Учёные Института археологии РАН разработали и запустили геоинформационную систему «Археологические памятники России» - первую в нашей стране электронную археологическую карту национального масштаба, которая содержит данные более чем о 15 тысячах объектов.
Попытки создания общенациональных реестров археологических памятников предпринимались в европейских странах с начала 19 века, сегодня они существуют в Австрии, Венгрии, Польше, Франции, скандинавских странах, в то время как в некоторых других странах, например, в Германии и в Великобритании централизованных баз данных нет, информация рассредоточена по региональным реестрам.
В России, начиная с конца 1980-х годов, выходит издание «Археологическая карта России». Всего вышло 29 выпусков карты, в них была представлена информация о памятниках в европейской части страны. Однако данные, представленные в них, были фрагментарны, часто не было точной географической привязки.
С 2014 года группа под руководством директора Института археологии РАН Николая Макарованачала создавать основу для общенациональной электронной археологической карты. Учёные разработали стандарт описания археологического памятника (в него входят название объекта, тип, хронологическая атрибуция, принадлежность к речному/ морскому бассейну, особенности микрорельефа, географические координаты и сведения об исследовании). Для карты при поддержке Российского научного фонда была разработана программная оболочка - автоматизированная система обработки информации.
На сегодня в базу данных, составляющую основу археологической карты, загружена информация о памятниках, исследованных с 2009 по 2012 год - это сведения о 15367 объектах археологического наследия, а также о 11230 «пустых» шурфах, где не было найдено культурных напластований.
«Эта карта сама по себе - уникальный инструмент, который впервые позволил нам увидеть Россию как единое поле археологической работы, позволил увидеть белые пятна на нем », - говорит Николай Макаров.
В частности, оказалось, что археологические памятники на территории России распределены очень неравномерно. Более высокая плотность памятников на юге, значительно более высокая концентрация их в Европейской части России по сравнению с Сибирью, не являются неожиданностью для археологов. Однако карты показывают резкость контрастов, характеризующую практически все хронологические срезы, ситуацию различных исторических эпох. Почти 73% археологических памятников России, затронутых изысканиями 2009-2012 года (11176 объектов), находятся к западу от Урала.
«Эта картина отражает не только современную исследовательскую активность, но в большей степени – общие закономерности в размещении населения и освоения территории, существовавшие с глубокой древности », - отметил Николай Макаров.
Он подчеркнул, что это только начало работы, в архивах института есть информация о 133 тысячах памятников, исследованных с 1945 года. «Мы решили, что ядром карты будет наиболее свежая информация, и она достаточно репрезентативна, позволяет составить общее представление об археологической географии. Конечно, мы будем продолжать вносить данные и через некоторое время она станет значительно полнее », - отметил учёный.
В этом году виртуальной археологии стукнуло 25 лет. Фантастика! Как можно раскопать Трою, не выходя из кабинета? Тем не менее перечень открытий виртуальной археологии растет с каждым годом.
АРХЕОЛОГИЯ ПРОГРЕССА
Впервые термин «виртуальная археология» прозвучал в 1990 году. Ученый из Пол Рейли, создатель этой необычной научной дисциплины, прямо заявил, что в ее задачи входит применение компьютерных технологий для создания высококачественных изображений, а также содействие археологическим исследованиям.
С тех пор минуло четверть века. За это время виртуальная археология приобрела невиданную популярность по всему миру. В Санкт-Петербурге, и не где-нибудь, а в самом Эрмитаже, второй год подряд проводится Международная конференция по виртуальной археологии, на которой специалисты делятся друг с другом опытом компьютерной реконструкции археологических памятников и исторических событий, обсуждают способность ЗD-принтеров воссоздавать старинные артефакты, а также обсуждают создание виртуальных музеев.
Если всего пару десятилетий назад, для того чтобы подтвердить или опровергнуть научную гипотезу, приходилось выезжать на место возможного открытия, то теперь порой достаточно просто кликнуть мышкой по экрану компьютера. Интерактивная карта тут же во всех подробностях покажет нужное место на земном шаре и увеличит картинку до необходимого размера. А дальше дело за малым: проанализировать полученные данные и в том случае, если они укладываются в проверяемую теорию, выехать на место для проведения полевых работ.
КРАХ ИНДИАНЫ ДЖОНСА
Как известно, самым выдающимся археологом всех времен и народов является бесстрашный Индиана Джонс, который, рискуя жизнью, не раз отправлялся в опасные путешествия на поиски древних артефактов. Сегодня подобный героизм уже не так актуален, ведь существует, например, Google Earth — виртуальная карта «Гугла». Одной этой карты порой бывает достаточно для потрясающего научного открытия.
Именно благодаря Google Earth в 2006 году появился термин «кабинетный археолог». Тогда американец Скотт Мэдри сделал несколько археологических открытий, не выходя из своего кабинета. Используя всего лишь компьютерную карту, исследователь обнаружил во около 100 перспективных для раскопок мест, относящихся к различным эпохам: от бронзового века до Средневековья.
КАРТА ОСТРОВА СОКРОВИЩ
Возможно, недалек тот день, когда благодаря высоким компьютерным технологиям на Земле не останется ни географических, ни археологических тайн. Уже сегодня составляются длинные списки виртуальных открытий.
В 2005 году итальянец Лука Мори решил ради простого человеческого интереса с помощью «Гугла» исследовать окрестности своего родного города — Пармы. Лениво поглядывая на компьютер, Мори неожиданно для самого себя обнаружил необычный артефакт овальной формы прямо в пшеничном поле неподалеку от города. Не придав ему особого значения, дисциплинированный итальянец все же проинформировал о своем наблюдении работников Национального археологического музея. Его сотрудники, выехав на место, обнаружили остатки древнеримской виллы и множество уникальных образцов старинной керамики. История получила огласку, став классическим примером в виртуальной археологии.
После этого открытия посыпались будто из рога изобилия: миллионы энтузиастов по всему миру прильнули к экранам компьютеров в надежде отыскать руины древнего города с сокровищами, необитаемые земли и прочие артефакты.
В 2008 году были обнаружены останки австралопитека возрастом два миллиона лет. Автор открытия, палеонтолог Ли Бергер, как и Лука Мори, удобно устроившись в кресле уютного кабинета, буднично нажал на клавишу мыши, запуская Google Earth На экране монитора показались очертания Южной Африки. В первую очередь профессора интересовали тамошние пещеры, которые считаются колыбелью человечества. На спутниковых снимках, по одному ему известным признакам, Бергер обнаружил вход в неизвестные до того момента пещеры, идеально подходящие для жизни первобытных людей.
Не особенно рассчитывая на успех, профессор все же организовал к обнаруженным пещерам любительскую экспедицию, взяв себе в помощники собственного девятилетнего сына и одного из студентов. Результат превзошел все ожидания: смелая троица обнаружила более 50 мест обитания австралопитеков, прямых предков человека.
В ходе раскопок в одной из пещер были найдены два великолепно сохранившихся скелета женщины и подростка, возраст которых оценивается в 1,78-1,95 миллиона лет! Находка тем более интересна, что именно два миллиона лет назад, как считают ученые, приматы начали ходить на двух ногах и использовать инструменты для охоты и труда. Примерно в то же время у них начали формироваться зачатки речи.
В том же 2008 году состоялось и крупное географическое открытие виртуальной археологии. Ученый из Великобритании Джулиан Бейлис, изучая спутниковые фотографии, открыл ранее неизвестный тропический лес, расположенный в труднодоступных горах. После первой же экспедиции, снаряженной в «затерянный мир» на горе Мабу, биологи обнаружили более 100 новых видов растений, цветов, бабочек, обезьян и змей. Изучение загадочного леса продолжается до сих пор, а исследователи в шутку прозвали его Google Forest.
Надо сказать, 2008 год оказался особенно урожайным на открытия виртуальной археологии. Совместив снимки Google Earth территории с инфракрасной съемкой, ученые схватились за голову. Под слоем почвы всего в километре от знаменитых рисунков плато Наска было обнаружено несколько древних пирамид!
В 2009 году бразильские ученые увидели на компьютерных снимках прежде неизвестные геоглифы на границе и . Геометрические фигуры оказались останками древнего города с населением 60 000 человек. Находка датируется 200-1283 годами нашей эры, а ряд исследователей ассоциируют ее со знаменитым золотым городом Эльдорадо.
С той поры исследователи древних тайн планеты уже не теряют время на бесплотные поиски артефактов на местности, а предварительно сверяют свои версии со спутниковыми снимками.
В 2011 году, решив изучить пустыни на предмет древних артефактов, австралиец Дэвид Кеннеди кропотливо изучал спутниковые снимки. На изображениях ученый выделил более 2 000 мест, в которых просматривались засыпанные песком древние объекты. Проверка на местности дала ошеломляющие результаты. Были найдены каменные колеса, ловушки для птиц, древние гробницы и многое другое. Причем большинство артефактов имеют возраст более 9 000 лет!
СТОУНХЕНДЖ ВИРТУАЛЬНО РАСКОПАЛИ
Из последних нашумевших открытий виртуальной археологии, бесспорно, выделяется исследование подвального этажа знаменитого Стоунхенджа. По результатам виртуальных раскопок, совершенных учеными из Великобритании и , было выдвинуто сразу несколько новых гипотез.
Во время своих исследований ученые с помощью радаров и магнитомеров с GPS-навигацией провели сканирование всей территории комплекса — более 10 квадратных километров. Благодаря трудоемкой работе они составили трехмерную карту археологического памятника. На ней исследователи с удивлением обнаружили несколько подземных не идентифицированных ранее объектов. Данные приборов однозначно говорили о существовании подземных построек и даже засыпанных землей рвов. Оставалось всего лишь взять лопату и откопать сенсацию века. Особый интерес ученых вызвали два параллельных рва, существовавших до постройки Стоунхенджа и связанных с летним солнцестоянием.
Окрыленные успехом, исследователи тут же задались целью провести виртуальные раскопки по всей Европе.
К сожалению, во время подготовки этого материала автор не смог найти значительных открытий в области археологии, географии или ботаники, сделанных отечественными виртуальными археологами на территории . А между тем на огромных просторах нашей Родины существовало множество древних цивилизаций, не уступающих по возрасту и развитию цивилизациям Междуречья! Так не пора ли нашим читателям, вооружившись компьютерами и интерактивными картами Интернета, совершить археологические и географические открытия века? Тайны ждут вас!
Археологическая карта Москвы
Археологические памятники и находки, обозначенные на картах цифрами:
I. Каменный век
1. Черепная крышка человека-неандерталоида (берег р. Сходни)
Неолитические стоянки, 2-е тысячелетие до н. э.
2. Алёшкинская (у села Алёшкино)
3. Крутицкая (район Крутицких переулков)
4. Серебряноборская (Серебряный бор)
5. Троице-Лыковская (у села Троице-Лыково)
6. Щукинская (у села Щукино)
7. Дьяковская (Коломенское)
Отдельные находки эпохи неолита
8. Керамика (у Покровских ворот)
9. Кремнёвое долото, отщеп (Зарядье)
10. Нуклеус (у Крымского вала)
11. Кремнёвые орудия (у Дьякова городища)
II. Бронзовый век
(фатьяновская культура, 2-е тысячелетие до н. э.)
Места находок каменных орудий
17. Крылатское
18. Чертаново
19. Софийская набережная
20. Бутырский хутор
21. Зельев переулок (Сокольники)
22. Перово
23. Нагатино
24. Химки-Ховрино
25. Воробьёвы горы
26. Русаковская улица
27. Сивцев Вражек переулок
28. Дорогомилово
29. Андроньевская площадь
30. Косино
III. Поселения раннего железного века
(дьяковская культура VII в.
до н. э. - VI-VII вв. н. э.)
VIII. Памятники производства и торговли XI-XVII вв.
IX. Отдельные здания XV-XVII вв.
183. Усадьба посадского человека XV в. (устье р. Яузы)
184. Дом конца XV в. (основание "Теремка", Никольская улица)
185. Церковь Благовещения в Старом Ваганькове XVI в. (Староваганьковский переулок)
186. Церковь Николая Чудотворца в Старом Ваганькове XVI в. (Староваганьковский переулок)
187. Опричный дворец Ивана Грозного XVI в. (Моховая улица)
188. Дом XVI в. (Малый Кисловский переулок)
189. Дом XVI в. (Крестовоздвиженский переулок)
190. Дом бояр Троекуровых XVI-XVII вв. (Георгиевский переулок , 4)
191. Подворье рязанских митрополитов XVII в. (Лубянская площадь)
192. Дома и усадьбы на Великом посаде (Зарядье): две усадьбы XV в., усадьба князя И. Патрикеева XV в., Старый Английский гостиный двор XVI в., боярская усадьба XVI в., дом приказного XVII в., дом князя Сулешова XVII в., церковь Жён-Мироносиц XVI в.
193. Собор Богоявленского монастыря XV в.
194. Даниловский монастырь
195. Высокопетровский монастырь
196. Палаты князей Татевых (Ипатьевский переулок)
197. Палаты дьяка Аверкия Кириллова XVII-XVIII вв. (Берсеневская набережная , 20)
198. Боровское подворье XVII в. (Ипатьевский переулок)
199. Палаты князей Шуйских XVII в. (Подкопаевский переулок, 5)
200. Церковь Всех Святых на Кулишках XV-XVII вв. (Славянская площадь)
201. Дворцовые сооружения Виноградного острова XVII в. (Измайлово)
202. Трапезная Симонова монастыря XVII в. (Восточная улица, 4)
203. Казанский собор XVII в. (Красная площадь)
204. Палаты бояр Милославских XVII в. (улица Волхонка)
205. Старый Государев двор XVII в. (Коломенское)
206. Палаты бояр Полибиных XVII-XVIII вв. (Большой Чернышевский переулок)
207. Палаты бояр Лопухиных XVII в. (Малый Знаменский переулок)
X. Сооружения городского хозяйства XIV-XVIII вв.
208. Сооружения на Великом посаде (Зарядье): система дренажных каналов и труб XIV-XVI вв., ряжевое крепление рва XV в., мостовые Великой улицы XV-XVII вв.
209. Деревянные и каменные мостовые XVII в. (площадь Революции)
210. Деревянные мостовые XIV-XVII вв. (улица Тверская)
211. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (улица Мясницкая)
212. Деревянные мостовые XVII в. (устье р. Яузы)
213. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (Никольская улица)
214. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (Моховая улица)
215. Деревянные и каменные мостовые XVII-XIX вв. (Лоскутный переулок, Манежная площадь)
216. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (проезд Воскресенские ворота)
217. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (Богоявленский переулок , улица Ильинка)
218. Деревянные мостовые XVII в. (улица Большая Якиманка)
219. Деревянные мостовые XVII в. (улица Большая Полянка)
220. Деревянные мостовые XVI-XVII вв. (Арбат)
221. Деревянный мост через р. Неглинную XVI-XVII вв. (Театральная площадь)
222. Каменный мост через р. Неглинную XVIII в. (улица Кузнецкий мост)
223. Каменный Воскресенский мост через р. Неглинную XVII-XVIII вв. (площадь Революции)
224. Остатки подъёмного моста у Кутафьей башни, плотина и крепление берегов р. Неглинной и прудов XV-XVII вв. (Александровский сад)
225. Плотина и крепление берегов Красного пруда XV-XIX вв. (Краснопрудная улица)
226. Плотина-мост во рву Китай-города, у Ильинских ворот, XVI в. (площадь Ильинские ворота)
227. Придворная аптека XVII в. (Александровский сад)
228. Колодцы с находками кувшинов XVI в. (Моховая улица)
229. Колодец с находкой кувшина с надписью XVII в. (Казарменный переулок)
230. Колодцы с находками глиняных и металлических кувшинов XVII в. (Славянская площадь)
231. Колодец с находкой металлического кувшина кавказской работы XVII в. (Таганская площадь)
232. Колодец с находками кувшинов и изразцов XVII в. (Малый Трёхсвятительский переулок)
233. Колодец с находкой топора мясника XVII в. (улица Большая Лубянка)
234. Белокаменный колодец XVIII в. (ансамбль «Дом Пашкова»)
XI. Древние кладбища с каменными плитами-надгробиями XVI-XVIII вв.
235. Захоронения с надгробиями XVII-XIX вв. (35 надгробий, Георгиевский переулок)
236. Надгробия XVII в. (Малый Кисловский переулок)
237. Надгробия XVII в. (Кудринская площадь)
238. Надгробия XVII в. (Берсеневская набережная)
239. Надгробия XVI в. (площадь Пречистенские ворота)
240. Надгробия XVI-XVII вв. (Большая Никитская улица)
241. Захоронения с надгробиями (площадь Никитские ворота)
242. Надгробия XVI в. (1-й Неглинный переулок)
243. Надгробия XVI в. (улица Большая Якиманка)
244. Надгробия XVI-XVII вв. (Гончарная улица)
245. Надгробия XVI в. (Андроньевская площадь)
246. Надгробия XVI-XVII вв. (улица Малая Дмитровка)
247. Надгробия XVII в. (Армянский переулок)
248. Надгробия XVII в. (Славянская площадь)
249. Захоронения с надгробиями XVI-XVIII вв. Богоявленский монастырь
250. Захоронения с надгробиями XVII-XVIII вв. Моисеевский монастырь (Манежная площадь)
251. Надгробия с латинской надписью XVI в. (Таганская площадь)
252. Надгробия с иностранными надписями XVI-XVII вв. (Серпуховская площадь)
253. Надгробие с греческой надписью 1723 г. (Никольская улица)
254. Немецкое кладбище XVII-XVIII вв. (Воронцовская улица)
XII. Клады и находки монет II в. до н. э. - XVII в. н. э.
255. Парфянские (II в. до н. э.) и римские (III в. н. э.) монеты (Измайлово)
256. Куфические монеты (дирхемы) IX в. (Пречистенская набережная)
257. Куфические монеты (дирхемы) IX в. (у Симонова монастыря)
258. Серебряные слитки - рубли и полтины XIV - начала XV вв. (улица Варварка)
259. Клад русских монет XIV-XV вв. (Деревлёво)
260. Клад русских монет XV в. (Дубровский проезд)
261. Клад русских монет XV в. (Мясницкая улица)
262. Клад русских монет XV - начала XVI вв. (у Новодевичьего монастыря)
263. Клад русских монет XV - начала XVI вв. (Самотёчная площадь)
264. Клад русских монет XV - начала XVI вв. (бывшая деревня Печатники)
265. Клад русских монет XV - начала XVI вв. (близ Чесменского пруда, Люблино)
266. Клад русских монет начала XVI в. (улица Солянка)
267. Клад русских монет XVI в. (Ипатьевский переулок)
268. Клад русских монет XVI в. (Марксистская улица)
269. Клад русских монет XVI в. (Большая Никитская улица)
270. Клад русских монет XVI в. (Гагаринский переулок)
271. Клад русских монет XVI в. (Кузьминки)
272. Клад русских монет XVI в. (Большая Никитская улица)
273. Клад русских монет XVI в. (Черкизово)
274. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Ленинский проспект)
275. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Саввинская набережная)
276. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (улица Солянка)
277. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (2-й Спасоболвановский переулок)
278. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (улица Воронцово поле)
279. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Пестовский переулок)
280. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Большая Пироговская улица)
281-282. Клады русских монет XVI - начала XVII вв. (Карачарово)
283. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Серебрянический переулок)
284. Клад русских монет XVI - начала XVII вв. (Чистые пруды)
285. Клад испанских монет XVI-XVII вв. (Ипатьевский переулок)
286. Клад испанских монет XVI-XVII вв. (
У сложившегося стереотипа археолога в лице Индианы Джонса, который, рискуя жизнью, искал сокровища и артефакты среди диких зверей и других разных тварей, появился конкурент — Google Earth. Виртуальная карта "Гугла" за последние годы стала серьезным инструментом исследований современных археологов и кладоискателей.
Google Earth представляет собой трехмерную модель Земли, полностью покрытую подробными космическими и аэрофотографиями. На проект работает спутник SPOT 5. Используется интеллектуальная потоковая технология birds-eye, позволяющая загружать более детальные фототекстуры по мере приближения камеры к объекту. Для большинства людей программа остается любопытной игрушкой, но некоторые подошли к этому инструменту профессионально.
Термин "кабинетный археолог" (armchair archаeologist) появился в 2006 году, после того как американец Скотт Мэдри сделал несколько археологических открытий во Франции, используя виртуальную карту "Гугла". Однако с открытием более двух тысяч перспективных археологических мест в Саудовской Аравии "кабинетный" метод вышел недавно на совершенно иной уровень. Австралиец Дэвид Кеннеди не бродит по планете с револьвером и запыленной древней картой, его рабочий инструмент — Google Earth . Он просканировал 1240 квадратных километров территории Саудовской Аравии и нашел 1977 перспективных для раскопок мест, включая 1082 каменных захоронений, пишет NewScientist.
"Я никогда не был в Саудовской Аравии, это не та страна, куда можно легко попасть", — признается ученый, работающий в Университете Западной Австралии в Перте. По его мнению, аэрофотоснимки территории этой страны недоступны для большинства археологов и трудно, если не невозможно покрыть ими всю территорию. "Однако Google Earth может преодолеть это препятствие", — говорит Кеннеди. Он попросил своего друга, проживающего в Саудовской Аравии, сфотографировать некоторые найденные объекты на месте и сравнил их с изображениями захоронений, которые видел в Иордании. Кеннеди сделал вывод, что эти находки являются следами древних доисламских культур и могут иметь возраст до девяти тысяч лет. "Но Google Earth не может определить, нашли ли мы структуру, сделанную бедуинами 150 или десять тысяч лет назад", — говорит ученый и добавляет, что в ближайшее время постарается проверить свои догадки на месте, получив разрешение на раскопки.
Первооткрывателем "кабинетной" археологии был вовсе не археолог, а обычный итальянский программист Лука Мори, который в 2005 году изучал карты местности вокруг Сорболо рядом с Пармой и заметил там овальный объект длиной около 500 метров. Оказалось, что это извилина древней реки. Рядом с ней Лука заметил прямоугольник, напоминающий остатки строения. Только затем археологи подтвердили, что объект является памятником архитектуры эпохи Древнего Рима.
Вдохновленный этим событием, уже упомянутый Скотт Мэдри (Scott Madry) из Университета Северной Каролины в 2006 году за несколько часов работы со спутниковыми картами Google Earth обнаружил в ранее исследованном им же районе Бургундии (Франция) около ста перспективных мест, относящихся к самым различным эпохам: от бронзового века до Средневековья. Сравнив местоположение своих находок с каталогом археологических раскопок, Скотт выяснил, что 75 из них действительно являются развалинами древних строений.
Не менее громкое открытие в марте 2008 года сделал Ли Бергер, профессор Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге, который с помощью виртуальной карты обнаружил неизвестные могилы и пещеры — места обитания ископаемого человека, причем стойбище находилось в 40 километрах от Йоханнесбурга — места, сегодня чрезвычайно оживленного. После снаряжения экспедиции ученые обнаружили там два скелета гоминид, сохранившихся в хорошем состоянии, датируемых между 1,78 и 1,95 миллиона лет назад. Так был открыт Australopithecus sediba — кандидат на промежуточное звено, связывающее австралопитеков и человека вида "хомо".
Отметим также успех в 2009 году бразильских и финских исследователей, которые, исследуя снимки, увидели на границе Бразилии и Боливии гигантские геоглифы (траншеи) правильной квадратной и круглой формы. Полагают, что это остатки города Эльдорадо, где зарыты несметные сокровища. Со спутника это выглядит как ряд геометрических фигур, вырезанных на земле, но археологи и историки, опубликовавшие доклад, считают, что это остатки дорог, мостов, рвов, улиц и площадей некоего города с населением, достигавшим 60 тысяч человек. Руины датируются 200-1283 годами нашей эры.
Использование СУБД и ГИС в археологии
адача структуризации археологических данных с целью поиска и анализа информации существовала с момента появления археологии как науки. Бумажные каталоги на определенном этапе сменились электронными базами данных. СУБД позволили оперировать большими объемами информации, вести поиск и сортировать данные по большому количеству критериев. Это, в свою очередь, привело к созданию баз данных разного профиля: появились административные и исследовательские регистры памятников, музейные каталоги, базы данных по раскопкам (находки с атрибутами, взаиморасположение в слоях и т.д.), базы по вещевому материалу, надписям, результатам анализов, библиографическим и библиотечным каталогам и т.д.
Привязка археологических данных к местности стимулировала широкое привлечение геоинформационных систем (ГИС). По сути дела, ГИС - это автоматизированная система обработки пространственно-временных данных, основой интеграции которых служит географическая информация. По структуре ГИС является СУБД, имеющей географическую привязку данных к определенной точке на местности и встроенную систему пространственного анализа. С помощью ГИС можно создавать археологические информационные системы отдельных географических регионов, планов раскопок археологических памятников, изучать древние карты и т.д.
Использование ГИС дает возможность не только фиксировать пространственное расположение археологических находок, но и прогнозировать местонахождение памятников на еще не исследованных территориях, основываясь на тенденциях их распространения. Например, карта нахождения артефактов позволяет составить схему расположения поселений.
Интересным примером использования ГИС в археологии является реконструкция изменения ландшафта на основе древних карт. Для этого карты сканируются, оцифровываются, переводятся в векторный формат и накладываются на современные цифровые карты. После идентификации определенных объектов, присутствующих на картах, осуществляется привязка старой карты к новой. Анализ совмещенных карт позволяет интерпретировать изменения ландшафта с течением времени. Структура поселений на древних картах часто коррелирует со структурой поселений на картах времен раннего средневековья. Это значит, что можно получить карту распространения древних поселений без проведения археологических раскопок.
В качестве примера можно привести работы шведских археологов. В Швеции сохранилась уникальная коллекция карт начиная с XV-XVI веков, охватывающих большие площади страны. На рис. 1 показаны отсканированная карта XVIII века с древними поселениями, полями и лугами и современная экономическая карта с наложением изображения старой карты.
Экспертные системы в археологических исследованиях
есьма перспективным направлением применения компьютеров в археологии является использование разного рода экспертных систем при анализе археологической информации. Большинство таких систем предназначено для установления типа артефакта или материала. В качестве примера приведем весьма интересный проект «Нумизматика и компьютерные методы», описание которого можно найти по адресу http://liafa.jussieu.fr/~latapy/NI/ex_eng.html . Цель данного проекта создание программного обеспечения для анализа древних монет. Основное назначение разработанных программ заключается в классификации крупных партий монет для выделения наиболее интересных экспонатов по ряду критериев (раритет, изображения исторических личностей и т.п.). В работе над проектом принимали участие археологи и специалисты в области компьютерных методов распознавания образов. Основная задача заключалась в идентификации монет на основе распознавания элементов изображения на монете.
Принцип работы системы иллюстрируют рис. 2 , . Первая стадия обработки состоит в использовании обычных фильтров, которые позволяют выделить характерный элемент узора на монете. После этого применяются алгоритмы распознавания элементов узора, дающие возможность выделить отдельные зоны (примитивы), которые могут относиться к изображениям определенных объектов. Такими примитивами на монете могут быть текст, диадема, колеса, лошади. Идентификация происходит на базе сравнения изображения с элементом базы данных известных примитивов.
Система компьютерного распознавания совмещена с экспертной системой, которая позволяет анализировать найденные примитивы. Например, в приведенном примере легко распознаваемая диадема позволяет сделать вывод о том, что на монете изображен портрет короля. Следовательно, далее необходимо распознать элементы лица (глаза, нос, рот и т.п.). Тот факт, что на монете изображен король, подсказывает программе, что в тексте с большой степенью вероятности следует распознавать имя короля (на этой стадии подключается база данных имен королей). На другой стороне монеты система легко прочитывает профиль лошади и колеса. На базе указанных элементов экспертная система с большой вероятностью делает вывод о том, что на монете изображена колесница. Затем может идти поиск монет из базы данных, на которых есть подобное изображение колесницы, и т.д.
CAПР в археологии
ривычной для нас областью использования CAПР является разработка новых изделий, однако с таким же успехом CAПР-программы могут применяться для реконструкции археологических объектов, например древних построек. У археологов большой популярностью пользуется AutoCAD, а также программы MicroStation, AutoCAD Map, Easy CAD и многие другие. Основной способ применения подобных программ археологами - подготовка полевых чертежей и трехмерные реконструкции раскопов, погребальных сооружений и поселений, а также архитектурных памятников и археологических находок (рис. 4).
До недавнего времени большинство важнейших архитектурных ансамблей прошлого документировалось в виде фотографий и чертежей ортогональных проекций сохранившихся структур, причем в этой информации было много нестыковок и ошибок. Сегодня 3D-реконструкция позволяет качественно изменить картину документирования древних архитектурных сооружений.
Когда вы строите 3D-модель, любая нестыковка сразу оказывается очевидной. В случае воссоздания архитектурных ансамблей прошлого CAПР используется для того, чтобы представить, как могла выглядеть некогда существовавшая структура, и чтобы в нее точно вписывались все элементы, дошедшие до наших дней. При этом CAПР-модели могут исходить не только из геометрических построений, но и из условий прочности, устойчивости и т.п.
Кроме того, трехмерные модели могут отображать как архитектурные сооружения, так и иные археологические объекты, доступ к которым ограничен прежде всего во избежание их порчи или разрушения.
Мощные вычислительные способности современных компьютеров привели к появлению новой научной дисциплины - виртуальной археологии.
Имея набор трехмерных моделей памятников старины, их можно объединить в виртуальную модель и поместить наблюдателя в этот виртуальный археологический экспонат. Такая модель может быть интерактивной, то есть она позволяет наблюдателю осуществлять навигацию в виртуальном пространстве, осматривая некогда существовавшие архитектурные ансамбли и целые древние города.
При этом вся ассоциированная информация (археологические, исторические и архитектурные данные, сведения о культуре) доступна по щелчку мыши. Пользователям представляется уникальная возможность увидеть архитектурный ансамбль в том виде, как он выглядел в прошлом, и тут же переключиться на модель современного состояния того же архитектурного комплекса.
На протяжении многих лет средствами полевой археологии собирались данные о некогда существовавших городах. Древние постройки, как правило, сохранились в виде обвалившихся стен, разрушенных войнами, пожарами, стихийными бедствиями. И только с появлением мощных компьютеров образы минувших эпох стали воссоздаваться виртуальными средствами в былом великолепии. Кроме того, внедрение технологии виртуальной реальности сблизило археологию с индустриями обучения и развлечений.
Постепенно становится выполнимой мечта археологов воссоздать все, что когда-либо было построено нашими предками: Стоунхендж, Колизей, Помпеи, афинский Акрополь... Многие проекты уже осуществлены. Различными коллективами выполнено уже довольно много реконструкций. В качестве виртуальной модели можно увидеть Колизей времен династии Флавиев (80-е годы н.э.), посетить виртуальную модель базилики Сан-Франческо в Ассизи, узнать, как выглядел Чатал-Хойюк - древнейший город мира, который когда-то существовал на юге Центральной Турции. Английский археолог Джеймс Меллаарт раскопал его в 1950-1960-х годах. «С тех пор как был обнаружен Чатал-Хойюк, мы узнали, что одна из первых известных нам городских культур возникла на три тысячи лет раньше, чем мы предполагали, причем возникла не на берегах Евфрата и Тигра, не в Египте, а в Анатолии, столь пустынной в наши дни», - пишет немецкий археолог Генрих Клотц.
Виртуальная реконструкция Фатепур-Сикри
Одним из наиболее ярких примеров виртуальной реконструкции древнего города является проект по воссозданию древнего индийского дворцового комплекса Фатепур-Сикри (Fatehpur Sikri), о котором следует рассказать подробнее. Проект был осуществлен при участии департамента САПР и графики (CAD and Graphics Department) Национального центра программных технологий (National Center for Software Technology) (Бомбей, Индия).
Работа проводилась в несколько этапов. Сначала был собран археологический материал, который давал обширную информацию: детальные планы различных секций сооружений, фотографии, археологические исследования и т.п. При использовании ортогональных проекций (рис. 5) обнаружилось, что большинство планов не стыкуются между собой, что чертежи выполнены в разных масштабах с ошибками, а высота многих объектов указана неверно. Все нестыковки изучались с помощью полевых замеров и проверялись по фотографиям местности; часть информации была уточнена на основе исторических архивов.
На следующем этапе необходимо было выбрать подходящее ПО для перевода ортогональных проекций в 3D-модель. Такой программой стала AutoCAD (рис. 6), позволяющая впоследствии легко экспортировать данные в 3D Studio MAX. Проволочная модель экспортировалась в 3D Studio MAX и оптимизировалась, то есть лишние полигоны убирались (рис. 7). Важной задачей в данном проекте было определение оптимального соотношения между мощностью компьютеров и подробностями модели.
Текстуры готовились на базе сохранившихся фотографий. Данные внешнего и внутреннего освещения моделировались программно. Текстуры оказались наиболее важной и сложной частью проекта, поскольку именно они придавали виртуальному городу реалистичность. Многие узоры воссоздавались вручную по сохранившимся обломкам, реставрировались и ретушировались художниками (рис. 8).
Итоговые параметры модели были весьма впечатляющими: примерно 600 тыс. треугольников и около 44 Mбайт текстур.
В работе над проектом участвовали несколько рабочих групп:
Группа археологов сбор археологической, исторической и культурной информации;
Группа моделирования перевод двумерных данных в 3D-модель, оптимизация проволочной модели, моделирование освещения и т.п.;
Группа художников подготовка текстур и их ретуширование;
Группа аниматоров подготовка виртуального тура по архитектурному комплексу (walkthrough-движка );
Программисты подготовка walkthrough-движка для ПК;
Специалисты по звуку редактирование и синхронизация национальной музыки, сопровождающей виртуальный тур;
Дизайнеры подготовка пользовательского интерфейса.
В проекте были использованы программные продукты:
AutoCAD для перевода 2D-данных в 3D-модель;
3D Studio MAX для наложения текстур, имитации освещения;
Adobe Photoshop цифровое ретуширование текстур;
Adobe Premiere редактирование аудио- и видеоматериалов;
Sound Forge редактирование аудио;
Visual C++ разработка walkthrough-движка.
Результаты работы представлены на рис. 9 . Демонстрация возможна на ПК под управлением Windows, имеющем характеристики не ниже следующих: Pentium III; 128 Мбайт RAM; 8 Мбайт AGP-карта; CD-ROM; Windows 98; DirectX 6.1; DirectX 6.0 Media.
Виртуальная реконструкция Форума Траяна
Форум Траяна был возведен в 107-113 годах н.э. по проекту архитектора Аполлодора из Дамаска. Он включал многие шедевры древнеримской архитектуры; особенно славилась базилика Ульпиа, потолок которой был выстлан пластинами из чистого золота.
Сегодня от форума сохранилась лишь 38-метровая колонна Траяна, возведенная в честь побед императора над даками. К сожалению, почти все остатки построек форума сегодня скрыты под улицей Виа деи Фори Империали (рис. 10).
Несмотря на то что не сохранился до наших дней во всем своем великолепии архитектурный ансамбль, создана его виртуальная модель - результат сотрудничества Института Гетти (Getty Education Institute), музея J. Paul Getty Museum (www.getty.edu/museum) и Школы изящных искусств и архитектуры UCLA (School of the Arts and Architecture) (http://www.arts.ucla.edu). Найти описание проекта можно по адресу http://www.getty.edu/artsednet/Exhibitions/Trajan/Virtual/index.html . Судить о подробности данной виртуальной модели можно по фрагментам, запечатленным на рис. 11 и .
Виртуальные реконструкции, выполненные компанией «Инфобайт»
Описание целого ряда археологических проектов по созданию виртуальной реальности можно найти на сайте http://www.infobyte.it .
Базилика Сан-Франческо в Ассизи
В сентябре 1997 года в умбрийском городе Ассизи произошло сильное землетрясение. Последствия его для прославленной базилики были катастрофическими. Рухнули части ее свода, украшенные фресками. Часть великолепных работ Джотто (1267-1337) и Чимабуэ (1240-1302) была полностью уничтожена. Однако после виртуальной реставрации можно посещать базилику и любоваться шедеврами Проторенессанса (рис. 13).
Проект выполнен при поддержке CNR (Italian National Research Center) на базе SGI IRIX - Linux.
Модель построена на основе археологических и исторических исследований. Виртуальная реконструкция Колизея (рис. 14) является образцом виртуальной археологической модели. Можно увидеть памятник архитектуры таким, каким он был 2000 лет назад.
Проект выполнен на базе SGI IRIX.
Гробница Нефертити
Виртуальная реконструкция гробницы Нефертити была сделана для выставки «Нефертити - свет Египта», организованной Институтом Гетти (Getty Conservation Institute).
Гробница была обнаружена в 1904 году и закрыта в 1950-м во избежание разрушения фресок. После реставрации, проводившейся в 1986-1992 годах, гробница была частично открыта для посещения.
Долгое время проблема ограничения доступа с целью лучшего сохранения уникального комплекса была очень актуальна. Теперь она решена благодаря созданию виртуальной модели (рис. 15).
Проект выполнен на базе SGI IRIX - Linux.
Археологические музеи в Интернете
Для того чтобы прогуляться по трехмерной виртуальной модели Колизея, используя Интернет-доступ, понадобится слишком большой трафик, пока не доступный многим пользователям Сети, а вот просмотреть многочисленные фотографии экспонатов, а также увидеть панораму раскопа или руин древнего города не представляет особого труда. Например, вооружившись плагином QuickTime и обратившись по адресу www.compart-multimedia.com/virtuale/us/roma/romana.htm, можно посмотреть на руины древнего Рима (
