近年来,文物保护工作的多学科交叉与多领域协同特性愈发明显,为促进文物保护领域跨学科交流,提升中国-希腊文物保护技术‘一带一路’联合实验室(以下简称“联合实验室”)、故宫博物院乃至行业的协同创新能力,联合实验室于今年开始举办《文物保护协同创新系列讲座》,邀请不同领域、不同学科的中外专家学者分享自己的经验。2022年3月4日上午,联合实验室学术委员会委员、中国科学院空天信息创新研究院的张立福研究员带来了题为《遥感科学与文物保护》的第三讲。讲座在故宫博物院数字与信息部演播厅举办,来自故宫博物院法律处、文保科技部、数字与信息部、古建部、考古部、故宫世界遗产监测部和文物保护标准化研究所等部门的60余位同事聆听了讲座,联合实验室副主任、故宫博物院文物保护标准化研究所曲亮副所长主持了讲座。
张立福研究员讲座
张立福研究员作为中国遥感委员会理事会副理事长和国家重点研发专项首席科学家,在遥感技术应用方面具有深入的研究和丰富的经验。他首先通过深入浅出、通俗易懂的语言讲解了卫星遥感技术和高光谱遥感的技术特点,展示了高光谱遥感技术在地质矿产、植被生态、海洋、农业等领域的重要作用,介绍了高光谱技术在日常生活中例如检验食物品质、测量水质等方面的优势。
张立福研究员展示故宫博物院的高分辨率卫星遥感照片
随后,张立福研究员着重介绍了高光谱遥感在考古和文物保护中的作用。高光谱遥感具有光谱分辨率高、波段数量多、图谱合一等技术特点,使得高光谱图像同时具备文物的光谱信息和空间信息,能够为文物的保护、修复和鉴别提供很多有用信息。张立福研究员结合大量实例介绍了高光谱技术在考古遗址勘探和记录、大遗址保护以及馆藏彩绘类文物保护与研究中的重要作用,并重点展示了中国科学院空天信息创新研究院与故宫博物院在高光谱技术领域的合作研究成果。
经过多年科研合作,双方成功研制了国内第一台文物专用高光谱扫描成像系统,可以实现大幅面平面彩绘类文物高光谱数据的采集、拼接及相关数据处理,在彩绘类文物的隐藏病害提取、颜料工艺研究方面起到了重要作用。
双方联合研制的针对大幅面平面彩绘类文物的高光谱扫描成像系统
高光谱成像技术鉴别东华门天花彩画颜料并得到颜料浓度分布图
依托国家重点研发计划“馆藏典型脆弱有机质文物病害防治与评价技术研究”项目“馆藏珍贵有机质文物典型病害与劣化程度的原位评估方法研究”课题,双方正在利用高光谱成像技术的无损特征进行有机材料,例如书画用纸、纺织品等的劣化程度无损评估,该研究在未来的工作中不仅有望为有机质文物保存现状评估提供支持,而且可以为文物修复选择合适强度的修复材料提供依据。
使用高光谱成像技术评估纸张劣化程度研究工作
同时,依托于联合实验室研究平台及承担的国家重点研发计划“战略性科技创新合作”重点专项“中国希腊文物保护技术‘一带一路’联合实验建设与联合研究”项目,双方亦在大型垂放类彩绘文物、青铜器等立体文物专用高光谱采集设备的研发与应用,以及文物高光谱相关标准研制方向稳步开展合作。
立式高光谱扫描平台
使用高光谱相机采集青铜器表面锈蚀数据
目前,中国科学院空天信息创新研究院已经与故宫博物院合作建立了“文物成像光谱技术联合实验室”,并于2020年正式成为依托于故宫博物院的“中国-希腊文物保护技术‘一带一路’联合实验室”的合作共建单位。张立福研究员表示,将进一步依托联合实验室的科研与协作平台,加强合作研究工作,解决更多文物研究与保护修复中的实际问题,推进光谱成像技术在文物领域的应用与标准化研究进程。
讲座后,相关专家、学者就高光谱技术能否用于故宫博物院考古和保护修复工作、高光谱技术的安全性以及高光谱技术用于文物研究的相关标准等问题进行了热烈的讨论。