Воздушная археология

Не путать с авиационной археологией .

Воздушная археология — это изучение археологических находок путем их изучения с большой высоты. В настоящее время это обычно достигается с помощью спутниковых изображений или использования дронов .

Подробности

Воздушная археология включает в себя интерпретацию и анализ фотографий (и других видов изображений) в полевых исследованиях для понимания археологических особенностей , мест и ландшафтов. Это позволяет исследовать и исследовать контекст и большие территории в масштабах, не имеющих себе равных среди других археологических методов. во всем мире обнаружено больше археологических объектов, AARG (Исследовательская группа по воздушной археологии) может похвастаться тем, что «с помощью аэрофотосъемки чем с помощью любых других методов исследования».

Воздушная археологическая съемка сочетает в себе сбор и анализ данных. Общий термин «аэрофотоснимки» включает традиционные аэрофотоснимки, спутниковые изображения, мультиспектральные данные (которые фиксируют данные изображения в определенных диапазонах длин волн электромагнитного спектра). и гиперспектральные данные (аналогично мультиспектральным данным, но более подробные).

Существует обширный банк аэрофотоснимков, части которых доступны бесплатно в Интернете или в специализированных библиотеках. Часто это вертикальные изображения, сделанные для обследования местности с помощью самолета или спутника (не обязательно по археологическим причинам). Каждый год археологи делают небольшое количество аэрофотоснимков в ходе перспективных исследований.

Воздушная археология используется для широкого спектра археологических целей, включая открытие новых мест, запись мест, определение места раскопок , картографирование отдельных участков и мониторинг мест. Аэрофотоснимки составляют основу археологического картографирования ландшафтов, и возможность изучения больших территорий часто является единственно возможной с использованием аэроресурсов.

Благодаря обширным банкам данных спутниковых и других аэрофотоснимков археологи получают доступ к ресурсам, которые позволяют им выполнять эти задачи.

В местах, которые еще не задокументированы (или где карты считаются конфиденциальными), спутниковые изображения имеют жизненно важное значение для предоставления базовых карт для раскопок .

Для анализа данных аэрофотоснимки необходимо анализировать и интерпретировать с использованием специальных навыков. Это включает в себя понимание процессов формирования, а также современной истории и истории ландшафта . Часто воздушная археология проводится с использованием компьютерных программ (таких как Географическая информационная система ), способствующих интерпретации.

Несмотря на то, что аэрофотосъемка кажется методологически объективной и эмпирической, существует возможная субъективность, заслуживающая рассмотрения, например, предвзятость при интерпретации изображений и такие ошибки, как смешение интерпретации с описанием. В книге «С воздуха: понимание воздушной археологии» Брофи и Коули утверждают, что «человек играет важную роль в создании археологических данных». в воздушной археологии больше, чем в других областях. Например, в авиационной археологии субъективные решения включают решение, куда и когда лететь, какие объекты исследовать, что и как фотографировать, что каталогизировать и как интерпретировать данные.

Аэрофотоархеологическая фотография «обезьяны Наска» в Перу.

Аэрофотоснимок Барзана , показывающий археологические следы неолитического, а затем галло-римского города Новиорегум.

Фон

Воздушная археология — это хорошо зарекомендовавшая себя дисциплина, возникшая более 80 лет назад.

Археологи уже давно оценили преимущества хорошего обзора земли с воздуха: высокая точка обзора позволяет лучше оценить мелкие детали и их взаимосвязь в более широком контексте памятника. Первые исследователи пытались получить вид на места с высоты птичьего полета, используя воздушные шары, строительные леса или камеры, прикрепленные к воздушным змеям. Учитывая военное значение аэрофотосъемки во время Первой и Второй мировых войн, археологи смогли более эффективно использовать эту технику для обнаружения и регистрации археологических памятников.

Крупные объекты впервые можно было рассматривать точно, целиком, в ландшафтном контексте. Это помогло создать чертежные планы и вдохновило археологов выйти за рамки отдельного памятника и оценить роль места в его окружении.

Брофи и Коули утверждают, что «методы записи в любой стране или регионе связаны с археологическими традициями, на которые сильно влияют социальные и политические контексты». Таким образом, аэрофотосъемка признана ключевой частью археологических исследований в Великобритании, отчасти потому, что она имеет сильные местные корни, особенно через ВВС Великобритании . Однако это справедливо не везде.

Среди пионеров воздушной археологии:

• Роже Агаш на севере Франции
• Антуан Пуадебар в Сирии
• Лайонел Рис в Иордании
• OGS Кроуфорд в Англии
• Генри Велком в Судане
• Джакомо Бони в Италии
• Дэйч Макклейн Ривз в США

Методы

Определение археологических объектов сверху

Некоторые археологические объекты из-за своей природы более заметны с воздуха, чем с земли.

Ключевая концепция интерпретации в воздушной археологии заключается в том, что процессы формирования по-разному влияют на особенности участка после его заброшения. Для обнаружения участка с помощью метода дистанционного зондирования можно ожидать изменений в почве или недрах, например канав, ям, насыпей, насыпей, стен и т. д., которые часто видны в рельефе.

Небольшие различия в состоянии грунта, вызванные погребенными объектами, можно подчеркнуть рядом факторов и увидеть с воздуха:

• Теневые следы : небольшие различия в уровнях земли будут отбрасывать тени, когда солнце находится низко, и лучше всего их смотреть сверху.
• Метки урожая : закопанные канавы будут удерживать больше воды, а закопанные стены будут удерживать меньше воды, чем нетронутая земля, что приводит к тому, что посевы становятся выше или ниже и, следовательно, определяют заглубленные особенности, например, как тоновые или цветовые различия.
• Следы замерзания: иней может также появиться зимой на вспаханных полях, где вода естественным образом скопилась вдоль линий погребенных объектов.
• Отметины на почве : небольшие различия в цвете почвы между природными и археологическими отложениями также часто могут проявляться на вспаханных полях.
• Скопление воды: различия в уровнях и подземных объектах также будут влиять на поведение поверхностных вод на участке, вызывая поразительные последствия после сильного дождя.

  

  Диаграмма, показывающая тени и блики от солнца, как видно сверху, падающие на пологий и крутой берег. ( Схема подготовлена ​​автором )

  

  Метки на доисторическом месте в Грезаке , Франция.

  

  Влияние особенностей недр на рост сельскохозяйственных культур. Это позволяет диагностировать особенности недр путем визуального осмотра сельскохозяйственных культур с использованием аэрофотоснимков. ( Схема подготовлена ​​автором )

Аэрофотосъемка

Аэрофотоснимки можно разделить на наклонные и вертикальные изображения.

Косые изображения

Наклонные изображения сделаны под углом, что позволяет солнечному свету выделять физические особенности земли сквозь тень.

Их часто делают намеренно, чтобы увидеть что-то потенциальное археологическое значение. День и время года имеют решающее значение для самых откровенных образов. Кроме того, перед фотографированием необходимо распознать особенности.

Вертикальные изображения

Вертикальные изображения делаются без отклонения от перпендикулярного угла (изображение смотрит прямо вниз). Они составляют большинство изображений в обширных публичных (и частных) каталогах изображений, используемых археологами. Вертикальные изображения фиксируют целые ландшафты и часто используются для обнаружения объектов, а также для исследования ландшафта, размещения объектов в более широком контексте и картографирования больших территорий.

Для создания трехмерного эффекта пару перекрывающихся вертикальных фотографий, сделанных со слегка смещенными позициями, можно рассматривать стереоскопически .

Другой

Другие методы фотографической воздушной археологии включают в себя: дроны , воздушные змеи БПЛА или воздушные шары. Все более популярным становится использование дронов с инструментами (например, тепловизионными камерами ) и съемкой «множества изображений, которые создают перекрывающийся набор, записывая место, объект или раскопки со всех сторон». Затем они используются вместе со структурами из программного обеспечения для управления движением (SFM) для создания 3D-моделей .

Воздушная термограмма воздушного змея, показывающая особенности игрового поля с травяным покрытием или под ним. Здесь задействованы тепловая инерция и дифференциальная транспирация/испарение. ( https://www.facebook.com/KARSensing/ )

Спутниковые снимки видимой длины волны

ЛИДАР

Система Линчета возле Бишопстона в Уилтшире . Технология LIDAR, используемая для картирования топографии.

LIDAR (обнаружение света и определение дальности), также известный как ALS (воздушное лазерное сканирование), использует импульсы лазерного сканера , которые направляются на землю с самолета и отражаются назад, записывая особенности ландшафта. Это используется для документирования топографии , создания визуализации данных, таких как цифровые модели рельефа . Это позволяет археологам проникать в густую листву, например, в кроны деревьев, которую нелегко исследовать в таком большом масштабе на суше.

Серия НАСА ЛАНДСАТ

Серия NASA LANDSAT (спутниковые наблюдения) часто используется в воздушной археологии. Ренфрю и Бан описывают методы, используемые в качестве сканеров, которые «регистрируют интенсивность отраженного света и инфракрасного излучения от поверхности земли и преобразуют их в электронном виде в фотографические изображения». Снимки LANDSAT помогли идентифицировать крупномасштабные объекты, такие как древнее русло реки, протекающее от пустыни Саудовской Аравии до Кувейта.

IKONOS и QuickBird

К спутникам, изображения которых находятся в открытом доступе, относятся IKONOS и QuickBird . Эти изображения можно использовать аналогично аэрофотоснимкам с высоким разрешением 1 м и 60 см соответственно. NASA Worldwind предлагает покрытие по всему миру за счет разрешения проблемы.

Google Планета Земля

Полезный способ получить доступ ко многим спутниковым изображениям (упомянутым выше) — через Google Earth . Сюда входит ряд различных спутниковых и аэрофотоснимков, таких как серия NASA LANDSAT, IKONOS, QuickBird, GeoEye и многие другие.

КОРОНА

Спутниковые фотографии времен холодной войны CORONA широко использовались для составления базовых карт и предварительной интерпретации. В отличие от других изображений, CORONA использует два изображения одного и того же объекта для создания стереоскопического изображения, которое может обеспечить более точное исследование и интерпретацию в 3D.

Невидимые длины волн (воздушные/космические)

СЛАР

SLAR (бортовой радар бокового обзора) — это метод дистанционного зондирования, который регистрирует импульсы электромагнитного излучения от самолета. Ричард Адамс использовал SLAR, чтобы с помощью самолета НАСА определить матрицу возможных систем орошения воды майя под густым тропическим лесом.

САР

SAR ( радар с синтезированной апертурой ) включает радиолокационные изображения, которые обрабатываются для создания данных высокого разрешения. Этот метод выделяется тем, что погодные условия и наступление темноты не влияют на его результаты. Ренфрю и Бан описывают это как «быструю неразрушающую альтернативу съемке поверхности, которая не предполагает сбор артефактов ». Это может быть быстрее и требует меньше времени, чем обследование поверхности.

АСТЕР

Усовершенствованный космический радиометр теплового излучения и отражения ( ASTER ), используемый для создания карт «температуры, отражательной способности и высоты поверхности земли ». Он прикреплен к борту спутника Терра и может использоваться для создания цифровых моделей рельефа.

Аэрофотоснимок замка Огилфейс с низкой высоты в ближнем инфракрасном диапазоне, Западный Лотиан. На этом изображении показаны детали, невидимые невооруженным глазом, в том числе следы шин на короткой выпасенной траве.

Интерпретация и картирование

Картирование по аэрофотоснимкам включает в себя интерпретацию особенностей. Это можно сделать с изображением любого типа, часто из комбинации разных изображений.

Стереоскопические пары — это перекрывающиеся изображения, используемые для изучения объектов в 3D, что может повысить точность интерпретации (устранив эффекты сумерек или следов). AARG признает способность видеть в стерео «необходимой квалификацией» для профессиональных фотоинтерпретаторов.

Геометрические или перспективные искажения получаемых изображений часто исправляются с помощью компьютерных программ. Кроме того, эти изображения могут иметь географическую привязку с помощью компьютерных программ. Изображения могут быть наложены на ГИС ( географические информационные системы ) или графическое программное обеспечение, с помощью которого можно выполнять интерпретацию. ортофото Можно создавать , 3D-модели и многое другое.

Благодаря высокому разрешению многих из этих типов аэрофотоснимков можно спланировать и нанести на карту точное расположение участков и траншей для раскопок.

Кроме того, большие территории можно исследовать с помощью перекрывающихся изображений, которые можно преобразовать в точную базовую карту всех видимых археологических свидетельств.

Цифровые данные, например ALS, можно эффективно использовать в «сильно автоматизированных рабочих процессах». (процесс, который использует основанную на правилах логику для запуска задач, выполняемых без вмешательства человека), например, шестилетний проект с использованием контролируемой автоматической классификации для обследования 35 000 км ² (14 000 квадратных миль) в Баден-Вюртемберге в Германии, идентифицировано до 600 000 возможных участков.

Цифровая модель рельефа, показывающая тонкости топографии.

Тематические исследования

Караколь, город майя

Воздушная археология, в частности LIDAR , использовалась для изучения Каракола, города майя в Белизе, датируемого 550-900 годами нашей эры. Археологи Арлен и Дайан Чейз из Университета Центральной Флориды в течение 25 лет работали в густом тропическом лесу, сумев нанести на карту 23 км. ² (8,9 квадратных миль) поселения. В конце засушливого сезона 2009 года они приступили к четырем дням непрерывных полетов с помощью лидара, после чего последовали три недели анализа экспертами по дистанционному зондированию. Это позволило им превзойти результаты предыдущих 25 лет, пройдя более 177 км. ² (68 квадратных миль) города — гораздо большая площадь, чем ожидалось. Кроме того, ландшафт был смоделирован в 3D, что привело к открытию возможных новых мест, таких как «руины, сельскохозяйственные террасы и каменные дороги». (подлежит дальнейшему изучению для лучшего понимания). Таким образом, мы можем видеть впечатляющий эффект, который могут оказать воздушные методы на оптимизацию археологических исследований и расширение границ возможного.

Хомс, Сирия

Хомс , Сирия, представляет собой пример того, как можно комбинировать различные типы спутниковых изображений. Объект расположен в районе, известном своими трудностями, связанными с археологическими исследованиями, поскольку разнообразие ландшафта затрудняет обнаружение археологических памятников. В результате Хомс является идеальным кандидатом для воздушной разведки. Современное сельское хозяйство часто скрывает останки из-за таких методов, как глубокая вспашка (которая удаляет из археологических данных многие дамбы и низины). Кроме того, растительность разного типа/плотности часто маскирует участки, затрудняя их видимость.

Проекты в Хомсе объединили использование изображений CORONA , LANDSAT , IKONOS и Quickbird для наблюдения за «долгосрочными взаимодействиями человека и окружающей среды». и, в более широком смысле, для оценки ландшафта на площади в 630 квадратных километров, где не было предварительной базы данных останков или аэрофотоснимков. В ходе полевых исследований были выявлены различные применения и возможности этих методов спутниковой съемки, что подчеркнуло важность совместного использования нескольких методов археологических исследований.

Снимки LANDSAT неэффективны при использовании для обнаружения и картографирования объектов из-за более низкого разрешения по сравнению с Quickbird и IKONOS, но наиболее успешны при описании окружающей среды и визуализации темпов изменений.

Снимки CORONA успешно обнаружили участки с одним периодом, которые не удалось обнаружить IKONOS. Кроме того, изображения CORONA помогли выявить древние полевые системы и следы посевов на полях, выявив ранние водотоки.

В этом случае визуальное обнаружение и интерпретация спутниковых изображений оказались более полезными, чем обработка изображений LANDSAT.

В результате интерпретации археологические памятники были идентифицированы как теллы с низким рельефом почвы, «с останками от небольших стен шириной менее 1 м до крупных многопериодических поселений». Проекты в целом продемонстрировали, насколько ценна воздушная археология для археологических исследований, особенно на территориях, где другие методы невозможны.

См. также

• Археологические полевые исследования
• Метка обрезки
• Маркус Кейси
• Теневые следы

Ссылки

Библиография

• Буржуа Дж. и Меганк М. (ред.) (2005). Аэрофотосъемка и археология 2003. Век информации. Археологические отчеты Гентского университета 4. Гент: Academia Press. ISBN   90-382-0782-4
• Брофи К. и Коули Д. (2005). С воздуха: Понимание воздушной археологии . Страуд, Глостершир: издательство Tempus ограничено.
• Брофи К. и Коули Д. (ред.) (2005). С воздуха: понимание воздушной археологии . Лондон: Историческая пресса. ISBN   0-7524-3130-7
• Деуэль, Л. (1973). Полеты во вчерашний день: история воздушной археологии . Книги о пингвинах. ISBN   0-14-021626-X . OCLC   963497702 .
• Опиц С. и Коули Д. (2012). Интерпретация археологической топографии: лазеры, 3D-данные, наблюдения, визуализация и приложения . Оксбоу Букс Лтд. OCLC   815945744 .
• Паркак, С. (2009). Спутниковое дистанционное зондирование для археологии . Рутледж. ISBN   978-0-415-44878-9 . OCLC   1291927464 .
• Ренфрю К. и Бан П. (2016). Археология: теории, методы и практика . Хай Холборн, Лондон: Thames & Hudson Ltd.
• Райли, Д.Н. (1987). Аэрофотосъемка и археология . Университет Пенсильвании. ISBN   0-8122-8087-3
• Сугуаяни. «Мультиспектральное изображение». Представьте себе информацию . Проверено 13 мая 2022 г.
• Уилсон, Д.Р. (2000). Интерпретация аэрофотоснимков для археологов , Лондон: The History Press. (2-е изд.). ISBN   0-7524-1498-4
• «Введение в воздушную археологию». Группа исследований воздушной археологии . Проверено 13 мая 2022 г.

Внешние ссылки

• Государственный университет Эмпории: воздушная археология
• Ссылка и справочный сайт по археологии с воздуха и дистанционного зондирования
• Воздушная археология . AerialArchaeology.com уделяет большое внимание технологиям околоземной визуализации, таким как аэрофотосъемка с воздушных змеев , парашюты с дистанционным управлением, воздушные шары, а также модели самолетов и вертолетов. *** Офлайн 20 апреля 2010 г. ***
• Фонд ACE
• Кайт-аэрофотографы — археология
• сэр Генри Велком
• Воздушная археология в Северной Франции