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，一個個數據在點云空間慢慢呈現(xiàn)……連日來，在湖北青龍山恐龍蛋化石群國家級自然保護區(qū)，研究人員首次成功嘗試三維激光掃描技術，為世界規(guī)模最大恐龍蛋化石遺址進行毫米級精準“定位”和點云空間數據矩陣構建，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、數量最多、保存最完整、規(guī)模最大的化石群。

　　2020年，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所聯(lián)合湖北省地質科學研究院，在青龍山正式組建“中國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)合科研團隊。

　　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特之處為國內外研究恐龍生活習性、繁殖方式及當時生態(tài)環(huán)境提供了珍貴的實物證據，無論是對分析古地理、古氣候的變遷，探究地球漫長的演變歷程，追溯生物的演化軌跡，還是對恐龍蛋化石開展系統(tǒng)分類與演化研究，都具有重要的科學價值。

　　三維激光掃描恐龍蛋化石遺址。

　　聯(lián)合科研團隊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給恐龍蛋化石“定位”。激光雷達沿著特定測量路徑移動，向恐龍蛋化石發(fā)射激光束，傳感接收器對反射回來的激光進行分析，計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，此前對大規(guī)模遺址的空間信息測量主要依靠人工，使用的工具較為傳統(tǒng)，如測尺、測繩、經緯儀、全站儀、激光測距儀等，存在準確度不夠、測量數據少、工作效率低等短板?？铸埖盎蛸|地脆弱，傳統(tǒng)人工測繪易造成不可逆損傷。20年前，三維激光掃描技術已開始應用。但受限于設備功率不足，計算機與軟件對三維點云數據解析能力欠佳，這項技術在文物和化石遺址保護研究工作中的應用極為有限，遠未達到廣泛普及的程度。

　　于東祥說，聯(lián)合科研團隊與有關測繪公司合作，使用激光雷達掃描儀對遺址館內地貌地物進行數據密集采樣，形成遺址館地面及地物表面位置點云數據。

　　“這些距離測量值與位置信息共同轉換為對象空間中反射目標實際三維點的測量值，最終形成測量對象點云數據。”中國鄖陽恐龍蛋研究中心專家、湖北省地質科學研究院高級工程師趙璧介紹，采用三維激光掃描技術，可在非接觸、零干預狀態(tài)下獲取海量數據。未來還能結合AI算法，自動識別恐龍蛋化石類型與埋藏層位等特征。

　　毫米級精度“透視”恐龍產蛋場景

　　據介紹，完成數據測量后，聯(lián)合科研團隊將使用專業(yè)軟件對點云數據進行降噪處理和地貌地物識別，形成準確的點云數據集，配合現(xiàn)場恐龍蛋化石分布調查結果，進一步開展實地驗證，完成原址恐龍蛋化石編號、信息登錄和點云數據標注，以毫米級精度最終形成遺址館內高精度地形線及恐龍蛋位置分布“數字底圖”。

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

　　趙璧介紹，通過對大量原位恐龍蛋化石空間位置的精準“定位”和集成可視化數據檢查，聯(lián)合科研團隊初步確定，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，而且在多個不同化石層位可見，這可能反映出青龍山恐龍產蛋繁殖的獨特行為。

　　要科學還原史前恐龍產蛋現(xiàn)場，準確掌握化石空間信息尤為重要?！袄眯畔⒒侄伍_展激光測量，對推進相關科研工作意義重大。”于東祥表示，測量得到的數據，對長時間保護評估恐龍蛋化石遺址完整性、開展遺址防風化研究也有重要作用。近年來，隨著信息化技術高速發(fā)展，激光掃描技術被越來越多地運用到文物、遺址保護工作中。

　　數據解密沉睡億萬年恐龍“育嬰室”

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

　　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，設備掃描功率偏低、三維數據分辨率不足等問題仍然存在。但本次獲得的數據，已基本反映了遺址區(qū)地質環(huán)境整體空間結構和重要研究樣本——恐龍蛋化石個體形態(tài)及其空間關聯(lián)性。通過相關工作的深入開展，有望分析出青龍山恐龍的活動軌跡和產蛋普遍性規(guī)律，這將為探討遠古恐龍如何下蛋這一重大科學問題找到關鍵證據。

　　記者了解到，首次使用激光掃描的3個恐龍蛋化石遺址保護場館全部被納入“定位”范圍，測量面積約8000平方米，掃描測量、核驗數據和補充測量時間約10天。接下來，聯(lián)合科研團隊將用3個月時間處理數據。

　　趙壁說：“這不僅是技術革新，更是人類保存地球記憶方式的一次飛躍。隨著數據被陸續(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家級自然保護區(qū)將在恐龍蛋數字化模型構建基礎上，引入更多先進的信息化技術和方法手段，開展全方位、多領域的保護研究，充分挖掘恐龍蛋化石的科研價值與科普價值。

來源：云上鄖陽

編輯：孫弋雯

二審：黃韶光

三審：吳東來