在HMS Terror沉船附近，可能有证据表明船上的切割设备经过了现场改装：通过与1859年NgLj-3（“Boat Place”）的描述进行对比分析（基于图像的评估方法）

《Polar Record》：Possible evidence of field modifications on the ship’s cutter adjacent to the wreck of HMS Terror: a comparative, image-based assessment against the 1859 NgLj-3 (“Boat Place”) description

　　摘要：一艘23英尺长的小船紧邻HMS Terror的残骸（富兰克林探险队，1845-1848年）。关于1859年在Erebus湾NgLj-3遗址（称为“Boat Place”）发现的这艘28英尺长小船的历史记载描述了其经过的广泛现场改造，包括减轻上部结构的重量、改变栏杆布局，以及使用铁支柱支撑的9英寸厚防水布，这些支柱同时也充当了拖拽孔。本文采用可复制的图像处理方法来检测这艘小船是否保留了与NgLj-3遗址改造特征一致且相符的可见元素。通过使用静态图像、对比度限制的自适应直方图均衡化、颜色指数分割和基于梯度的接缝检测技术，我们评估了三个关键特征：相对于船头的栏杆高度异常、上层木板的优先损坏情况，以及与支柱兼容的栏杆上安装的立柱。分析结果表明，这些特征与海军部的小船设计图纸存在明显差异。此外，还发现了一个与上部结构缺失相符的板条间隙，该间隙与记载中的防水布高度相当。这些观察结果虽然具有提示性，但综合考虑后，它们支持了一个假设，即HMS Terror上的小船可能保留了与NgLj-3遗址改造相似的痕迹。

引言：约翰·富兰克林爵士1845年的探险队（HMS Erebus和HMS Terror）的失事仍是19世纪极地探险考古学和历史学中的一个重要案例研究。关键的文献证据是“Victory Point”记录，该记录由威廉·R·霍布森中尉在弗朗西斯·利奥波德·麦克林托克上尉（后来成为海军上将）领导的搜寻队中于1859年5月发现。记录中提到，自1846年9月以来两艘船只遭遇困境，并于1848年4月22日被遗弃，当时有105名幸存者计划于4月26日前往Back’s（Great Fish）河（麦克林托克，《麦克林托克参考文献1860》）。1859年的搜寻还确定了位于Erebus湾King William岛西岸的考古遗址NgLj-3。霍布森和麦克林托克在该遗址发现了一艘安装在大雪橇上的大型船只，船上装有设备和人类遗骸。他们的描述中指出，这艘船为适应冰上或河流航行进行了显著的结构改造，包括减轻重量、改变上部结构以及使用铁支柱支撑的防水系统（麦克林托克，《麦克林托克参考文献1860》；斯坦顿，《斯坦顿参考文献2014》；斯坦顿和帕克，《斯坦顿和帕克参考文献2017》）。自2014年HMS Erebus和2016年HMS Terror被发现以来，水下考古学通过揭示可能与探险队最后几年同时期的船载遗存，改变了证据格局。在HMS Terror遗址记录的特征中，有一艘23英尺长的小船紧邻残骸（见图1）。

本文要探讨的问题并不是这艘遗址小船是否与1859年在NgLj-3记录的28英尺长双端小船属于同一类型；实际上它们并不相同。而是研究这艘遗址小船是否保留了与NgLj-3改造特征一致的可见元素，特别是改变的上部结构、下沉的栏杆或船体轮廓线，以及与防水布/拖拽孔系统兼容的栏杆上安装的立柱。如果存在这种对应关系，那就表明类似的现场改造可能应用于多艘探险队使用的船只。但这本身并不能确定这些改造是在何时进行的，或者是否有任何一方后来试图返回这些船只。因此，本文对现有的HMS Terror遗址小船静态图像进行了有针对性的、可复制的分析，明确将其作为对历史记载中NgLj-3改造特征的假设检验。目的是：(i)记录现有图像中的可测量和可重复的特征，(ii)将这些特征与NgLj-3的相关原始描述和博物馆保存的对比样本进行比较，(iii)为未来的调查工作制定可检验的预测。研究结果也简要讨论了关于是否有人试图返回船只的长期存在的假设，但这一更广泛的历史问题并非本文论证的核心。

历史和比较框架：1859年NgLj-3的记载指出，霍布森中尉于1859年5月24日首次考察了NgLj-3遗址的小船；麦克林托克上尉六天后到达该遗址并发布了更为详细的描述。两人的描述共同描绘了一艘大型双端小船，它安装在沉重的雪橇上，长28英尺，并经过了适应旅行的改造。霍布森特别提到，所有可以去除的铁制和木质部件都被移除了，剩余的上部结构非常轻便且采用叠接方式建造（斯坦顿，《斯坦顿参考文献2014》）。麦克林托克进一步详细指出，上部七排板条被替换为非常薄的冷杉木板，并且使用了24根铁支柱来支撑9英寸厚的防水布，这些支柱同时也充当了拖拽孔（麦克林托克，《麦克林托克参考文献1860》）。这些描述是本文比较的基础，但它们并不构成完整的建造记录。某些改造措施有明确的描述，而另一些则仅被部分提及。因此，NgLj-3的资料允许进行改造主题的比较，而无法完全重建每一个结构变化。

船只为补充信息：1881年，英国海军部向麦克林托克提供的记录列出了每艘船为北极航行配备了九艘船只：一艘28英尺长的小艇、一艘30英尺长的Tilley船、两艘30英尺长的捕鲸船、两艘25英尺长的小船、一艘23英尺长的小船、一艘22英尺长的小艇和一艘12英尺长的小舟（英国海军部，1881年）。仅凭这一点，就不能将HMS Terror旁边的23英尺长小船与NgLj-3遗址的28英尺长小船等同起来。另一个复杂因素是，实际从格陵兰岛向西运送的船只可能与早期的清单不完全匹配。1845年7月9日，弗朗西斯·克罗齐尔在Whalefish群岛写信称，他已将HMS Terror上“最大的小船”和一艘装有燃料的小艇送回国内以减轻重量（克罗齐尔，《克罗齐尔参考文献1845》）。尽管如此，最初的清单仍可作为参考，表明23英尺长的小船是每艘船装备的一部分。因此，当前的比较是有意限定的，它并不试图将遗址小船认定为NgLj-3遗址的小船，也不试图将23英尺长的小船视为28英尺长的双端船。相反，这项研究旨在测试较小的小船是否保留了与NgLj-3遗址相同类型的改造特征。

博物馆保存的对比样本：两类与NgLj-3相关的物品可作为比较样本。首先，格林威治皇家博物馆收藏的铁支柱属于小船防水布支撑系统的一部分。其中一个已发表的样本（AAA2143.1）尺寸为301 × 25 × 20毫米，为遗址小船上观察到的立柱提供了尺寸参考（格林威治皇家博物馆，无日期）。其次，保存的船头/龙骨碎片AAA2282提供了一个与Erebus湾遗址相关的经过改造的船尾组件的博物馆样本。然而，考虑到围绕AAA2282上的船头标记的持续讨论，该数字记录并不被视为确定捐赠船只原始类型的诊断证据。该物品对于本文的价值更多在于它作为尺寸和形态比较的参考（格林威治皇家博物馆，无日期）。

作为形态基线的当代小船设计图：为了评估遗址小船是否表现出异常的轮廓线行为和船头木材比例，分析使用了来自国家海事博物馆/格林威治皇家博物馆收藏的海军时代小船设计图，特别是1852年的23英尺长小船设计图（对象ZAZ7031；图像参考J0749；图6）。这些设计图为同时期皇家海军小船上的栏杆或船体轮廓线与船头之间的预期关系提供了参考（格林威治皇家博物馆，无日期）。

HMS Terror遗址小船的水下图像数据集主要由作者撰写时可用的静态帧和静态照片组成（见图2）。这些图像显示了HMS Terror旁边小船的船头和右侧船体，包括：(i) 显著的船柱/船头木材，(ii) 一个带有垂直突出特征的现存船舷材/栏杆部分，(iii) 栏杆下方的一个扩展间隙或空洞（此处上层船板缺失），以及(iv) 具有明显水平纹理的下层船体板条。

现场背景图像：为了确定遗址小船的位置，研究使用了加拿大公园组织提供的HMS Terror遗址草图，该草图将遗址小船识别为一种小船，并显示它紧邻船尾结构（见图1）。同一遗址的文档还显示，小船的残骸覆盖在小船的船尾上，这表明小船很可能与船只一起沉没，可能是从左舷的吊舱处沉没的，尽管本文没有进行完整的遗址形态分析（加拿大公园，2018；加拿大公园，2025）。

比较图像包括用作预期轮廓线和船头几何形状基线的海军23英尺长小船设计图（见图6），以及作者生成的分析图表，用于说明测量、剖面和边缘检测结果（见图3-5、7-9）。这些图表仅用于几何和视觉比较，而不是详细的建造规范。

所有图像分析都是在Python环境中使用Pillow、NumPy、OpenCV、SciPy和Matplotlib库进行的。工作流程旨在对提供的静态图像进行重复性处理，并分为四个分析模块：(A) 预处理和增强；(B) 候选立柱尺寸测量；(C) 配对立柱（拖拽孔）间隙测试；(D) 板条/板条纹理分析。**配对直立（船柱）测试**
McClintock 描述了 NgLj-3 的船柱布局，这些船柱被设计为用于桨划的支撑结构，彼此之间留有间隙。为了验证恐怖号（HMS Terror）图像中的直立结构是否代表了这种配对排列方式，研究人员提取了该结构的感兴趣区域（ROI），并计算了：（i）每列的平均灰度强度；（ii）每列的平均水指数（W）值；（iii）在 W 坐标空间中进行的简单二元分类，以区分类似水的像素和固体/物体像素（图 4）。真正的配对直立几何结构应该会在两个物体峰值之间形成一个灰度值较高的中央区域。

**上层结构空洞和纹理分析**
为了评估上层板是否可能在不同部位发生损坏，研究人员使用水指数轮廓测量了炮眼（gunwale）下方上层船体空洞区域的最大垂直范围。在覆盖船体侧面的定义好的 ROI 内，计算了每行图像中类似水的像素比例，以此识别出背景水可见度增加的主要次级炮眼区域。此外，为了确定下层板是否保留了延伸至船头的重复水平接缝特征，研究人员提取了船头侧面的 ROI，并对列进行了平均处理，以生成一维垂直轮廓，从而识别出可能对应于板接缝或边缘的明显梯度峰值（图 5）。所得到的接缝间距仅作为与空洞区域厚度的粗略比较依据，并非作为确定的接缝数量。

**划定炮眼/栏杆与次级炮眼受损区域**
对船头侧面的 ROI 进行了增强对比度处理，检测边缘，并使用蓝-红色颜色指数及形态学闭合方法将其与船体部分进行了拼接。每行的边缘像素总和（边缘密度）形成了一维轮廓，其中持续存在的水平边界显示为峰值。在操作上，炮眼/栏杆被定义为最强烈的上层船体峰值，而顶部完整的接缝则是受损上层结构下方的第一个连续高对比度接缝。两者之间的距离 Δy 衡量了受损区域的高度（图 7 和 8）。

**缺失船柱的估算**
从受损区域下方的完整下层船体中稳定接缝峰值处测量了接缝间距 s。然后计算出船柱数量 n = Δy/s，并将其作为连续估计值报告，该数值考虑了峰值选取的不确定性以及接缝重复的可能性。

**船首端宽度采样**
使用归一化的红色度比对手册裁剪的图像进行了分割。对于炮眼上方的行，记录了最大连续木质/钙化部分的宽度（图 9）。像素宽度转换为仅与上下文相关的物理范围，同时考虑了透视和钙化的不确定性。

**局限性**
主要局限性包括原始图像分辨率、水质浑浊、光照变化、生物沉积、透视变形、部分掩埋以及未知的相机几何参数。因此，所有测量结果均为近似值，主要用于与历史记录的量级进行比较，而非作为最终的考古测量结果。

**结果与遗址背景**
本文分析的船只尚未在本文中重新识别。加拿大公园管理局的遗址文档已将之视为与 HMS Terror 相关的 23 英尺长的切割船，其在海底的位置被解释为在沉船时悬挂在船侧吊架上的（图 1；加拿大公园管理局，2018）。当前研究中使用的静态图像仅显示了该船的船首和右侧部分（图 2）。因此，本节的目的是为了确定该船的船体结构是双端式的还是尾随式（transom-sterned），以及分析图像中可见的船体部分对解释的限制。

**候选直立特征及大致尺寸**
在存活的栏杆/炮眼上可见一个明显的垂直特征（图 3）。在分析的帧中，该特征相对于当地炮眼线的突出高度约为 189 像素。从炮眼到该测量线中最低的可见船体边界的像素距离约为 654 像素。假设 23 英尺长的切割船深度为 30 英寸（0.762 米），则估计的突出高度为：
$$
{\rm h \approx (189/654) \times 0.762 \, \text{米} \approx 0.22 \, \text{米} \approx 8.7 \, \text{英寸}.
$$
这一高度与 NgLj-3 地点记录的 9 英寸帆布高度（McClintock，参考文献 McClintock1860）相当，并且与已公布的 RMG 船柱样本 AAA2143.1 的总长度约 0.30 米基本吻合（特别是如果博物馆的测量数据包括了炮眼下方或插入插座的部分）。由于图像中的参考深度可能不代表实际的龙骨深度，因此 0.22 米的估计值应视为近似值。合理的误差范围为正负 25%（大约 0.17–0.28 米），仍在的报告帆布高度范围内。

**基于 ROI 的灰度强度和水指数值分析**
基于 ROI 的分析表明，该直立特征对应一个连续的物体区域，没有明确的中央水隙表明存在两个独立的直立结构（图 4）。二元分类同样将该特征归类为单一的连续物体。因此，当前图像无法确认该结构是配对船柱排列、单个单独的直立物、木质膝盖结构，还是其他组件的侵蚀残留。

**与海军部图纸的对比**
在水下图像中，存活的栏杆/炮眼线明显低于船首木材的最高保存部分，留下了一段较长的船首垂直部分（图 2）。而在海军部提供的 23 英尺切割船图纸（图 6）中，栏杆/舷侧船柱向上延伸并靠近船首，最大化了船首的干舷高度，减少了进水。因此，恐怖号上的这种现象与规划基准不符，可能是由于现场改造过程中故意降低了炮眼高度，或是在沉积后最上层船柱和原始舷侧船柱丢失，只留下了较低的栏杆元素。

**上层结构空洞区域与下层板连续性**
水指数分析显示，在存活的栏杆下方有一个明显的空洞区域，其中类似水的像素比例相对于栏杆本身和下层船体有所增加，表明由于结构缺失导致背景水可见度增加。在一个代表性的船体侧面 ROI 内，主要的次级炮眼空洞区域高度约为 121 像素。由于空洞区域在横向存在不均匀性，这一逐行平均值可能低估了图像中可见的最大局部间隙。在船头侧面的 ROI 中基于梯度的检测发现了与下层船体保存的板接缝边界一致的重复水平接缝特征（图 5）。综合这些发现，表明上层板的一部分优先受损。如果这些上层板较为脆弱，容易受到侵蚀，这种观察结果是可以理解的。然而，需要谨慎解读这一现象，因为上层结构暴露在外，侧向支撑较少，且距离掩埋层的保护较远。因此，单独的次级炮眼空洞并不能直接证明有替换船柱的发生。其在当前案例中的解释价值在于它与其他两个特征的结合：相对于船首的异常低的存活栏杆，以及栏杆上的候选直立结构。

**炮眼下方七根船柱的迹象**
边缘密度轮廓显示，一个明显的上边界位于大约 y = 417 像素处（炮眼/栏杆），第一个连续的接缝位于大约 y = 699 像素处，计算出的 Δy 约为 282 像素（图 7 和 8）。在该带内还有几条较弱、不连续的边缘，这与上层板的部分存活情况相符。使用来自完整下层船体的大约 41 像素作为 s 值，计算出的船柱数量约为 6.9 根。这与 McClintock 的描述相符，即 NgLj-3 船的“上部七根”船柱被替换了。鉴于估算结果受 ROI 选择、接缝选择以及结构损坏的影响较大，应将其视为粗略的比例比较，而非确定的船柱数量。

**船首端宽度**
在船首裁剪图像中，炮眼上方的最大木质/钙化部分的宽度约为 157–196 像素，最小稳定值为大约 161 像素（图 9）。使用相同的缩放基准，这相当于约 0.19–0.24 米的前表面宽度。这一宽度超过了从 AAA2282 恢复的船首/龙骨碎片（格林尼治皇家博物馆，年代不详）测得的 103 毫米厚度，表明可能存在强烈的钙化作用和/或倾斜效应，或船首端被不同程度地削减了。

**测量量汇总**
表 1 总结了从分析图像中得出的主要测量结果。这些数值仅供参考，而非最终的考古测量结果。

**讨论**
**与 NgLj-3 变更的吻合**
NgLj-3 的描述包括了三个主要物理特征：（i）系统的重量减轻，包括去除多余的铁质和木质部件；（ii）使用薄铁板以搭接方式修改上层板；（iii）包括 9 英寸帆布的防水系统，该系统由铁质船柱支撑，同时用于桨划的支撑。恐怖号沉船现场的图像与其中至少两个特征相符：相对于船首的降低或截短的栏杆，以及与上层结构丢失相一致的明显次级炮眼空洞区域。根据标称切割船深度进行缩放后，候选的直立结构的高度接近 9 英寸。这些特征单独来看并不具有诊断性，其重要性在于它们之间的协同性。低矮的存活栏杆、其下方的空洞以及安装在栏杆上的直立结构共同构成了更倾向于表明修改行为的观测结果集合。

**对船柱候选者的解释**
静态图像无法确定候选直立结构是铁制的还是木制的，也无法确定它是否代表配对船柱排列。其他可能的解释包括来自原始装配的木质船柱或桨架柱子、船体处理装置的腐蚀残留物，或者是沉积后的变形使得单一结构更加显眼。尽管如此，该特征的大小与已知的 NgLj-3 船柱相符，并且位于或靠近预期船柱的位置，从考古学角度来看，它作为防水/船柱系统的一部分是合理的。

**AAA2282 的比较价值**
AAA2282 的示例对本文仍有参考价值，因为它证明了与 Erebus Bay 相关的船尾组件在博物馆收藏中仍然保存。恐怖号图像同样暗示了船首部分的减少或丢失，但现有图像数据不足以与海军部图纸进行可靠的测量比较，也无法识别可能说明船首如何被修改的固定孔证据。因此，关于沉船现场是否有有意减少船首的任何推断都需保留不确定性，直到更高分辨率的摄影测量、多角度成像或直接测量数据出现。

**结论**
当前的观察结果无法确定是否有任何富兰克林团队后来试图返回船只，这个问题对本论点并不关键。最多，沉船现场的切割船表明，与 HMS Terror 一起沉没的船只可能进行了类似 NgLj-3 所描述的修改。这种可能性与几种后勤安排相符，包括 1848 年 4 月放弃前的准备工作、未完全实施的准备工作，或后来由较小团队进行的重新使用或改造。目前的图像数据无法区分这些可能性，因此更广泛的历史推断仍需有限度。McClintock 提出的返回船只的假设是一个可能的情境，但现有证据无法支持这一点。

**船只附件、后勤安排与选择性保留**
船只附件的证据很重要，因为它阐明了如果 23 英尺长的切割船确实进行了修改，那么会发生什么。这一推测性发现表明，改造工作不仅限于那艘 28 英尺长的船只，还扩展到了探险队中剩余的较小船只。这种模式符合分布式应急准备的格局，而非单一船只的特定修改；这与因纽特人的口头历史和现有考古证据一致。《Victory Point》笔记记载称，1848年4月计划撤离时共有105名幸存者（参见McClintock, Reference McClintock1860）。即使基于对船只载量的乐观假设，用小船运送这些人及其必需品也需要多艘船隻并进行精心的装载管理。Crozier在7月写下的信件（参见Crozier1845）已经表明，在探险队失踪之前，人们就已经开始对船只和重量进行优化了（Crozier, Reference Crozier1845）。完全有可能“Terror”号巡逻艇被改装过，但仍留在了船上；这一情况与某些船只被保留下来而其他船只未被使用、导致人员未能存活或后来被遗弃的情况相符。目前的证据无法确定这艘船是在被遗弃前被改装的，还是未被使用而保留下来，又或者是在其他后勤背景下被修改的。然而，关于这艘巡逻艇位置的地面上证据表明，它在沉没时仍位于或靠近其吊索位置。

如果目前不计划进行进一步的直接考古评估，为了超越初步的合理性分析并确定“Terror”号沉船上的巡逻艇是否像NgLj-3号船一样被刻意改装，未来的工作可以优先考虑以下几点：(i) 对巡逻艇的船首、舷侧和上层结构进行更多的摄影测量；(ii) 识别与可拆卸支柱相匹配的索孔或铁制固定装置；(iii) 在可能的情况下，测量船体下部到上层结构之间的木板厚度变化；(iv) 如果可行的话，与博物馆收藏的NgLj-3号船部件进行更详细的比较。这类工作还有助于更好地判断较低的栏杆是真实被改装的结果、后来丢失的部件，还是两者的某种组合，而无需再进行大规模的探险行动。

目前仍然可以获取的、关于“HMS Terror”号旁边那艘23英尺长的巡逻艇的影像资料，与为NgLj-3号船描述的改装特征相符，尤其是相对于船首部分较低的栏杆、与上层结构缺失或被移除相符的舷侧区域，以及安装用于支撑防水布的栏杆高度。不过，这些观察结果单独来看并不能作为确诊依据，影像资料也无法确信这些改动是人为的还是后来造成的损坏。综合来看，这些证据支持一个更为谨慎的结论：即这艘沉船上的巡逻艇很可能是一条在考察期间被改装过的船只，如果未来有新的调查机会，应该对其进行进一步记录。

**致谢**：本文参考了加拿大公园管理局（Parks Canada）公开发布的信息以及英国格林尼治国家海事博物馆（National Maritime Museum）提供的开源数据资源。在撰写手稿期间使用了人工智能辅助工具，2026年使用了OpenAI ChatGPT来辅助Python编程，以实现图像处理工作流程的编写和编辑。所有输出结果均由作者审核并验证，作者对最终内容负全部责任。

**资金支持**：本研究未获得任何政府或非营利机构的特定资助。

**利益冲突**：作者声明没有利益冲突。