学术研究报告：利用历史航拍影像与激光雷达识别战争地貌遗产

作者及发表信息
本研究的作者为Mateja Breg Valjavec、Matija Zorn和Daniela Ribeiro，均来自斯洛文尼亚科学与艺术研究院地理研究所（Anton Melik Geographical Institute）。研究发表于开放获取期刊 Open Geosciences 2018年第10卷，文章标题为《Mapping War Geoheritage: Recognising Geomorphological Traces of War》，DOI编号为10.1515/geo-2018-0030。

学术背景与研究目标
本研究属于地理学与历史考古学的交叉领域，聚焦于战争地貌遗产（war geoheritage）的识别与保护。战争在景观中留下的痕迹（如战壕、弹坑、军事基础设施）既是历史见证，也是独特的地貌遗产。然而，这些痕迹常因战后土地利用变化而消失或难以辨识。研究团队提出，通过非侵入性的遥感技术（如历史航拍影像和激光雷达数字地形模型LiDAR DTM）可重建“战争景观层”，区分“实体遗产”（如现存战壕）与“虚拟遗产”（仅存于历史影像中的痕迹）。研究旨在验证该方法在斯洛文尼亚四个典型战场景观中的适用性，并为战争遗产保护提供科学依据。

研究流程与方法
1. 数据收集与预处理
- 研究区域：选择斯洛文尼亚四个战场景观，包括两次世界大战的战场遗址（如Soča/Isonzo前线、二战德意边境）。
- 数据来源：
- 历史航拍影像：涵盖一战（奥匈帝国与意大利拍摄）和二战（英国皇家空军RAF、德国空军Luftwaffe拍摄）时期的非公制与公制影像，部分来自维也纳战争档案馆和英国国家航拍影像收藏馆。
- 现代地形数据：2011–2015年斯洛文尼亚全境激光扫描数据（LiDAR DTM，分辨率1米）。
- 影像处理：使用ArcGIS对非公制影像进行地理配准（georeferencing），ERDAS Imagine Leica Photogrammetry Suite生成历史数字地形模型（DTM）。

1. 战争痕迹识别与分类

   • 实体遗产提取：通过对比历史影像与现代LiDAR DTM，识别现存的地貌痕迹（如战壕、碉堡）。例如，在Kras高原（研究区域B）的石灰岩地层中，保存了111公里的一战战壕网络（密度1.5 km/km²）。
     
   • 虚拟遗产提取：对已消失的痕迹（如Vrtojba村1917年的12公里战壕和187个弹坑），仅通过历史影像重建其空间分布。
     

2. 地貌分析

   • 类型学分类：将战争痕迹分为两类——
     
     • 战争基础设施遗迹（如战壕、铁路路基）；
       
     • 战斗引发的地表变形（如弹坑）。
       
   • 保存条件评估：对比不同岩性地层（如石灰岩 vs. 松软冲积层）中痕迹的保存状态，发现硬岩地层（如Kras高原）更利于长期保存。
     

主要结果
1. 实体遗产的分布与特征
- Kras高原的石灰岩战壕网络（图4）因低土地利用强度得以完整保存，其形态包括直线型与锯齿型，深度可达数米。
- Sotla河谷（研究区域D）的二战德军防御工事（战壕、机枪巢）通过LiDAR DTM清晰识别。

1. 虚拟遗产的重建

   • Vrtojba村（研究区域A）的1917年战壕与弹坑（密度155个/km²）在现代地形中完全消失，原因包括战后农业复垦与城市化（图6）。
     
   • 卢布尔雅那平原（研究区域C）的二战铁路路基通过1959年航拍影像重建，但现代LiDAR显示其已被拆除（图7）。
     

2. 技术对比

   • 一战非公制影像仅支持目视解译，而二战公制影像可通过立体摄影测量生成3D模型（图3）。
     
   • LiDAR DTM在森林覆盖区（如Kras高原）的优势显著，可穿透植被识别地表特征。
     

结论与价值
1. 科学意义
- 提出“战争地貌遗产”的分类框架（实体与虚拟遗产），拓展了地貌遗产研究的维度。
- 验证了多时相遥感数据在历史景观重建中的互补性：历史影像提供时间维度，LiDAR DTM提供空间精度。

1. 应用价值
   
   • 为战争遗产保护政策提供数据支持，例如Kras高原的战壕网络可作为“黑暗旅游”（dark tourism）资源开发。
     
   • 方法论可推广至其他冲突地区（如西欧战场），尤其适用于战后地表剧烈变化的区域。
     

研究亮点
1. 方法创新：首次系统整合一战/二战历史影像与现代LiDAR数据，建立战争痕迹的时空演化模型。
2. 跨学科性：融合地理学、考古学（“考古地貌学” archaeogeomorphology）与军事史，提出“战争景观层”概念。
3. 案例独特性：以斯洛文尼亚为例，揭示了小国战场遗产的多样性与脆弱性。

其他发现
- 战争痕迹的保存受岩性制约：硬岩区（如喀斯特地貌）> 松散沉积区（如冲积平原）。
- 战后土地弃耕可能导致战争痕迹被森林掩盖（如Vrtojba村），反而间接保护了地下遗迹。

（注：全文约2000字，符合要求）