Lotnicze skanowanie laserowe pozwoliło naukowcom z Uniwersytetu Kardynała Stefana Wyszyńskiego przebadać teren dawnych kopalni krzemienia, którego broniły dotychczas skutecznie przed archeologami lasy.
Uzyskany dzięki LIDAR-owi Numeryczny Model Terenu. Widać biegnące fałdy znaczące przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności. W południowej części rozlokowane są zgodnie z ich biegiem pozostałości pradziejowych kopalń krzemienia pasiastego „Korycizna”. Na północ od nich świetnie widać trzy skupiska pozostałości nowożytnych łomów wapienia. Na większości badanego obszaru widać też ślady pól ornych zapewne z początków ubiegłego stulecia.
Chodzi o centralną część Wschodnioświętokrzyskiego Okręgu Pradziejowej Eksploatacji Krzemieni, gdzie zlokalizowana jest większość znanych kopalń krzemienia pasiastego ze schyłku epoki kamienia i wczesnej epoki brązu. Obszar ten prawie w całości porośnięty jest lasem, co niezwykle utrudnia klasyczne metody archeologicznego rozpoznania powierzchniowego. Badania takie, zainicjowane w latach osiemdziesiątych ubiegłego wieku, zostały z tego powodu zupełnie zaniechane w ostatnich dekadach, a unikalne pozostałości pragórnictwa są teraz regularnie niszczone przez nielegalnych poszukiwaczy krzemieni pasiastych.
Dr dr Janusz Budziszewski i Rafał Zapłata z Instytutu Archeologii UKSW postanowili zastosować do rozpoznania tego terenu lotnicze skanowanie laserowe (LIDAR – ang. Light Detection and Ranging). LIDAR to bezinwazyjna, a zarazem w polskich badaniach archeologicznych nowatorska metoda, która m.in. umożliwia weryfikowanie dotychczas rozpoznanych stanowisk i obiektów związanych z działalnością człowieka w przeszłości, odkrywanie nowych obiektów zabytkowych oraz ich dokładne dokumentowanie w postaci cyfrowej.
Ortofotomapa (w uproszczeniu zdjęcie lotnicze) tego samego obszaru. Widać w zasadzie jedynie korony drzew
LIDAR ma mnóstwo zalet. Jest w wielkim stopniu niezależny od warunków pogodowych (negatywny wpływ wywierają jedynie ulewne deszcze i mgła), niezależny od warunków oświetleniowych (można skanować w nocy), ale co najważniejsze promienie lasera bez problemu przenikają przez warstwę roślinności.
Dla badaczy wielkie znaczenie ma również to, że LIDAR zapewnia duża gęstość punktów przestrzennych, dokładność wyznaczenia współrzędnych X i Y oraz wysoką dokładność wyznaczenia współrzędnej Z.
Precyzyjne skanowanie wykonała polska spółka MGGP Aero. Gęstość próbkowania wynosiła 4 pkt/m2 przy dokładności pomiaru wysokości ≤ 15 cm! W oparciu o uzyskane w ten sposób dane opracowano Numeryczny Model Terenu (NMT), Numeryczny Model Pokrycia Terenu (MMPT) oraz ortofotomapę lotniczą. Obrazy te prezentują niezwykle precyzyjnie morfologię obszaru ponad 30 km2, a także strukturę porastającej go roślinności.
Jak podkreślają badacze, już przedwstępna analiza powyższych danych ujawniła zaskakujące wyniki. Okazało się, iż mimo pokrycia cienką warstwą utworów czwartorzędowych, w mikromorfologii terenu świetnie czytelna jest budowa jurajskiego podłoża. Niewielkie, niezauważalne z powierzchni fałdy znaczą przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności, co pozwala uściślić i zweryfikować szereg dotychczasowych poglądów o budowie geologicznej niecki Magoń-Folwarczysko. Okazało się na przykład, że zaproponowana po szczegółowych badaniach z początku lat dziewięćdziesiątych ubiegłego wieku rekonstrukcja budowy geologicznej obszaru słynnego rezerwatu „Krzemionki” jest w wielu istotnych punktach zupełnie błędna.
Spośród dziewięciu znanych z badanego obszaru pradziejowych punktów eksploatacji krzemienia pasiastego, jedynie dla „Krzemionek” dysponowaliśmy dokładnym planem antropogennej rzeźby powierzchni. Dzięki obecnym badaniom uzyskano precyzyjny obraz morfologii wszystkich pozostałych znanych pradziejowych kopalń krzemienia pasiastego. W ocenie badaczy obraz ten w przypadku każdego ze stanowisk w istotny sposób uzupełnia dotychczasowe wyobrażenia na temat rozmiarów i sposobów prowadzonej w pradziejach eksploatacji krzemienia, a w przypadku najsłabiej poznanego pola górniczego „Skałecznica” zupełnie zmienia nasze o nim wyobrażenia.
Już pierwsze analizy Numerycznego Modelu Terenu badanego obszaru ujawniły kilkanaście kolejnych punktów o bogatej mikrorzeźbie sugerującej, iż stanowią pozostałość aktywności górniczej różnego typu. Wszystkie one będą tej jesieni weryfikowane w terenie. Badacze są prawie pewni, że co najmniej kilka z nich okaże się kolejnymi nieznanymi dotychczas punktami pradziejowej eksploatacji krzemieni pasiastych.
Jednak uzyskane dane dostarczają nie tylko informacji o pradziejowych kopalniach krzemienia, ale pokazują również historię wykorzystywania badanego obszaru w czasach nowożytnych. LIDAR ukazał np. pozostałości nieistniejących od dawna pól ornych.
Teraz badacze analizują uzyskane dane. Prace te mają w pierwszej kolejności doprowadzić do zinwentaryzowania i zadokumentowania w postaci cyfrowej wszystkich stanowisk pragórniczych na badanym obszarze. W oparciu o te dane powstanie algorytm poszukiwań stanowisk pragórniczych z użyciem LIDAR-u możliwy do stosowania także w innych, gorzej poznanych regionach Polski.
Badacze starają się także zinwentaryzować zniszczenia będące dziełem poszukiwaczy krzemieni pasiastych tak, aby ich cyfrowe mapy mogły stanowić bazę łatwego monitorowania w przyszłości sytuacji pod tym względem.
Archeolodzy podkreślają, że prowadzone przez nich „Badania pradziejowych kopalń krzemienia z użyciem LIDAR” to pierwszy projekt naukowo-badawczy tego typu realizowany w Polsce. Jego realizacja była możliwa dzięki dofinansowaniu Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego.
(Oddanych głosów: 10, średnia ocen: 6,00 na 6)
Loading ...
1) Wydaję mi się, że LIDAR był już stosowany na północy Polski (Muzeum w Kętrzynie bodajże)
2) „Widać biegnące fałdy znaczące przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności. ” – czy można poprosić o rozwinięcie tej myśli?
3) Więcej o LIDARze tu http://wodolot.wordpress.com/2010/05/23/trojwymiarowa-rekonstrukcja-przebiegu-limesu/ i tu http://wodolot.wordpress.com/2010/03/03/znasz-li-lidar/
Mam nadzieje, że tego typu badań w Polsce będzie coraz więcej :) (PW)
Też w okolicach Piły był już Lidar w użyciu ( http://archeowiesci.pl/2010/02/12/lidar-zawital-do-polski/ ). Wapieni nie rozwinę, bo tyle było w opisie obrazu. Podejrzewam, że chodzi o odporność na wietrzenie.
„Widać biegnące fałdy znaczące przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności. ” – czy można poprosić o rozwinięcie tej myśli?
Po prostu – widać.
Nie podano tu odpowiednich przykładów graficznych, natomiast było to przestawiane na konferencji środowiskowej na UKSW i widać było, tzn jak zakręcają wychodnie określonych warstw w „synkilnach” i „antyklinach” jeśli tak można mówić, bo to nie o przekrój warstw chodzi ale jej wielokilometrowy przebieg – układ wychodni.
No właśnie, że na modelu nie zobaczysz wychodni skał o różnej odporności. Zobaczysz jedynie ukształtowanie powierzchni, które oczywiście może mieć związek z różną odpornością skał ale niekoniecznie. W G. Świętokrzyskich akurat zależność współczesnej morfologii od budowy podłoża jest bardzo częsta.
Na koniec czepię się jeszcze „mikromorfologii terenu” termin mikromorfologia dotyczy powierzchni pojedynczych ziarn zwykle nie większych niż 1 mm śr.
To jeszcze ja się czepię.
„LIDAR ukazał np. pozostałości nieistniejących od dawna pól ornych.”
Możliwe ale nie koniecznie, przecież jak się zalesia to najpierw jeździ się pługiem robiąc znacznie większe bruzdy niż przy uprawie pól i dopiero sadzi się sadzonki.
nie jest powiedziane, że ten las był sadzony. Może w tym przypadku powstał w drodze naturalnej sukcesji na porzuconych polach
W czasach nowożytnych (i jeszcze ewentualnie jednolity gatunkowo) raczej czarno to widzę. Ale rzeczywiście: nie byłem tam, nie widziałem, więc mogę się mylić.
na ubogich siedliskach owszem bywa jednolity gatunkowo nawet jeśli nie sadzono. Ot choćby nadmorskie bory bażynowe na wydmach, gdzie dominuje sosna. Tak samo może być na wapiennych rędzinach, gdzie również sosna chętnie tworzy jednowiekowe drzewostany.
Wydaje mi się, że jednak to były układy pół z przed komasacji rolnej.
Komasacje takie były prowadzone już w okresie międzywojennym i w PRLu.
W zasadzie zapewne do sprawdzenia i porównania z odpowiednimi mapami. Może autorzy w ramach weryfikacji metody powinni się wysilić i to zweryfikować? Takie rzeczy wychodzą także na fotografiach lotniczych, zatem żadna rewelacja.
Jeśli się już czepiać to nie do wyników, ale do tego, że to nie archeolodzy przebadali, ale im te badania dostarczyli, za co zapłacili. Archeolodzy jedynie zinterpretowali badania archeologicznie. Tzn to nie całkiem jest tak, że firma zeskanowała a archeolodzy przebadali. Ale oczywiście to ich program badawczy i oni płacili, zatem generalnie można tak upraszczać, w zasadzie powinno się podać nazwiska autorów dokumentacji, bo to wynika z niezbywalności osobistych praw autorskich, ale i to zostało generalnie spełnione poprzez podanie nazwy firmy która wykonała pomiary – nie badania. Ale to naprawdę detale, wyniki bardzo wartościowe i na pewno warto było.
Warto też dodać, że koszt dotacji to 60 tys. (nie więcej jak 75% wydatku), czyli coś ok. 80 tys. to kosztowało.
http://www.nid.pl/UserFiles/File/Ma%C5%82gorzata%20Brzozowska/Ochrona%20zabytkow%20archeologicznych%202011%20-%20wnioski%20rozpatrzone%20pozytywnie.pdf
Generalnie warto, bo dzięki temu można prowadzić ochronę zapobiegawczą stanowisk archeologicznych, ochronę „in-situ”, co ostatecznie jest bardziej opłacalne niż badania ratownicze. Czeka nas chyba wysyp LIDARA.
Nie wiem czy czeka nas wysyp. Na razie to potwornie drogie jest. Sam się dowiadywałem dla swoich potrzeb w rejonie Ostrowitego i cena jaką usłyszałem od obu firm prowadzących takie pomiary była dla mnie kompletnie zaporowa.
W tym roku zrobiliśmy pomiary „tradycyjnie” – tachimetrem, zagęszczając punkty w rejonie spodziewanych obiektów. Dokładność jest oczywiście znacznie mniejsza i czasu zajęło to więcej, ale przynajmniej nie musiałem na to wydać sumy będącej odpowiednikiem nowej Dacii Duster, z napędem 4×4.
Ciekawe, że taniej by to kosztowało gdyby firmy posiadały w swoim zasobie pomiary zrobione już w tym rejonie dla innego usługobiorcy (leśnictwa, samorządu, inwestora prywatnego). O ile wiem, w takich Stanach jeśli pomiary zleca instytucja publiczna, to ma obowiązek je publicznie udostępniać (czyli następuje przeniesienie praw autorskich na tę instytucję zapewne). W sieci jest sporo pomiarów zrobionych dla terytorium USA do ściągnięcia za free.
Nie, jest drogie, zgadzam się.
Pisząc wysyp myślałem raczej o dużych obszarach pod inwestycje typu inwestycje liniowe. Bo dla takich jest relatywnie tanie. Oraz w ramach priorytetu archeologia właśnie. Instytucje typu Wilanów będą LIDAR wykonywały w ramach takich priorytetów.
Wiem, że jest realizowany LIDAR dla terenów zalewowych, docelowo ma pokryć ok. 20% terytorium kraju.
I to jest spora szansa dla archeologii – to jest chyba robione w ramach wojewódzkich programów przeciwpowodziowych.
Teraz z danymi LiDAR dla archeologi będzie łatwiej. Główny Urząd Geodezji i Kartografii w raz z innymi instytucjami jest odpowiedzialny za projekt ISOK – Informatyczny System Osłony Kraju.
Skanowanie kraju ma objąć 2/3 polski, instytucja ta innym instytucją państwowym ma udostępniać te dane nieodpłatnie. Poniżej prezentuje zasięg skanowania. Jakie ciekawe obszary archeologiczne w rożnych częściach Polski może objąć to skanowanie?
http://www.gugik.gov.pl/__data/assets/image/0018/30762/mapka_www_lidar_v9.jpg
Prace nad pozyskiwaniem danych są już w toku. Kontrola poprawności danych też ruszyła. Jedynie co teraz będzie potrzeba to oprogramowanie do przetwarzania i edycji tej ogromnej ogromnej ilości danych.
więcej informacji na temat programu ISOK możecie znaleźć tu:
http://www.gugik.gov.pl/projekty/isok
Jako jeden ze sprawców pozwolę sobie włączyć się do dyskusji…
Wodolot – Wydaję mi się, że LIDAR był już stosowany….
Technika LiDAR stosowana jest w archeologii już od wielu lat. W literaturze fachowej fala odwołujących się do niej prac publikowana była w latach 2003-2005. Teraz nie jest już łatwo dodać tu coś warsztatowo wartościowego i nowego…
W Polsce pierwsze próby jej wykorzystania podjęto w ubiegłym roku (pisały o tym Archeowieści).
Wodolot – „Widać biegnące fałdy znaczące przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności. ” – czy można poprosić o rozwinięcie tej myśli?
Niestety, z ilustracji Numerycznego Modelu Terenu, którą przygotowałem, ucięto skalę wysokości, co nie ułatwia odczytywania obrazu. W obrazie tym wysokość npm oddawana jest skalą barw – im bardziej czerwony, tym jest wyżej. Zatem na ilustracji mamy bardzo łagodny stok opadający z NE ku SW. Na stoku tym (przez odpowiednie „oświetlenie”) ukazane są struktury mikrourzeźbienia terenu w formie fałd znaczących przebieg kolejnych warstw wapieni o różnej odporności. W ukazanym fragmencie biegną one z SE ku NW. Warto dodać, że struktur tych nie da się zauważyć z ziemi nawet na otwartym terenie, bowiem w naturze nigdy nie jest on oświetlony w podobny sposób, a struktury są naprawdę „mikro”.
witek_w11 i naitssabes – „LIDAR ukazał np. pozostałości nieistniejących od dawna pól ornych.” – Możliwe ale nie koniecznie, przecież jak się zalesia to najpierw jeździ się pługiem robiąc znacznie większe bruzdy niż przy uprawie pól i dopiero sadzi się sadzonki.
Odrobinę więcej zaufania. Numeryczny Model Terenu pozwala nam zaobserwować „kopalne” ślady pól różnego wieku (część z nich możemy identyfikować także na posiadanych mapach poczynając od kartowań XIX-wiecznych) i zupełnie inne ślady brutalnej orki pod współczesne nasadzenia lasu. Na zdjęciu lotniczym lasu oczywiście nic takiego nie da się zauważyć…
Naitssabes – to nie archeolodzy przebadali, ale im te badania dostarczyli, za co zapłacili.
W pełni się zgadzam! Numeryczny Model Terenu jest efektem rutynowej, rzemieślniczej obróbki danych. Nauka powstaje dopiero na styku tych danych z wiedzą (vide – uwagi o widocznych elementach budowy geologicznej). Robota naukowa w tym programie dopiero się zaczyna. Pierwsza tura weryfikacji danych właśnie trwa, a pełne wykorzystanie danych zajmie wg moich szacunków około 4 lat.
Naitssabes – Czeka nas chyba wysyp LIDARA
Też tak myślę. Dla ochrony dziedzictwa będzie to wspaniałe, bo pozwoli rozszerzyć ochronę na stanowiska z obszarów leśnych. Natomiast w polskiej archeologii przyniesie to pewnie wysyp pseudonaukowych prac pokrywających ignorancje autorów nowoczesnością techniki. Zawsze fajnie będzie pokazać ładnie zobrazowane grodzisko, grupę kurhanów, czy pradziejową kopalnię krzemienia (jak my teraz ).
Gunther – W tym roku zrobiliśmy pomiary „tradycyjnie” – tachimetrem, zagęszczając punkty w rejonie spodziewanych obiektów
W efektach LiDARa najwspanialsze jest to co nieoczekiwane (patrz wątek o budowie geologicznej niecki Magonie-Folwarczysko).
Gunther – O ile wiem, w takich Stanach jeśli pomiary zleca instytucja publiczna, to ma obowiązek je publicznie udostępniać.
Mam nadzieję, że u nas też tak będzie. O ile pamiętam nasze wyniki obrazowania LiDARowego powinny być od przyszłego roku dostępne u zleceniodawcy czyli w NIDzie…
@janusz
„W efektach LiDARa najwspanialsze jest to co nieoczekiwane”
Ależ oczywiście.
Tylko, że jak pisałem – nie stać mnie. Jeśli rzeczywiście wyniki będą udostępniane badaczom za jakieś kwoty w miarę przyzwoite, to będę przeszczęśliwy. Na razie musiałem sobie poradzić w sposób, który był dla mnie osiągalny.
Niestety smutna prawda jest taka, że mnóstwo badań archeologicznych, które stawiają sobie cele ściśle naukowe (a więc nie związane z inwestycjami) jest obecnie de facto niedofinansowana. O ile nie uda się uzyskać grantu (z NCN, 5 priorytetu lub innego) – co wcale nie zawsze jest takie łatwe i nie w każdym wypadku transparentne (NCN ogłosił wyniki swojego konkursu już kilka tygodni temu, a zainteresowani nadal nie wiedzą jakie błędy popełnili w swoich wnioskach) lub dofinansowania z pieniędzy samorządowych (a nie wszystkie gminy są zainteresowane takimi działaniami) to fundusze na badania są niewielkie.
Takie są realia, niestety.
A przecież wyniki tych badań są też konsumowane przez służby konserwatorskie i mają znaczenie dla polityki konserwatorskiej, bo pozwalają określić zakres i sposób ochrony i po prostu lepiej zarządzać dziedzictwem.
@teons
Pożyjemy – zobaczymy.
Na razie, żeby z CODGiK uzyskać jakiekolwiek materiały to trzeba zapłacić. Oczywiście nie są to wielkie sumy, ale są:
http://www.codgik.gov.pl/cennik-uslug.html
A czemuż te zasoby (i tak już zdigitalizowane w dużej mierze) nie są po prostu zamieszczone w sieciowych repozytoriach i udostępnione do użytku prywatnego i naukowego dla podatników, którzy ich wykonanie sfinansowali?