Teledetekcja (archeologia) - Remote sensing (archaeology)
Techniki teledetekcji w archeologii są coraz ważniejszym elementem zestawu narzędzi technicznych i metodologicznych dostępnych w badaniach archeologicznych . Zastosowanie technik teledetekcyjnych pozwala archeologom na odkrycie unikalnych danych, których nie można uzyskać przy użyciu tradycyjnych technik wykopalisk archeologicznych .
Techniki ogólne
Metody teledetekcji wykorzystywane w służbie badań archeologicznych obejmują:
- Obrazowanie lotnicze, bezzałogowe i satelitarne
- Fotografia lotnicza
- Obrazowanie satelitarne
Do obrazowania archeologicznego wykorzystuje się również naziemne metody geofizyczne, takie jak radar penetrujący grunt i magnetometria . Chociaż są one czasami klasyfikowane jako teledetekcja, zwykle są uważane za odrębną dyscyplinę (patrz Badania geofizyczne (archeologia) ).
archeologia satelitarna
Archeologia satelitarna to rozwijająca się dziedzina archeologii, która wykorzystuje satelity o wysokiej rozdzielczości z funkcjami termicznymi i podczerwienią do wskazywania potencjalnych interesujących miejsc na Ziemi na głębokości około metra. Światło podczerwone używane przez te satelity ma dłuższe fale niż światło widzialne i dlatego jest w stanie przeniknąć powierzchnię Ziemi. Zdjęcia są następnie wykonywane i przetwarzane przez archeologa specjalizującego się w teledetekcji satelitarnej w celu znalezienia wszelkich subtelnych anomalii na powierzchni Ziemi.
Cechy krajobrazu, takie jak gleba, roślinność, geologia i struktury stworzone przez człowieka, o możliwym znaczeniu kulturowym, mają specyficzne sygnatury, które wielospektralne satelity mogą pomóc w identyfikacji. Satelity mogą następnie wykonać obraz 3D obszaru, aby pokazać, czy pod glebą i roślinnością znajdują się jakiekolwiek struktury wykonane przez człowieka, których nie można zobaczyć gołym okiem. Dostępne na rynku satelity mają rozdzielczość 0,4–90 m, dzięki czemu można zobaczyć najbardziej starożytne miejsca i związane z nimi obiekty w takich miejscach jak Egipt, Peru i Meksyk. Archeolodzy mają nadzieję, że w ciągu kilku następnych dziesięcioleci rozdzielczości poprawią się do punktu, w którym będą mogli zbliżyć się do pojedynczego odłamka ceramiki zakopanego pod powierzchnią ziemi.
Archeologia satelitarna to nieinwazyjna metoda mapowania i monitorowania potencjalnych stanowisk archeologicznych w ciągle zmieniającym się świecie, który boryka się z takimi problemami, jak urbanizacja , grabieże i zanieczyszczenie wód gruntowych, które mogą stanowić zagrożenie dla takich stanowisk. Mimo to satelity w archeologii są głównie narzędziem do badań na szeroką skalę i ukierunkowanych prac wykopaliskowych. Wszystkie projekty archeologiczne wymagają prac ziemnych w celu weryfikacji ewentualnych znalezisk.
Przykłady zastosowań regionalnych
Badania Majów
Niektóre z najbardziej znaczących badań teledetekcyjnych przeprowadzono w odniesieniu do badań Majów w Mezoameryce . Petén region północnej Gwatemali jest szczególnym uwzględnieniem ponieważ teledetekcji technologia jest bardzo określonego zastosowania tam. Petén to gęsto zalesiony region, w którym brakuje nowoczesnych osiedli i infrastruktury. W rezultacie jest to niezwykle trudne do prowadzenia badań, a dzięki temu teledetekcja oferuje rozwiązanie tego problemu badawczego. Wykorzystanie technik teledetekcyjnych w tym regionie jest doskonałym przykładem zastosowania tych metod dla archeologów. Petén to pagórkowaty, krasowy , gęsto zalesiony krajobraz, który stanowi niesamowitą barierę dla archeologów terenowych. Wraz z pojawieniem się technik teledetekcyjnych odkryto mnóstwo informacji o regionie i ludziach, którzy go zamieszkiwali.
Petén jest prawdopodobnie jednym z najtrudniejszych do przetrwania krajobrazów Majów. To pytania dotyczące wzorców utrzymania i związanych z nimi problemów, które napędzały metodologię teledetekcji w nadziei na zrozumienie złożonych adaptacji opracowanych przez Majów. Metody teledetekcji okazały się również nieocenione podczas pracy nad odkrywaniem obiektów , cystern i świątyń . Archeolodzy zidentyfikowali zróżnicowanie wegetatywne związane z takimi cechami. Wraz z nadejściem teledetekcji archeolodzy są w stanie wskazać i zbadać cechy ukryte pod tym baldachimem bez odwiedzania dżungli.
Pionierem w wykorzystaniu teledetekcji w badaniach Majów jest archeolog z NASA Tom Sever, który zastosował teledetekcję do badań odkrycia miejsc Majów, a także mapowania grobli ( sacbeob ) i dróg. Sever podkreślił ogromne wykorzystanie teledetekcji w odkrywaniu wzorców osadniczych, gęstości zaludnienia, struktury społecznej, komunikacji i transportu. Sever przeprowadził wiele swoich badań w regionie Petén w północnej Gwatemali, gdzie wraz ze swoim zespołem badawczym wykorzystał zdjęcia satelitarne i GIS do mapowania nieodkrytych dróg i grobli, które starożytni Majowie zbudowali w celu połączenia miast i osiedli. Te artefakty krajobrazowe stanowią zaletę korzystania z teledetekcji, ponieważ te groble nie są widoczne z ziemi. Mapując te formy, Sever jest w stanie zlokalizować nowe miejsca i dalej odkryć starożytne metody komunikacji i transportu Majów. Sever i jego zespół wykorzystują również metody teledetekcji do zbierania danych na temat wylesiania . Te lasy deszczowe z Petén przechodzą masowe wylesianie i Sever oferuje teledetekcji kolejne okno do tego zrozumienia i powstrzymanie tego problemu. Monitorowanie tempa wylesiania ma nie tylko ważną wartość ekologiczną, ale wykorzystanie teledetekcji może wykryć zmiany w krajobrazie. Mierząc wielkość zmian krajobrazu pod względem pokrywy roślinnej i geografii gleby , a także zmieniających się wzorców użytkowania gruntów i związanej z nimi różnorodności kulturowej, archeolodzy uzyskują wgląd w wskaźniki zubożenia i trendy antropogenicznych zmian krajobrazu.
Wiele uwagi poświęcono mapowaniu kanałów i systemów nawadniających . Szczególnie przydatny w tych badaniach okazał się radar z syntetyczną aperturą (SAR). SAR to rodzaj radaru, który jest wrażliwy na liniowe i geometryczne cechy na ziemi. Ważne jest również uwzględnienie metody zwanej Ground Truing , czyli procesu fizycznego zwiedzania (pieszo) badanych miejscowości w celu weryfikacji danych i pomocy w interpretacji. GPS jest często używany do pomocy w tym procesie.
W badaniach Majów zastosowano również naziemne metody geofizyczne. Radar penetrujący ziemię (GPR) został wykonany w wielu miejscach, w tym w Chichen Itza . Badania georadarowe wykryły zakopane groble i konstrukcje, które w innym przypadku mogłyby pozostać niezauważone.
Maja „zapaść”
Jednym z celów badawczych Severa jest zrozumienie stosunkowo nagłego upadku wielu ośrodków Majów w centralnym regionie Nizin pod koniec pierwszego tysiąclecia naszej ery , zdarzenia często określanego jako „ upadek (klasyczny) Majów ”. Badania Severa nad systemami komunikacji i transportu wskazują na rozległą infrastrukturę społeczną zdolną do wspierania budowy i utrzymania grobli i jezdni. Dzięki obrazom satelitarnym naukowcy byli w stanie zmapować kanały i zbiorniki . Dają one wgląd w adaptacje kulturowe Majów w okresie ich największej gęstości zaludnienia. W szczytowym momencie okresu klasycznego populacja na nizinach Majów wynosiła 500-1300 osób na milę kwadratową na obszarach wiejskich, a nawet więcej w regionach miejskich . To znacznie przewyższa nośność tego regionu, ale wynika to z wieków udanej adaptacji. Inne dane pokazują, że pod koniec okresu klasycznego Majowie wyczerpali już znaczną część lasów deszczowych. Zrozumienie, w jaki sposób starożytni Majowie przystosowali się do tej krasowej topografii, może rzucić światło na rozwiązania współczesnych problemów ekologicznych, z którymi borykają się współcześni ludzie zamieszkujący Petén, co jest bardzo podobne, z wyjątkiem tego, że mniej ludzi powoduje jeszcze większe szkody w bioróżnorodności i kulturze. różnorodność. Sever uważa, że upadek Majów był przede wszystkim katastrofą ekologiczną. Wykrywanie tempa i trendów wylesiania może pomóc nam zrozumieć, w jaki sposób te same procesy wpłynęły na Majów. Ważny wkład w badania nad Mayą wniósł LiDAR dzięki jego zdolności do penetracji gęstych tropikalnych koron. LiDAR został zastosowany w Caracol w Belize w 2009 roku, odsłaniając imponujący monumentalny kompleks pokryty dżunglą.
Archeologia satelitarna w Peru
W Peru włoska misja naukowa CNR, kierowana przez Nicola Masini , przyniosła ważne wyniki dzięki wykorzystaniu zdjęć satelitarnych zarówno do odkrywania miejsc, jak i ochrony dziedzictwa archeologicznego. W szczególności, przetwarzając obrazy QuickBird , wykryto dużą zakopaną osadę, w tym piramidę, w korycie rzeki Nasca (południowe Peru), w pobliżu Centrum Ceremonialnego Cahuachi . W regionie Lambayeque (północne Peru), który jest silnie dotknięty tajnymi wykopaliskami, do mapowania i monitorowania plądrowania archeologicznego wykorzystano również zdjęcia satelitarne.
Lokalizacja starożytnego Iramu
Iram of the Pillars to zaginione miasto (lub region otaczający zaginione miasto) na Półwyspie Arabskim . We wczesnych latach 80-tych grupa badaczy zainteresowanych historią Iramu wykorzystała satelity teledetekcyjne NASA , radar penetrujący grunt , dane z programu Landsat oraz zdjęcia z promu kosmicznego Challenger, a także dane SPOT, aby zidentyfikować stare trasy pociągów wielbłądów i punkty, w których zbieżne. Drogi te były używane jako szlaki handlowe kadzidła około 2800 pne do 100 pne.
Jeden obszar w prowincji Dhofar w Omanie został zidentyfikowany jako możliwą lokalizację placówki zaginionej cywilizacji. Zespół składający się z poszukiwacza przygód Ranulpha Fiennesa , archeologa Jurisa Zarinsa , filmowca Nicholasa Clappa i prawnika George'a Hedgesa , kilkakrotnie przeszukał okolicę i zatrzymał się przy studni zwanej Ash Shisar. W pobliżu tej oazy znajdowało się miejsce wcześniej zidentyfikowane jako XVI-wieczny fort Shis'r. Wykopaliska odsłoniły starszą osadę i znaleziono artefakty, którymi handlowano z daleka. Stwierdzono, że ten starszy fort został zbudowany na szczycie dużej wapiennej jaskini, która służyłaby jako źródło wody dla fortu, co czyni go ważną oazą na szlaku handlowym do Iram. W miarę jak mieszkańcy fortu konsumowali wodę z podziemi, poziom wód gruntowych opadał, pozostawiając wapienny dach i ściany jaskini suche. Bez wsparcia wody jaskinia byłaby zagrożona zawaleniem i wydaje się, że miało to miejsce w latach 300-500 ne, niszcząc oazę i zakrywając źródło wody.
Cztery kolejne wykopaliska zostały przeprowadzone przez dr Jurisa Zarinsa , śledząc historyczną obecność ludzi z 'Ad, domniemanych przodków budowniczych Iramu.
Egipt i Cesarstwo Rzymskie
Archeolog dr Sarah Parcak używa satelitów do poszukiwania szczątków podpowierzchniowych, jak opisano w jej TED Talk na temat archeologii kosmicznej i zastosowań nauki obywatelskiej . Parcak używa tych satelitów na polowanie do zagubionych osad, grobowców i piramid w Egipcie „s Delty Nilu . Zidentyfikowała również prospektywnie kilka znaczących miejsc w różnych częściach starożytnego Cesarstwa Rzymskiego .