水下文化資產調查案例分析與比較研究

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doi:10.6342/NTU202100344

國立臺灣大學理學院海洋研究所碩士論文

Institute of Oceanography College of Science

National Taiwan University Master Thesis

水下文化資產調查案例分析與比較研究 The Analysis and Comparative Study of

Geophysical Surveys for Underwater Cultural Heritage

羅書韻 Shu-Yunn Lo

指導教授：宋國士博士 Advisor: Gwo-Shyh Song, Ph.D.

中華民國 110 年 2 月

February 2021

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致謝

這段像大冒險一般的旅程，終於要抵達終點了。在出社會打滾好幾年之後，

還能以全職學生的身份回學校讀書，對我而言真的是既奢侈又無比幸福。之所以能如此任性，都要歸功於身邊許許多多人們對我的照顧、包容和體貼。

其中，永遠對女兒想做的事無條件支持的老爸和老媽，謝謝您們在這期間對我的各種支援，無論是接收我的抱怨、在分身乏術時替我顧貓、讓我回家蹭飯、

偶爾補貼一點金援等等，尤其是對我竟然不工作跑來當學生這件事完全不置一詞，真的十分感謝您們。

而讓我無後顧之憂全心學習的主力支持，則是我的指導教授宋國士老師。謝謝老師的經濟支援，讓我即便幾乎沒有工作也能維持生活。由於使用的資料相當龐雜，導致論文寫作時間比預估多一倍，篇幅也超乎預期。但即使逼近退休時限，老師也極少催促我。一直容許我用自己的方式完成論文，非常謝謝老師。

也謝謝研究室的中寧學姐、靚妤學姐、思杰學長、勁豪學長經常提供學習資訊，為我節省了許多搜尋資料的時間。謝謝我的同學陳翔，除了學習與研究上的資訊交流，還經常陪我聊各種八卦，讓我減輕了不少壓力。謝謝全球測繪的靜歆學姐、明龍學長，和您們討論總是能獲得許多有價值的訊息，獲益良多。

然後還要感謝好友小雨，總是在我最需要的時候拉我一把，謝謝你一直都在。小倩和Barry，在論文寫作後期給你們添了許多麻煩，真是既抱歉又感謝。

最後是我的伴侶佑銓。這段時間裡，無論正面的還是負面的，我所有的情緒和狀態你都首當其衝，也常常需要在我無暇顧及時替我善後。終於要結束了呢！

謝謝你的忍耐與支持。

寫到這裡，覺得獲得許多人幫助的自己真的相當幸運，謝謝所有向我伸出援手的人們。雖然過程中不盡然是愉快的事，無論如何，我完成了！

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摘要

由於具備優秀的離岸風場開發條件，臺灣海峽成為近年綠能政策與風電相關產業發展的焦點。然而臺灣海峽長期做為水路運輸的要衝，頻繁的海上活動在這片海域留下了大量足跡，各項考古證據與歷史資料皆顯示此處可能藏有大量尚待發掘的人類活動遺存。因此，如何在闢建風場的同時兼顧無價的文化遺產，便是需要政府與開發單位共同深思的課題。

自2015 年起，我國藉由水下文化資產保存法的發布，明文規定水域開發前需執行水下文化資產調查，以便保護潛在的古物。此舉雖使水下文化資產調查成為常態，但因與世界各國相比起步時間較晚，作業上仍存在許多需各方共同協調與合作解決的問題。

水下文化資產調查表面上是以探測技術為主，實際上卻是需要考古專長與探測專長結合的跨領域作業。綜觀過去的調查案例，經常可以發現事前的史料研究與現場探測工作幾乎是各自獨立。如此壁壘分明的情況看似是有效分工，實際卻衍生了許多問題。例如，水下目標物搜索的效益與對目標物的理解程度有關，具體且充足的背景資訊如目標物外觀型態、尺寸、材質等，以及潛在的熱區位置與範圍，在規畫搜索策略及資料判釋時都能成為重要依據，但多數案例的事前研究結果經常無法提供足量的資訊。再者，現行用於調查的探測技術在開發時皆不是以考古為目的，而是水文調查、地質探勘等的調查工具，可說在預設目標物的規模上就存在極大差異，也導致這些工具用於水下文化資產調查時有其限制，並非提高儀器解析度或測量密度就足以彌補，這一點是所有參與調查的人員都必須了解的。

本文旨在透過各國各式調查案例的研究與分析，嘗試整理與歸納具體可行的建議，以協助改善臺灣與周邊地區的水下文化資產調查成果。內容分為以下部分：探測技術、法令規章、各地調查範例與我國調查案例等。探測技術部分為現行調查工具的簡介，包含技術原理、調查用途與技術限制等資訊。法令規章彙整

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了數個較早發展水下考古調查的國家法令，以觀察他國與我國法令在調查作業規範上的異同。各地調查範例蒐羅世界各地已發表的調查案例，並將之整理分類成較能做為探測依據的數種類型，再根據不同類型剖析其調查策略。我國調查案例則於我國相關法令發布前後各擇一例，除了介紹調查內容與方法，也試圖分析法令發布為調查作業帶來的影響。

本文嘗試以較易為一般大眾接受的文筆寫作，希望任何閱讀本文的讀者都能輕鬆的理解與掌握文中內容。

關鍵字：

水下文化資產、水下考古、水下目標物偵測、海洋地球物理調查、側掃聲納

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Abstract

Due to the potential energy of offshore wind field, Taiwan Strait has become the target of green energy policy and wind power industry. However, Taiwan Strait is rich in archaeological and historical human trace since the long history of maritime activities.

Based on this situation, the first task of the government and the developers is how to build the wind field but not disturb any site, structure, or object of historical or archaeological significance.

In recent years, the Government of Taiwan has put considerable effort into the research and regulation related to Underwater Cultural Heritage (UCH). The Underwater

Cultural Heritage Preservation Act, which follows the Convention on the Protection of the Underwater Cultural Heritage announced by UNESCO in 2001, was published to set an official standard for development and management in 2015. Other related laws and regulations were soon announced later on. Even though the UCH survey is an essential part of the environment impact assessment in Taiwan, the results of the survey are usually unsatisfactory.

Although not designed for archaeological use, marine geophysical techniques such as side-scan sonar, multi-beam sonar, magnetometer, and sub-bottom profiler become the major tools used in the UCH survey. The powerful and interdisciplinary approach is accompanied by several problems. For example, it can be observed that desk-based research and the detection are usually separate. The result is, for most cases, the work of identification being difficult without enough background information applied from desk-based research. On the other side, the scale of artifacts is very different from geological structure. The huge difference sets a limit which cannot make up by

increasing the resolution or sampling density on the ability of geophysical techniques in the UCH survey. It must be realized by all people who participate in the survey.

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The aims of this study is to provide the suggestion that can help to improve the results of the UCH survey in Taiwan. The content includes the tools used in the survey, the related laws and regulations, the cases from Taiwan and other country. The chapter of tools may introduce the principle, the purpose, and the limit of these techniques. The part of laws and regulations may search and compare the related official documents from the government of Taiwan and other country. The overseas cases may be categorized according to different properties, and be analyzed in order to realize the methodology. One of the two cases from Taiwan was finished before the announcement of the laws. Besides the content and method of these survey, the influence of the laws is involved in the discussion.

Keywords:

Underwater cultural heritage, Underwater archaeology, Underwater object detection, Marine geophysical survey, Side-scan sonar

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圖目錄

圖1- 1：水下考古調查現場作業流程。(臧振華 and 劉金源, 2009) ... 6

圖1- 2：側掃聲納拖魚及控制器。 ... 8

圖1- 3：側掃聲納測繪原理與影像判釋說明。(Plets et al., 2013) ... 9

圖1- 4：單音束測深儀及測繪範例。 ... 10

圖1- 5：多音束測深系統。 ... 10

圖1- 6：變頻聲納主機及拖魚。 ... 12

圖1- 7：單響爆炸器。 ... 12

圖1- 8：德國 The Haithabu Wreck 的地層剖面影像。(Gregory and Manders, 2015) ... 13

圖1- 9：海洋磁力儀拖魚。 ... 14

圖1- 10：LiDAR 的測繪原理及成果。(Shih et al., 2014) ... 15

圖1- 11：TORI 的深海工作型 ROV。（台灣海洋科技研究中心） ... 17

圖1- 12：MARTA AUV。(Allotta et al., 2015) ... 17

圖3- 1：水下文化遺產類型。 ... 31

圖3- 2：調查案例分析構成要素。 ... 33

圖3- 3：Apalachee Bay 地理位置。... 35

圖3- 4：古海岸線及古河道位置示意圖。(Faught, 2004a) ... 36

圖3- 5：Aucilla River 河口沿岸地形模型。(Faught, 2004a) ... 36

圖3- 6：J&J Hunt Site 調查成果。(Faught, 2004a) ... 37

圖3- 7：Apalachee Bay 水下文化遺產調查（古地貌類型）工作流程簡述。... 38

圖3- 8：Reef-netting 漁法配置示意圖。(Moore and Mason, 2012) ... 39

圖3- 9：Becher Bay 位置及水深分布圖。(Moore and Mason, 2012) ... 40

圖3- 10：Smyth Head 區域側掃聲納影像。(Moore and Mason, 2012) ... 41 圖3- 11：Becher Bay 水下文化遺產調查（史前人類遺存類型）工作流程簡述。 42

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圖3- 12：Abu Quir Bay 現況。(Goddio, 2007) ... 44

圖3- 13：Abu Quir Bay 調查軌跡。(Hamouda et al., 2015) ... 44

圖3- 14：Abu Quir Bay 區域 3D 地形圖。(Hamouda et al., 2015) ... 45

圖3- 15：Abu Quir Bay 海床表層沉積物種類分布。(Hamouda et al., 2015) ... 45

圖3- 16：水下古城遺跡側掃聲納影像。(Hamouda et al., 2015) ... 46

圖3- 17：水下古城遺跡部分區域影像。(Hamouda et al., 2015) ... 47

圖3- 18：Abu Quir Bay 水下文化遺產調查（古文明地貌類型）工作流程簡述。 48 圖3- 19：Dunwich 地理位置。(Sear et al., 2011) ... 49

圖3- 20：Dunwich 各年代地圖套疊成果。(Sear et al., 2011) ... 50

圖3- 21：St Nicholas’ Church 遺跡。(Sear et al., 2011) ... 51

圖3- 22：Dunwich 水下文化遺產調查（歷史文化地貌類型）工作流程簡述。 ... 52

圖3- 23：Mombasa 地理位置。(Quinn et al., 2007) ... 54

圖3- 24：Mombasa 調查區域示意圖。(Quinn et al., 2007) ... 54

圖3- 25：Mombasa Harbour 水道地形分布及部分河床地貌。(Quinn et al., 2007) 55 圖3- 26：Santo Anto´nio de Tanna´沉船影像。(Quinn et al., 2007) ... 56

圖3- 27：Mombasa 水下文化遺產調查（一般沉船類型）工作流程簡述。 ... 57

圖3- 28：Atlit 地理位置。(Weiss et al., 2007) ... 59

圖3- 29：調查工具及調查船移動軌跡。(Weiss et al., 2007) ... 60

圖3- 30：Atlit 磁力調查成果展示。(Weiss et al., 2007) ... 61

圖3- 31：水下驗證部分成果。(Weiss et al., 2007) ... 61

圖3- 32：Atlit 水下文化遺產調查（鐵磁性目標物類型）工作流程簡述。 ... 62

圖3- 33：Agropoli 地理位置。(Passaro, 2010)... 63

圖3- 34：水下地電阻法(ERT)測量系統配置示意圖。(Passaro, 2010) ... 64

圖3- 35：地電阻測量結果。(Passaro, 2010) ... 65

圖3- 36：多音束海床測繪結果。(Passaro, 2010) ... 66

圖3- 37：磁力調查成果。(Passaro, 2010) ... 66

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圖3- 38：MKV 資料影像。(Passaro, 2010) ... 67

圖3- 39：Salerno Gulf 水下文化遺產調查（二戰遺存類型）工作流程簡述。 ... 68

圖3- 40：Currituck Sound 空照圖。(McDonald, 2008)... 69

圖3- 41：磁力及電磁感應並行模組與裝置示意圖。(Bassani, 2008; McDonald, 2008) ... 70

圖3- 42：調查船航行軌跡。(Bassani, 2008; McDonald, 2008)... 71

圖3- 43：磁力校正測試結果及實際施測成果。(McDonald, 2008) ... 71

圖3- 44：水下驗證及挖掘位置。(McDonald, 2008) ... 72

圖3- 45：Currituck Sound 水下殘留未爆彈調查工作流程簡述。 ... 73

圖3- 46：水下文化遺產調查基本作業流程。 ... 76

圖4- 1：臺灣及周邊地區水下文化資產調查現場作業流程。 ... 78

圖4- 2：淡江大橋主橋段預定施工位置。（龍門顧問有限公司） ... 80

圖4- 3：1884 年 10 月 8 日法軍淡水之役戰略圖。 (Garnot, 1894) ... 81

圖4- 4：淡江大橋一案之水下目標物調查流程。 ... 82

圖4- 5：調查船航行軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 83

圖4- 6：全區水下地形調查成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 85

圖4- 7：全區水下地貌調查成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 86

圖4- 8：地層剖面調查成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 87

圖4- 9：全區磁力梯度分布情形。（全球測繪科技股份有限公司） ... 88

圖4- 10：南區水下地貌成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 89

圖4- 11：疑似目標物 No.26 初步判釋成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 90

圖4- 12：疑似目標物 No.26 形貌判釋。（全球測繪科技股份有限公司） ... 90

圖4- 13：疑似目標物 No.26 磁力調查結果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 92

圖4- 14：疑似目標物 No.26 水下驗證光學影像紀錄。（龍門顧問有限公司） ... 92

圖4- 15：北竿機場跑道擴建預定施工位置。（全球測繪科技股份有限公司） ... 94

圖4- 16：北竿機場一案之水下目標物調查流程。 ... 96

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圖4- 17：初查多（單）音束水下地形調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司）

... 97

圖4- 18：初查側掃聲納水下地貌調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 97

圖4- 19：初查水下地層剖面調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 98

圖4- 20：初查磁力探測調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 98

圖4- 21：全區水下地形調查成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 99

圖4- 22：全區側掃聲納水下地貌調查成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 100

圖4- 23：全區磁力梯度分布情形。（全球測繪科技股份有限公司） ... 101

圖4- 24：疑似目標物位置。（全球測繪科技股份有限公司） ... 102

圖4- 25：疑似目標物 No.8 側掃聲納影像。（全球測繪科技股份有限公司） ... 103

圖4- 26：複查多音束水下地形調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 104

圖4- 27：複查側掃聲納水下地貌調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 104

圖4- 28：複查水下地層剖面調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 105

圖4- 29：複查磁力探測調查軌跡。（全球測繪科技股份有限公司） ... 105

圖4- 30：疑似目標物 No.8 所在位置及多音束測量成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 106

圖4- 31：疑似目標物 No.8 地層剖面探測及磁力測量成果。（全球測繪科技股份有限公司） ... 107

圖4- 32：疑似目標物 No.8 複查側掃聲納影像。（全球測繪科技股份有限公司） ... 108

圖4- 33：疑似目標物 No.8 影像比對。（全球測繪科技股份有限公司、福船文化館） ... 109

圖4- 34：疑似目標物 No.8 水下驗證部分影像紀錄。（全球測繪科技股份有限公司） ... 109

圖4- 35：北竿機場跑道擴建場址水下文化資產調查案成果彙整。（全球測繪科技股份有限公司） ... 110

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圖5- 1：水下文化遺產兩階段調查作業流程。 ... 117

圖5- 2：古地貌類型調查流程。 ... 119

圖5- 3：人類活動遺跡調查流程。 ... 120

圖5- 4：一般沉船調查流程。 ... 121

圖5- 5：鐵磁性目標物調查流程。 ... 122

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表目錄

表1- 1：水下考古調查可應用探測技術列表。 ... 7

表4- 1：北竿機場初查 8 處疑似目標物位置及資料特徵。（全球測繪科技股份有限公司） ... 103

表5- 1：水下文化遺產類型及分類特徵一覽表。 ... 115

表5- 2：我國水下文化資產調查現況與相應建議列表。 ... 125

附錄表 1：英國相關法規列表。 ... 131

附錄表 2：愛爾蘭相關法規列表。 ... 132

附錄表 3：美國相關法規列表。 ... 133

附錄表 4：中國相關法規列表。 ... 135

附錄表 5：臺灣相關法規列表。 ... 136

附錄表 6：澳洲相關法規列表。 ... 138

附錄表 7：南非相關法規列表。 ... 139

附錄表 8：我國文化部法令與美國 BOEM 參考規範比較。 ... 140

附錄表 9：我國調查相關法令條文列表。 ... 145

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第1章緒論

近年來，由於發展綠能成為世界趨勢，我國政府在相關政策與產業發展上投注了許多心力。其中，臺灣海峽因豐富的離岸風電發展潛能而成為綠能開發的重點場域，但這片海域自古即為海上交通要道，考古證據與歷史資料也顯示此處蘊藏大量尚未被發掘的人類文化資產，與此相關的環境評估作業因此倍受重視。

我國自2015 年起逐年頒布水下文化資產調查相關法令與作業規範，然而多數的水下文化資產調查作業流程及成果仍不盡完善。相關調查普遍使用海洋地球物理調查技術來作業，如側掃聲納、多音束測深、磁力儀與地層剖面儀等，但這些技術最初並非為了考古目的而設計，因此衍生許多亟待解決與協調的難題，尤其是該如何選擇調查工具和安排施測流程。

1.1 研究目的與架構

本研究目的在通過參考世界各地的調查經驗，分析並歸納出通用的調查方案，最終提出適合臺灣及周邊地區且具體可行的建議，以協助改善水下文化資產調查成果並提升調查品質。

研究材料包含調查工具、各國相關法令、各地調查範例、我國實際調查案例。由於這些內容各自獨立但又彼此相關，因此資料收集與整理工作為分開進行，並於各個子項目獲得較有系統的成果後，再彙整為本研究的結論。

調查工具的研究主軸為蒐集現行所有被用於水下考古調查的各式儀器或探測技術，包含主流方法與尚在研究或發展階段的技術。由於調查需考慮遺跡所在環境條件、目標物特徵等諸多因素，通常會由多種儀器搭配使用以便所得資料可交互判釋，故希望藉由這部分的成果提供調查人員更多選擇，以提高調查效益。

各國相關法令的研究對象，以使用英語做為官方語言的國家為主。法律條文來源為各國立法單位公開的法律資料庫，以Underwater Cultural Heritage 及其關

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聯詞彙為關鍵字，從中搜尋與水下考古調查相關的法令規章。由於本文關注重點並非條文細節，法令分析以發布年代、立法目的、法令位階、是否存在技術規範等為依據，並與我國的水下文化資產調查相關法規略做比較。

各地調查範例的目標為全球已發表的水下考古調查案例。此部分研究的參考資料包含地球物理與考古領域的文獻資料與調查報告，經分析各個案例中相似的目標物特徵、調查方法後，再歸納為較具體的分類條件，並據此整理形成可供參考的水下文化遺產分類，及與各類別相應的調查基本方法與流程。

我國調查實例則以水下文化資產相關法令的發布為分界，呈現兩個分別於發布前後實施的調查案例，除了分析目前臺灣與周邊地區的作業情形，也透過比較兩者的異同，探討法令在執行層面對調查工作的影響。

本文的結論整合前述各部分研究的結果，依照不同的水下文化遺產類型提出相對應且適用於臺灣及周邊地區的調查流程與作業規畫策略，同時為促進調查品質提供數點建議，便於各界參考。

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1.2 臺灣與周邊地區水下文化資產概要

「水下文化遺產(Underwater Cultural Heritage, UCH)」泛指沉於水中、與人類文明發展有關的任何遺存或殘跡，而聯合國教育、科學與文化組織於水下文化遺產保護公約(UNESCO, 2001)第 1 條第 1 項為其賦予了精確的定義：「所有具備文化、歷史或考古特徵的人類存在痕跡，其部份或全部曾經或仍淹沒於水下達100 年以上。」這些痕跡包括：

1. 遺址、建築、房屋、人造物與人類遺存，及與其關聯的考古與自然脈絡。

2. 船舶、飛機與其他載具的全部或部分，運載的貨物或承載物，及與其關聯的考古與自然脈絡。

3. 具有史前文化特徵的物件。

此定義不包含海底管線、纜線或任何設置於海底但仍在使用的裝置。

而我國於2015 年發布水下文化資產保存法時，於第 3 條為「水下文化資產」一詞賦予的定義則為：「指以全部或一部且週期性或連續性位於水下，具有歷史、文化、考古、藝術或科學等價值，並與人類生活有關之下列資產。」所列包括：

1. 場址、結構物、建築物、器物及人類遺骸，並包括其周遭之考古脈絡及自然脈絡。

2. 船舶、航空器及其他載具，及該載具之相關組件或裝載物，並包括其周遭之考古脈絡及自然脈絡。

3. 具有史前意義之物件。

亦即我國定義之「水下文化資產」包含近百年內的物件，與國際公約之定義稍有不同。兩者定義雖有區別，於多數情況下仍可將兩者指涉之對象視為相同。

本文後續將以「水下文化資產」指稱位於臺灣及周邊地區的調查案例。

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而「水下考古學(Underwater Archaeology)」則是指有系統的復原、研究與解讀藏於海面下或內陸各種水體中的水下文化遺產的一門學問，相關詞彙包括陸棚考古學(Continental Shelf Archaeology)、海事考古學(Maritime archaeology)、航海考古學(Nautical archaeology)、沉船考古學(Shipwreck archaeology)、沉水地貌考古學(Submerged landscape archaeology)等(Bailey, 2016)。而與水下考古學相關的各種研究、調查與活動，通常就以水下考古稱之。

即使之前曾有零星的沉船被發現，水下考古是在水肺(Self-Contained Underwater Breathing Apparatus, SCUBA)出現之後才有了突破性的進展，約在 1950 年代後開始有大量沉船與沉水古港口設施有系統的被發現，此後相關活動與研究才較常被稱為水下考古。其後由於聲納、水下攝影等設備與探測技術的發展，為水下考古帶來了更多可能性。(Bailey, 2016)

臺灣由於四面環海，加上擁有多元的歷史與文化，在水下考古領域具有極大的潛力。這些水下遺存可能包括：

 末次冰期期間人類活動與遷徙殘跡：由於全球海平面遠比現在低，冰期時的臺灣海峽大部分是與亞洲大陸相連的陸地。若能找到人類活動或居住的遺跡，就可以為當時的人類生活樣貌提供研究線索。

 海平面上升後沉水的古人類聚落或活動遺址：由於多次海進海退使生活在沿岸的居民必須依照海岸線的變動遷徙，這些遷徙後留下的聚落遺跡可能還留存於水下。

 海事遺跡：臺灣擁有豐富的海上貿易歷史，然而周邊水路也相當險惡，

通商過程中不乏許多意外沉沒的商船。此外，多元的殖民歷史也在周遭海域留下許多海戰紀錄。這些古沉船可能都還留駐海底等待被發現。

過去我國國立歷史博物館曾受教育部委託，於澎湖將軍島海域執行搜索任務，使「將軍一號」成為我國首次由官方主持調查的古沉船調查計畫(羅聖宗, 2011)。而中央研究院也在文化部文化資產局的支持下，於 2006 年起於澎湖海域展開水下考古調查工作。

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我國現行法令規範開發單位於水域開發利用前需實施水下文化資產調查，其目的在於搜索疑似水下文化資產，調查之結果用以提供中央主管機關及開發事業主管機關評估該水域是否可依開發單位原始規畫開發利用。本文中提供之各地調查範例多以水下考古，即遺跡本身為標的，與國內以開發為目的之調查案例稍有不同，箇中差異將於第4 章開頭略為說明。

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1.3 水下考古調查工具與調查策略

聯合國教育、科學與文化組織於水下文化遺產保護公約(UNESCO, 2001)附件規則第4 條中，明確規範應以非侵入性、非破壞性方法執行水下文化遺產相關調查，此一規定使地球物理探測技術成為現今全球水下考古調查的主流使用工具。

我國於2016 年發布水域開發利用前水下文化資產調查及處理辦法時，也比照 UNESCO 將此規定納入（參考前述辦法第 7 條）。

目前常見的地球物理調查工具有側掃聲納、多音束測深、磁力儀與地層剖面儀等。由於不同儀器具有不同特性，調查中通常是以數種儀器相互配合施做，以便後續資料分析成果可以交互比對。施做的概略順序或流程可參考圖1- 1，但仍需依調查環境及目標物需求調整。

圖1- 1：水下考古調查現場作業流程。(臧振華 and 劉金源, 2009) 此流程僅供參考，實務上應依照需求斟酌增減調查項目。

因側掃聲納可以提供海床地貌的高解析測繪影像，非特殊情況下為調查的必備項目。除了前述常見工具外，也可視情況增加調查項目，或以其他功能性相似

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的工具替代或補足部分調查資料。目前已知有實際應用案例的調查技術或工具可參考表1- 1，後續將就各種方法的操作原理、用途及限制等予以說明。

表1- 1：水下考古調查可應用探測技術列表。

調查種類探測技術

地球物理遙測

單音束聲納測深儀 Single beam echo sounder

多音束聲納測深儀 Multi-beam echo sounder

地層剖面儀 Sub-bottom profiler

側掃聲納 Sidescan sonar 合成孔徑聲納 Synthetic Aperture Sonar

(Ø degård et al., 2018) 磁力儀

Magnetometer 地電阻測勘法

Electrical Resistivity Tomography (Passaro, 2010) 空載光達

Airborne Light Detection And Ranging (LiDAR)

地質採樣

岩心採樣 Coring 海床沉積物採樣

水下驗證水下攝錄影機

人力潛水

水下載具

水下無人載具

Remotely Operated Vehicles (ROVs) 水下自走式載具

Autonomous Unmanned Vehicles (AUVs) 載人潛艇

Human Operated Vehicles (HOVs)

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1.3.1 側掃聲納

側掃聲納是目前水下考古調查主要仰賴的調查工具。如同多數聲納系統的運作原理，側掃聲納透過接收聲波的反射訊號進行探測。反射訊號的強弱會使影像呈現亮部與暗部，接收回波的時間則代表反射位置與聲納的距離，藉此可以繪製出如同黑白照片的影像。由於能夠清楚映照出水下地貌景觀，側掃聲納影像成為尋找各種水下目標物的重要依據，在水下考古調查中能運用於搜索各類型裸露於海（河）床上的物件。由於與目標物距離越近，接收到的回波也越強，側掃聲納通常架設於拖魚上（圖1- 2 左），經由繫纜以後拖或底拖方式盡量貼近水底作業。聲波發射器通常裝置於拖魚兩側，因此拖魚正下方為無訊號區域。側掃聲納測繪原理及影像判釋說明可參考圖1- 3。

圖1- 2：側掃聲納拖魚及控制器。

左為EdgeTech 4200，右為 EdgeTech 701-DL 聲納控制器。

雖然側掃聲納可以獲得高解析地貌影像，使用上仍有其限制。因回波為被物體反射的訊號，當反射面過小或過窄，就難以成像，亦即若聲波前進方向與長形或條狀物體方向平行，通常無法形成可被辨識的影像。克服此問題的方法是對同一目標物以不同方向測線重複施測，藉此獲得目標物較完整的外觀資訊。

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圖1- 3：側掃聲納測繪原理與影像判釋說明。(Plets et al., 2013)

側掃聲納的聲源裝置於拖魚兩側，因此影像會朝兩側延伸，而正下方則無訊號，如圖中11 標示位置。聲源發出訊號後，接收器會先收到水層回波（圖中7），接著才是海底反射的第一筆訊號（圖

中10）。

1.3.2 聲納測距系統

聲納測距是水文調查技術的一種，以發出聲波並接收回波的方式測量水深。

在不考慮其他因素的情況下，深度（距離）＝水中聲速×聲波走時÷2，即是聲納測距的基本原理。最早的測深聲納為單音束測深儀，利用單一音鼓做為聲源，發出聲波再以接收器接收回波並紀錄。測量時當船行經單一位置，可以獲得的數值

（深度值）數量為1。現在若有高解析水下地形的需求，則較常使用多音束測深系統（圖1- 5）。多音束測深系統的聲源為音鼓陣列，發出的聲波成扇形，其中包含許多波束，於單一位置可以獲得的數值數量大於1。簡而言之，船行一段時間後，單音束測深獲得的資料為一條線上的深度分布（圖1- 4），多音束測深則可以獲得一個面的地形起伏資料。多音束測深系統除了多音束測深儀之外，還需配備船身姿態感應單元、電羅經、水中聲速計或聲速剖面儀，並需架設潮位站紀錄潮

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位變化。由於測量的是水面到水底的距離，音鼓與接收器通常裝置於船的兩側或船底，搭配船上的GPS 衛星定位系統，可以獲得包含精確位置資訊的地形資料，

也能彌補後拖或底拖式儀器定位不精確的問題。在水下考古調查中，多音束測深系統也可以為規模夠大的目標提供3D 建模資料。

圖1- 4：單音束測深儀及測繪範例。

此為Simrad EA 400SP 單音束測深儀。

圖1- 5：多音束測深系統。

左為Reson Seabat 8125 音鼓，右為同型號主機。

雖然多音束測深系統能獲得解析度較佳的資料，但並非在所有情況下皆適用。由於發射的聲波束寬與距離成正比，在近岸或深度較淺的區域，多音束測深系統能獲得的資料與單音束測深儀差異不大。多音束測深系統的解析度越高，通常也代表儀器的體積越大，因此在近岸或深度較淺區域觸底損壞的風險越高。另外，雖然船速越慢可以獲得越精細的資料，但在開放水域作業時，須考量風浪、

海流等許多環境影響因素，船速過慢會導致船身姿態不穩定，進而造成嚴重的資

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料誤差。由於解析度受前述因素限制，公分級以下的目標物幾乎無法於測深資料上被辨識。

1.3.3 地層剖面儀

震波測勘是地層探測常用的方法之一。由於震波傳遞速度或路徑會受地層岩石性質影響，部分震波可繼續穿透地層前進，另一部分則經反射或折射後回到地表，震波測勘便利用此特性，透過接收震波回波並分析波中夾帶的屬性資訊（振幅、相位、頻率、走時、速度等）來建構地表下的地質構造樣態，並繪製成地層剖面影像。震波測勘依接收的回波形式，分為折射震測與反射震測，其中反射震測較常被用於調查地下構造。使用反射震測法的技術種類相當多，主要差異在於發出的震波頻率不同，被稱為地層剖面儀的測勘技術屬於其中較高頻的種類，具有穿透力較低但解析度較高的特性，適合淺層至近地表深度的地下構造探測。地層剖面儀依聲源形式及震波頻率不同，又可分為回聲探測儀(Pinger)、單響爆炸器 (Boomer)（圖 1- 7）及變頻聲納(Chirp)（圖 1- 6）。Pinger 的聲源為音鼓，放出的震波頻率較高、頻寬窄，對小於100 公尺深度地層具有極佳的解析能力。Boomer 的聲源為感應線圈與金屬板，其頻率相對較低，但由於波長較長，可穿透深度也較深。Chirp 的聲源為音鼓，由於放出的震波為一串線性調頻訊號，可探測深度範圍較廣，是目前水下考古調查較常採用的探測技術。地層剖面儀通常以繫纜後拖於船尾，並以助沉器限制於某一深度範圍施測。在水下考古調查中，地層剖面儀多用於搜索可能被淺埋的目標物。

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圖1- 6：變頻聲納主機及拖魚。

此為EdgeTech 3100 變頻式震測儀，搭配 SB-216S、SB424 拖魚。

圖1- 7：單響爆炸器。

上左為震源，上右為Octopus 360+震測收集系統，下為受波電纜。

雖然地層剖面儀可以輔助調查被掩埋物件（圖1- 8），但其限制相較其他探測技術更為嚴苛。由於原本設計用途是探測地下構造，為了具備一定程度的穿透能力，即使是Pinger 的頻率也非常低，對相比地質構造小上許多的人造物件，辨識能力通常不佳。再者，構成人造物件的材質，其反射訊號通常難以和周遭環境的

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反射訊號有所區隔，因此很難單獨利用地層剖面儀成功進行人造目標物探測。地層剖面儀在水下考古調查中，通常配合磁力儀同時或以相同測線作業，一旦磁力調查中出現異常訊號，便可與地層剖面調查結果交叉比對。

圖1- 8：德國 The Haithabu Wreck 的地層剖面影像。(Gregory and Manders, 2015) 此為相當清楚的地層剖面影像特例。Haithabu 為德文寫法，丹麥文寫為 Hedeby，當地由於擁有豐

富的維京文化遺跡，被UNESCO 列為世界文化遺產。

1.3.4 海洋磁力儀

磁力調查的前提是被探測對象的磁性與周遭環境有差異，具備能造成磁場變化的特性，且變化程度能被磁力儀探知，亦即只有具備鐵磁性的物件才能透過磁力調查搜索。磁力儀的種類很多，其中常用於水域調查的是歐氏效應磁力儀 (Overhauser magnetometer)（圖 1- 9），透過使質子強烈磁化並繞磁場旋進運動，

進而測量其旋進頻率來測量磁場強度。藉由磁力儀獲得的資料為全磁場強度，全磁場強度值除了目標造成的磁力異常，也包含國際地磁參考場(International Geomagnetic Reference Field, IGRF)、高度與緯度造成的影響、日變化影響等，需經過修正才能獲得真正的磁力異常值。在水下考古調查中，磁力調查的目標物通常是近代沉船或其他載具、設備殘骸、未爆彈等。

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圖1- 9：海洋磁力儀拖魚。

此為Geometric G882 Cesium 型海洋磁力儀。

由於磁力調查僅能搜索具鐵磁性材質物件，而鐵器或含鐵物件出現在海上的歷史並不長，因此能被磁力儀找到的物件通常不具備歷史或考古價值，甚至經常出現海洋廢棄物。另一方面，磁場變異量會受儀器與磁體距離、磁體本身的重量等因素影響，在不確定目標物物理特徵的狀況下，磁力調查的成果相當有限。

1.3.5 其他種類探測技術

除了前述幾種目前在水下考古調查中普遍使用的搜索工具，為了彌補現行調查方法的不足，一些尚未普及的探測技術也在逐步發展中。

空載光達(Airborne Light Detection And Ranging, LiDAR)是利用雷射測距探測水下物體的技術，在水體濁度低的環境下也能用於測量水深。由於光達是從空中施測，具有不受海流與潮汐影響的優點，在近岸或淺水區也沒有觸底風險，可以做為無法使用聲納測深時的替代選項。光達的測距原理與聲納近似，獲得的測量資料成果也與聲納測深雷同，因此在水下考古調查中也可用於水下地形調查及提供定位資訊(Shih et al., 2014)（圖 1- 10）。

然而光在水體中的穿透能力較低，入水後受散射現象影響會使能量大幅衰減，因此只能用於水深較淺的區域。此外，水的濁度、水面粗糙度等因素也會影響光達的測距能力。

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圖1- 10：LiDAR 的測繪原理及成果。(Shih et al., 2014) 圖右地形圖為以LiDAR 測繪的東沙環礁地形分布圖。

地電阻測勘法(Electrical Resistivity Tomography, ERT)也是地球物理測勘常用的方法，屬於地電測勘法的一種。不同岩石具有不同的電阻率，此一性質可以用於分辨不同的岩體或構造，而地電阻測勘就是利用測量地層電阻率來推論地下地層或地質構造，常用於礦區、地下水、地熱調查等。將地電阻測勘用於水下考古調查(Passaro, 2010)是近年仍在發展的方法，同樣是利用不同材質擁有不同電阻率的特性來探測目標物。由於使用的前提是目標物與周遭環境的差異足以被測量儀器辨識，目前的調查案例多是以鐵磁性物件為目標物。

1.3.6 地質採樣技術

在水下考古調查中，使用地質採樣的目的多半不是為了直接搜索目標物。在史前文化地貌類型的調查中，為了確認地層年代及目標地層的深度，會使用岩心採樣(Coring)配合定年法來輔助調查。岩心採樣常用的方法有震盪式岩心採樣 (Vibra Corer)、重力岩心採樣(Gravity Corer)、活塞型岩心採樣(Piston Corer)、箱型岩心採樣(Box Corer)等多種。

已發掘的水下遺跡若是採取現地保存的方式留置，就需要對周遭環境及遺跡保存情形進行長期監測與評估。以監測為目的的水下考古調查，除了地球物理探

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測項目外，通常也會增加海床表層沉積物採樣作業，以便觀察與紀錄周邊沉積環境的變遷情形。表層沉積物採樣方法包含抓泥器(Sediment Grab)、史密斯沉積物採樣器(Sampler)等。

1.3.7 水下驗證作業

於地球物理探測作業中發現的可疑目標物，若經判斷具有歷史或考古價值的可能性較高，就需要以水下驗證進一步確認。目前水下驗證最常使用的方法是船行至指定坐標後，由潛水人員攜帶水下光學紀錄設備、採樣設備或其他探測工具，下潛至水底以影像、採樣或探測反應紀錄驗證可疑目標物型態。

除了人力潛水，由於水下載具的發展漸趨成熟，現在也能以水下載具攜帶相關設備完成驗證工作。水下載具有水下無人載具(Remotely Operated Vehicles, ROVs)、水下自走式載具(Autonomous Unmanned Vehicles, AUVs)、載人潛艇 (Human Operated Vehicles, HOVs)等多種，視其搭載的儀器或設備不同可以有多種功能。ROV（圖 1- 11）是以遠端遙控操作載具上的各種設備，進行探測、採樣、

影像紀錄等工作。由於ROV 操作需經專業培訓，通常需與一整個 ROV 團隊配合作業。AUV 依動力來源可分為無動力和自主推進兩類，可依循事先設定好的路徑執行水下地形測量、地貌測繪、地質剖面調查等任務。目前已有相關研究嘗試將掛載側掃聲納及光學攝影機的AUV 用於水下考古調查（圖 1- 12）(Allotta et al., 2015)。

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圖1- 11：TORI 的深海工作型 ROV。（台灣海洋科技研究中心）

後方甲板上的兩個白色貨櫃為ROV 控制室。

圖1- 12：MARTA AUV。(Allotta et al., 2015)

MARTA 是義大利佛羅倫斯大學研究團隊研發的 AUV 模組，圖中的側掃聲納嵌合影像為 MARTA 在以色列Caesarea Harbour 遺跡的測繪成果。

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1.4 水下文化遺產調查作業指引彙整

由於UCH 調查與研究是一門須跨領域整合包括考古、地質、地球物理等知識範疇的學問，且當前作為主要調查手段的水下地球物理調查技術，最初並非設計供考古目的使用，因此不論法令規範如何，都需要初步的調查原則或說明以供不同領域的參與者互相學習與對話。本節中所列文獻不屬於法令或制式規範，而是由專業機構出版的水下考古調查指引手冊或作業標準，可視為本文之延伸參考資料。這些文獻的內容主軸各不相同，以下區分為水下考古通則、地球物理探測技術、水下考古挖掘與遺跡監測等4 個類別。

水下考古通則類別文獻為剛開始接觸水下文化遺產調查者提供較全面的介紹，可做為入門的學習參考資料，列舉如下：

 Manual for Activities directed at Underwater Cultural Heritage: Guidelines to the Annex of the UNESCO 2001 Convention (UNESCO, 2013)

 SASMAP Guideline Manual 1: Guidelines to the process of underwater archaeological research (Manders and Gregory, 2015)

 SASMAP Guideline Manual 2: Best practices for locating, surveying, assessing, monitoring and preserving underwater archaeological sites (Gregory and Manders, 2015)

地球物理探測技術類別文獻主要介紹可於水下文化遺產調查中運用的探測工具，包含儀器原理、特性、探測資料類型與範例等，屬於參與調查人員必須具備的基礎知識。相關文獻列舉如下：

 Manual on Hydrography (Publication C-13) (IHB, 2005)

 Review of Standards and Protocols for Seabed Habitat Mapping (MESH, 2007)

 Geophysical Survey in Archaeological Field Evaluation (English Heritage, 2008)

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 Marine Geophysics Data Acquisition, Processing and Interpretation: Guidance Notes (English Heritage, 2013)

 Standard and Guidance for Archaeological Geophysical Survey (CIfA, 2014)

 IHO Standards for Hydrographic Surveys Special Publication No. 44 Edition 6.0.0 (IHB, 2020)

水下考古挖掘類別文獻的關注議題為水下考古挖掘作業要點。由於文物或遺跡挖掘出水的過程可能影響周邊環境，甚至削弱或破壞遺跡結構，通常會避免採取此種調查方法。若特殊情況下必須進行挖掘，則可參考所列文獻並審慎評估後再行作業。相關文獻列舉如下：

 Guidelines for the Conduct of Benthic Studies at Aggregate Dredging Sites (CEFAS, 2002)

 Archaeological Damage from Offshore Dredging: Recommendations for Preoperational Surveys and Mitigation During Dredging to Avoid Adverse Impacts (US MMS, 2004)

遺跡監測類別文獻的內容為如何對採取現地保存措施的遺跡進行長期監測與評估。相關文獻如下：

 Marine Monitoring Handbook (JNCC, 2001)

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第2章各國水下文化遺產法令比較

水下文化遺產保存的推動與國家政策趨勢息息相關，因此本章中羅列國際上較常引用的協議文件，以及各先進國家與此相關的法律規章（截至2020 年 7 月），並與我國現行的水下文化資產法令略做比較，以為參照。

2.1 國際組織協議

現今世界各國的水下文化遺產相關規範大多源於聯合國公約，其中也不乏未簽署但認同其理念，並據此訂定國內法令或規範者。除了聯合國，由於歐洲地區在水下文化遺產調查、管理與維護方面發展甚早，因此先於聯合國公約發布前數年即出現供歐洲國家參照的正式協議與法令，在此一併討論。

2.1.1 聯合國(United Nations)

聯合國發布的相關規範主要出現於兩處，其一是海洋法公約(the United Nations Convention on the Law of the Sea, 1982)，其二則是由聯合國教育、科學文化組織(United Nations Educational, Scientific and Cultural Organization, UNESCO)發布之水下文化遺產保護公約(the UNESCO Convention on the Protection of the Underwater Cultural Heritage, 2001)。

海洋法公約（簡稱UNCLOS）包含過去聯合國召開的三次海洋法會議決議內容及1982 年於第三次會議中決議的公約條文，其中有關水下文化遺產的內容列於1982 年決議條文第 149 條及第 303 條。第 149 條要求組織成員國應保存及冊列其領土內所有具考古或自然歷史意義的發現物，以保障全人類的福祉。第303 條則規範組織成員國對海洋中考古或歷史物件的管理與維護義務，並於第4 點說明此條文與其他國際協議或規則互不牴觸。

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由於UNCLOS 僅有簡單且籠統的規範，顯然不足以解決各地水下文化遺產的存續問題，且第303 條第 4 點中容許更詳盡的規範與其並列，因此於 2001 年衍生特別針對水下（涵蓋各種水域）文化遺產訂定的水下文化遺產保護公約（下稱UNESCO 2001 Convention）。

UNESCO 2001 Convention 中明確定義了「水下文化遺產¹」(Underwater Cultural Heritage, UCH)一詞，並提供可以保障遺產存續的最低標準，及鼓勵各成員國發展更高規格的標準。UNESCO 2001 Convention 包含主要條文及附錄兩部分，主要條文羅列基本原則及責任歸屬，附錄則訂定科學性標準以便在進行對遺產有潛在影響的活動時可供遵循。UNESCO 並另行訂定水下文化遺產保護公約操作綱領(Operational Guidelines for the Convention on the Protection of the Underwater Cultural Heritage)，為公約條文提供更詳細的說明。

而在規畫水下文化遺產調查時，通常優先參考的條文包含附錄第4 條、第 31 條。附錄第4 條要求任何針對 UCH 進行的活動需以非破壞性的技術或調查方法為之，第31 條則規範調查報告應包含的要素，並依據主文第 19 條第 2 點及操作綱領的說明公開遺產調查基本資料。

其他較常被提及的國際協議還有國際文化紀念物與歷史場所委員會

(International Council on Monuments and Sites, ICOMOS)於 1996 年大會中簽署的水下文化遺產保護與管理條約(Charter on the Protection and Management of

Underwater Cultural Heritage)。

1 Underwater Cultural Heritage 一詞中譯參照 UNESCO 水下文化遺產保護公約操作綱領公告簡體中文版本。

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2.1.2 歐洲地區

European Convention on the Protection of the Archaeological Heritage (Revised) (ETS No.143, 1992)常稱 Valletta Treaty，是 1969 年歐洲理事會(Council of Europe) 考古遺址保護協議(ETS No.66)的修訂版。此修訂版協議中增加考古遺跡

(Archaeological Heritage)一詞的解釋，將結構、建物、建築群、已開發遺址、可移動物件、各種形式的紀念物與相關文字等均納入定義，並明訂遺跡存在範圍涵蓋陸地及水下，是早期對UCH 有所規範的國際協議。

而歐盟(European Union)於 1985 年發布環境影響評估指令(Environmental Impact Assessment Directive, EIA Directive 85/337/EEC)後歷經三次修正，1997 年修正版(97/11/EC)為配合聯合國跨環境影響公約(the UNECE Espoo Convention)進行的第一次修正，其中將文化遺跡納入評估項目，由此文化遺跡成為環境影響評估必須考量的因素，並由於環境影響評估理念的推行，自歐洲地區推廣至全球。

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2.2 單一國家法令規範

各國UCH 相關法令的立法背景不盡相同，但早期即有初步規範的國家，通常是迫於猖獗的非法打撈問題而開始重視此議題，也有部分法令是源於個案，例如美國為保護鐵達尼號而制定的法律。此處列出各國內容中提及UCH 的法律命令，或雖未提及但法令本身為其他相關法之法源依據或參考者，並以中央政府公開之法規資料庫顯示名稱及內容為主。

另需提及，此處所列國家除了南非，其餘諸國均沒有簽署UNESCO 2001 Convention（截至 2020 年 7 月），僅以認同其協議精神並據此推展國內相關政策之態度參與，以上說明供參考。

2.2.1 英國

在英國，與UCH 相關、由國會通過的法令分為全國通用的法律與各行政區範圍內適用的地區性法律。其中，1973 年的 Protection of Wrecks Act 是最早通過的法令，旨在賦予政府權力以保護全境各地歷史性沉船遺跡。後續數年國會陸續通過了Ancient Monuments and Archaeological Areas Act (1979)、Protection of Military Remains Act (1986)、Merchant Shipping Act (1995b)及 Marine and Coastal Access Act (2009)。

地區性法律中，最早發布的是施行於北愛爾蘭地區的Historic Monuments and Archaeological Objects (Northern Ireland) Order (1995)，其他同位階法還有適用蘇格蘭地區的Planning (Listed Buildings and Conservation Areas (Scotland)) Act

(1997)，以及適用英格蘭地區的 National Heritage Act (2002)。特別的是，National Heritage Act (2002)是 1983 年母法的增修條文，內容明確將英格蘭地區內所有水

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下遺跡都納入規範中，此舉讓English Heritage²在保護與管理UCH 時有了足夠的法源依據。

2.2.2 愛爾蘭

目前愛爾蘭的自然與文化遺跡保護政策，主要源於1930 年的 National Monuments Act 以及其後陸續發布的增修條文（至 2014 年），這些法令促使文化與遺跡主管機關³為保護考古遺跡設立了各式專責單位（統一稱為National Monuments Service）。

愛爾蘭境內與海岸遍布許多水下遺跡，包含各年代沉船與兩次世界大戰期間沉沒的交通載具，但1930 年的母法並沒有特別提及 UCH。因此，增修條文 National Monuments (Amendment) Act (1987)增加了針對 UCH 調查與挖掘的相關規範，並使National Monuments Service 中增設了 UCH 的專責單位 Underwater Archaeology Unit，主要職責為列冊與管理境內水下遺跡，尤其是沉船。

2.2.3 美國

現行美國與UCH 相關的法規中，有不少位階屬於法律(Act)，且發布時間都早於UNESCO 2001 Convention。其中，年代最久遠的是古物法 Antiquities Act (1906)，此法直到 1974 年都是美國國內唯一有刑罰的自然與文化遺跡保護法令，

其生效區域涵蓋美國的經濟海域，因此海洋考古資源也屬於規範目標，但真正應

2 English Heritage 中譯為英格蘭文化遺產組織，由英國文化部支持的非政府機構，其創立是源於 1983 年 National Heritage Act 母法，是英格蘭境內歷史與文化遺跡的最主要管理單位。

3 此指 Department of Culture, Heritage and the Gaeltacht。

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用於海事領域是由於1993 年的 Lathrop v. Unidentified, Wrecked & Abandoned Vessel⁴判例。

較特別的法規還有為了因應鐵達尼號(R.M.S. Titanic)打撈問題而促成立法的 R.M.S. Titanic Maritime Memorial Act (1986)，此法也讓美國與英國、加拿大、法國等關注鐵達尼號的國家共同簽署了國際合作協議International Agreement Concerning the Shipwrecked Vessel R.M.S. Titanic，並促使美國國家海洋與大氣總署(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)為達成國際合作研究目的，特別制定了針對鐵達尼號相關搜索與研究的工作綱要（即下文提及的NOAA Guidelines）。

目前美國法令中，屬於行政命令位階者包括Guidelines for Research,

Exploration and Salvage of RMS Titanic (2001) of NOAA、Archaeological Survey and Evaluation for Exploration and Development Activities (2005) of BOEM、

Archaeological Resource Reports and Surveys (2005) of BOEM。其中，

Archaeological Resource Reports and Surveys 是美國內政部海洋能源管理局(Bureau of Ocean Energy Management, BOEM)依據 Outer Continental Shelf Lands Act (1953) 制定的作業準則，內容詳列水域開發前考古資源調查及結果報告的必要內容、調查方法規範等等，是與我國文化部水下文化資產調查作業與儀器探測技術指引較相近的他國法令。

其他相關法規尚有Coastal Zone Management Act (1972)、National Marine Sanctuaries Act (1972)、Archaeological Resources Protection Act (1979)、Abandoned Shipwreck Act (1987)、National Marine Sanctuaries Act per amendment (1992)、

National Maritime Heritage Act (1994)以及 Sunken Military Craft Act (2004)。

4 Lathrop v. Unidentified, Wrecked & Abandoned Vessel 判例指涉 Randy Lathrop 主張根據海事法中打撈相關規定，其應擁有1983 年於佛羅里達州 Cape Canaveral National Seashore 發現之沉船遺跡及相關物件的所有權，為此對佛州州政府提起訴訟。

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2.2.4 中國

中國於1982 年即發布中華人民共和國文物保護法，並於 1989 年依據此法訂定專為UCH 適用的下位法令中華人民共和國水下文物保護管理條例。中國現行與UCH 相關的下位法令有：

 中華人民共和國水下文物保護管理條例(1989)

 關於外商參與打撈中國沿海水域沉船沉物管理辦法(1992)

 中華人民共和國文物保護法實施條例(2003)

中華人民共和國水下文物保護管理條例由其條文來看，訂定條例的主要用意在於維護中國對領海與境內UCH 的所有權與管理權，提及保護 UCH 的內容比例較少，與UNESCO 2001 Convention 的精神稍有不同。

需額外說明的是，UCH 於 UNESCO 官方文件中譯為「水下文化遺產」，符合原文辭意，然而相比中國法令中的「水下文物」與我國法令中的「水下文化資產」，其定義有些許差異，需於對照參考時稍加留意。

2.2.5 臺灣

臺灣早在1982 年及 1984 年即分別發布文化資產保存法及其施行細則，但在不屬於聯合國教科文組織成員國的情況下，遲至2015 年才正式針對 UCH 發布水下文化資產保存法，並於隔年發布其施行細則，條文細節則陸續以相關辦法詳加規定，此形式與其他國家通常以法律(Act)的層級來規範有所不同。這些相關辦法包括：

 水下文化資產保存教育推廣鼓勵辦法(2016)

 水下文化資產保護區劃設及管理辦法(2016)

 水下文化資產專業人才培育辦法(2016)

 水下文化資產審議會組織辦法(2016)，2018、2019 年增修

 水下文化資產獎勵補助辦法(2016)

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 水域開發利用前水下文化資產調查及處理辦法(2016)，2020 年修正

 以水下文化資產為標的之活動管理辦法(2016)

 涉及海床或底土活動通知及管理辦法(2016)

文化部於2017 年再依據水域開發利用前水下文化資產調查及處理辦法訂定屬於行政命令位階的水下文化資產調查作業與儀器探測技術指引，供實施調查作業時參考。現行由政府機關正式公告的調查作業標準於世界各國並不多見，在此特別提及。

2.2.6 澳洲

澳洲的UCH 相關法令在 2018 年有了顯著的進展。澳洲全境水域存在為數眾多的歷史沉船，因此國會於1976 年即發布了 Historic Shipwrecks Act，是澳洲最早與水下遺跡有直接相關的法律。在UNESCO 2001 Convention 之後，由於國際社會對UCH 保護的高度重視，促使政府逐步研擬與推展相關政策（例如 2010 Australian Underwater Cultural Heritage Intergovernmental Agreement），而國會也在歷經數十年後通過替代Historic Shipwrecks Act (1976)的法律 Underwater Cultural Heritage Act (2018)，與做為過渡期銜接兩項法律的配套法 Underwater Cultural Heritage (Consequential and Transitional Provisions) Act (2018)，配套法中除了宣告舊法失效，也間接增修了與UCH 相關的其他海洋法規。

新法中規範環境主管部門(Minister for the Environment)需依法發布實施細節說明（近似於施行細則），由此衍生的相關法令包括：

 Underwater Cultural Heritage Rules (2018)

 Underwater Cultural Heritage Act 2018 (Protected Zones) Declaration Instrument (2019)

前者涉及與UCH 相關之活動規範，後者則是闡明遺跡的保護與管理措施，

以此使整套法令更加完善。

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2.2.7 南非

南非不僅是UNESCO 2001 Convention 簽署國，更於 2015 年將批准書送交聯合國存放，是全球少數該公約經國內批准生效的國家。由於地理位置優異，南非過去便是連通歐、亞、非三大洲海上交通的必經之地，也因此擁有相當多元的文化與豐富歷史。然而，相較其具備的UCH 蘊藏潛能，南非在相關法令的發展卻晚於世界各國。關於文化遺跡保護最早的法律是1969 年發布的 National

Monuments Act，著重保存西方殖民時期之前的當地文化及沿岸海事活動遺跡，並於1979 年再發布修正法(the amended Act)以拓展保護目標範圍至殖民時期的文化遺存，但兩者都沒有就水下遺跡提出特別的保護規範。

直到1989 年，由於 Environment Conservation Act 的出現將開發前環境影響評估納入法令規範，才開始逐步推展對UCH 的保護與管理措施。其後，又陸續發布National Environmental Management Act (1998)及增修法 Protected Areas Amendment Act (2009)、National Heritage Council Act (1999)、National Heritage Resources Act (1999)、World Heritage Convention Act (1999)，完善了對海事考古及水下遺跡的相關規範。其中，National Heritage Resources Act 促使南非遺跡資源管理局(South African Heritage Resources Agency, SAHRA)的設立，南非的海事遺跡及 UCH 至此有了專責的官方管理單位。

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2.3 各國法令與規範差異分析

綜觀本章所列法令，由於立法背景不同，各國的水下文化遺產相關法令都有些差異。因法令條文細節分析並非本文寫作目的，此處僅就其立法目的、法令位階等相對於我國法令現況概略進行分析。為便於觀察及比較，將文中收錄之法令以列表方式呈現於附錄一，可與此節論述內容交互參看。

雖然現今世界各國立法皆以UNESCO 2001 Convention 為指標，但實際上各國發布相關法令的時間許多都遠遠早於2001 年，而這些國家也多數參與了促成該公約的2001 年 UNESCO 大會。從歷史背景來看，這些國家大部分擁有悠長的水域活動歷史，其境內與周邊水域蘊藏的水下文化遺產就已知數量而言即相當豐富，吸引水下尋寶人士趨之若鶩，自然由此衍生出不容忽視的文物違法打撈及跨國走私問題，基於歷史文化保存與環境保護的考量才趨使國會立法加以遏止。諸如美國的Antiquities Act (1906)、英國的 Protection of Wrecks Act (1973)及中國的中華人民共和國水下文物保護管理條例(1989)，在立法時都有類似的考量。與此相比，近年才完成立法的我國對水域文物與遺跡的重視起步較晚，但由於世界各國已累積豐富的經驗與法令基礎，致使我國擁有相對充足的資源得以借鑒，也使得法令規範相對完善。由於因應國內相關問題的迫切程度不同，影響了法令發布的時間，此為各國因立法目的不同造成的差異。

由附錄一列表進一步觀察各國UCH 相關法令在位階上的分布，會注意到許多國家現行法令多數屬於法(Act)，相較我國法令多以辦法（法規命令層級）呈現，位階是比較高的。從法律的層次來看，位階除了彰顯效力的高低，也代表條文內容的具體程度，越下位則數量越多、規範越詳盡。就此觀點而言，我國法令在位階上的分布差異，等同我國立法機關認為較鉅細靡遺的規範在對UCH 的保護措施上有其必要，且更進一步以行政命令方式直接規範了UCH 的調查方法，

然而他國立法機關則認為其國內沒有如此迫切的需求。由於法令規範具有強制性，越具體則其保障越周全，同時也形成更多限制，而相對抽象的條文則能在不

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違法的情況下為執法者與被規範者保有部分彈性。以需要技術的UCH 調查而言，則關乎執行者可否以自身專業判斷與調整調查計畫的自主彈性。

關於世界各國是否需要低位階法令以獲得更充足的保障，又或者確有需求但暫未立法，仍有待商榷。而我國在相關法令實施後，究竟對實際調查作業帶來了怎樣的影響，此一部分的分析將會於第四章呈現。

筆者於章節2.2.5 介紹我國水下文化資產相關法規時，曾提及水下文化資產調查作業與儀器探測技術指引為文化部依照水域開發利用前水下文化資產調查及處理辦法第七條制定之行政命令，其中規範調查流程、測量工具及測量標準等，

十分詳盡。此類以行政命令直接規範調查方法之法令形式，目前僅發現美國 BOEM 制定的 Archaeological Resource Reports and Surveys 與我國較為相近，條文細節比較可參閱附錄二兩國規範比較表。值得關注的是，BOEM 的規範雖是依法制定，卻也在條文中直接聲明除了法律規定事項須強制遵守且可能有刑責，其餘內容皆為不具有強制效力的建議，也容許以其他規範內沒有提及但具備同等效益的方法替代，相對而言給予執行者較大的自主彈性。另一項較明確的不同之處是調查的依據標準，我國文化部的規範要求測量水準皆需符合IHO 特等或 1a 等級標準，BOEM 的規範則在不同測量項目中提供較精細的建議標準。由於 BOEM 的業務權責包含能源開發、開發環境評估等，於制定建議標準時是以其地球物理調查成果足以輔助評估能否開發或繼續開發的前提來設計，並期待調查成果能夠為評估者提供全面的環境資訊。由於我國現行調查多以開發為目的，考量不同測量儀器具有不同特性，建議參考美國BOEM 之作法為個別項目訂定更為適切的測量標準。

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第3章各國水下考古調查案例分析

聯合國教科文組織水下文化遺產保護公約(UNESCO, 2001)將水下文化遺產定義為：「所有具備文化、歷史或考古特徵的人類存在痕跡，其部份或全部曾經或仍淹沒於水下達100 年以上。」根據此定義及其細節，可將水下文化遺產概分為沉水地貌與沉船兩種類型。為使調查人員於調查策略規畫及後續資料判釋時有所依據，而參考各國迄今發表之調查案例，以其調查目標再細分，如圖圖3- 1 所示。

圖3- 1：水下文化遺產類型。

依據各國已發表之調查案例區分，實際案例可能包括但不限於所列舉之分類，或於單一調查中包含一種以上的目標物類型。

各分類細項的分類依據不同，說明如下：

水下文化遺產

沉水地貌

史前文化地貌

古地貌

史前人類遺存

古文明地貌古文明遺址

歷史文化地貌地區性變遷

歷史沉船

一般沉船

鐵磁性目標物

二次世界大戰遺存

戰場遺跡及載具

未爆彈 (UXO)

水下文化資產調查案例分析與比較研究

國立臺灣大學理學院海洋研究所 碩士論文

Institute of Oceanography College of Science

National Taiwan University Master Thesis

水下文化資產調查案例分析與比較研究 The Analysis and Comparative Study of

Geophysical Surveys for Underwater Cultural Heritage

羅書韻 Shu-Yunn Lo

指導教授：宋國士 博士 Advisor: Gwo-Shyh Song, Ph.D.

中華民國 110 年 2 月

February 2021

致謝

摘要

Abstract

目錄

圖目錄

表目錄

第1章 緒論

1.3.1 側掃聲納

1.3.2 聲納測距系統

1.3.3 地層剖面儀

1.3.4 海洋磁力儀

1.3.5 其他種類探測技術

1.3.6 地質採樣技術

1.3.7 水下驗證作業

第2章 各國水下文化遺產法令比較

2.1.1 聯合國(United Nations)

2.1.2 歐洲地區

2.2.1 英國

2.2.2 愛爾蘭

2.2.3 美國

2.2.4 中國

2.2.5 臺灣

2.2.6 澳洲

2.2.7 南非

第3章 各國水下考古調查案例分析

國立臺灣大學理學院海洋研究所碩士論文

指導教授：宋國士博士 Advisor: Gwo-Shyh Song, Ph.D.

第1章緒論

第2章各國水下文化遺產法令比較

第3章各國水下考古調查案例分析