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摘要：高悬于峭壁之上的岩画较难实施考古调查。广西左讧岩画的地形环境复杂，人员难于攀爬到画面前及旁边的悬崖洞穴内进行调查，使用无人机进行低空拍摄存在一定危险性。文章阐述了无人机现场拍摄左江岩画的过程、多层级图像获取、新岩画发现等初步工作成果，分析了悬崖环境对无人机低空作业的影响（包括气流变化、机载GPS定位信号丢失范围等），以及相关作业方法和技巧，通过经验总结为今后更安全、更高质量实施崖壁区域的低空考古调查提供借鉴。文章最后还探讨了微型无人机低空激光扫描和多光谱遥感技术在岩画、崖洞低空遥感考古工作中的必要性和应用前景。
关键词：岩画调查；遥感考古：超低空飞行；复杂环境；实施策略
一、广西左江岩画及环境特点
广西左江流域岩画（以下称左江岩画）是壮族祖先骆越人在战国至东汉时期沿左江两侧数百公里山崖绝壁上绘制的、超过79处的岩画群，是原始宗教的一种艺术表现形式。
由于左江是典型的喀斯特槽谷岩溶地貌，两岸山石被江水长年累月切削成断崖峭壁，受地球自转偏向力的影响，这种侵蚀在江水拐弯处尤甚，崖体皆尽壁立如墙，部分崖体甚至被刨蚀成下凹上凸的“屋檐型”。绝大部分岩画就分布在这些崖面上，距离扛面约10-120米高，站在船头仰望，难于想象当年古人是如何攀援作画的。“与国内的内蒙古阴山、云南沧源、耿马、麻栗坡等地的崖画相比，左江流域的作画条件确实艰险得多。”古人绘制不易，现代调查也很困难，20世纪80年代完成的左江岩画全面普查工作主要依靠使用望远镜从对岸发现并拍摄崖面，再根据照片临摹成图。“由于崖壁画多分布在高达数十米无法攀登的悬崖峭壁上，又受到各种条件的限制，致使许多地方未能做到等高标尺拍摄临摹，图形和原样相比自然不够十分准确。愿将来有更好的条件把临摹和拍摄工作做得更好、更完美。”由于崖下多江面，难于搭架作业，而载人飞机复杂地貌超低空飞行十分危险，因此无人机遥感考古就成为填补缺环的最佳技术手段。
二、使用技术及工作内容
（一）本次无人机岩画调查主要对宁明、龙州两县境内14个主要的岩画点进行超低空抵近作业，主要工作内容和目的包括：
1. 10-300米高度多层次，多角度拍摄，获得全局与细节多组照片。首先，将照片与20世纪80年代的绘图进行比对，调查岩画30年以来的前后变化；其次，利用低空平台的优势，突破过去只能地面仰视的局限，进行空中正向拍摄以获得无透视变形的岩画照片；第三，尝试发现新的岩画个体以及抵近窥视崖壁上各个岩洞口内情况等。
2.利用摄影测量技术，对5个最重要岩画点进行崖体测绘。测绘用于生成三维模型、彩色正射影像、剖面图，表现绘画时古人所踩的脚下岩石状况，科学推测可能的攀登方法，给考古报告提供多种调查成果，也为申报世界文化遗产做资料准备。
3.在复杂地貌条件下进行初步实验，总结安全作业方法，为今后沿江扩大上、下游作业范围以及进行无人机多光谱、高光谱遥感做准备。
（二）在硬件设备方面，组合使用汽油动力直升机和电动多旋翼机两种性能互补但均可垂直起降的无人机完成上述拍摄任务。
1.汽油动力无人直升机（全重12公斤）
汽油动力直升机技术成熟、滞空时间长、载重量大，笔者曾使用它在5分钟内垂直拔升到距地面900米的高空进行拍摄，因此胜任岩画环境高空全貌拍摄。与其搭配的是3500万像素尼康D800E相机及多组定焦镜头。
2.电动多旋翼机（全重7公斤）
电动多旋翼机是新型的垂直起降飞行器，它体积更小，更机动灵活，姿态锁定精度高，但受电池续航时间短的限制，主要用于拍摄岩画细节。该机配用2200万像素索尼NEX7微单相机。
为了完成测绘任务，同时还使用了多款摄影测量软件和三维点云处理软件，并使用全站仪和罗盘为摄影测量建立正确的坐标系。
由于需要超低空抵近岩画作业，而且江岸边平地大多被热带植物紧密覆盖，难于找到起降场，所以大部分的飞行起降都是在船只上实现的。为节约投入，使用多旋翼机时租用小的乌蓬渔船，在乌蓬顶部或船尖起降；使用无人直升机时租用摆渡船，其宽阔的摆渡甲板是理想的起降平台，展开的旋翼翼尖和两侧甲板围栏之间可以有约40厘米的安全间距。
三、遥感考占初步成果
克服多重困难，本次顺利完成既定的拍摄、测绘和遥感考古目标，构建了《左江岩画多层级图像系统》成果。主要由卫星全域照片、14处岩画的200-300米高度鸟瞰照片、崖面立面正摄照片、10-15米距离上拍摄的近百组岩画细节特写照片四个层级构成，数百张照片被压缩成一个文件，并已经内置确定的层级、位置等关联关系，因此观者可以“从卫星上转瞬飞到岩画前”，既是基于照片的虚拟漫游系统，也是岩画的完整图像数据库。此外成果还包括了5处重要崖体的剖面测绘图、红蓝立体图等附加内容。
（一）除了获得以上照片、测绘图之外，本次调查在遥感考古方面的成果包括：
1.发现几处新的岩画或岩画痕迹。
无人机装载高像素相机以10-15米距离对崖面进行“扫描式”的拍摄，和地面望远镜观察相比，辨识能力和覆盖范围大幅度提高，因此在沉香角等多个岩画点都发现了零散分布的新岩画及其痕迹，说明原有的岩画规模超过考古报告中已知的数量。这些新发现的岩画痕迹或个体以石缝、洞口、植物背后为多，这些原来都是地面调查的盲区。
在新发现的岩画中，以珠山第二点崖面中部（第三处和第四处之间）岩石缝隙内发现的最大。由于前面兀立岩石的遮挡，从地面难于看到这一缝隙，因此未列入已出版的考古报告中。该处岩画面积约为8-9平方米，以一高度约为1.6米的正身人像为中心，其他部分受到侵蚀已经暗淡不清。
2.首次发现并拍摄在岩洞顶部绘制的岩画。
左江岩画大多是绘制在山崖正面上的，少量接近岩洞口的也都画在侧壁上面对江面。此次低空飞行拍摄在下白雪第一处的岩洞顶部发现了多块清晰的岩画，这是首次在岩洞的顶部发现岩画。这也提醒我们去探查是否岩洞深处还有岩画。但是无人机照片只能看到洞内1-2米深的地方，因此目前还不能确认。由于岩洞极难到达，在以前的人工调查中仅有一次进入的案例，也没有明确的结论或图片佐证。“1984年，宁明县文物管理所的同志在当地群众的帮助下，成功地用绳索从山顶上吊下来，进入了花山左上方有崖画的高洞，”书中并未说明岩画在洞内哪个位置，也未发表洞内岩画的说明文字或图片。 3.清晰拍摄到古人绘制岩画时所站立的位置——岩石裂隙与台坎。
古人可能采用从崖顶悬吊、地面攀爬、搭架等多种方式绘制岩画，但尽可能利用崖面天然的登临平台以获得稳定、安全的工作面是通用原则。借助无人机抵近拍摄的优势，将镜头调整到水平略向下俯看的角度，在拍摄岩画的过程中拍到众多台坎、裂隙，有的宽度、深度刚好，例如高山第一点、第三处，如果把脚面深入岩缝中，裂隙宽度刚好够人站立在其上作画。在棉江花山，摄影测量生成的剖面测绘图表现了古人绘画时的不易：为了让岩画不受雨淋侵蚀，古人选择了下凹上凸型的崖面作画，但在这样的崖面绘画不易保持身体平衡，不过刚好棉江第一处第一组下面有一段相当面积的台坎，使得在这里作画成为可能，因此此处岩画之密集仅次于宁明花山。正确选择崖面角度也使得画作可以完好保存至今。
4.新旧照片比较，准确反映30年间岩画的变化。
将本次拍摄的照片与30年前的照片、摹绘图相比较，可以清晰反映出各组岩画的细微变化情况，归纳如下：
（1）岩画的破坏速度正在加快。工业化加速导致雨水酸性增强，酸雨流过崖体表面，和岩画本身及其所在岩石基层均会发生反应，导致多种侵蚀问题：顶部石灰下流侵蚀覆盖、岩石成片状剥落、岩画本身的褪色。将新拍摄的照片与当年的考古报告相比，很多原本地面人员清晰描绘的画面30年后即使用高像素相机抵近飞行观察，也已经变得漫漶不清。这表明岩画正在加速残损，若不紧急保护将会迅速消失。
（2）植物生长的影响不可忽视。因为地处植被繁盛的热带，新照片中岩画被植物遮挡的部分比以前增多，有些原来在地面仰视都看得到的岩画，现在即使从空中略向下俯拍也因被植物挡住而拍不到。植物根系的生长又加速岩石的风化，也成为破坏岩画的重要自然力量。
5.通过实验证明；现有的各种无人设备均难于深入岩洞探测。
调查表明，不仅岩画从洞外延伸到洞内，而且岩洞内也有其他的人类遗迹。“1980年，左江岩画调查组还在沉香角等三个岩画地点的五个岩洞内，发现有悬置的木板或木枋，由于这些岩洞都位于断岩峭壁，极难攀登，只能在低处借助望远镜进行观察。”此次原本认为使用地面机器人可进入探测，但实地调查时发现很难实现，航拍照片中可以看到大部分崖洞内不仅崎岖起伏，而且很多枝条纵横，情况很复杂。
基于GPS信号定位飞行的无人机不能过于贴近崖洞飞行，否则丢失卫星定位信号后会发生危险的漂移。在本次作业中就发生过数次漂移，依靠人工操控远离崖面后才能重拾GPS信号。因此目前无人机只能使用高分辨率相机和望远镜头在相对安全的距离外对崖面进行拍摄，只能看到洞内有限的深度。
四、岩画低空拍摄的基本实施策略要点
（一）尽量使用高像素相机
在飞行器载重量范围内，尽可能选择高像素相机，可以远距离拍摄特写照片，减轻抵近飞行的作业压力。本次作业完成时间为2013年秋季，相机性能指标受当时条件限制，当前的相机分辨率已两倍于当时的水平。
（二）根据安全作业距离，选择镜头焦距
应准备好28-120mm之间各焦段定焦镜头。使用望远镜头的目的是和崖体保持尽可能远的安全距离，但为了避免无人机振动造成的结像模糊，一般焦距不应超过-120mm。考虑到汽油直升机振动较大（振动强度是同等级电动平台的5-7倍），本次岩画细节拍摄使用的是85mm镜头，使用效果理想，今后如果换用电动直升机，可以换用120mm镜头。
（三）多层次照片拍摄角度的细微调整
第一层：鸟瞰照片，为了和卫星垂直俯拍相区别，无人机应在200-300米高度倾斜拍摄鸟瞰照片，这样崖面更有立体感且能够记录周边环境。第二层：立面正摄照片应水平拍摄。第三层：单组岩画细节拍摄时一定要将镜头从水平再次调整为略向下3-5度，这样能够反映出绘画人所踩的缝隙与台坎，而且尽可能避免岩画前植物的遮挡。
（四）在崖体“危险三角区”之外飞行
如下图，将14个岩画点拍摄经验加以总结，可以山顶为原点，将崖体旁的空域分为三个部分，A区域为45度角以上的空域，在这片空域飞行，无人机上的GPS可以搜索并保持足够多的卫星信号，能够保证飞行器自主飞行。C区域是距崖面30度角以内的空域，在这里很难搜索到足够的卫星信号，基本靠人工或其他定位技术控制飞行。B区域是过渡区，在这里无人机部分时间能够自主定位飞行，但很容易发生漂移。
以上是假设单面崖壁的情况，如果沿江两侧均有山崖，则在三角形交叉重叠的区域飞行更易失控。此外，某些岩画点崖顶外伸的部分对无人机载GPS的干扰更为严重，因此图中以崖顶边缘为原点。由于卫星信号强度会受到天气、纬度等各种因素影响，并且部分GPS卫星是不断移动的，造成同一地点在不同时间段的可用卫星数量差别，因此以上“三角形”区域的大小也是动态的。
（五）崖下作业对飞行航线的特殊要求
在船上起飞时一定要先将船驶离C区以获得足够的卫星数量以满足起飞条件，并且在起飞、降落过程中需人员全程监控防止B区内起降发生危险的漂移撞击船身，起飞后必须垂直拔升以尽快进入A区获得充足的定位信号，到达岩画同等高度后再向崖面抵近。拍摄完成返回时应保持相同的航线。
先垂直起飞再平飞抵近的目的不仅是安全，也是为了在使用望远镜头的情况下，能够更快找到岩画并瞄准。由于岩画并不清晰且高悬于悬崖之上，如果使用望远镜头又贸然接近，容易从监控画面中丢失目标。
（六）其他注意事项
1.船只的选择和检测是岩画拍摄的安全保障。
“在79个崖壁画地点中，有70个地点位于江河两岸的临江石壁上，约占地点总数的88.6%，其中有54个地点位于江河的拐弯处，约占地点总数的68.3%，约占临江地点总数（70个）的77.1%。”左江岩画多在江边决定了选择船只的重要性，除了甲板面积足够大，在租用前还要用罗盘检测船体是否带有过强的磁性，因其对直升机上的磁罗盘有干扰，木制渔船则无此问题。 2.做好日计划，选择最佳日照条件拍摄。
在最佳的时间段，崖洞内可以被日光照亮，此时无人机可以拍摄到洞内较深的地方，因此每天在开始拍摄前就应根据每个岩画点的朝向、行船的速度做好全天计划，这样可以在适合的时间到达适合的岩画点。
3.根据天气调整飞行计划。
一般来说，风力持续和风向稳定的风对无人机的影响并不大，四级以下都可以安全飞行。但在悬崖附近风撞击峭壁后会改变风向、形成湍流，电动多旋翼机重量轻且贴近崖面飞行，轻微的风切变也会造成危险，因此应尽量在无风条件下靠近拍摄。有风天的优点是空气洁净度高，更适于使用重量大、续航时间长的汽油直升机做高空全貌拍摄。
五、岩画低空遥感新计划
本次使用无人机对岩画只进行了可见光拍摄和摄影测量，下一次补充作业将在无人机上使用以下信息采集手段。
（一）使用激光扫描定位的旋翼机进入崖洞口探查
目前最新研制的小型旋翼机能够对周边环境进行连续扫描激光，像蝙蝠一样感知室内有限空间的障碍物及自身的位置变化，从而在无GPS定位信号的环境中精确避障飞行，计划在下次岩画或崖洞考古中利用这一新平台飞行到崖洞口内进行拍摄和扫描，以替代人员进入调查。全球定位系统在受遮蔽的环境下变得极不可靠，因此“微地形感知能力的提升”将是今后无人机在遥感考古领域应用的重要条件和主要发展方向之一。
（二）通过红外拍摄分析光照、渗水对岩画的综合影响 岩石渗水与岩画侵蚀、剥落的关系密切，而岩画朝向、光照强度、岩石内部含水量三者共同决定表面温度，因此使用红外成像仪结合前述的崖面坡度测绘数据，可以分析岩石含水量分布，预测岩画局部破坏趋势。红外成像仪已经实现微型化，因此崖壁红外遥感调查将很快成为岩画考古的必然组成部分。
（三）高光谱拍摄为考古获得更多的信息
左江岩画均由赭红色颜料涂绘而成，主要成分是氧化铁，混合了部分动物胶质作为调和剂，通过检测已认定含有蛋白质成分，估计来源于牲畜的血、皮或骨、油脂，也可能来自于蛋清。“构成蛋白质分子的基本化学元素N和C-H、N-H基团在自然条件下是不会消失的，因此，采用红外光谱法和元素定性来分析粘合剂的成分，所得的结果是可以相信的。”根据这一特点，可以利用高光谱拍摄获取岩画光谱，有助于使用计算机自动分辨岩画与自然铁红色岩石，更容易发现潜在的岩画或认定已被冲刷毁坏、漫漶不清的岩画部分。除此之外，高光谱还可以鉴别岩画之间的颜料成分差别，从而推断当年是否为同批绘制，这使得无人机低空平台对于考古工作的价值远远超越了拍摄记录的范畴，真正实现“无人化”、“非接触式”的深入调查。
伴随技术进步，无人机用微型高光谱相机也出现了（重约2.5公斤，需要15公斤级以上的高可靠垂直起降飞行器携带），作业方法也与可见光及红外拍摄类似。
六、结语
垂直起降无人机适用于复杂地形条件下岩画低空遥感考古工作。和地面激光扫描相比，低空摄影测量可以获得更细腻的图像，彩色三维点云的质量更高；无人机和载人机相比更为机动灵活，可执行岩洞探测、多光谱以及高光谱遥感任务，不仅能够满足拍摄记录等基本需求，而且可以实现虚拟漫游、促进公众传播，甚至可以用于鉴别不同时期岩画材料的成分差别。可以预见，对于经常面临野外复杂环境的考古及遗产保护工作，该技术是非常有力的信息采集工具，其应用前景还有待进一步拓展。本文通过经验总结和原理阐释，给出了优化的飞行作业方法，期能达到方法纯熟、事半功倍的效果。
关键词：岩画调查；遥感考古：超低空飞行；复杂环境；实施策略
一、广西左江岩画及环境特点
广西左江流域岩画（以下称左江岩画）是壮族祖先骆越人在战国至东汉时期沿左江两侧数百公里山崖绝壁上绘制的、超过79处的岩画群，是原始宗教的一种艺术表现形式。
由于左江是典型的喀斯特槽谷岩溶地貌，两岸山石被江水长年累月切削成断崖峭壁，受地球自转偏向力的影响，这种侵蚀在江水拐弯处尤甚，崖体皆尽壁立如墙，部分崖体甚至被刨蚀成下凹上凸的“屋檐型”。绝大部分岩画就分布在这些崖面上，距离扛面约10-120米高，站在船头仰望，难于想象当年古人是如何攀援作画的。“与国内的内蒙古阴山、云南沧源、耿马、麻栗坡等地的崖画相比，左江流域的作画条件确实艰险得多。”古人绘制不易，现代调查也很困难，20世纪80年代完成的左江岩画全面普查工作主要依靠使用望远镜从对岸发现并拍摄崖面，再根据照片临摹成图。“由于崖壁画多分布在高达数十米无法攀登的悬崖峭壁上，又受到各种条件的限制，致使许多地方未能做到等高标尺拍摄临摹，图形和原样相比自然不够十分准确。愿将来有更好的条件把临摹和拍摄工作做得更好、更完美。”由于崖下多江面，难于搭架作业，而载人飞机复杂地貌超低空飞行十分危险，因此无人机遥感考古就成为填补缺环的最佳技术手段。
二、使用技术及工作内容
（一）本次无人机岩画调查主要对宁明、龙州两县境内14个主要的岩画点进行超低空抵近作业，主要工作内容和目的包括：
1. 10-300米高度多层次，多角度拍摄，获得全局与细节多组照片。首先，将照片与20世纪80年代的绘图进行比对，调查岩画30年以来的前后变化；其次，利用低空平台的优势，突破过去只能地面仰视的局限，进行空中正向拍摄以获得无透视变形的岩画照片；第三，尝试发现新的岩画个体以及抵近窥视崖壁上各个岩洞口内情况等。
2.利用摄影测量技术，对5个最重要岩画点进行崖体测绘。测绘用于生成三维模型、彩色正射影像、剖面图，表现绘画时古人所踩的脚下岩石状况，科学推测可能的攀登方法，给考古报告提供多种调查成果，也为申报世界文化遗产做资料准备。
3.在复杂地貌条件下进行初步实验，总结安全作业方法，为今后沿江扩大上、下游作业范围以及进行无人机多光谱、高光谱遥感做准备。
（二）在硬件设备方面，组合使用汽油动力直升机和电动多旋翼机两种性能互补但均可垂直起降的无人机完成上述拍摄任务。
1.汽油动力无人直升机（全重12公斤）
汽油动力直升机技术成熟、滞空时间长、载重量大，笔者曾使用它在5分钟内垂直拔升到距地面900米的高空进行拍摄，因此胜任岩画环境高空全貌拍摄。与其搭配的是3500万像素尼康D800E相机及多组定焦镜头。
2.电动多旋翼机（全重7公斤）
电动多旋翼机是新型的垂直起降飞行器，它体积更小，更机动灵活，姿态锁定精度高，但受电池续航时间短的限制，主要用于拍摄岩画细节。该机配用2200万像素索尼NEX7微单相机。
为了完成测绘任务，同时还使用了多款摄影测量软件和三维点云处理软件，并使用全站仪和罗盘为摄影测量建立正确的坐标系。
由于需要超低空抵近岩画作业，而且江岸边平地大多被热带植物紧密覆盖，难于找到起降场，所以大部分的飞行起降都是在船只上实现的。为节约投入，使用多旋翼机时租用小的乌蓬渔船，在乌蓬顶部或船尖起降；使用无人直升机时租用摆渡船，其宽阔的摆渡甲板是理想的起降平台，展开的旋翼翼尖和两侧甲板围栏之间可以有约40厘米的安全间距。
三、遥感考占初步成果
克服多重困难，本次顺利完成既定的拍摄、测绘和遥感考古目标，构建了《左江岩画多层级图像系统》成果。主要由卫星全域照片、14处岩画的200-300米高度鸟瞰照片、崖面立面正摄照片、10-15米距离上拍摄的近百组岩画细节特写照片四个层级构成，数百张照片被压缩成一个文件，并已经内置确定的层级、位置等关联关系，因此观者可以“从卫星上转瞬飞到岩画前”，既是基于照片的虚拟漫游系统，也是岩画的完整图像数据库。此外成果还包括了5处重要崖体的剖面测绘图、红蓝立体图等附加内容。
（一）除了获得以上照片、测绘图之外，本次调查在遥感考古方面的成果包括：
1.发现几处新的岩画或岩画痕迹。
无人机装载高像素相机以10-15米距离对崖面进行“扫描式”的拍摄，和地面望远镜观察相比，辨识能力和覆盖范围大幅度提高，因此在沉香角等多个岩画点都发现了零散分布的新岩画及其痕迹，说明原有的岩画规模超过考古报告中已知的数量。这些新发现的岩画痕迹或个体以石缝、洞口、植物背后为多，这些原来都是地面调查的盲区。
在新发现的岩画中，以珠山第二点崖面中部（第三处和第四处之间）岩石缝隙内发现的最大。由于前面兀立岩石的遮挡，从地面难于看到这一缝隙，因此未列入已出版的考古报告中。该处岩画面积约为8-9平方米，以一高度约为1.6米的正身人像为中心，其他部分受到侵蚀已经暗淡不清。
2.首次发现并拍摄在岩洞顶部绘制的岩画。
左江岩画大多是绘制在山崖正面上的，少量接近岩洞口的也都画在侧壁上面对江面。此次低空飞行拍摄在下白雪第一处的岩洞顶部发现了多块清晰的岩画，这是首次在岩洞的顶部发现岩画。这也提醒我们去探查是否岩洞深处还有岩画。但是无人机照片只能看到洞内1-2米深的地方，因此目前还不能确认。由于岩洞极难到达，在以前的人工调查中仅有一次进入的案例，也没有明确的结论或图片佐证。“1984年，宁明县文物管理所的同志在当地群众的帮助下，成功地用绳索从山顶上吊下来，进入了花山左上方有崖画的高洞，”书中并未说明岩画在洞内哪个位置，也未发表洞内岩画的说明文字或图片。 3.清晰拍摄到古人绘制岩画时所站立的位置——岩石裂隙与台坎。
古人可能采用从崖顶悬吊、地面攀爬、搭架等多种方式绘制岩画，但尽可能利用崖面天然的登临平台以获得稳定、安全的工作面是通用原则。借助无人机抵近拍摄的优势，将镜头调整到水平略向下俯看的角度，在拍摄岩画的过程中拍到众多台坎、裂隙，有的宽度、深度刚好，例如高山第一点、第三处，如果把脚面深入岩缝中，裂隙宽度刚好够人站立在其上作画。在棉江花山，摄影测量生成的剖面测绘图表现了古人绘画时的不易：为了让岩画不受雨淋侵蚀，古人选择了下凹上凸型的崖面作画，但在这样的崖面绘画不易保持身体平衡，不过刚好棉江第一处第一组下面有一段相当面积的台坎，使得在这里作画成为可能，因此此处岩画之密集仅次于宁明花山。正确选择崖面角度也使得画作可以完好保存至今。
4.新旧照片比较，准确反映30年间岩画的变化。
将本次拍摄的照片与30年前的照片、摹绘图相比较，可以清晰反映出各组岩画的细微变化情况，归纳如下：
（1）岩画的破坏速度正在加快。工业化加速导致雨水酸性增强，酸雨流过崖体表面，和岩画本身及其所在岩石基层均会发生反应，导致多种侵蚀问题：顶部石灰下流侵蚀覆盖、岩石成片状剥落、岩画本身的褪色。将新拍摄的照片与当年的考古报告相比，很多原本地面人员清晰描绘的画面30年后即使用高像素相机抵近飞行观察，也已经变得漫漶不清。这表明岩画正在加速残损，若不紧急保护将会迅速消失。
（2）植物生长的影响不可忽视。因为地处植被繁盛的热带，新照片中岩画被植物遮挡的部分比以前增多，有些原来在地面仰视都看得到的岩画，现在即使从空中略向下俯拍也因被植物挡住而拍不到。植物根系的生长又加速岩石的风化，也成为破坏岩画的重要自然力量。
5.通过实验证明；现有的各种无人设备均难于深入岩洞探测。
调查表明，不仅岩画从洞外延伸到洞内，而且岩洞内也有其他的人类遗迹。“1980年，左江岩画调查组还在沉香角等三个岩画地点的五个岩洞内，发现有悬置的木板或木枋，由于这些岩洞都位于断岩峭壁，极难攀登，只能在低处借助望远镜进行观察。”此次原本认为使用地面机器人可进入探测，但实地调查时发现很难实现，航拍照片中可以看到大部分崖洞内不仅崎岖起伏，而且很多枝条纵横，情况很复杂。
基于GPS信号定位飞行的无人机不能过于贴近崖洞飞行，否则丢失卫星定位信号后会发生危险的漂移。在本次作业中就发生过数次漂移，依靠人工操控远离崖面后才能重拾GPS信号。因此目前无人机只能使用高分辨率相机和望远镜头在相对安全的距离外对崖面进行拍摄，只能看到洞内有限的深度。
四、岩画低空拍摄的基本实施策略要点
（一）尽量使用高像素相机
在飞行器载重量范围内，尽可能选择高像素相机，可以远距离拍摄特写照片，减轻抵近飞行的作业压力。本次作业完成时间为2013年秋季，相机性能指标受当时条件限制，当前的相机分辨率已两倍于当时的水平。
（二）根据安全作业距离，选择镜头焦距
应准备好28-120mm之间各焦段定焦镜头。使用望远镜头的目的是和崖体保持尽可能远的安全距离，但为了避免无人机振动造成的结像模糊，一般焦距不应超过-120mm。考虑到汽油直升机振动较大（振动强度是同等级电动平台的5-7倍），本次岩画细节拍摄使用的是85mm镜头，使用效果理想，今后如果换用电动直升机，可以换用120mm镜头。
（三）多层次照片拍摄角度的细微调整
第一层：鸟瞰照片，为了和卫星垂直俯拍相区别，无人机应在200-300米高度倾斜拍摄鸟瞰照片，这样崖面更有立体感且能够记录周边环境。第二层：立面正摄照片应水平拍摄。第三层：单组岩画细节拍摄时一定要将镜头从水平再次调整为略向下3-5度，这样能够反映出绘画人所踩的缝隙与台坎，而且尽可能避免岩画前植物的遮挡。
（四）在崖体“危险三角区”之外飞行
如下图，将14个岩画点拍摄经验加以总结，可以山顶为原点，将崖体旁的空域分为三个部分，A区域为45度角以上的空域，在这片空域飞行，无人机上的GPS可以搜索并保持足够多的卫星信号，能够保证飞行器自主飞行。C区域是距崖面30度角以内的空域，在这里很难搜索到足够的卫星信号，基本靠人工或其他定位技术控制飞行。B区域是过渡区，在这里无人机部分时间能够自主定位飞行，但很容易发生漂移。
以上是假设单面崖壁的情况，如果沿江两侧均有山崖，则在三角形交叉重叠的区域飞行更易失控。此外，某些岩画点崖顶外伸的部分对无人机载GPS的干扰更为严重，因此图中以崖顶边缘为原点。由于卫星信号强度会受到天气、纬度等各种因素影响，并且部分GPS卫星是不断移动的，造成同一地点在不同时间段的可用卫星数量差别，因此以上“三角形”区域的大小也是动态的。
（五）崖下作业对飞行航线的特殊要求
在船上起飞时一定要先将船驶离C区以获得足够的卫星数量以满足起飞条件，并且在起飞、降落过程中需人员全程监控防止B区内起降发生危险的漂移撞击船身，起飞后必须垂直拔升以尽快进入A区获得充足的定位信号，到达岩画同等高度后再向崖面抵近。拍摄完成返回时应保持相同的航线。
先垂直起飞再平飞抵近的目的不仅是安全，也是为了在使用望远镜头的情况下，能够更快找到岩画并瞄准。由于岩画并不清晰且高悬于悬崖之上，如果使用望远镜头又贸然接近，容易从监控画面中丢失目标。
（六）其他注意事项
1.船只的选择和检测是岩画拍摄的安全保障。
“在79个崖壁画地点中，有70个地点位于江河两岸的临江石壁上，约占地点总数的88.6%，其中有54个地点位于江河的拐弯处，约占地点总数的68.3%，约占临江地点总数（70个）的77.1%。”左江岩画多在江边决定了选择船只的重要性，除了甲板面积足够大，在租用前还要用罗盘检测船体是否带有过强的磁性，因其对直升机上的磁罗盘有干扰，木制渔船则无此问题。 2.做好日计划，选择最佳日照条件拍摄。
在最佳的时间段，崖洞内可以被日光照亮，此时无人机可以拍摄到洞内较深的地方，因此每天在开始拍摄前就应根据每个岩画点的朝向、行船的速度做好全天计划，这样可以在适合的时间到达适合的岩画点。
3.根据天气调整飞行计划。
一般来说，风力持续和风向稳定的风对无人机的影响并不大，四级以下都可以安全飞行。但在悬崖附近风撞击峭壁后会改变风向、形成湍流，电动多旋翼机重量轻且贴近崖面飞行，轻微的风切变也会造成危险，因此应尽量在无风条件下靠近拍摄。有风天的优点是空气洁净度高，更适于使用重量大、续航时间长的汽油直升机做高空全貌拍摄。
五、岩画低空遥感新计划
本次使用无人机对岩画只进行了可见光拍摄和摄影测量，下一次补充作业将在无人机上使用以下信息采集手段。
（一）使用激光扫描定位的旋翼机进入崖洞口探查
目前最新研制的小型旋翼机能够对周边环境进行连续扫描激光，像蝙蝠一样感知室内有限空间的障碍物及自身的位置变化，从而在无GPS定位信号的环境中精确避障飞行，计划在下次岩画或崖洞考古中利用这一新平台飞行到崖洞口内进行拍摄和扫描，以替代人员进入调查。全球定位系统在受遮蔽的环境下变得极不可靠，因此“微地形感知能力的提升”将是今后无人机在遥感考古领域应用的重要条件和主要发展方向之一。
（二）通过红外拍摄分析光照、渗水对岩画的综合影响 岩石渗水与岩画侵蚀、剥落的关系密切，而岩画朝向、光照强度、岩石内部含水量三者共同决定表面温度，因此使用红外成像仪结合前述的崖面坡度测绘数据，可以分析岩石含水量分布，预测岩画局部破坏趋势。红外成像仪已经实现微型化，因此崖壁红外遥感调查将很快成为岩画考古的必然组成部分。
（三）高光谱拍摄为考古获得更多的信息
左江岩画均由赭红色颜料涂绘而成，主要成分是氧化铁，混合了部分动物胶质作为调和剂，通过检测已认定含有蛋白质成分，估计来源于牲畜的血、皮或骨、油脂，也可能来自于蛋清。“构成蛋白质分子的基本化学元素N和C-H、N-H基团在自然条件下是不会消失的，因此，采用红外光谱法和元素定性来分析粘合剂的成分，所得的结果是可以相信的。”根据这一特点，可以利用高光谱拍摄获取岩画光谱，有助于使用计算机自动分辨岩画与自然铁红色岩石，更容易发现潜在的岩画或认定已被冲刷毁坏、漫漶不清的岩画部分。除此之外，高光谱还可以鉴别岩画之间的颜料成分差别，从而推断当年是否为同批绘制，这使得无人机低空平台对于考古工作的价值远远超越了拍摄记录的范畴，真正实现“无人化”、“非接触式”的深入调查。
伴随技术进步，无人机用微型高光谱相机也出现了（重约2.5公斤，需要15公斤级以上的高可靠垂直起降飞行器携带），作业方法也与可见光及红外拍摄类似。
六、结语
垂直起降无人机适用于复杂地形条件下岩画低空遥感考古工作。和地面激光扫描相比，低空摄影测量可以获得更细腻的图像，彩色三维点云的质量更高；无人机和载人机相比更为机动灵活，可执行岩洞探测、多光谱以及高光谱遥感任务，不仅能够满足拍摄记录等基本需求，而且可以实现虚拟漫游、促进公众传播，甚至可以用于鉴别不同时期岩画材料的成分差别。可以预见，对于经常面临野外复杂环境的考古及遗产保护工作，该技术是非常有力的信息采集工具，其应用前景还有待进一步拓展。本文通过经验总结和原理阐释，给出了优化的飞行作业方法，期能达到方法纯熟、事半功倍的效果。