Помощь студентам в учебе
ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ МАГНИТОРАЗВЕДОЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ТЕРРИТОРИИ БОЛГАРСКОГО ГОРОДИЩА
|
Введение 7
1. Естественнонаучные методы в археологических исследованиях: обзор современного
состояния изучаемой проблемы 9
1.1 Методы естественных наук в археологии 9
1.2 Геофизические методы в археологических исследованиях 10
1.2.1 Магниторазведка в археологических исследованиях 10
1.2.2 Опыт применения геофизики в археологических исследованиях 12
1.2.3 Достоинства и недостатки метода магниторазведки 14
1.3 Геоинформационные технологии в археологических исследованиях 17
1.4 Данные дистанционного зондирования в археологических исследованиях 18
1.4.1 Изучение дорог по данным дистанционного зондирования в археологии 20
1.5 Комплексные естественнонаучные исследования в археологии 21
2. Описание объекта исследования 24
2.1 Геолого-геоморфологическое описание района исследования 24
3. Методика исследования 26
3.1 Исходные данные 26
3.2 Выбор программного обеспечения 28
3.3 Подготовка данных проекта и выявление аномалий 29
3.4 Создание базы данных аномалий 30
3.5 Классификация аномалий 31
3.6 Построение карты плотности 40
3.7 Трансформации магнитного поля 41
3.8 Применение данных дистанционного зондирования при интерпретации полученных
результатов 45
4. Результаты исследования 48
Заключение 52
Список использованных источников 54
1. Естественнонаучные методы в археологических исследованиях: обзор современного
состояния изучаемой проблемы 9
1.1 Методы естественных наук в археологии 9
1.2 Геофизические методы в археологических исследованиях 10
1.2.1 Магниторазведка в археологических исследованиях 10
1.2.2 Опыт применения геофизики в археологических исследованиях 12
1.2.3 Достоинства и недостатки метода магниторазведки 14
1.3 Геоинформационные технологии в археологических исследованиях 17
1.4 Данные дистанционного зондирования в археологических исследованиях 18
1.4.1 Изучение дорог по данным дистанционного зондирования в археологии 20
1.5 Комплексные естественнонаучные исследования в археологии 21
2. Описание объекта исследования 24
2.1 Геолого-геоморфологическое описание района исследования 24
3. Методика исследования 26
3.1 Исходные данные 26
3.2 Выбор программного обеспечения 28
3.3 Подготовка данных проекта и выявление аномалий 29
3.4 Создание базы данных аномалий 30
3.5 Классификация аномалий 31
3.6 Построение карты плотности 40
3.7 Трансформации магнитного поля 41
3.8 Применение данных дистанционного зондирования при интерпретации полученных
результатов 45
4. Результаты исследования 48
Заключение 52
Список использованных источников 54
Настоящая работа написана по обобщенным аналитическим материалам, собранным в результате проведения институтом геологии и нефтегазовых технологий Казанского (Приволжского) федерального университета магниторазведочных работ на территории Болгарского городища в 2012-2013 гг.
В 2011 году Казанский федеральный университет стал участником масштабного проекта по возрождению памятников истории и культуры Республики Татарстан. С 2010 года в соответствие с программой республиканского Фонда «Возрождения» начались реставрация, реконструкция исторических достопримечательностей и памятников культуры, строительство новых объектов культуры и инфраструктуры. Одним из ключевых объектов деятельности Фонда является город Болгар, представляющий собой мировую историческую ценность.
Именно территория Болгарского городища стала площадкой для взаимодействия самых разных наук. При изучении данной территории активно использовались междисциплинарные исследования. Широкое применение нашли неразрушающие методы обследования территории памятников, основанные на комплексном анализе, имеющегося архивного материала и данных геофизических и аэрокосмических съемок [1]. Для исследования погребенных археологических памятников на территории городища, начиная с 2011 г., наряду с другими методами ведутся магниторазведочные работы.
Целью настоящего исследования является интерпретация и классификация (с точки зрения аномалеобразующих объектов) магнитных аномалий, выявленных на территории Болгарского городища, с применением данных дистанционного зондирования и геоинформационных технологий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, а именно:
1. Создать единый проект, содержащий карту магнитных аномалий,
космические снимки, аэрофотоснимки, ЦМР на исследуемую территорию.
2. Провести пространственную привязку для всех растровых данных
3. Выделить и оцифровать магнитные аномалии.
4. Проанализировать каждую аномалию. Проследить динамику участка, на котором расположена аномалия, по разновременным снимкам; сравнить данный участок с рельефом;
5. Изучить данные археологических раскопок в пределах изучаемой
территории.
6. Наполнить атрибутивной информацией каждую обнаруженную аномалию.
7
7. Провести классификацию аномалий по типу аномалеобразующих объектов. Дать заключение по типам магнитных аномалий.
8. Построить карту плотности распределения археологических аномалий.
9. Построить карты-трансформанты магнитного поля. Выделить по ним линейно-вытянутые объекты и озера.
10. Провести комплексный анализ данных, сделать выводы.
Актуальность выбранной тематики работы обусловлена необходимостью
развития неразрушающих и экспрессных методов для решения поисковых задач археологии. Для корректной интерпретации полученных в ходе исследования результатов целесообразно использовать всю имеющуюся информацию об изучаемом объекте в комплексе с применением современных технологий обработки.
Научная новизна работы заключается в выборе методики классификации аномалий и предположительном определении их источников.
В 2011 году Казанский федеральный университет стал участником масштабного проекта по возрождению памятников истории и культуры Республики Татарстан. С 2010 года в соответствие с программой республиканского Фонда «Возрождения» начались реставрация, реконструкция исторических достопримечательностей и памятников культуры, строительство новых объектов культуры и инфраструктуры. Одним из ключевых объектов деятельности Фонда является город Болгар, представляющий собой мировую историческую ценность.
Именно территория Болгарского городища стала площадкой для взаимодействия самых разных наук. При изучении данной территории активно использовались междисциплинарные исследования. Широкое применение нашли неразрушающие методы обследования территории памятников, основанные на комплексном анализе, имеющегося архивного материала и данных геофизических и аэрокосмических съемок [1]. Для исследования погребенных археологических памятников на территории городища, начиная с 2011 г., наряду с другими методами ведутся магниторазведочные работы.
Целью настоящего исследования является интерпретация и классификация (с точки зрения аномалеобразующих объектов) магнитных аномалий, выявленных на территории Болгарского городища, с применением данных дистанционного зондирования и геоинформационных технологий.
Для достижения поставленной цели необходимо решить ряд задач, а именно:
1. Создать единый проект, содержащий карту магнитных аномалий,
космические снимки, аэрофотоснимки, ЦМР на исследуемую территорию.
2. Провести пространственную привязку для всех растровых данных
3. Выделить и оцифровать магнитные аномалии.
4. Проанализировать каждую аномалию. Проследить динамику участка, на котором расположена аномалия, по разновременным снимкам; сравнить данный участок с рельефом;
5. Изучить данные археологических раскопок в пределах изучаемой
территории.
6. Наполнить атрибутивной информацией каждую обнаруженную аномалию.
7
7. Провести классификацию аномалий по типу аномалеобразующих объектов. Дать заключение по типам магнитных аномалий.
8. Построить карту плотности распределения археологических аномалий.
9. Построить карты-трансформанты магнитного поля. Выделить по ним линейно-вытянутые объекты и озера.
10. Провести комплексный анализ данных, сделать выводы.
Актуальность выбранной тематики работы обусловлена необходимостью
развития неразрушающих и экспрессных методов для решения поисковых задач археологии. Для корректной интерпретации полученных в ходе исследования результатов целесообразно использовать всю имеющуюся информацию об изучаемом объекте в комплексе с применением современных технологий обработки.
Научная новизна работы заключается в выборе методики классификации аномалий и предположительном определении их источников.
Современный этап археологии характеризуется быстрым развитием новых технологий и их массовым внедрением в исследования. Все чаще проводятся междисциплинарные исследования, рассматривающие изучаемый объектс разных ракурсов. В свою очередь это сказывается на качестве получаемых результатов. Информация, поступающая из разных источников, способствует более полному изучению того или иного объекта, более корректному понятию причин, вызывающих те или иные процессы и явления.
Сегодня в арсенале инструментов археологов наряду с традиционными инструментами появляется мощное средство дистанционного изучения памятников. Применение геофизических методов в археологииподнимает уровень исследований на более высокую ступень. Рекогносцировка местности проводится на качественно новом уровне. Геофизические методы дают подробную информацию о подповерхностном строении территории и при этом не касаются объекта исследования непосредственно, то есть вероятность повредить или разрушить ценные уникальные погребенные археологические памятники сводится к минимуму.
В то же время на качественно новый уровень выходит и камеральная обработка данных. В век компьютерных технологий все имеющиеся материалы хранятся наряду с бумажными носителями и в электронном виде. Развитие геоинформационных технологий позволяет максимально извлекать представленную информацию, проводить сложные анализы. А доступ к ДДЗЗ позволяет исследователю отдалиться от изучаемого объекта и взглянуть на него с высоты птичьего полета, тем самым рассматривать его в отношениях с соседними областями.
Результатом данного исследования стала схема участка Болгарского городища с нанесенными на нее современными дорогами, озерами, которые возможно существовали и в древности, погребенными вероятно археологическими памятниками. При построении этой схемы использовался мультидисциплинарный подход. Основным источником информации служила карта магнитных аномалий, в качестве вспомогательных выступали данные ДЗЗ, ЦМР, отчеты археологов. Результаты комплексного анализа материалов на территорию Болгарского городища позволил сделать некоторые предположения об особенностях местности. Была проведена попытка классификации имеющихся магнитных аномалий с учетом специфики данной территории.
Карты магнитных аномалий и построенные на их основе схемы внутреннего
строения городищ дают возможность археологам более обоснованно намечать места
52
будущих выборочных раскопов [40]. По результатам данной работы были выявлены наиболее перспективные участки для заложения раскопов.
Исходя из результатов, полученных в ходе исследования, предполагается, что в районе водоемов, находящихся за пределами исследованного участка, также могут быть обнаружены объекты гончарного производства. Это значит, что для археологов более приоритетными являются участки, на которых в древности имелись озера. А информацию о древних водоемах они могут получить по данным геофизических исследований.
Сегодня в арсенале инструментов археологов наряду с традиционными инструментами появляется мощное средство дистанционного изучения памятников. Применение геофизических методов в археологииподнимает уровень исследований на более высокую ступень. Рекогносцировка местности проводится на качественно новом уровне. Геофизические методы дают подробную информацию о подповерхностном строении территории и при этом не касаются объекта исследования непосредственно, то есть вероятность повредить или разрушить ценные уникальные погребенные археологические памятники сводится к минимуму.
В то же время на качественно новый уровень выходит и камеральная обработка данных. В век компьютерных технологий все имеющиеся материалы хранятся наряду с бумажными носителями и в электронном виде. Развитие геоинформационных технологий позволяет максимально извлекать представленную информацию, проводить сложные анализы. А доступ к ДДЗЗ позволяет исследователю отдалиться от изучаемого объекта и взглянуть на него с высоты птичьего полета, тем самым рассматривать его в отношениях с соседними областями.
Результатом данного исследования стала схема участка Болгарского городища с нанесенными на нее современными дорогами, озерами, которые возможно существовали и в древности, погребенными вероятно археологическими памятниками. При построении этой схемы использовался мультидисциплинарный подход. Основным источником информации служила карта магнитных аномалий, в качестве вспомогательных выступали данные ДЗЗ, ЦМР, отчеты археологов. Результаты комплексного анализа материалов на территорию Болгарского городища позволил сделать некоторые предположения об особенностях местности. Была проведена попытка классификации имеющихся магнитных аномалий с учетом специфики данной территории.
Карты магнитных аномалий и построенные на их основе схемы внутреннего
строения городищ дают возможность археологам более обоснованно намечать места
52
будущих выборочных раскопов [40]. По результатам данной работы были выявлены наиболее перспективные участки для заложения раскопов.
Исходя из результатов, полученных в ходе исследования, предполагается, что в районе водоемов, находящихся за пределами исследованного участка, также могут быть обнаружены объекты гончарного производства. Это значит, что для археологов более приоритетными являются участки, на которых в древности имелись озера. А информацию о древних водоемах они могут получить по данным геофизических исследований.