- Martin Gojda a Alžběta Bergerová
Pod pokličkou archeologie (9): Dálkový průzkum v archeologii, aneb archeolog nemusí být vždy nohama
Občas je dobré se na některé problémy podívat z odstupu nebo z jiné perspektivy. Další metoda, kterou Vám představíme – dálkový archeologický průzkum – zkoumá stopy po lidských zásazích v krajině za využití letadel, družic a dalších moderních technologií, umožňujících pozorování povrchu Země z dálky. Už od pravěku člověk svými činnostmi zasahoval do podoby krajiny. Mnohá místa byla lidmi obývaná dlouhodobě či opakovaně a docházelo tak ke vzájemnému překrývání a narušování objektů z různých dob. Spousta z nich je dnes vlivem eroze a dalších procesů, které ovlivnily jejich zánik, v terénu neidentifikovatelná, nebo je nejde běžnými archeologickými metodami dokumentovat. Ptačí perspektiva tak přinesla do archeologie zcela nové možnosti a dálkový průzkum pomáhá vidět věci jako celek a vnímat je v kontextu jejich okolí. V tomto díle seriálu Pod pokličkou vám přinášíme leteckou archeologii a další metody dálkového průzkumu s prof. PhDr. Martinem Gojdou CSc., DSc.
Dálkový archeologický průzkum
Jedná se o nedestruktivní metody výzkumu, to znamená, že při nich nedochází k zásahům do země a porušení archeologické lokality. Letecká archeologie, o které jste jistě již někdy slyšeli, je ve skutečnosti jen jednou z metod dálkového archeologického průzkumu. Do dálkového archeologického průzkumu patří, kromě přímého pozorování krajiny z letadla, také práce s daty a snímky pořízenými z velkých výšek letadly, z vesmíru družicemi, nebo raketoplány, stejně tak ale i snímky z dronů a dálkově řízených leteckých modelů pořízené z mnohem menších výšek.
Pomocí tohoto dálkového přístupu je tak možné během kratší doby prozkoumat větší plochy krajiny, než klasickým terénním odkryvem. V současné době jde o nejběžnější způsob, díky kterému jsou objevovány nové lokality, a to nejen u nás, ale po celém světě. Za zhruba 25 let bylo v ČR objeveno asi 1300 dosud neznámých lokalit, a to i památek, které u nás dosud nebyly zaznamenány nebo jen ve velmi malém počtu. Nejde ale jen o hledání nových lokalit. Dálkový archeologický průzkum také dlouhodobě dokumentuje a mapuje stav a změny i u míst, o kterých už víme a jde je pozorovat normálně (např. hradiště, historická jádra vesnic atd.).
Každá z metod dálkového archeologického průzkumu má svá specifika. Například výhodou kolmých (vertikálních) snímků získávaných z družic (které jsou dostupné např. na portálech mapy.cz, google earth) je, že takto můžeme pozorovat téměř celé území České republiky. Jejich úskalím ale je, že nejsou zhotovovány přímo pro potřeby archeologie. Viditelnost archeologických objektů totiž výrazně ovlivňuje roční období ale i denní doba. Takže v době, kdy byl snímek zhotoven, se na něm nemusí ukázat nic, i když jde o známé místo. V jiném roce za jiného počasí může naopak snímek ukázat jiné části lokality. Právě proto je přímý průzkum z letadla stále nenahraditelný. Metody by se tak měly kombinovat mezi sebou a doplňovat se.
Jak probíhá letecký průzkum?
Při přímém leteckém průzkumu se používají malá sportovní letadla, ve kterých pilot s archeologem prolétávají nad krajinou ve výšce 300-400m. Pokud zahlédnou archeologické objekty, tak je vyfotí a zaznamenají jejich polohu - fotoaparáty jsou propojené s GPS. Vzniká tak fotografie, kterou označujeme jako „šikmý snímek“. Objekty archeologického zájmu skryté pod povrchem země např. příkopy, hroby, sídlištní jámy, základy domů apod. je možné pozorovat jen za určitých klimatických podmínek, a to díky tzv. příznakům. Hodně záleží na počasí, aby bylo možné objekty pozorovat, ale také aby mohlo letadlo vůbec vzletět. Příznaky se rozdělují na porostové, půdní, stínové, vlhkostní a sněžné.
U nás se sledují většinou porostové příznaky (vegetační). Je to kvůli tomu, že rostliny, které rostou přímo nad zahloubenými objekty např. příkopy či hroby, rostou jinak než rostliny kolem. Materiál, kterým byly památky po svém zániku zasypány, má jiné složení, bývá tmavší, úrodnější (obsahuje více fosfátů), také se v zahloubených objektech drží lépe voda. Díky lepším podmínkám rostliny vyrostou výš a mají delší dobu zrání, jinak řečeno jsou zelené delší dobu než ty okolní. V případě, že se pod zemí nachází např. kamenná zeď, je situace přesně naopak. Záleží tedy na ročním období. Nejvhodnější pro pozorování jsou obiloviny jako ječmen, objekty je ale možné pozorovat i v polích porostlých jinými plodinami. Půdní příznaky se projevují na zoraných polích díky jinak zbarvené barvě půdy. Stínové zase prozrazují dlouhými stíny i nepatrné relikty vyčnívající nad povrch země, když je slunce nízko, tedy ráno nebo večer. Velmi dobře fungují v zimě. Vlhkostní se objevují, když taje sníh, ale také když jsou záplavy, protože voda se v zahloubených objektech udrží déle. Sněžné příznaky zvýrazňují relikty zachované na povrchu terénu. Sníh nad archeologickými objekty taje rychleji, z počátku zimy mají vyšší teplotu než okolí. V případě, např. kamenné konstrukce, která promrzne více a má nižší teplotu, sníh naopak vydrží déle.
Objevit se ale můžou falešné příznaky jako tzv. čarovné kruhy, které vytvářejí některé druhy hub a které se dají splést s rozoranou mohylou. Falešné přízraky mohou vzniknout i v důsledku melioračních prací.
LIDAR - Letecké laserové skenování (LIGHT DETECTION AND RANGING)
Lidar je přístroj, který umístěný v kabině letadla, dokáže skenovat zemský povrch a vytvořit digitální výškopisný 3D model reliéfu zemského povrchu. Děje se tak pomocí laserových impulzů, které vysílá k zemi. Ty se od povrchu země, stromů či staveb odrážejí zpět do přístroje a ten díky časovému rozdílu mezi impulsy dokáže určit polohu bodu, od kterého byl impuls odražen. Velkou výhodou lidaru je, že funguje i na plochách pokrytých lesy nebo džunglí, kde se, jak se v posledních letech ukazuje, dochovávají relikty, které tvoří často rozsáhlé areály. Jde o technologii, která velmi významně a efektivně zasáhla do archeologického průzkumu, protože díky němu je možné na 3D modelech pozorovat i objekty, které by letecký snímek neodhalil.
Práce s daty – rektifikace snímků, GIS
Využít tedy můžeme šikmé i kolmé snímky z letadel, družicové snímky, které se dají získat v různém spektrálním rozlišení např. panchromatickém, multispektrálním, hyperspektrálním, dále např. termální snímky a lidarová data. Aby se se získanými daty (šikmými i kolmými snímky) dalo dále pracovat, musí být kartograficky zpracovány. Snímky, na kterých jsou zaznamenány archeologické objekty, a které byly foceny tzv. „z ruky“ je potřeba rektifikovat (narovnat). To znamená je převést do kartografického zobrazení s odvoditelným měřítkem. Vznikne tak mapa archeologické lokality a je možné určovat rozměry objektů, jejich velikost, tvary, ale i prostorové vztahy, které mezi sebou mají. Takto získaná data se dále převádějí do databází a prostředí GIS (geografických informačních systémů), kde dochází k jejich dalším analýzám a interpretacím.
Metody dálkového archeologického průzkumu mají své hranice. Velkým omezením je datování objektů. Takto získaná data totiž ukazují hlavně početnost a různorodost. Určit stáří objektů tak jde jedině porovnáním tvarů a velikostí s jinými objekty datovanými jinými (terénními) metodami. Přesto jsou některé objekty určitelné velice dobře díky velmi charakteristickým znakům, jako jsou půdorysy (např. neolitických dlouhých domů, domů starší doby železné, eneolitické rondely), nebo výraznou koncentrací určitých objektů (např. sídlištní jámy knovízské kultury z doby bronzové). Z toho důvodu se nedestruktivní metody mezi sebou kombinují.
Na jaké otázky umí takový průzkum odpovědět?
Pravěkou krajinu netvořily jen samotné lokality nebo naleziště, měli bychom ji vnímat jako širší souvislý celek. Pomocí těchto metod a plošného výzkumu je možné rekonstruovat podobu minulé již zaniklé krajiny od pravěku až do současnosti. Poodhalují, jaké byly vztahy mezi areály - vazby mezi sídelními jednotkami a jejich hospodářským zázemím a způsob využití krajiny. Také je třeba možné ověřit přesnost či pravdivost starých map. Důležitou rolí dálkového archeologického průzkumu je ochrana kulturního dědictví. Díky monitorování archeologických lokalit a zaměření jejich polohy je můžeme účinněji chránit do budoucnosti. Prakticky i právně, například před stavební či těžební činností.
Na závěr pro vás máme hádanku. Jaký archeologický objekt je na snímku vidět díky porostovým příznakům?
Autorem všech fotografií a obrázků je Martin Gojda, a jsou vlastnictvím Archeologického ústavu, Praha, v. v. i. a Katedry archeologie Západočeské univerzity v Plzni.
Literatura:
Gojda, M. 2017: Výzkum historické krajiny a ochrana archeologického dědictví prostřednictvím metod dálkového průzkumu. Zprávy Památkové Péče 77, č. 1-2, str. 137–144.
Gojda, M. 2019: Dálkový archeologický průzkum a mapování krajinného palimpsestu. Geografické rozhledy 29, č. 2, str. 34-37.
