Ученые Томского государственного университета (ТГУ) вместе со специалистами Государственного Эрмитажа с помощью беспилотной аэрофотосъемки обнаружили на территории комплекса погребальных памятников «Долина царей» в Туве около 1000 археологических объектов.
Этот проект стал крупнейшим в стране по числу археологических объектов, найденных с помощью беспилотника. Использовался беспилотный летательный аппарат самолетного типа Геоскан 201.
Мы пообщались с учеными и изучили результаты их труда. Подробности — в нашей статье.
Зачем в археологии беспилотники?
Наука развивается, и совершенствуются методы исследования. Если 100 лет назад приходилось месяцами пешком обходить огромные территории и вручную наносить на карту археологические объекты, то сейчас этот процесс занимает в разы меньше времени и сил
«Сейчас в археологии трудно представить фиксацию без БПЛА при исследовании больших площадей. Это и экономия времени, и точность, и совершенно другой уровень представления памятника», — отмечает Константин Чугунов, старший научный сотрудник Государственного Эрмитажа, руководитель Южно-Сибирской археологической экспедиции.
В своей работе ученые опирались на исследование 2009 года и сравнивали результаты, полученные традиционным способом, на земле, с результатами, полученными с помощью аэрофотосъемки.
Съемку вели 5 дней, выполняя по 2 полета в день. Примерно одинаковое количество времени требовалось на проведение полетов и планово-высотную привязку контрольных опознаков. За это время было изучено 195 км2.
С течением времени любая территория меняется — землю размывает вода, распахивают люди. Периодические исследования, в том числе с помощью современных средств, позволяют быть в курсе перемен. В случае каких-либо опасных изменений ученые ищут возможности спасти объекты от риска разрушения.
Фото: ожидание завершения одного из автоматизированных фотограмметрических процессов
Что хотели найти и что нашли?
У работы было две цели: с помощью беспилотной аэрофотосъемки проверить уже имеющиеся на карте объекты и, возможно, найти новые. Для этого исследователи проанализировали два отдельных набора данных (на рисунке ниже можно увидеть обе территории):
- Первый набор включал информацию о площади, нанесенной на карту в 2009 году. Она включала 4 могильника: Чинге-Тей, Кек-Тон, Кош-Пей и Аржан, а также все основные цепи курганов вместе с прилегающей к ним территорией. Данный район ученые использовали для сравнения данных БПЛА с данными, полученными на земле. Это позволило оценить, насколько эффективно применение съемки с БПЛА при выявлении и изучении археологических объектов.
- Второй набор данных включал информацию о периферийных частях исследуемой территории. Ученые искали там возможные новые археологические объекты. Важно было понять, насколько методы аэрофотограмметрии для этого эффективны. Всего на площади 162 км2 был обнаружен 341 археологический объект и 205 аномалий, которые могут быть археологическими объектами. Их идентификацию нужно будет провести традиционным способом, на земле.
Изображение: территория исследования и найденные объекты
Михаил Вавулин, научный сотрудник лаборатории «Артефакт» ТГУ, пишет : «При осмотре полученных карт рельефа стало понятно, что видны не только крупные курганы, но и совсем небольшие каменные структуры. Некоторые объекты не выделяются в рельефе — но заметны по ортофото. Сплошной осмотр такой территории с земли занял бы многие месяцы».
Несмотря на то, что значительная часть исследуемой территории использовалась в сельскохозяйственных целях, большинство курганов не пострадало от распашки. Их спасла близость друг к другу, большие размеры и тип пород, из которых состояли некоторые из них.
Всего с помощью беспилотника ученые обнаружили 669 археологических объектов и 301 возможный, требующий идентификации.
Как использовать беспилотники в археологии эффективно?
Ученые отмечают, что территория исследования — идеальный полигон, чтобы проверить методику поиска археологических объектов с помощью фотограмметрии и беспилотных воздушных судов. На ней почти полностью отсутствует высокая растительность, и при этом известные объекты археологии хорошо выражены в рельефе. Однако у любого метода исследования есть свои ограничения.
Изображение: материалы, полученные в результате обработки данных с БПЛА
- Эффективность информации с БПЛА зависит от растительности изучаемой территории и от сезона. Например, аэрофотосъемка залесенной территории неэффективна для поиска археологических объектов. В некоторых случаях разумно использовать беспилотник на территориях с лиственными лесами — в то время года, когда деревья и кустарники не имеют листьев. Плотность полога леса и подлеска должна быть такой, чтобы позволяла хорошо видеть земную поверхность.
- Беспилотники не могут заменить археологические исследования на земле, особенно в том, что касается идентификации объектов. С воздуха не всегда можно увидеть небольшие сооружения или невысокие объекты без четких границ. Исследования с воздуха должны дополняться визуальным осмотром археологических объектов на земле, чтобы можно было собирать и перепроверять различные типы данных.
Изображение: Курган Аржан-3. А - ортофото, Б - карта высот, В - теневая отмывка рельефа, Г - профильный разрез, полученный на основе карты высот
- Тем не менее, крупногабаритные объекты без четких границ иногда с трудом распознаются как таковые на земле. Чтобы предотвратить пропуск таких объектов при изучении, рекомендуется снимать интересующий район с помощью БПЛА. Кроме того, как показало исследование, с помощью беспилотника можно найти новые археологические объекты даже на хорошо изученных территориях.
- Аэрофотосъемка с БПЛА ускоряет археологические исследования и повышает точность определения местоположения археологических объектов. В общем, археологические исследования с помощью беспилотников идеальны в тандеме с традиционными. То, что нельзя увидеть с земли, можно обнаружить с воздуха, а идентифицировать объекты ученые могут, осмотрев их на земле.
Что дальше?
Михаил Вавулин делится: «Сейчас рассматриваем возможность модернизировать имеющийся аппарат установкой дополнительной камеры для ближнего инфракрасного диапазона (фактически, довести аппарат до модификации "Агрогеодезия"). Рассчитываем, что добавление дополнительного канала позволит лучше улавливать изменения растительности из-за наличия в земле объектов археологии. А также перспективным выглядит направление использования инфракрасной съемки для поиска объектов древней металлургии».
Фото: завершение полета
В летнем сезоне 2021 года археологи намерены использовать аэрофотосъемку для поиска археологических объектов в Хакасии: «В этом году в мае мы будем „проверять“ с земли и ставить на охрану археологические памятники в Хакасии на участке „Оглахты“ заповедника Хакасский. Саму съемку Геосканом 201 мы делали там в 2019 году», — отмечает Ольга Зайцева, кандидат исторических наук, зав. кафедрой антропологии и этнологии ТГУ.
Заключение
Аэрофотосъемка с БПЛА оказалась информативной и эффективной в данном исследовании. В дополнение к ранее известным археологическим объектам, которые эта технология позволила обнаружить и подтвердить, ученые выявили множество новых археологических объектов, которые были пропущены в более ранних работах, проведенных на земле. Однако применение этого метода во многих отношениях ограничено и требует выполнения ряда условий для получения надежных результатов.
Аэрофотосъемка с БПЛА рекомендуется для изучения обширных территорий. Она особенно актуальна для труднодоступных местностей, например, в горах. Они помогают выявлять места, представляющие археологический интерес, для дальнейших узкоспециализированных исследований.