约旦的考古学和地理信息系统

地理信息技术，特别是摄影测量、数字高程模型、探地雷达、地理信息系统和三维模型，被用于记录最近在约旦发现的洗礼区，以供科学和旅游之用。对3D模型的要求包括高水平的几何精度、详细的重建、模型尺寸和照片真实感的效率。测绘技术有助于生成历史和考古文物的精确数字记录，同时降低总体成本。

洗礼区是早期基督教的一个重要地点，从旧约和新约中就有丰富的精神联系。它是约旦河的伯大尼的定居点，在基督时代，施洗约翰曾在这里居住并施洗。近两千年来，当地的教会传统和朝圣者都认为伯大尼中心的小山丘就是以利亚升天的地方。几个世纪以来，这个地方一直被称为以利亚之山，在阿拉伯语中也被称为Jabal Mar Elias。今天，伯大尼和约旦河之间的整个地区被称为El-Maghtas(图1)。

过去的环境

摄影测量提供了一种快速、准确地获取文物遗址三维信息的方法。将摄影测量与3D-CAD模型相结合，可以重建过去的环境。我们使用摄影测量技术制作数字地形模型(DTM)、正射影像和现有考古结构的3d模型。在DTM生成过程中，考虑地形起伏，采用自适应匹配技术自动提取立体图像中的共轭点，使丘陵地形的共轭点比平坦地形的共轭点多。生成的DTM和收集的GPS检查点之间的验证确保了DTM的质量。图2显示了沿Wadi Al-Kharar的DTM，这里的海拔从平均海平面以下399米到342米不等。

现实主义

利用DTM，从航拍图像创建正射影像(图2)。正射影像基本上是通过对倾斜和地形位移进行校正，从透视投影转换为正交投影的照片。自动匹配的特点要求对生成的DTM进行编辑;如果编辑不正确，平面或倾斜的区域可能会出现在正射影片中。编辑是通过视觉检查和手动编辑DTM后消除错误来完成的。最后一个阶段是3D建模，处理特征、形状和纹理的实际表现。3D建模的目的是通过使用纹理，尽可能逼真地表现现实。由摄影测量调整程序得到的3D坐标被用来创建结构元素的3D模型(图3)和最近在约旦河上建造的教堂的3D模型(图4)。添加到3D模型表面的纹理给显示的模型提供了“真实世界”的外观。这对于遗址遗址的展示非常重要，因为建筑师和装修专家需要现实的观点来获得进一步的灵感。3d模型还可以数字旋转，这样观众就可以从许多不同的角度研究场景。在模型的生成过程中，必须考虑几何精度、所有细节的可用性、模型尺寸的效率和照片真实感等要求。

Radargram

被毁坏的遗产地点的资产通常部分或全部埋在地下。利用地球物理方法，如探地雷达(GPR)探测该地区的底层结构。为了对这些测量数据进行可靠和精确的分析，还需要DTM。探地雷达向地面发射10- 1000兆赫的电磁(EM)波，通过这种方式对地下进行成像和探测结构。探地雷达已经成为地质学、考古学、环境科学、工程和建筑、冰川学和法医学等领域的流行工具。我们使用探地雷达来绘制埋藏的墙壁、坟墓、废墟、洞穴或房间、地穴、大理石板和其他埋藏的文物，以指导进一步的挖掘。图5显示了使用40MHz频带沿23m剖面拍摄的雷达图;15.5 - 17.5米的异常表明有埋藏的墙。

Collati

来自不同来源的信息必须汇集在一起，以完整的记录洗礼区。在GIS系统中，所有的数据都可以组合在一起，包括边界图、考古遗址点位、交通层、水文图、数字高程模型、正射影像、卫星影像、土地分类影像、含水层剖面和该地区的地质情况。所有这些层都存储在数据库中，并包含描述性属性。该系统的设计是为了方便和灵活的更新数据库。

未来的工作

地球物理方法也将能够为浸水地区的浅层含水层绘制水文地质图，确定活动断层的深度和延伸，并估计地下水含水层的水动力特征。所有的地球物理结果都将被映射到正射影像上。

进一步的阅读

•Abueladas, A.， 2005, ababa和Taba Sabkha死海变形的活动断层和古迹的探地雷达调查，密苏里-堪萨斯城约旦大学，硕士论文，第37页，61页。

•El-Hakim, S.， A. Beraldin和M. Picard, 2002，使用多种技术的纪念碑详细3D重建。见:国际文化遗产扫描记录研讨会，科孚岛，希腊，第58-64页。

•Habib, A.， Mwafag G R. Al-Ruzouq和E. M. Kim, 2004。使用低成本数码相机进行历史遗址的三维建模。2004年7月12日至23日，第xx届ISPRS大会。