《Quaternary International》：When geophysical anomalies are not archaeological: lessons from an urban survey in Terracina, Italy
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非破坏性地球物理调查已成为考古勘探的主流手段，因其能够绘制地下结构并识别可能与古代遗迹相关的异常。然而，在城市环境中，由于埋藏现代基础设施的干扰以及调查点位可达性差等因素，这一方法变得复杂。意大利Terracina古城位于Naples与Rome之间，曾是重要的
非破坏性地球物理调查已成为考古勘探的主流手段，因其能够绘制地下结构并识别可能与古代遗迹相关的异常。然而，在城市环境中，由于埋藏现代基础设施的干扰以及调查点位可达性差等因素，这一方法变得复杂。意大利Terracina古城位于Naples与Rome之间，曾是重要的古罗马港口所在地，据推测该港口在15至18世纪间被废弃并淤积，留下大片草地荒地，或近期被沥青停车场覆盖。本研究采用磁法测量（magnetometry）、频率域电磁法（FDEM）和电阻率层析成像（ERT）对其中一处区域进行了探测。1911年、1923年和1943年的航空照片以及2023年的卫星影像中均未发现考古遗迹，该区域此前的考古研究中也未见相关报道。地球物理调查结果显示，场地中央存在一个显著的正方形异常，具有清晰的磁异常和电导异常信号。尽管将该发现解释为古代建筑基础颇具吸引力，但对1956年额外航空照片的审查表明，这很可能是1943至1958年间建造、随后被拆除的体育设施的遗留。由于该设施未出现在任何现成市政地图上，本研究严肃提醒：在此类复杂环境中，必须考虑并彻底审查所有可获取的信息来源。
**研究背景与问题提出**
非破坏性地球物理调查因其能够在不进行发掘的情况下对浅层地下进行成像，已成为考古勘探的常规手段。磁法测量、电阻率层析成像（ERT）、频率域电磁法（FDEM）以及探地雷达（GPR）等技术被广泛应用于识别潜在目标或划定遗址边界。在古港口考古中，地球物理方法同样展现出巨大潜力，研究者已在Falerii Novi、Portus、Emporiae等多个古罗马港口遗址开展了系统的地球物理探测。然而，城市环境中的地球物理调查面临诸多挑战：可调查空间受限、地层结构复杂、古代与现代基础设施叠压、电磁噪声干扰等，这些问题可能掩盖或扭曲地球物理信号，导致假阳性结果。Terracina古城位于Rome与Naples之间，是古罗马时期重要的海上枢纽，地处Via Appia抵达海洋的首站。该港口据信在15至18世纪间被废弃并淤积，留下大片草地荒地或沥青停车场。此前该区域仅有两项发表的地球物理研究，均使用微重力数据集中于现代港口西侧的Montone小丘。本研究旨在通过对港口南墙附近一处开阔场地的综合地球物理调查，说明在城市环境中解释考古地球物理异常时，必须借助辅助信息以排除非古代成因的信号。
**研究方法概述**
研究人员采用三种地球物理方法组合对目标区域进行探测：电阻率层析成像（ERT）用于探测较深部的地下电阻率变化，磁法梯度测量用于检测可能与金属物体或石材-基质差异相关的磁异常，频率域电磁法（FDEM）用于探测电导率的空间变化。此外，研究人员系统查阅了1911年、1923年、1943年、1956年、1958年、1975年等多个年份的历史航空照片以及2023年卫星影像，以辅助解释地球物理异常。
**研究结果**
**ERT结果**：ERT剖面显示，靠近海洋一侧沉积物电阻率降至1 Ohm-m以下，表明海水入侵；剖面约40 m处存在一个低阻异常，分隔两个高阻体，整体深度约距地表10 m。
**磁法结果**：磁异常图显示多个正磁异常区域，值域为?4至3.5 nT/m，顶部存在一条WNW-ESE向的高值线状异常，右侧可见一条与之呈90度交角的线状异常，底部最高异常值达2.5 nT/m，对应南部周界的铁栅栏。
**FDEM结果**：在425 Hz频率下，视电导率（ECa）范围为0至1000 mS/m，图像中央可见明显的高导异常，周围为低导区域；同时可见与磁法数据一致的WNW-ESE向高导线状异常及90度交角特征。
**航空照片结果**：1911年、1923年、1943年航空照片及2023年卫星影像均未显示研究区域存在任何结构遗迹，该场地在百余年间似乎一直为空地。
**综合解释与验证**：磁法与FDEM数据对比显示，两者均呈现一个旋转的正方形异常及一个圆形异常。ERT剖面穿过FDEM高导异常中心，对应低阻异常，南部高阻异常的南缘与FDEM和磁法数据解释的矩形异常边缘吻合。然而，对1958年航空照片的检查发现，一个方形建筑恰好与地球物理异常位置重合；1975年照片显示该区域已扩建为带照明的网球场。该设施建于1943至1958年间，后于1988至1994年间被拆除或掩埋。仔细审视地球物理数据发现，高ECa值和较大的正磁异常表明线状特征含金属，与古罗马建筑实践不符；ERT剖面浅部（前2 m）交点处电阻率较低，指示高导性。ERT剖面中两个大型高阻异常从近地表延伸至约10 m深度，远深于现代建筑所能达到的深度，可能指示草地表面之下、现代特征之下的两处埋藏结构，但仍需沉积物岩芯和考古探孔进一步验证。
**讨论与结论**
讨论部分指出，考古学家与地球物理学家之间存在沟通鸿沟，地球物理学家常被视为数据采集的"合作者"而非具有独立科学贡献的研究者，野外工作中产生快速出结果的压力，容易导致误判。研究人员提出了一套六步质量控制工作流程：基于所有可用考古、历史、地图和环境信息建立遗址初步概念模型；协作设计调查方案；整合多种地球物理数据集；评估考古与现代两种解释方案；保持持续沟通并明确记录不确定性；利用发掘和新证据迭代完善解释。研究结论强调，地球物理异常不应被孤立解释，稳健的解释来自地球物理观测、考古知识、历史文献和利益相关者沟通的持续整合。在城市环境中，土地利用可在数年内发生变化且未必记录于市政地图或集体记忆中，因此必须审查所有可获取的证据来源，科学准确性至关重要。
