龟兹古国地处古丝绸之路上的交通要冲，其历史是中国西域史重要的组成部分，龟兹文化至今仍是国际上广为关注的古代文化遗产。确定龟兹故城城墙的精确位置和城区范围对了解当时东西方文化交流和龟兹古代历史均具有重要的意义。
然而，随着时间的推移和自然环境的变化，这座盛极一时的西域都城遭到了洪水冲刷和人为破坏，绝大部分城墙已破坏殆尽。那么，如何对龟兹故城进行勘测？地球物理探测技术大显身手。
古城墙破坏殆尽探测难度极大
龟兹故城位于库车县新城与老城之间，因其地理位置特殊，使得早期的文化遗迹被埋得很深。地下遗迹大部分被洪水冲毁或者掩埋，故城遗址损坏严重。西部的老城区地上多为土木结构的平顶民房，用石板或者水泥砖铺设的弯曲道路，还有少量林地和几块田地、一些维吾尔族的麻扎（墓地）。东部的新城区为现代化的城市，高楼林立，小区密集，柏油街道、排水管道、通信管道等城市基本建设过程中使地下遗迹遭到了不同程度的破坏，也增加了探测难度。
总之，龟兹故城遗址多数面积被居民区和现代城市所覆盖，只有小面积林地和农耕田地，这些城市建设的障碍区给龟兹故城的勘探带来很大的困难。
2018年3月26日至4月26日，受新疆自治区文物考古研究所汉唐研究室吴勇主任的邀请，中国科学院空天信息研究院（筹）遥感科学国家重点实验室郭子祺研究员率其科研团队，对新疆维吾尔自治区库车县龟兹故城的城墙遗址展开了综合地球物理探测。通过对探测结果的处理和解译，初步确定了龟兹故城的外城墙的位置、宽度和埋藏深度等信息。而在此次考古过程中，发挥巨大作用的就是地球物理探测技术，简称物探技术。
物探：观测地下土壤的电阻率、密度等等
物探技术是指通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地下条件的方法。此次郭子祺研究团队所使用的物探技术，主要是探地雷达和高密度电阻率法相结合的综合探测方法。
在过去的十年中, 考古物探技术上最重要的一次革新莫过于探地雷达的使用。探地雷达作为一种新方法，七十年代中后期最先用于工程地质调查，随后被引用到考古探测中。该方法适合于低电导率覆盖的地区，可以较准确、连续地反映出地下图像，并且具有很高的分辨能力，可直接探测极小的考古特征，分辨率甚至可以小到分米、厘米级。
高密度电阻率法也是考古物探中最常规的手段之一。电阻率法探测的对象是基于被探测对象与周围介质的电性差异，具有应用范围广、成本低、干扰相对小，详细程度高等优势。在考古勘探中，探明古河道、墓穴和墓道的分布，探测和寻找古城墙、大型夯土建筑基址的埋藏深度及夯土厚度等方面都具有较好的显示效果。这一特点比较适合于考古探测的需要。
龟兹故城外城墙在哪儿？多厚？埋得多深？物探一探就测出来了
郭子祺研究团队首先从已知遗迹，如空巴格墩遗址开始，在其周边进行探地雷达网格式数据采集，根据初步结果圈定重点探测区域；第二步，对圈定区域进行高密度电阻率法探测；第三步，结合探测雷达和高密度电阻率法综合探测结果进行城墙遗址异常圈定，并由此确定城墙延伸方向；最后，在延伸区域以此类推再次进行以上三个步骤，一直到完成整个测区城墙异常的定位。
图1 探地雷达和高密度电阻率法综合解译结果：城墙宽度8米，地下残存厚度约3米
图2 探地雷达和高密度电阻率法综合解译结果：城墙宽度10米，地下残存厚度1.5-2米
图1和2是本次综合物探技术结果的实例，反演结果表明城墙遗存异常区探地雷达和电阻率法探测结果基本吻合，采用两种方法可以实现对于考古目标的差别研究，排除单一方法的局限性，通过多方法的对比验证，发挥各种地球物理方法的优点，从而实现精确、无损探测的目的。
图3 龟兹故城的城墙综合地球物理解译结果
图3就是综合解译结果。图中，红色闭合线是根据前人工作推测的城墙位置，白色填充轮廓线是本次解译结果。
这次的探测发现：
（1）外城墙在地下的遗存平均城墙宽度为15-18米，最宽处可达30米（推测为防御体系部分），最窄处仅存8米。部分外城墙沿河而建迹象明显。
（2）城墙在地下的遗存埋藏深度深浅不一，少部分贴近地表，大部分距离地表0.8-1.5米，最深处距地表可达2.5米，城墙在地下的残存厚度最大约5-6米。
（3）更正了此前研究的城墙位置及范围，获得了故城外城墙东北角和西南角呈弧形而非直角形的新认识。
本次综合物探在城市建筑复杂、排水通信管道众多、柏油街道覆盖广的城区范围开展，为龟兹故城城墙的确定提供了精确、科学的证据，为龟兹故城进一步研究提供了坚实的基础。我国西部还有很多类似的故城遗址有待探明，本次研究采用的综合地球物理技术与方法证明了物探技术方法应用于田野考古调查中是行之有效、切实可行并值得推广的。
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