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数据库建设为动物考古学研究提供新的着力点——写在“中国动物遗存数据库”建成之际
作者:吕鹏 袁靖 张学宝 郑闯闯 来源:“文博中国”微信公众号 2021-10-14

  随着考古工作科学性的全面提升,科技考古领域在实物和数据两方面积累了丰富的科技考古基础资源,且数量呈几何级增长的趋势。此类资源不仅是开展文物考古科学研究与文化遗产保护利用的不可或缺的重要资料,而且在当前生物多样性、生物遗传基因、生态环境和绿色农业等国民生产和生活领域亦有重要的科学价值。

  但是,我国科技考古基础资源的实物保管、数据共享和深度研究等方面还处于较低水平。在科研标本方面,由于各研究机构保存条件的差异与研究人员工作方式的不同,极易造成科研标本的保管失当和共享困难;在科研数据方面,由于尚未建立统一的管理标准和使用规范,各研究机构或研究人员无法进行分享,造成科研数据“藏在深闺无人知”的局面,难以形成系统、科学、持续的科研大数据,进而阻碍了考古科研工作向纵深发展及开展国际学术交流。

  建设科技考古数据库已成为当前深化考古学基础研究的重要举措和迫切需求,也是推进我国考古学研究科技化、数字化、大众化和国际化建设的良好机遇。有鉴于科技考古数据库建设的重大战略性意义,国家文物局宏观布局,将国家文物科技资源平台建设纳入当前重要工作内容之一。

  鉴于中国社会科学研究院考古研究所动物考古实验室在动物遗存标本、科研数据和综合研究等方面具有强大的实力和显著的优势,国家文物局于2019年年底委托该所作为试点单位建设中国动物遗存数据库,该所同时将其纳入中国社会科学院哲学社会科学创新工程项目并予以配套经费的支持。

  中国社会科学研究院考古研究所动物考古实验室的中国动物遗存数据库建设得到了国内具有多年考古数字化建设经验的西安云图信息技术有限公司的技术支持。双方分别从科研和技术两个方面出谋划策,开展广泛而深入的交流和互动,结合多元异构数据管理、大数据、人工智能、三维数字化等技术,经过两年的努力,建立动物标本数据管理系列标准规范,实现动物考古数据资源共建与共享,并最终建成中国动物遗存标本数据库。该数据库以动物遗存为基础,将考古遗址、鉴定和测量、自然科学测试分析、文献资料等数据合而为一,最终实现中国动物遗存标本和科研数据的数据库建设目标。

  建立一套动物遗存标本和科研数据的采集标准规范是数据库建设的第一步,也是最为关键的一步。通过搜集并整理现阶段国内外动物考古工作中所涉及的各种资源信息内容,结合数字化应用规范需求,我们首先建立了动物考古数据资源的统一采集标准,其标准覆盖动物遗存种属、检测分析、牙齿磨损、埋藏和人工痕迹、采样方法等诸多内容,从而实现信息资源的标准化采集。

  在数据库技术架构设计中,西安云图信息技术有限公司充分发挥其长期在考古领域和信息技术行业积累的丰富经验,结合地理信息系统、数据中台、人工智能、大数据技术等前沿技术,从而实现动物遗存数据库不仅可满足现阶段动物考古遗存数字化资源管理的需求,还可实现架构级的扩展与平台对接应用的需求,达到一次建设、持续发展的建设目标。

  在动物遗存数据资源采集管理方面,数据库为用户提供了以遗址为主体的动物遗存样本信息采集功能,可完整实现对样本基本信息、背景信息、空间信息、骨骼测量、牙齿特征、各种痕迹、碳氮同位素、碳十四年代、古DNA以及现场照片、线图、三维等资料信息的采集管理。数据资源的录入和整理耗时耗力,数据库特别设计了智能导入功能组件,该组件可以辅助用户对已有数据进行格式校验,对数据错误进行智能定位和修改提示,实现了一次性批量入库的目标。

  在动物遗存数据应用管理方面,数据库为用户提供有标本中心及标本一张图应用系统。标本中心为用户构建起以动物种属为分类依据的样本信息展示与检索应用,用户可根据自身需求,通过分类列表及图库列表的方式获取所需资源信息以便查看。应用西安云图自主产权“GIS空间服务处理引擎”为用户提供标本一张图的服务,使用户可以基于时空维度对动物资源的分布和演变进行直观查看。系统应用中设计有不同属性图层划分、空间查询分析、数据聚合等技术模块,结合不同区域多种动物遗存的数据资源,可实现对我国动物遗存演变历史、遗址分布概况、遗迹单位浏览、重点区域演变的多学科交叉和综合研究,如:针对特定动物种属在不同时间阶段的空间分布进行覆盖演变分析;结合动物遗存出土单位对古代人群开发和利用动物资源的情况进行推演分析等。

  动物考古专业文献管理系统是数据库的一大亮点。用户可自主发布、在线检索浏览、获取和查看特定种属或地区的文献资料,用户也可对感兴趣的文献资料进行收藏和评论,从而活跃学术交流氛围和提升文献资源利用率。

  信息资源的安全保护绝不容失。数据库分别从底层数据存储、数据资源审核发布及系统运维等多个层面综合设计有不同安全保障体系,可实现基础数据资源分布式多节点存储、日常资源成果发布审核、用户角色权限等多种数据安全管理应用。

  作为试点项目,随着中国动物遗存数据库建设项目的完成,它可以为后续的科技考古数据库建设提供有效的建设经验。为本数据库量身定制的标准规范多达17项,涉及动物遗存数据库数据采集规范、数据库设计、动物遗存数据库基本规定以及日常数据库管理、运行维护、数据共享服务等诸多方面,可以为科技考古以及文物考古领域建设同类型数据库或开展相关工作提供很好的借鉴和引领。

  “百尺竿头,更进一步”。随着中国动物遗存数据库的建成,我们将再接再厉,认真思考如何推广应用、惠及科研?如何发挥潜力、持续开发?如何与时俱进、久久为功?这是我们需要继续努力和前行的方向。

(作者:吕鹏 袁靖 张学宝 郑闯闯  作者单位:中国社会科学院考古研究所 西安云图信息技术有限公司)

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