Ta strona wykorzystuje ciasteczka ("cookies") w celu zapewnienia maksymalnej wygody w korzystaniu z naszego serwisu. Czy wyrażasz na to zgodę?

Czytaj więcej

LiDAR w służbie archeologii: technologia, która pozwala zobaczyć to, co ukryte

Tzw. cyfrowy model wysokościowy (digital elevation model, DEM) oddający realne ukształtowanie terenu (obraz wygenerowany w programie DJI Terra)

Kategoria: Archeologia, Infrastruktura badawcza

Precyzyjne skanowanie terenu z powietrza pozwala archeologom dostrzec ślady dawnych cywilizacji, których nie widać gołym okiem. O tym, jak LiDAR zmienia sposób prowadzenia badań terenowych, opowiada Bartosz Wojciechowski, archeolog z Ośrodka Badań nad Antykiem Europy Południowo-Wschodniej Uniwersytetu Warszawskiego, na co dzień zajmujący się dokumentacją fotogrametryczną i obsługą geodezyjną wykopalisk.
INSTYTUT STUDIÓW ZAAWANSOWANYCH: Czym właściwie jest LiDAR i dlaczego wzbudza takie zainteresowanie wśród archeologów?

Bartosz Wojciechowski: LiDAR to technologia skanowania laserowego, która pozwala tworzyć niezwykle dokładne trójwymiarowe modele powierzchni terenu. Wysyła tysiące impulsów świetlnych na sekundę, a na podstawie czasu ich powrotu do sensora możemy precyzyjnie określić odległość i ukształtowanie terenu. Dla archeologów to ogromna zmiana – dzięki LiDAR-owi możemy „zajrzeć” na przykład pod roślinność i zobaczyć struktury, których nie widać na zdjęciach lotniczych ani w terenie. Jeśli dodatkowo połączymy to z danymi uzyskanymi np. metodami geofizycznymi, to w rezultacie otrzymamy kompleksowy, precyzyjny obraz zarówno tego, co znajduje się na powierzchni, jak i pod ziemią.

Jakie znaczenie ma to w praktyce badań archeologicznych?

Dzięki swojej dokładności skanowanie laserowe pozwala wychwycić struktury archeologiczne wcześniej niewidoczne dla badaczy, zachowane w bardzo niewielkim stopniu. W wielu regionach stanowiska archeologiczne są porośnięte gęstą roślinnością, co przez dziesięciolecia utrudniało ich dokumentację. LiDAR pozwala nam zidentyfikować dawne drogi, mury, tarasy, a nawet ślady osadnictwa, które zostały niemal całkowicie wchłonięte przez przyrodę. To narzędzie umożliwia planowanie badań terenowych w sposób znacznie bardziej precyzyjny – zanim jeszcze wejdziemy w teren, wiemy, gdzie szukać.
Ale LiDAR służy nie tylko do odkrywania nowych stanowisk. Pozwala również lepiej dokumentować te już znane – z niespotykaną dotąd dokładnością. Możemy śledzić zmiany w krajobrazie, oceniać stopień erozji czy planować ochronę zabytków. Co ważne, dane z jednego przelotu można analizować wielokrotnie – za kilka lat, przy użyciu nowych algorytmów, mogą ujawnić kolejne informacje.

Gdzie prowadzą Państwo badania przy użyciu tej technologii?

Prowadzimy prace w Bułgarii. Badamy tam jedno z najbardziej fascynujących stanowisk archeologicznych na granicach Cesarstwa Rzymskiego – obóz legionowy Novae, znany badaczom od lat 60. XX wieku. Dzięki LiDAR-owi możemy spojrzeć na teren w zupełnie nowy sposób – szybko, dokładnie i z zupełnie innej perspektywy, odkrywając struktury, które wcześniej łatwo było przeoczyć.
Te badania to część większego projektu „Living Forever The Past Through A 3Digital World – LIP3D”, który wykorzystuje VR, AR i modelowanie 3D do odtwarzania i udostępniania w przestrzeni cyfrowej stanowisk archeologicznych. Polską część projektu koordynuje doktor Krzysztof Narloch. Efekty LIP3D pozwolą nie tylko naukowcom, ale i szerszemu gronu odbiorców odkrywać starożytne miejsca w całkowicie interaktywny sposób.

Jak wygląda proces zbierania danych przy użyciu LiDAR-u? Czy wiąże się z jakimiś trudnościami?

W terenie LiDAR montujemy zazwyczaj na dronie, który wykonuje serię przelotów nad wyznaczonym obszarem. Taki pomiar wymaga bardzo dobrego zaplanowania – loty muszą odbywać się przy odpowiedniej pogodzie i w stabilnych warunkach atmosferycznych, by dane nie były zakłócone.
Największym wyzwaniem jest teren – zwarta szata roślina czy nierówności sprawiają, że kluczowy jest wybór odpowiednich ustawień samego skanera, kalibracja sprzętu, dokładne wyznaczenie trajektorii lotu i późniejsze umiejętne przetworzenie danych.

Czy LiDAR jest trudny w obsłudze?

Wymaga specjalistycznej wiedzy, zarówno w zakresie obsługi samego sprzętu, jak i analizy danych. Surowe dane LiDAR-owe trzeba przetworzyć – odfiltrować zakłócenia, takie jak drzewa czy krzewy, a następnie stworzyć model terenu. Dopiero wtedy można prowadzić interpretację archeologiczną. Ale to też fascynujący etap pracy – z surowych chmur punktów wyłaniają się ślady dawnego świata.

Jakie możliwości stwarza posiadanie własnego sprzętu LiDAR?

To duży krok naprzód. Taki zakup umożliwia prowadzenie prospekcji i analiz na znacznie szerszym niż dotąd obszarze, w znacznie szybszym tempie i z ogromną precyzją. Otwiera to również nowe perspektywy współpracy z innymi zespołami naukowymi, zarówno w Polsce, jak i za granicą. Po zakończeniu obecnego projektu chcielibyśmy wykorzystać nowy skaner w obrębie pozostałych stanowisk badanych przez Ośrodek – w Bushat w Albanii oraz Risan w Czarnogórze. Obydwa z nich obejmują trudno dostępne sektory i spodziewamy się, że ten sprzęt sprawdzi się tam doskonale.

LiDAR wykorzystywany w badaniach został zakupiony w ramach projektu „Living Forever The Past Through A 3Digital World – LIP3D”, z udziałem środków z Instytutu Studiów Zaawansowanych Uniwersytetu Warszawskiego.

 

Logotyp Ośrodka Badań nad Antykiem Europy Południowo-Wschodniej Uniwersytetu Warszawskiego

Logo LIP3D