原創：譚婧
失落的瑪雅文化，迷失的荒野叢林。
我們對考古學家的「刻板印象」是，裝備齊全，跋山涉水，穿越叢林，在偏遠地區尋找古老遺蹟與廢墟。現實中，的確有專業考古學家吐槽，自己花了幾千個小時在叢林中拿著砍刀砍樹辟路。
植被和地形是考古的攔路虎，考古學家們，活得像個野人。
但是，功夫不負有心人，瓜地馬拉的蒂卡爾（ Tikal in Guatemala）和貝里斯的卡拉科爾（Caracol in Belize），已是文藝青年打（gen）卡（feng）拍照的網紅旅遊勝地。
《崩潰：社會如何選擇成敗興敗》一書說：昨日的社會奔潰，不是指改朝換代，而是某一地區居民數量銳減，原先的城市被遺棄，文明倒退，淪為廢墟。
留下垂垂老矣的古建築，古樸龐大的石頭結構，栩栩如生的人類活動的證據……
叢林深處掩映著斷壁殘垣，考古學家熱淚盈眶，奔走相告。廢墟可能是神廟、寺院、墳墓、宮殿……
從前，手工繪製一幅大型瑪雅古城的地圖意味著歷經數十年的蚊蟲叮咬，風餐露宿，野外工作。
今非昔比，物是人非。
考古學家們指尖碰唇，用一個飛吻，和「韋編屢絕鐵硯穿，口誦手抄那計年」的歲月告別。
雷射雷達迅速成為考古學中最具影響力的工具之一，它在幾個小時內揭示的奧秘，可能需要數月純手工刀砍和測量才能得到。
《自然》雜誌上，一個里程碑式的瑪雅文化建築群被發現，也拜雷射雷達所賜。
Aguada Fénix遺址（墨西哥塔巴斯科），距墨西哥城以東約850英里，在瓜地馬拉共和國邊境。這個邊境不是普通的邊境，被認為是早期瑪雅文明所在地。
令人格外讚嘆的是，建築台上有一個人工高台，高度超過10米，長度為1.4 公里，有9條堤道從建築物中心中輻射出來。
可以想像，在當時，這是了不得的建築物。
這個古老的建築群到底是做什麼的呢？
科學家推測，遺址很可能用於天文觀測，類似天文觀測台及其附屬設施建築群。當然，巨大的場地也很有可能用來舉辦祭祀儀式。
瑪雅人居然為了天文與祭祀，建了一個巨大的人造高台。
北京有五壇——天壇、日壇、月壇、地壇、先農壇。它們對稱分布在故宮四方，屬於壇廟建築群，為明、清兩代帝王祭祀皇天、祈五穀豐登之地。
仔細觀察，天壇也是建築在高台之上。
這一建築群的發現更加讓人對瑪雅文明肅然起敬。瑪雅文化的天文和數學都非常發達，曾採用20進位。
發現這個天文台，雷射雷達功不可沒。
雷射雷達是神話一般的尺子，通過反射雷射探測物體和表面的距離。在強大的計算技術的支持下，能看穿樹冠層，描繪地形，生成詳實地表圖。
工欲善其事，必先利其器。
研究人員對全局進行大規模、低解析度雷射雷達掃描，並對局部區域進行高解析度掃描。
業界有一種聲音：雷射雷達成為考古學中最有影響力的工具之一。
睿鏃科技雷射雷達系統優化總監，周軍，告訴《親愛的數據》：雷射雷達以其精密的三維信息輸出能力，用於三維重建。
考古學中，很多遺蹟由於年代久遠，或被植被掩蓋，或被風沙侵蝕，很難通過局部考察辨認出來，而雷射雷達憑藉高效快速的三維重建能力，可以輔助快速進行大範圍探測，大範圍快速重建地貌，甚至可以通過後期算法剔除植被，直接重建地形三維模型，幫助考古學家從全地形上判斷遺蹟。
雷射雷達，被稱讚為考古學最有影響力的工具之一。
周軍說道：「考古領域所使用的機載雷達，其測距的原理大多為飛行時間法。雷射雷達，即雷射發射器發射納秒級短脈衝，脈衝照射到目標反射回來被接收器接收，通過測量發射與接收之間的時間差，乘以光速，便得到了目標的距離信息。」
沒錯，原理是一道初中物理題。
「在機載平台中，結合雷射雷達提供的距離信息，平台集成的GPS及慣性導航系統，重建地貌的三維模型。」 他談道。
LiDAR最初由美國國家航空航天局於1970年代初開發，作為太空探索的工具，而現在卻在考古界屢立奇功。
LiDAR-Light Detection And Ranging，即雷射探測與測量，是利用GPS和IMU(Inertial Measurement Unit，慣性測量裝置）機載雷射掃描，所測得的數據含有空間三維信息和雷射強度信息。
周軍說道：「雷射雷達技術用於考古學，關鍵點之一，是雷達可提供層次豐富的三維信息。雖然雷射並不具備穿透特性，但是雷射雷達通過多角度高解析度掃描，及其具備的多目標信息處理能力，可以對探測區域從地形到植被分布等進行多層次的三維建模。」
「另一個關鍵點是依託機載平台，可以實現很大範圍的快速探測。基於以上兩點，可以高效地幫助考古學家通過掃描區域的地形全貌信息，更好地判斷遺蹟。」 他補充說道。
既然國外的考古學家已經用科技「武裝」起來了，國內的科學家也不能落後。
周軍總監說道：「用於雷達數據處理的一些軟體已經發展得相對成熟，只是應用領域主要集中在林業測繪及電力、水利測繪方面。考古方面其實應用需求相似，方便移植。可以說，發展這類應用的條件，國內是成熟的。」
科研經費也是受人關注的問題。用雷射雷達繪製大型瑪雅古城的地圖需要多少經費投入，這樣一個項目大致要花多少科研經費？
「傳統用於測繪的高精度大量程雷射雷達價格還是相對較高的，單雷達價格就要達到百萬量級，參照測繪領域常用的大型無人機或固定翼飛機平台，整個平台的價格要達到200萬到300萬的量級。」周軍總監補充說道。
量小隨意，量大顛覆，無人駕駛帶動了雷射雷達的發展。
雷射雷達產品種類越發豐富，且價格急劇下降。200米左右量程的雷達價格下降到萬元以下，這類雷達也能滿足考古測繪的需求，搭載無人機平台，平台成本只有之前的幾分之一。」
「解放區的天，是晴朗的天」，考古學家的生產力，終於獲得了解放。
「單人單平台每日可以完成2-4平方公里的地形測繪，結合具體的探測區域需求，計算時間及人力成本，整體經費投入相對於幾年前應有大幅度的下降。」 周軍總監說道。
無人駕駛帶動雷射雷達降價，考古學者也間接受益。
考古學家摸摸臉上的皺紋，笑著說道：「拖了幾千年的作業終於有機會做完了。」
在這篇瑪雅天文觀測台的論文中，研究人員用「基於序貫貝葉斯分析的放射性核素快速識別方法」斷定將這一構造的年代。
這是迄今為止在瑪雅地區發現的最古老的紀念性建築，也是這個地區整個西班牙裔前的歷史中最大規模的建築。
廢墟無語，遺蹟無言。
中國長城是在高度集權的封建等級制度下，以舉國之力修造。巨大的工程在沒有集中權力的情況下完成，堪稱奇蹟。而瑪雅當時社會的基礎並不穩固。這個信息的出現，可能會顛覆關於瑪雅文化現有的學說。
（完）
受訪人簡介：周軍，畢業於清華大學微電子與納電子學系，研究方向為光電傳感，畢業後進入科研院所涉足面向無人駕駛雷射雷達研發工作，主攻雷射雷達核心晶片及系統研發。先後負責多款車載雷達研發，涵蓋從機械式雷達到固態雷達多個技術路線，打造真正適用於無人駕駛的雷射雷達。
《親愛的數據》出品