Precyzja technologii w służbie archeologii. Badania kurhanów kultury jamowej w Bułgarii.
Prowadzenie badań archeologicznych to praca wymagająca ogromnej cierpliwości, ale przede wszystkim bezkompromisowej dokładności. W miejscowości Plachi Dol w północno-wschodniej Bułgarii, zespół polskich i bułgarskich naukowców bada pozostałości kurhanu tzw. kultury jamowej, datowane na około 3000 lat p.n.e.
Wbrew pozorom, kurhany to struktury niezwykle złożone. Często powstawały one przez setki lat poprzez wtórne użytkowanie – wkopywanie nowszych grobów, nadsypywanie kolejnych warstw ziemi oraz dodawanie skomplikowanych konstrukcji drewnianych lub kamiennych.
Projekt: Społeczności kultury Jamna u wrót Bałkanów
Lokalizacja: Plachi Dol (k. Dobricza), Bułgaria
Realizacja: Instytut Archeologii i Etnologii Polskiej Akademii Nauk (IAE PAN) we współpracy z The National Archaeological Institute with Museum, Bulgarian Academy of Sciences.
Kierownik projektu: prof. dr hab. Piotr Włodarczak (IAE PAN)
Wykorzystane technologie pomiarowe: Odbiornik GNSS Topcon HiPer XR, kontroler Topcon FC-6400, tachimetr Topcon serii OS, bezzałogowy statek powietrzny (BSP) DJI Matrice 4E.
Główne wyzwanie: Aby poprawnie zinterpretować historię takiego obiektu, niezbędna jest najwyższa precyzja dokumentacji. Każdy eksplorowany poziom, każdy odnaleziony układ obiektów musi zostać centymetrowo odwzorowany w przestrzeni. Ostatecznym celem jest bowiem odtworzenie wszystkich etapów powstawania i funkcjonowania kurhanu. Błąd pomiarowy na tym etapie oznaczałby bezpowrotną utratę bezcennych danych historycznych.
Zaufanie do technologii – klucz do precyzyjnej dokumentacji
Aby stworzyć możliwie pełny i wiarygodny obraz odkrywanych nawarstwień i pradziejowych grobów, zespół badawczy musiał sięgnąć po sprawdzone rozwiązania z zakresu technologii pomiarowych. W warunkach terenowych, gdzie liczy się czas i niezawodność, nie było miejsca na kompromisy sprzętowe.
Szybkość i pewność pomiarów satelitarnych: Topcon HiPer XR
Do codziennych, intensywnych prac pomiarowych w trybie RTK wykorzystano niezawodny odbiornik GNSS Topcon HiPer XR. To skuteczne narzędzie pomiarowe posłużyło m.in. do tyczenia kolejnych obszarów eksploracji, bieżącej kontroli głębokości poszczególnych poziomów oraz precyzyjnego zapisu lokalizacji odnajdywanych zabytków (np. fragmentów ceramiki) i prób pobieranych do badań
laboratoryjnych (takich jak datowanie radiowęglowe czy analizy chemiczne).
Odbiornik został połączony z ergonomicznym tabletem polowym Topcon FC-6400. Dzięki dużej szybkości inicjalizacji i dokładności pomiarów, możliwa była rejestracja pojedynczych zabytków oraz złożonych struktur w zasadzie bez przerywania samej eksploracji. Dodatkowo, sprzęt ten gwarantował doskonałą jakość georeferencji dla tworzonych później modeli przestrzennych.
Optyczna precyzja w trudnych warunkach: Tachimetr Topcon serii OS
Naturalnym i niezwykle ważnym uzupełnieniem pomiarów satelitarnych były klasyczne pomiary optyczne. W tym obszarze postawiono na bezlustrowy tachimetr Topcon z serii OS. Urządzenie to charakteryzuje się bardzo wysoką precyzją, która okazała się niezastąpiona przy pomiarach punktów na pionowych powierzchniach – zwłaszcza na odsłoniętych, stromych profilach wykopów, których wysokość przekraczała nierzadko 1,5 do 2 metrów.
Tachimetr stanowił również zaufane rozwiązanie "zapasowe". W archeologii zabezpieczenie danych to priorytet, dlatego możliwość płynnego przejścia na niezwykle dokładny pomiar optyczny – na wypadek chwilowej utraty sygnału satelitarnego w trudniejszym terenie lub braku poprawek z bazy referencyjnej – dawała zespołowi pełen spokój i ciągłość pracy.
Perspektywa z lotu ptaka i modelowanie 3D: Drony DJI
W procesie kompleksowej dokumentacji wykorzystano również fotografię lotniczą przy użyciu drona DJI Matrice 4E. Bezzałogowe statki powietrzne tego producenta, znane ze stabilności lotu i świetnej optyki, pozwoliły na sprawne dokumentowanie odkrywanych struktur z perspektywy nieosiągalnej dla tradycyjnej fotografii "z ręki".
Wysokorozdzielcze zdjęcia posłużyły do budowania precyzyjnych, fotogrametrycznych modeli trójwymiarowych zarówno poszczególnych struktur, jak i całego obszaru badanego kurhanu. Mapy wysokościowe uzyskiwane z modeli fotogrametrycznych (oraz skanowania LiDAR) stanowiły kluczową podstawę dla planowania kolejnych etapów eksploracji stanowiska.
Podsumowanie i rezultaty
Wszystkie strumienie danych – z systemu GNSS, tachimetru oraz z drona były na bieżąco łączone jeszcze w terenie. Następnie kumulowano je w przestrzennej bazie danych w środowisku GIS.
Zastosowanie najwyższej klasy, zaufanego sprzętu pomiarowego pozwoliło na zminimalizowanie przerw w pracach wykopaliskowych dzięki szybkości zapisu punktów dzięki technologii GNSS, uzyskanie milimetrowych dokładności tachimetrem na trudnych, pionowych profilach wykopów oraz stworzenie kompleksowych, cyfrowych modeli 3D ułatwiających późniejsze etapy laboratoryjne i interpretację znalezisk w wyniku zastosowania BSP.
Archeologia to nauka, która niszczy swój obiekt w trakcie jego badania – wykopu nie da się przeprowadzić dwa razy. Dlatego dokumentacja musi być bezbłędna. Wykorzystanie sprawdzonych technologii pomiarowych sprawiło, że 5000-letnia historia zapisana w bułgarskich kurhanach została cyfrowo zabezpieczona dla przyszłych pokoleń z najwyższą możliwą rygorystycznością.
Materiały oraz informacje do powyższego studium przypadku zostały udostępnione dzięki uprzejmości dr. Tomasza Oberca. (Zachęcamy do śledzenia profilu FB: Ośrodek Archeologii Gór i Wyżyn Instytutu Archeologii i Etnologii PAN)
Tomasz Witkowski
Regionalny Manager Sprzedaży – Geodezja klasyczna
