Тема: ПРОСТРАНСТВЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ГИС-КАРТОГРАФИРОВАНИЕ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ РАСКОПОВ БОЛГАРСКОГО ГОРОДИЩА

Изучение человека, его современной культуры и духовной жизни тесно связано с постижением и осознанием его исторического прошлого и тех процессов, протекавших в давние времена. Истоки антропогенеза, зарождения цивилизаций, этнических групп, отдельных народов являются одним из ключевых предметов изучения исторической науки. Благодаря её достижениям, а также развитию смежных научных направлений, таких как антропология, культурология, социология и другие, человечеству стало доступно понимание эволюции человека, общества и государственности.
История человечества - это история различных культур, народов, религий, цивилизаций и государств. Одним их возможных вариантов их исследования является изучение многочисленных материальных остатков прошлого - исторических памятников и различных артефактов: древних поселений, погребений и курганов, орудий труда, памятников и произведений искусства и т. п. Исследованием этих объектов, их обработкой, систематизацией и интерпретацией и занимается такая дисциплина, как археология. Она сочетает в себе не только методы спектра гуманитарных наук, но и методы, наследуемые из наук о Земле и других естественнонаучных направлений, в особенности для проведения археологических раскопок [1].
В современном мире стремительного развития цифровых технологий происходит их проникновение во все новые сферы жизни людей, а в том числе в сферу научных исследований. Этот процесс затронул и археологию. Это стало возможным благодаря увеличению эффективности и точности дистанционных методов исследования и методов современной геодезии.
На рубеже нового тысячелетия геодезия и картография сделали колоссальный шаг вперед в своем развитии. По сути, произошла техническая революции в данных отраслях науки, направленные на решение абсолютно разнообразных научных и практических задач. С помощью сети Интернет и специальных сервисов люди получили свободный доступ к космическим и аэрофотоснимкам. Многочисленным пользователям стали доступны данные дистанционного зондирования (ДДЗ) сверхвысокого разрешения. Распространились методы высокоточного позиционирования, основанные на использовании спутниковых навигационных систем, как GPS и ГЛОНАСС. Появились, и модернизируются с каждым годом цифровые фотограмметрические и картографические технологии, позволяющие создавать карты как в двумерном (2D), так и в трехмерном (3D) формате. Все это способствовало развитию прикладного тематического картографирования, в том числе и при археологических исследованиях. Например, использование спутниковых снимков позволяет виртуально проводить дистанционную разведку местности и сопоставлять имеющиеся топографические планы археологических памятников с данными снимков со спутников. Для решения задач, касающихся проведения археологических исследований, например для более точного определения месторасположения археологического памятника, фиксации его координат, а также выявления возможных мест обнаружения новых археологических объектов, необходимы геодезические приборы высокой точности, такие как тахеометр и GNSS - приёмник [1].
В археологии, как правило, используются методы традиционной геодезии. Основным источником информации о местности являются мелкомасштабные топографические карты, космические снимки и аэрофотоснимки, не привязанные к системе координат местности. Топографические съемки исторических памятников и составление планов раскопок выполняются в условных системах координат. Привязка этих материалов к системе координат местности считается не целесообразной в связи с секретностью координат пунктов государственной геодезической сети (ГГС) и значительной трудоемкостью этого процесса. В результате многочисленные картографические материалы, ДДЗ, планы наземных съемок представляют собой разрозненные документы, не имеющие пространственного совмещения, и ограничивающие возможности и преимущества комплексного анализа данных [1].
Развитие информационного пространства, новых компьютерных технологий, систем географического позиционирования и технического оборудования значительно увеличивает эффективность выполняемых действий человека. Интенсивное проникновение электронных технологий в археологию за последние 15 лет приводит к поэтапной замене привычных инструментов на их электронные аналоги. Широкие возможности тахеометров и цифровой фотографии спровоцировали привлечение в археологию методов фотограмметрии при фиксации и обработке фотоснимков сложных археологических комплексов для дальнейшей прорисовки и создания чертежей конструкций, стратиграфии, планов. Кроме того, хранение различной информации в электронно - цифровом виде позволяет многократно ускорить процессы обработки и передачи информации, что является большим преимуществом в работе археологов. Комплексное использование специализированных программных и аппаратных продуктов при проведении полевых работ активно используется за рубежом ещё с конца 1990-х гг. В российской археологии такой подход известен, но до недавнего времени по разным причинам не получил широкого распространения [5].
Объектом исследования дипломной работы является территория Болгарского городища.
Предметом исследования является пространственное моделирование и ГИС-картографирование археологических раскопов Болгарского городища.
Цель данной дипломной работы - разработка, описание, адаптирование и применение метода пространственного моделирования и ГИС- картографирования для фиксации материалов полевых археологических работ, проводимых на раскопах Болгарского городища.
Для достижения поставленной цели были сформулированы и поставлены следующие задачи:
1. Анализ теоретико-методологических основ пространственного моделирования и ГИС-картографирования;
2. Разработать общую систему ведения ГИС - проекта в ходе археологических раскопок;
3. Создать общую структуру хранения информации (баз геоданных), ГИС - инструментов для проведения фиксации материала;
4. Разработать методику ведения полевой фотограмметрической съемки и картографирования для фиксации материала по пластам раскопа;
5. Апробировать разработанную методику в полевых условиях.
6. Провести послеполевую оптимизацию работ на раскопах;
7. Указать и описать преимущества и недостатки внедряемой технологии фиксации с целью ее дальнейшей модернизации.

Купить

Развитие геоинформационного картографирования как узловой дисциплины позволяет ей аккумулировать достижения, теории и методики многих наук и технических дисциплин, включая традиционную картографию и пространственное моделирование. Этот факт определяет исчерпывающий перечень применения ГК во всех областях и сферах жизни общества, в том числе и в археологии. На современном этапе развития археологической науки, геоинформационное картографирование и пространственное моделирование получают всё большее распространение при проведении исследовательских работ на раскопах.
Проведение исследовательских работ на территории Болгарского государственного историко-архитектурного музея-заповедника стали базой в применении и закреплении новейшей методики, основанной на пространственном моделировании и последующем ГИС-картографировании археологических раскопов. На основании проделанной работы все задачи были успешно решены и реализованы на практике.
Разработанные методические подходы ведения археологических исследований были практически полностью испытаны при полевых работах на раскопах и при последующей камеральной обработке данных.
Общая погрешность построения модели и её привязки, реализуемая при выполнении археологических исследований новейшим методом, колеблется в пределах 1-2 см, что является необходимым и достаточным условием проведения археологических работ на современном этапе.
Полученная точность археологических исследований выше, чем при проведении работ стандартными методами. Это повышает уровень качества и достоверности археологических данных, что является одним из главных требований при ведении работ на раскопе.
Преимуществами разработанной и апробированной методики являются:
1. Ускорение археологических исследований за счет сведения ручного картографирования на местности к картографированию в ГИС - среде;
2. Уменьшение времени на проведение полевых работ, больше времени на камеральную обработку в наиболее благоприятных условиях;
3. Высокий уровень качества и достоверности получаемых археологических данных за счет использования современных геодезических средств и ГИС;
4. Наземная фотограмметрия, применяемая в рамках методики, - сравнительно дешёвый метод по сравнению с лазерным сканированием или съёмкой беспилотным летательным аппаратом;
5. Методика характеризуется доступностью в освоении и успешно изучается археологами.
Необходимо также отметить, что фотограмметрическая обработка данных требует мощных компьютерных ресурсов и больших объёмов памяти. Также следует большое внимание уделять настройке фотоаппаратуры перед съемкой, так как, как правило, приходится работать в условиях палящего солнца, что осложняет проведение фотограмметрии.
Перспективными векторами развития общей методики в данный момент являются создание автоматизированной модели построения карт рельефа раскопа с помощью ModelBuilder и использование сервиса ArcGIS Online и ArcGIS Server с целью создания общей online - базы данных по раскопам и мгновенной передаче собранной на раскопе информации в центр камеральной обработки данных.

Купить