青龍山恐龍蛋化石遺址。

　　一束束激光在恐龍蛋化石表面緩緩游走，一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)在點(diǎn)云空間慢慢呈現(xiàn)……連日來，在湖北青龍山恐龍蛋化石群國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)，研究人員首次成功嘗試三維激光掃描技術(shù)，為世界規(guī)模最大恐龍蛋化石遺址進(jìn)行毫米級(jí)精準(zhǔn)“定位”和點(diǎn)云空間數(shù)據(jù)矩陣構(gòu)建，揭開了億萬年前恐龍“育嬰室”的面紗。

　　首次使用激光給恐龍蛋化石“定位”

　　1995年，鄖陽區(qū)柳陂鎮(zhèn)青龍山恐龍蛋化石群被發(fā)現(xiàn)。專家們推斷，這里至少有30萬枚恐龍蛋化石，是迄今為止世界上原址保存恐龍蛋化石最集中、數(shù)量最多、保存最完整、規(guī)模最大的化石群。

　　2020年，中國(guó)科學(xué)院古脊椎動(dòng)物與古人類研究所聯(lián)合湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院，在青龍山正式組建“中國(guó)鄖陽恐龍蛋研究中心”，成立由6名固定科研人員組成的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)。

　　作為世界規(guī)模最大的恐龍蛋化石遺址，青龍山恐龍蛋化石群以其獨(dú)特之處為國(guó)內(nèi)外研究恐龍生活習(xí)性、繁殖方式及當(dāng)時(shí)生態(tài)環(huán)境提供了珍貴的實(shí)物證據(jù)，無論是對(duì)分析古地理、古氣候的變遷，探究地球漫長(zhǎng)的演變歷程，追溯生物的演化軌跡，還是對(duì)恐龍蛋化石開展系統(tǒng)分類與演化研究，都具有重要的科學(xué)價(jià)值。

　　三維激光掃描恐龍蛋化石遺址。

　　聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)科研人員于東祥告訴記者，這是他們首次采用三維激光掃描技術(shù)給恐龍蛋化石“定位”。激光雷達(dá)沿著特定測(cè)量路徑移動(dòng)，向恐龍蛋化石發(fā)射激光束，傳感接收器對(duì)反射回來的激光進(jìn)行分析，計(jì)算出傳感接收器與恐龍蛋化石之間的距離。

　　為何要用激光為恐龍蛋化石“定位”？于東祥介紹，此前對(duì)大規(guī)模遺址的空間信息測(cè)量主要依靠人工，使用的工具較為傳統(tǒng)，如測(cè)尺、測(cè)繩、經(jīng)緯儀、全站儀、激光測(cè)距儀等，存在準(zhǔn)確度不夠、測(cè)量數(shù)據(jù)少、工作效率低等短板。恐龍蛋化石因質(zhì)地脆弱，傳統(tǒng)人工測(cè)繪易造成不可逆損傷。20年前，三維激光掃描技術(shù)已開始應(yīng)用。但受限于設(shè)備功率不足，計(jì)算機(jī)與軟件對(duì)三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)解析能力欠佳，這項(xiàng)技術(shù)在文物和化石遺址保護(hù)研究工作中的應(yīng)用極為有限，遠(yuǎn)未達(dá)到廣泛普及的程度。

　　于東祥說，聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)與有關(guān)測(cè)繪公司合作，使用激光雷達(dá)掃描儀對(duì)遺址館內(nèi)地貌地物進(jìn)行數(shù)據(jù)密集采樣，形成遺址館地面及地物表面位置點(diǎn)云數(shù)據(jù)。

　　“這些距離測(cè)量值與位置信息共同轉(zhuǎn)換為對(duì)象空間中反射目標(biāo)實(shí)際三維點(diǎn)的測(cè)量值，最終形成測(cè)量對(duì)象點(diǎn)云數(shù)據(jù)?！敝袊?guó)鄖陽恐龍蛋研究中心專家、湖北省地質(zhì)科學(xué)研究院高級(jí)工程師趙璧介紹，采用三維激光掃描技術(shù)，可在非接觸、零干預(yù)狀態(tài)下獲取海量數(shù)據(jù)。未來還能結(jié)合AI算法，自動(dòng)識(shí)別恐龍蛋化石類型與埋藏層位等特征。

　　毫米級(jí)精度“透視”恐龍產(chǎn)蛋場(chǎng)景

　　據(jù)介紹，完成數(shù)據(jù)測(cè)量后，聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)將使用專業(yè)軟件對(duì)點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理和地貌地物識(shí)別，形成準(zhǔn)確的點(diǎn)云數(shù)據(jù)集，配合現(xiàn)場(chǎng)恐龍蛋化石分布調(diào)查結(jié)果，進(jìn)一步開展實(shí)地驗(yàn)證，完成原址恐龍蛋化石編號(hào)、信息登錄和點(diǎn)云數(shù)據(jù)標(biāo)注，以毫米級(jí)精度最終形成遺址館內(nèi)高精度地形線及恐龍蛋位置分布“數(shù)字底圖”。

　　記者了解到，青龍山恐龍蛋化石遺址的最大科學(xué)價(jià)值在于化石數(shù)量巨大、大多保存完好、蛋殼破碎不多，且成窩間距埋藏。學(xué)術(shù)界初步研究推論，這反映了恐龍產(chǎn)蛋現(xiàn)場(chǎng)最原始的狀態(tài)，為還原億萬年前恐龍產(chǎn)蛋場(chǎng)景提供了極具價(jià)值的一手證據(jù)。

　　趙璧介紹，通過對(duì)大量原位恐龍蛋化石空間位置的精準(zhǔn)“定位”和集成可視化數(shù)據(jù)檢查，聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)初步確定，青龍山恐龍蛋化石普遍表現(xiàn)出特殊排列規(guī)律，如常見同層埋藏的恐龍蛋3至5枚一組排列成微微彎曲的弧線，多組弧線近平行展布，而且在多個(gè)不同化石層位可見，這可能反映出青龍山恐龍產(chǎn)蛋繁殖的獨(dú)特行為。

　　要科學(xué)還原史前恐龍產(chǎn)蛋現(xiàn)場(chǎng)，準(zhǔn)確掌握化石空間信息尤為重要?！袄眯畔⒒侄伍_展激光測(cè)量，對(duì)推進(jìn)相關(guān)科研工作意義重大?！庇跂|祥表示，測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，對(duì)長(zhǎng)時(shí)間保護(hù)評(píng)估恐龍蛋化石遺址完整性、開展遺址防風(fēng)化研究也有重要作用。近年來，隨著信息化技術(shù)高速發(fā)展，激光掃描技術(shù)被越來越多地運(yùn)用到文物、遺址保護(hù)工作中。

　　數(shù)據(jù)解密沉睡億萬年恐龍“育嬰室”

　　“目前各地的自然保護(hù)區(qū)、化石遺址，仍少見應(yīng)用全智能化三維激光掃描技術(shù)?！壁w璧說，這種技術(shù)的應(yīng)用，將徹底改變化石現(xiàn)有保護(hù)和研究模式，極大提升保護(hù)效果和研究效率，可為全球類似遺址保護(hù)提供技術(shù)范本。

　　趙璧表示，青龍山恐龍蛋化石遺址三維激光掃描工作尚處于初步探索階段，設(shè)備掃描功率偏低、三維數(shù)據(jù)分辨率不足等問題仍然存在。但本次獲得的數(shù)據(jù)，已基本反映了遺址區(qū)地質(zhì)環(huán)境整體空間結(jié)構(gòu)和重要研究樣本——恐龍蛋化石個(gè)體形態(tài)及其空間關(guān)聯(lián)性。通過相關(guān)工作的深入開展，有望分析出青龍山恐龍的活動(dòng)軌跡和產(chǎn)蛋普遍性規(guī)律，這將為探討遠(yuǎn)古恐龍如何下蛋這一重大科學(xué)問題找到關(guān)鍵證據(jù)。

　　記者了解到，首次使用激光掃描的3個(gè)恐龍蛋化石遺址保護(hù)場(chǎng)館全部被納入“定位”范圍，測(cè)量面積約8000平方米，掃描測(cè)量、核驗(yàn)數(shù)據(jù)和補(bǔ)充測(cè)量時(shí)間約10天。接下來，聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)將用3個(gè)月時(shí)間處理數(shù)據(jù)。

　　趙壁說：“這不僅是技術(shù)革新，更是人類保存地球記憶方式的一次飛躍。隨著數(shù)據(jù)被陸續(xù)解密，這座沉睡億萬年的恐龍‘育嬰室’將以全新的數(shù)字化信息展示方式，揭開更多史前謎題的答案。”他表示，青龍山恐龍蛋化石群國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)將在恐龍蛋數(shù)字化模型構(gòu)建基礎(chǔ)上，引入更多先進(jìn)的信息化技術(shù)和方法手段，開展全方位、多領(lǐng)域的保護(hù)研究，充分挖掘恐龍蛋化石的科研價(jià)值與科普價(jià)值。

來源：云上鄖陽

編輯：孫弋雯

二審：黃韶光

三審：吳東來