История и археология в фокусе космических и аэрофотоснимков

Jul 27, 2022 11:38

Общепринятое представление историка как книжного червя, по самые уши погруженного в рукописные фолианты, или археолога, кисточкой раскапывающего погребения, постепенно все более отходит на второй план.

Современные историки хоть и со скрипом, медленно, но всё более широко преодолевают сложившиеся веками традиции и всё чаще применяют для исторических исследований достижения новых (или даже не столь новых, но недавно появившихся в свободном доступе) технологий, таких как аэрофотосъемка, космическая съёмка, дистанционное зондирование Земли (ДЗЗ).

Это, разумеется, никак не умаляет достоинств и необходимости "старых" методов исследований - работы с первоисточниками в виде рукописей или иных бумажных документов или археологических раскопок с теми самыми кисточками, но позволяет экономить кучу времени и средств, а также значительно увеличить количество обнаруживаемых и исследуемых объектов культурного наследия.

Активно внедряются новые методы и в наших краях - например, мне на днях попалась интересная статья самарского исследователя Д.В. Валькова "Курганы Самарской области в фокусе спутниковых снимков", в которой автор, опираясь на собственные исследования материалов космических фотосъёмок различных лет, поднимает проблемы корректности существующей системы учета памятников археологии и эффективности их обнаружения.

Не секрет, что большинство археологических памятников, включенных сейчас в список объектов археологического и культурного наследия, были обнаружены и исследованы еще в советское время, и о местоположении многих и многих не только не сохранившихся до сего момента, но и ныне существующих, мы знаем лишь по материалам глазомерной съёмки и описаниям типа "3.5 км на ЮЮЗ от села N", а даже имеющиеся схемы топосъёмки объектов грешат кучей неточностей и погрешностей - вспомните хотя бы Падовский ретраншемент, или "крепостное сооружение на берегу старицы р. Самарки против станции Безымянка", местоположение которого я искал много лет, прежде чем его удалось найти - о точном его местоположении не знал даже известный специалист по Ново-Закамской линии проф. Э.Л.Дубман.

Аналогичную проблему - искажение местоположения археологических объектов на материалах топосъемки курганных могильников из археологических отчетов - обнаружил и  Д.В. Вальков:



Постоянные и давние читатели моего блога в курсе, что подавляющее большинство моих собственных "изъследований" я строил не только и даже не столько опираясь на письменные источники, сколько на ретроспективном анализе всех доступных мне карт, схем, космических и аэрофотоснимков, путём сравнения данных которых я сначала обнаруживал объекты на космоснимках, а затем, используя цифровые модели местности, в том числе и на основе данных SRTM (ДЗЗ), переносил их координаты сначала в навигатор или смартфон, а затем выезжал на местность и пытался отыскать эти объекты "живьём", используя разные доступные мне методы дополнения реальности цифровыми моделями.

Собственно, именно близость давно и успешно апробированных мной лично методик с описанными в научной статье Д.В. Валькова и привлекло моё внимание к ней:
Актуальность проблем раскрыта автором на примере истории исследования курганного могильника «Самарский (Просвет) I» и на примере обследования его территории методом анализа разнородных данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ). Установлено, что за период 1973-2016 гг. памятник обследовали не менее 8 экспедиций.
За это же время накопившиеся ошибки в описании привели к тому, что в системе учета объектов археологического наследия Самарской области этот памятник под одним названием зафиксирован под двумя номерами и в двух административных районах.
На территории памятника автор сформировал набор данных ДЗЗ, включающий архивные и современные космические снимки. Затем все эти данные и местоположения курганов, выявленных предшествующими исследователями, в специализированном программном продукте приведены к единой проекции. По разным данным ДЗЗ, выделяется от 31 до 180 зон характерной контрастной пикселизации. Местоположения всех курганов, ранее выявленных в поле, совпадают с ними. Следовательно, многие из этих зон также могут быть полностью распаханными курганами, сохранности которых угрожает строительство нефтепроводов по соседству.
По этой методике произведена проверка территории еще четырех курганных могильников, обследованных в 2015-2017 гг. и расположенных в зонах строительства. На них обнаружены курганы, не выявленные исследователями ранее и, соответственно, поврежденные в ходе строительных работ. Выводы: полевому археологическому обследованию должен предшествовать анализ разнородных данных ДЗЗ; наиболее надежным методом является исследование курганных могильников раскопом сплошной площадью, накрывающим и межкурганное пространство.
Однако этот же метод, как наиболее затратный, требует корректировки по данным ДЗЗ и иными, не инвазивными методами.
Что интересно, предложенная автором статьи методика выявления предполагаемых мест нахождения археологических памятников по данным аэрофотосъёмки вовсе не нова, но открыл ее, конечно же, не я, хотя и несколько модернизировал ;).

Н.И. Игонин писал об этом еще в 1968 году, рассматривая по материалам Хорезмской экспедиции некоторые аспекты исследования археологических памятников по крупномасштабным аэрофотоснимкам:
...материалы плановой аэрофотосъёмки по точности и полноте превосходят все данные, полученные при любых способах наземной топографической съёмки.
Известно, что архитектурная планировка некоторых археологических объектов (например, внутренняя застройка кварталов) часто настолько разрушена и так сливается по окраске с окружающей местностью, что с высоты человеческого роста её очень трудно заметить.
Иногда в условиях песчаного рельефа часть планировки находится под слоем песка, а поэтому визуальное восприятие и, следовательно, наземная съёмка становятся неполными.


Н.И. Игонин путём дешифровки аэрофотоснимков предлагал обнаруживать объекты различного типа:

Особое место занимают материалы аэрофотосъёмки при изучении ирригации более древних периодов. Неглубокие каналы и небольшие участки полей бронзового века прослеживаются сейчас на поверхности земли только по небольшой разнице в цвете такыра, объясняющейся, по-видимому, различиями в составе почвы там, где слой её был в древности нарушен. Малозаметная при наземном обследовании первобытная ирригация хорошо «читается» на аэрофотоснимках; при этом имеется возможность установить её связь с поселениями.



Только по материалам аэрофотосъёмки на территории древней дельты Теджена была открыта, а затем изучена «древнейшая из известных в Средней Азии оросительная сеть у центрального поселения оазиса Геоксюр I и небольшой водоём у поселения Муллали-депе». [9] На правом берегу Аму-Дарьи, в районе останцовых возвышенностей Джанбас - Кокча, по аэрофотоснимкам и при их полевом дешифрировании Б.В. Андриановым была открыта и закартографирована ирригация и поселения бронзового века.

Работал Н.И. Игонин и с курганными могильниками:

Имеются курганные могильники, которые некогда были затоплены, а поэтому почти не сохранили курганных насыпей. В этом случае аэрофотоснимки помогают не только обнаружить могильники, но и определить на местности местоположение отдельных курганов, произвести их подсчёт и выявить их взаимосвязь с окружающими археологическими объектами.

На рис. 5 изображена часть курганного могильника около крепости Кескен-Куюк-кала, одного из так называемых болотных городищ, открытых и изученных С.П. Толстовым в 1946 г.



Этот могильник был обнаружен на аэрофотоснимках при изучении крепости Кескен-Куюк-кала. В южной и юго-восточной части снимка просматривались светлые и тёмные пятна, причём многие по очертаниям приближались к форме круга.
При рассмотрении снимков под стереоскопом было замечено, что пятно А несколько возвышается над окружающей поверхностью. В плане оно имело форму круга диаметром 15-18 м. Остальные пятна в рельефе не прослеживались.

Сравнение этих аэрофотоснимков с плановыми аэрофотоснимками ряда среднеазиатских курганных могильников позволило прийти к выводу, что перед нами новый погребальный комплекс. Нестандартные формы насыпей (вернее, пятен на месте насыпей) можно было объяснить плохой сохранностью последних. Сделанные на основании изучения аэрофотоснимков выводы были проверены в 1963 г. во время разведочных работ на крепости Кескен-Куюк-кала и её окрестностях. На местности был опознан курган А, насыпь которого действительно на 30-40 см возвышалась над окружающей местностью. Остальные курганы, не имевшие насыпей, выделялись аккумуляцией растительности вокруг кургана или скоплением мелких фрагментов кварцита на месте насыпи.

Проведённые тогда же раскопки кургана Б подтвердили, что это погребальное сооружение. Полученные материалы позволили датировать раскопанный курган VII-VIII вв. н.э., т.е. временем, когда крепость была обитаема. О синхронности крепости и могильника свидетельствует тождественность найденной на этих объектах керамики, а также идущая через курганный могильник к крепости дорога В, которая аккуратно проходит мимо курганов, не пересекая их.

За два дня работы на курганном могильнике было опознано около 20 курганов. В действительности, судя по аэрофотосъемке, их было значительно больше.

На месте каждого из опознанных курганов было отмечено, как правило, скопление белого песка и окатанных обломков белого кварцита, причём степень концентрации их увеличивалась к краям кургана. На таких курганах растительности было мало, и они выявлялись на снимках

Мы уже говорили, что цветовые пятна на местах погребений не имели правильной формы круга, что затрудняло опознание погребений на местности, особенно в середине дня. Вечером и утром, когда солнце стоит низко над горизонтом и косые лучи выделяют малейшие неровности рельефа, курганы опознавались легче, причём светлый цвет песка и кварцита хорошо демаскировался на фоне тёмной растительности.

Из вышесказанного ещё раз следует, что различия в цвете отдельных, особенно геометрически правильных участков земной поверхности имеют большое значение для опознавания археологических памятников как на снимках, так и на местности.

Эти свойства особенно важны при археологическом обследовании распаханных территорий, так как в этом случае все археологические памятники обычно не прослеживаются в рельефе и о наличии их можно судить только по разнице в цвете почвы.
Как видим, еще в 1968 году Н.И. Игонин обнаружил те же самые закономерности и точно так же подтвердил свои предположения раскопками, как это сделал спустя более чем полвека Д.В. Вальков, с той лишь разницей, что первый использовал материалы аэрофотосъёмки, а второй - материалы космоснимков и ДЗЗ.

Ниже в качестве иллюстраций, подтверждающих сходство примененных методов анализа ортофотоснимков, приведены рисунки из статьи Валькова Дениса Владимировича "КУРГАНЫ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ В ФОКУСЕ СПУТНИКОВЫХ СНИМКОВ" ,

Рисунок 3 наглядно иллюстрирует как различие в применяемых в разное время проекциях, так и нелинейные искажения, существенно затрудняющие привязку старых архивных планов археологических памятников к реальной местности:



Рисунок 5 иллюстрирует, что наши историки пользуются теми же самыми рассекреченными американскими спутниковыми снимками с сайта earthexplorer.usgs.gov,  при этом применяя методику анализа изменения цвета потревоженной памятниками почвы, что и предложивший эту методу при анализе аэрофотографий Н.И. Игонин 50 лет назад:



Следующий рисунок наглядно демонстрирует, что 50 прошедших лет все же дали современным исследователям некоторые преимущества перед археологами 50-летней давности - если они могли использовать только стереоскопы, то современные ученые могут применять цифровые технологии обработки изображений для увеличения контрастности снимков:



Рисунок 7 наглядно показывает, насколько эффективными могут быть современные методы анализа космоснимков, и насколько все же хорошо, что в свое время в нашей стране в открытом доступе на некоторое время появились цифровые карты ГосГисЦентра образца 2001 года (это именно она использована как топооснова):



Следующий снимок иллюстрирует давно известный нам постулат о пользе зимних снимков, благодаря низкому солнцу усиливающих впечатление от рельефа:



Еще один снимок из рассекреченной коллекции космоснимков, сделанных американскими спутниками-шпионами KeyHole:



Рисунок, иллюстрирующий, что традиционный метод обследования местности без предварительного ретроспективного анализа космоснимков и данных аэрофотосъемок значительно проигрывает по эффективности обнаружения последнему, что приводит к утере отдельных памятников, уходящих под застройку:



Надо заметить, что многое из вышеописанного стало доступным не так давно - например, спутниковые снимки высокого разрешения на Самарскую область появились в открытом доступе только с весны 2009 года, картографическая продукция Федерального картографо-геодезического фонда РФ - ФГУП "ГОСГИСЦЕНТР" , находилась в публичном доступе на портале ГГЦ maps.ggc.ru в виде цифровых топографических карт открытого пользования с 11 мая 2011 года по 17 декабря 2011 года, портал earthexplorer.usgs.gov разместил рассекреченные карты уже лет двадцать как, но выкупили их, после чего они попали в открытый доступ, только относительно недавно.

Однако не могу сказать, что самарские историки и археологи не использовали возможности аэрофотосъёмки - еще в 2006 году, когда в открытом доступе на Самару были только космоснимки с разрешением 15 метров на пиксель,  я в компании известных самарских историков и любителей истории выезжал на археологический металлургический комплекс Михайло-Овсянка:



Историкам помогал известный самарский парапланерист и фотограф Виктор Пылявский ,



... производивший съёмку территории этого археологического памятника с параплана:



Так что еще до поры свободной доступности космических снимков высокого разрешения продвинутые самарские историки, активно сотрудничая с энтузиастами, могли использовать в своей работе последние достижения высоких технологий:



Сейчас, когда относительно доступными широкой публике стали квадрокоптеры, следует ожидать и их использования в деле изучения памятников истории, археологии и культуры - на днях мне попался образчик одного такого открытия, благодаря счастливому стечению обстоятельств позволившего при помощи квадрокоптера увидеть то, что считалось безвозвратно утраченным еще 300 лет назад - следы сада 17-го века, известного как Большой Партер, в поместье Чатсуорт в Дербишире, Великобритания:



Как видим, дроны также позволяют увидеть то, что не так заметно с поверхности земли.

В заключение хотелось бы упомянуть об еще одной работе самарского историка И.А. Котенко с материалами аэрофотосъемок - на этот раз аэрофотосъемок, сделанных немецкими самолётами-разведчиками во время шпионских рейдов к Куйбышеву в 1943 году, о которых я писал в 2016 году.

Будем надеяться, что самарские историки и дальше будут активно пользоваться достижениями высоких технологий разных времен в деле обнаружения, документирования и сохранения объектов нашего общего культурного наследия.

Источники:

исторические памятники вчера и сегодня, карты, Самара, топографические карты, топография, заброшенные объекты, история

Previous post Next post
Up