ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΙΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ

Από RemoteSensing Wiki

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Οι εξελίξεις στον χώρο της δορυφορικής τηλεπισκόπησης και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών τα τελευταία χρόνια έχουν δώσει μία νέα διάσταση τόσο στην αρχαιολογική έρευνα όσο και στον τρόπο διαχείρισης των πολιτισμικών μνημείων. Από την μία πλευρά καινοτομικά δορυφορικά καταγραφικά συστήματα απεικόνισης υψηλής χωρικής και φασματικής διακριτικής ανάλυσης σε συνδυασμό με την ταυτόχρονη χρήση Συστημάτων Παγκόσμιας Πλοήγησης και Εντοπισμού (G.P.S.) υψηλής ακρίβειας και βελτιωμένα συστήματα επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων προσφέρουν νέες δυνατότητες για την αποτύπωση των αρχαιολογικών χώρων. Από την άλλη πλευρά, ο συνδυασμός των παραπάνω πληροφοριών με άλλες βάσεις δεδομένων αρχαιολογικών και περιβαλλοντικών ερευνών προσφέρει νέες κατευθύνσεις όσον αφορά τη χρήση του χώρου στην αρχαιότητα, αλλά και τον τρόπο διαχείρισης των αρχαιολογικών μνημείων. Μέσα από τη συνεξέταση όλων αυτών των παραγόντων, τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αρχαιολογική έρευνα με στόχο τη μοντελοποίηση των τρόπων κατοίκησης σε ιστορικές περιόδους, τον εντοπισμό νέων αρχαιολογικών θέσεων, τη μελέτη της επικοινωνίας και των ορίων επικράτειας των αρχαίων οικισμών και την εκμετάλλευση των φυσικών πόρων. Συγχρόνως, τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών μπορούν να αναχθούν σε ένα εξαιρετικά χρήσιμο μεθοδολογικό εργαλείο που μπορεί να συνεισφέρει ουσιαστικά στην αντιμετώπιση προβλημάτων που απορρέουν από την ανάγκη προστασίας και διαχείρισης των πολιτιστικών μνημείων υπό την πίεση των σύγχρονων αναπτυξιακών έργων. Η δημιουργία ηλεκτρονικών θεματικών αρχαιολογικών χαρτών και γεωγραφικών συστημάτων αρχαιολογικών πληροφοριών, σε συνάρτηση με τις υπάρχουσες περιβαλλοντικές συνθήκες, τις γεωμορφολογικές και κλιματικές αλλαγές και τις πιέσεις που δημιουργούνται από τον χωροταξικό σχεδιασμό, μπορεί να οδηγήσει στη δημιουργία ενός μοντέλου αντιμετώπισης προβλημάτων που αφορούν τη διαχείριση της πολιτισμικής κληρονομιάς.Η παρούσα παρουσίαση θα αναλύσει τις σύγχρονες προκλήσεις που εμφανίζονται σήμερα στην αρχαιολογική u941 έρευνα και την διαχείριση των πολιτιστικών μνημείων μέσα από συγκεκριμένα παραδείγματα, τα οποία αναδεικνύουν τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών ως την πλέον αποτελεσματική μέθοδο που δύναται να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της σύγχρονης εποχής: την ανάγκη ανάδειξης αρχαιολογικών χώρων, προστασία ιστορικών μνημείων, δημιουργία αρχαιολογικών πάρκων και διαχείριση των πολιτιστικών πόρων.

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗ

Τα τελευταία χρόνια, οι δορυφορικές ψηφιακές εικόνες χρησιμοποιούνται ευρέως για την αποτύπωση των αρχαιολογικών χώρων και μνημείων, προσφέροντας πολυφασματικές πληροφορίες για μεγάλες εκτάσεις. Η καταγραφή της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας σε διαφορετικά μήκη κύματος προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με τις συμβατικές αεροφωτογραφίες. Οι πληροφορίες που προέρχονται από διαφορετικά μήκη κύματος απεικονίζουν διαφορετικές πληροφορίες και δίνουν την δυνατότητα συσχέτισης και ταξινόμησης αυτών. Η ανάπτυξη των δορυφορικών τεχνικών της τηλεπισκόπησης (βελτίωση των καταγραφικών συστημάτων ως προς τη χωρική, φασματική και ραδιομετρική τους ικανότητα και εξέλιξη των λογισμικών επεξεργασίας ψηφιακών δορυφορικών εικόνων) έχει δώσει νέα δεδομένα σε σχέση με την αρχαιολογική έρευνα, την περιβαλλοντική διαχείριση και την παρακολούθηση των οικοσυστημάτων. Η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση προσφέρει ένα μεγάλο όγκο περιβαλλοντικών πληροφοριών, καλύπτοντας μεγάλες εκτάσεις με τον πλέον οικονομικό τρόπο. Tα περισσότερα αρχαιολογικά ερευνητικά προγράμματα που χρησιμοποιούν ψηφιακές δορυφορικές εικόνες στοχεύουν κυρίως σε δύο κατευθύνσεις: Πρώτον, την εξαγωγή περιβαλλοντικών πληροφοριών και τον συσχετισμό τους με τη θέση των αρχαιολογικών μνημείων (Ebert 1978) και δεύτερον, τη συσχέτιση των φασματικών υπογραφών των αρχαιολογικών θέσεων με την καταγραφή της έντασης της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας από τους πολυφασματικούς δέκτες των δορυφορικών συστημάτων (Madry 1987). Η Δορυφορική Τηλεπισκόπηση αποτελεί επίσης μία νέα τεχνική απόκτησης αρχαιολογικών πληροφοριών, χωρίς να απαιτούνται ανασκαφικές δραστηριότητες στην ευρύτερη περιοχή των αρχαιολογικών χώρων. H δορυφορική τηλεπισκόπηση χρησιμοποιήθηκε για τη μελέτη των γεωμορφολογικών αλλαγών στην περιοχή Baux Valley της Γαλλίας, όπου εικόνες SPOT και Landsat φανέρωσαν ένα λεπτομερές σχέδιο της χρήσης γής και του δικτύου μετακινήσεων της αρχαιότητας κατά την διάρκεια της γεωλογικής περιόδου του Ολόκαινου. Στον ελλαδικό χώρο, η ανάλυση ιστορικών χαρτών, εικόνων SPOT, αεροφωτογραφιών και γεωτρήσεων βοήθησε τη γεωμορφολογική μελέτη του Αχελώου (Fouache 1997), μέ επίκεντρο το στρατιωτικό λιμένα των Οινιάδων (6ο-3ο αι. π.Χ). Από τα συμπεράσματα της έρευνας φάνηκε ότι ο στρατιωτικός λιμένας των Αινιάδων (6ος -3ος αι. π.Χ) βρισκόταν στην ακτή ενός ανοιχτού κόλπου, χωρίς να έχει καμία σχέση με τον Αχελώο, όπως θεωρείτο μέχρι σήμερα. Δορυφορικές εικόνες, βιοφυσικές παράμετροι και ιστορικές πηγές χρησιμοποιήθηκαν επίσης από το πρόγραμμα MARWP (Μinnesota Archaeological Researches in the Western Peloponnese) για τη μελέτη των αρχιτεκτονικών μνημείων και των ιστορικών θέσεων της Πελοποννήσου, καλύπτοντας την περίοδο 1400 π.Χ. έως 1950 μ.Χ. (Cooper et al 1991). Στην περίπτωση αυτή, μέθοδοι επιβλεπόμενης ταξινόμησης των εικόνων Landsat είχαν ως αποτέλεσμα τον εντοπισμό οικισμών, οχυρών, λατομείων και πύργων και πηγών οψιδιανού (Brenningmeyer 1997). Από την άλλη πλευρά, οι τεχνικές ταξινόμησης και επεξεργασίας ψηφιακών εικόνων SPOT στην περιοχή γύρω από το Καβούσι (κόλπος Μιραμπέλου, Α. Κρήτη) που είχαν ως στόχο τη διερεύνηση των γεωμορφολογικών χαρακτηριστικών των Μινωϊκών θέσεων, δεν έδωσαν ικανοποιητικά αποτελέσματα όσον αφορά το διαχωρισμό της φασματικής υπογραφής αυτών (Sarris 1991). Άν και έχει ήδη συγκροτηθεί ένας κατάλογος της ανακλαστικότητας φυσικών χαρακτηριστικών του εδάφους από την NASA για τους σκοπούς της δορυφορικής τηλεπισκόπησης (Bowker et al 1985), γίνεται φανερό ότι θα πρέπει να δημιουργηθούν παρόμοιοι κατάλογοι τόσο για τους φυσικούς όσο και για τους πολιτισμικούς στόχους, καθώς οι φασματικές υπογραφές αυτών διαφοροποιούνται ανάλογα με το γεωγραφικό πλαίσιο στο οποίο εντάσσονται. Παρόμοια προβλήματα τα οποία οφείλονται κυρίως στη μικρή έκταση των αρχαιολογικών θέσεων, τις απότομες εναλλαγές της γεωμορφολογίας του εδάφους και το βαθμό διάβρωσης του εδάφους και διατήρησης των μνημείων μπορούν να προσεγγισθούν με τον συνδυασμό δορυφορικών εικόνων, αρχαιολογικών και περιβαλλοντικών πληροφοριών και επίγειων τοπογραφικών και γεωφυσικών μετρήσεων στα πλαίσια ενός Γεωγραφικού Συστήματος Πληροφοριών.

ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ & ΠΡΟΟΠΤΙΚΕΣ

Tόσο η εφαρμογή της δορυφορικής τηλεπισκόπησης όσο και των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών έχουν να επιδείξουν σημαντικές επιτυχίες στο χώρο της αρχαιολογικής έρευνας και διαχείρισης των πολιτισμικών μνημείων. Ωστόσο, τα αποτελέσματα των εφαρμογών αυτών δεν έχουν λάβει ούτε την ευρύτητα που θα έπρεπε, ούτε έχουν γίνει πλήρως αποδεκτά από την αρχαιολογική κοινότητα. Οι συνεχείς βελτιώσεις της χωρικής και φασματικής ανάλυσης των καταγραφικών συστημάτων και η διαθεσιμότητα ενός μεγαλύτερου εύρους τηλεπισκοπικών απεικονίσεων αναμένεται να έχει σημαντικές επιπτώσεις στον εντοπισμό, την αποτύπωση και τον έλεγχο των αρχαιολογικών θέσεων. Εάν θέλουμε να προβλέψουμε τις μελλοντικές εφαρμογές της δορυφορικής τηλεπισκόπησης στην αρχαιολογία, θα πρέπει να εξετάσουμε τα σχέδια που αφορούν τα νέα δορυφορικά συστήματα τηλεπισκόπησης. Μέσα στα επόμενα χρόνια σχεδιάζεται η εκτόξευση περισσότερων από 30 δορυφόρους, διακριτικότητας 5-30m στο πολυφασματικό, μικρότερη του 1m στο παγχρωματικό, 5-10m για μετρήσεις ραντάρ και 30m για υπερ-φασματικούς δέκτες, αναβαθμίζοντας έτσι την απεικόνιση παλαιοπεριβαλλοντικών και επιφανειακών χαρακτηριστικών που σχετίζονται με την παρουσία αρχαιολογικών λειψάνων. Επίσης, στο προσκήνιο έχει εμφανισθεί ένας μεγάλος αριθμός αερομεταφερόμενων καταγραφικών συστημάτων, όπως για παράδειγμα το Τhermal Ιnfrared Μultispectral Scanner (TIMS) και τα υπερ-φασματικά καταγραφικά Airborne Hyperspectral Scanner (ΑHS-48 bands), Airborne Imaging Spectrometer for Applications (AISA-286 bands) και Advanced Airborne Hyperspectral Imaging System (AAHIS-288 bands), τα οποία βρίσκονται υπό αξιολόγηση και αναμένεται να βελτιώσουν την αναγνώριση των φασματικών υπογραφών των αρχαιολογικών θέσεων, αναβαθμίζοντας τόσο τα μοντέλα πρόγνωσης όσο και τον καθορισμό ζωνών προστασίας των πολιτισμικών μνημείων (Σαρρής 1999). Ξεπερνώντας την δυστοκία που δημιουργείται όσον αφορά την αντίληψη του τοπίου και του ιστορικού του χαρακτήρα, τα Γεωγραφικά Συστήματα Πληροφοριών μας προσφέρουν ένα μοναδικό μέσο αναπαράστασης του αρχαίου περιβάλλοντος και των τάσεων κατοίκησης αυτού μέσω της μοντελοποίησης της γεωμορφολογίας και υδρολογίας, την ανάλυση ακτίνας ορατότητας και τη στατιστική ανάλυση και συσχέτιση φυσικών και πολιτισμικών παραμέτρων. Η προσέγγιση αυτή δεν θα πρέπει σε καμμία περίπτωση να θεωρείται μοναδική, αλλά θα πρέπει να έχει δυνατότητα αλληλεπίδρασης μέσω μιας συνεχούς τροφοδότησης και συμπλήρωσης των γεωγραφικών και πολιτισμικών δεδομένων. Εξελίξεις όπως τα νευρωνικά δίκτυα, η εικονική πραγματικότητα και η τεχνητή νοημοσύνη αποτελούν πεδίο αιχμής των Γεωγραφικών συστημάτων Πληροφοριών και αναμένεται να έχουν ανάλογες επιπτώσεις και συνεισφορά σε αρχαιολογικές εφαρμογές. Τόσο η ραγδαία αύξηση των αρχαιολογικών δεδομένων και ερευνών όσο και οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις σε αυτά (ερημοποίηση, διάβρωση του εδάφους, δασικές πυρκαγιές, κ.α.), αλλά και η πίεση που προέρχεται από τα νεώτερα αναπτυξιακά έργα, οδηγούν αναπόφευκτα στη χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών ως ένα εργαλείο για τη διαχείριση, προστασία και συντήρηση των πολιτισμικών πόρων. Προγράμματα όπως το "Science and Technology for the Safeguard and Exploitation of Cultural Heritage" στην νότια Ιταλία (Jacoli & Carrara 1995), το "Long-term Degradation of the Mediterranean Landscape" (Stancic et al. 1997), το "Carta Archaeologica del Rischio Territoriale" (Guermandi 1999) και η "δημιουργία του ηλεκτρονικού αρχαιολογικού χάρτη του νομού Λασιθίου" συνιστούν μάρτυρες της τάσης αυτής. Η μόνη πρόκληση που πρέπει να αντιμετωπισθεί στο άμεσο μέλλον είναι η συνοχή και η διάχυση των αποτελεσμάτων αυτών έτσι ώστε να δημιουργηθεί ένα γόνιμο έδαφος για την καλύτερη αξιοποίηση και βελτίωση των Πολιτισμικών Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών.

Πηγή: Σαρρής Απόστολος, Γκιούρου Ανθή, Καρίμαλη Ευαγγελία, Κευγάς Ευάγγελος, Soetens Steven, Τοπούζη Σοφία, ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΚΑΙ ΤΗΣ ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗΣ ΤΗΛΕΠΙΣΚΟΠΗΣΗΣ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ: ΜΙΑ ΝΕΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ ΚΑΙ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΗΣ ΠΟΛΙΤΙΣΤΙΚΗΣ ΚΛΗΡΟΝΟΜΙΑΣ