Εναέρια και Δορυφορική Αρχαιολογία

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 13:46, 21 Απριλίου 2010

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Στην προσπάθεια οριοθέτησης νέων ευρύτερων περιοχών, εντός των οποίων θα αναζητηθούν υπολείμματα σύνθετων ανθρώπινων δραστηριοτήτων που αναπτύχθηκαν κατά το παρελθόν, ο χάρτης, η βιβλιογραφική έρευνα και οι μαρτυρίες ήταν, και παραμένουν ακόμη και σήμερα, βασικά εργαλεία αρχαιολογικής πρόβλεψης. Τοπωνύμια, ερείπια, μεμονωμένοι βράχοι ή άλλα χαρακτηριστικά της γήινης επιφάνειας που χαρτογραφήθηκαν από μηχανικούς πριν πολλά χρόνια, χωρίς να δώσουν ιδιαίτερη σημασία, αλλά προσπαθώντας να κάνουν ως επαγγελματίες καλά τη δουλειά τους, σε πολλές περιπτώσεις οδήγησαν τους αρχαιολόγους σε σημαντικές ανακαλύψεις.

Απομνημονεύματα περιηγητών του 19ου αιώνα, κείμενα αρχαίων και νεότερων ιστορικών, δίνουν πολύτιμές πληροφορίες για την οριοθέτηση μιας νέας ευρύτερης περιοχής, με υψηλό αρχαιολογικό ενδιαφέρον. Στη συνέχεια, μια εκτεταμένη επιφανειακή έρευνα η οποία θα πραγματοποιηθεί είναι πιθανό να έχει ως αποτέλεσμα τον εντοπισμό επιφανειακών ευρημάτων, κινητών και ακινήτων (αγγεία, όστρακα, εργαλεία, αρχιτεκτονικά λείψανα, κ.ά.). Βάσει της θέσης των ευρημάτων αυτών θα οριοθετηθούν περιοχές μικρότερης έκτασης, σε μικρό αριθμό των οποίων, κατά τη κρίση των αρχαιολόγων, θα πραγματοποιηθούν ανασκαφικές τομές. Το κόστος αυτών αυξάνει σημαντικά με την πάροδο του χρόνου και σε ορισμένες περιπτώσεις μπορεί να εγκαταλειφθεί η προσπάθεια αν δεν βρεθεί γρήγορα ο ‘‘θησαυρός’’. Κι όμως, το μνημείο μπορεί να ‘‘κρύβεται’’ ακριβώς δίπλα…!

Συνθετη προστατευτική ταφρος ρωμαϊκοβρετανικής περιοδου, Walden, Essex

Πάντα λοιπόν, οι αρχαιολόγοι έψαχναν τεχνικές και μεθοδολογικές διαδικασίες, που θα επέτρεπαν σε σύντομο χρονικό διάστημα και με μικρό κόστος, τον εντοπισμό μιας νέας αρχαιολογικής θέσης, μιας θέσης που η ανασκαφική τομή και κατ’ επέκταση η συστηματική ανασκαφή θα είχε άμεσα αποτελέσματα. Προς αυτή την κατεύθυνση τη δεκαετία του ‘20, εντελώς τυχαία ο άγγλος αρχαιολόγος O.G.S. Crawford παρατήρησε τους σχηματισμούς θαμμένων κέλτικων κατασκευών στις ασπρόμαυρες αεροφωτογραφίες της περιοχής Windmill Hill. Ηταν ο πρώτος που διατύπωσε την άποψη ότι οι καλυμμένες κατασκευές μπορούν να παρατηρηθούν στις αεροφωτογραφίες, όταν οι συνθήκες το επιτρέπουν. Ηταν ο θεμελιωτής της Εναέριας Αρχαιολογίας (Aerial Archaeology). Ενώ μέχρι σήμερα έχουν πραγματοποιηθεί εκατοντάδες εντοπισμοί θαμμένων μνημείων σε όλο τον κόσμο με τη βοήθεια της Εναέριας Αρχαιολογίας, η εμφάνιση των εικονοληπτικών δορυφορικών συστημάτων υψηλής χωρικής ανάλυσης, οδήγησε σε μια νέα τεχνική αρχαιολογικής πρόβλεψης, τη Δορυφορική Αρχαιολογία (Remote Sensing Archaeology). Αν και βρίσκεται σε νηπιακό στάδιο, τα πρώτα δείγματα σε πολλές περιπτώσεις είναι εντυπωσιακά.

Η εμπλοκή του Φωτογραμμέτρη Μηχανικού σε αυτό το πολυσύνθετο και ιδιαίτερο θέμα του εντοπισμού μιας νέας αρχαιολογικής θέσης, αφορά σ’ εκείνα τα κομμάτια της έρευνας που έχουν να κάνουν με τον προσδιορισμό των βέλτιστων συνθηκών λήψης (εποχή, ώρα, γωνία λήψης, τηλεπισκοπικό σύστημα λήψης, κ.ο.κ.) για την εμφάνιση των ιχνών, δηλαδή των ‘‘ειδώλων’’ των θαμμένων κατασκευών στις εικόνες, την αποκατάσταση του μετρητικού περιεχομένου και την επεξεργασία των ψηφιακών ή ψηφιοποιημένων αεροφωτογραφιών και ψηφιακών δορυφορικών εικόνων, για την εμφάνιση ή την οπτική βελτίωση των ιχνών. Ο Φωτογραμμέτρης θα ‘‘δώσει’’ με λίγα λόγια στον Αρχαιολόγο, τελικά, το πλήθος, τα γεωμετρικά σχήματα και τις συντεταγμένες της θέσης των ιχνών με μεγάλη χωρική ακρίβεια και σε καμία περίπτωση δεν μπορεί να τον υποκαταστήσει, υποστηρίζοντας την ανακάλυψη μιας νέας αρχαιολογικής θέσης.

ΕΝΑΕΡΙΑ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ: ΧΘΕΣ ΚΑΙ ΣΗΜΕΡΑ

Οι πρώτες αεροφωτογραφήσεις αρχαιολογικών θέσεων πραγματοποιήθηκαν στις αρχές του 20ου αιώνα, με τη φωτογράφηση από αερόστατο της ανασκαφής της ρωμαϊκής αγοράς στη Ρώμη το 1899 από τον αρχαιολόγο Giacomo Boni και του Stonehedge στη νότια Αγγλία το 1907 από τον λοχαγό P.H. Sharpe1. Αεροφωτογράφηση με φωτογραφική μηχανή που ήταν δεμένη στην κοιλιά ενός περιστεριού, έλαβε χώρα το 1913 σε ανασκαφές στο Σουδάν από τον Sir Henry Wellcome. Ο Antoine Poidebard το 1925 υποστήριξε ότι μνημεία που βρίσκονται σε μικρό βάθος κάτω από τη θάλασσα μπορούν να ανιχνευτούν στις αεροφωτογραφίες, και παρουσίασε τον εντοπισμό του αρχαίου λιμανιού στο Λίβανο. Στην Αυστρία το 1931 πραγματοποιήθηκαν κατακόρυφες αεροφωτογραφήσεις για την υποστήριξη των ανασκαφών στο Braunsberg.

Συστηματικές εναέριες αρχαιολογικές έρευνες έλαβαν χώρα, ουσιαστικά, μετά το Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο τόσο στην Ευρώπη (Ιταλία, Γαλλία, Αυστρία, Ηνωμένο Βασίλειο, Ολλανδία, Γερμανία, Δανία, Σουηδία) όσο και στην Αμερική (Η.Π.Α., Μεξικό, Καναδά), και οδήγησαν στον εντοπισμό δεκάδων νέων αρχαιολογικών θέσεων, που χρονολογήθηκαν από τους προϊστορικούς έως τους ιστορικούς χρόνους.

Εικόνα 6. Αποψη Stonehedge με Lidar

Σήμερα, η Εναέρια Αρχαιολογία έχοντας ισχυρές βάσεις στον 20ο αιώνα, στρέφεται στην έρευνα νέων τηλεπισκοπικών αισθητήρων. Ο νέος αερομεταφερόμενος αισθητήρας Lidar έχει κάνει την εμφάνισή του σε αρχαιολογικές εφαρμογές (Εικ. 6), όπου ‘‘μετρώντας’’ μικρές παραλλαγές του αναγλύφου της γήινης επιφάνειας, είναι σε θέση να αποκαλύψει αρχαιολογικές θέσεις που είναι αόρατες με γυμνό οφθαλμό14. Οι υπερφασματικοί αισθητήρες (Hyperspectral,) και οι θερμικοί αισθητήρες (Εικ. 7.2), αξιολογούνται επίσης.

Εικόνα 7.2. Ανακάλυψη δυτικής σηραγγας μαυσωλείου Qinshihuan με τον HYPERSPECTRAL αισθητήρα Omis2

ΔΟΡΥΦΟΡΙΚΗ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ

Το υψηλό κόστος, η μικρή χωρική ανάλυση, η έλλειψη εύχρηστων προς το χρήστη λογισμικών επεξεργασίας των δορυφορικών εικόνων, ήταν τα πρώτα χρόνια της εμφάνισης των τηλεπισκοπικών δεδομένων οι βασικοί λόγοι της απουσίας τους από μελέτες αρχαιολογικού ενδιαφέροντος. Στις αρχές της δεκαετίας του ’80, η βελτίωση αυτών των ανασταλτικών παραγόντων, σε συνδυασμό με την αύξηση της προσφοράς των δορυφορικών εικόνων (παγχρωματικών, πολυφασματικών και ραντάρ), έκαναν πολλούς ερευνητές να τις χρησιμοποιήσουν, σε συνδυασμό πάντα με τις αεροφωτογραφίες. Το 1983, αρχαιολόγοι, σε συνεργασία με τους επιστήμονες της NASA, αποκάλυψαν ένα εκτεταμένο δίκτυο καλλιεργειών των Maya στο Yucatan (Μεξικό), χρησιμοποιώντας δορυφορικές εικόνες LANDSAT. Εκτός αυτού, ανίχνευσαν μια άγνωστη πόλη με δίδυμες πυραμίδες, που χρονολογείται στην κλασική περίοδο των Maya (600-900 μ.Χ.) και επαναπροσδιόρισαν τη θέση της μεγάλης αρχαίας πόλη Oxpemul, η οποία χάθηκε μέσα στη ζούγκλα μετά την ανακάλυψή της (δεκαετία του ’30).

Εικόνα 8. Δικτυο καναλιών στην Αραβική ερημο, συνδυασμός εικόνων Landsat5 και SIR-A

Το 1986, ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βοστόνης (Η.Π.Α.) συνδυάζοντας δορυφορικές εικόνες LANDSAT-5 (χωρική ανάλυση παγχρωματικής 80 μέτρα και πολυφασματικής εικόνας 30 μέτρα και 120 μέτρα) και SIR-A (χωρική ανάλυση εικόνας ραντάρ 40 μέτρα) αποκάλυψαν ένα δίκτυο καναλιών (Εικ.8) κάτω από την αραβική έρημο στο βορειοδυτικό Σουδάν.

Η χαμένη αρχαία πόλη Ubar (2800 π.Χ. – 300 μ.Χ.) ανιχνεύθηκε το 1992 στις εικόνες του δορυφόρου SIR-C/X-SAR (χωρική ανάλυση εικόνων ραντάρ από 10 έως 25m) και το 1993 από το δορυφορικό σύστημα LANDSAT-5 προσδιορίστηκαν οι θέσεις αρχαίων ναών των Μaya στη Γουατεμάλα. Η άγνωστη μέχρι το 1994 αρχαία πόλη Angkor του 9ου αιώνα π.Χ. (Εικ. 9) αποκαλύφθηκε στη Καμπότζη, με τη βοήθεια των δορυφορικών εικόνων του συστήματος SIR-C/X-SAR23.

Εικόνα 9. Aρχαία πόλη Angkor, με τη βοήθεια των δορυφορικών εικόνων του συστήματος SIR-C/X-SAR23

Η Δορυφορική Αρχαιολογία βρίσκεται σε νηπιακό στάδιο, αφού οι περισσότεροι ξένοι ερευνητές, αρχαιολόγοι και μη, χρησιμοποιούν κυρίως αεροφωτογραφίες και σε ελάχιστες περιπτώσεις τις συνδυάζουν με δορυφορικές εικόνες. Αρκεί να αναφέρει κανείς ότι έχει αξιοποιηθεί μέχρι σήμερα μόνο το 30% του συνόλου των εικονοληπτικών δορυφορικών συστημάτων, που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε αρχαιολογικές εφαρμογές βάση της χωρικής και φασματικής τους ανάλυσης. Αναμένεται, όμως, ότι τα νέα δορυφορικά συστήματα WordView-1 (0.5 μέτρα στον παγχρωματικό αισθητήρα) και GeoEye-1 (0.41 μέτρα στον παγχρωματικό και 1.65 μέτρα στον πολυφασματικό αισθητήρα), να στρέψουν το ενδιαφέρον περισσότερων ερευνητών προς τη Δορυφορική Αρχαιολογία.