روش های مختلف سنجش از دور در شناسایی عوارض باستان شناسی

روش‌های مختلف سنجش از دور در شناسایی عوارض باستان‌شناسی

یکی از مزایای سنجش از دور نمایش سطح زمین به کمک تصاویر با کیفیت مکانی بالا همراه با پوشش وسیع ‏است. این قابلیت نقش موثری در شناسایی عوارض زمین بدون صرف هزینه مالی بالا، بدون به کارگیری ‏نیروی انسانی زیاد و در کمترین زمان ممکن داشته است.

سازمان فضایی ایران، یکی از مزایای سنجش از دور نمایش سطح زمین به کمک تصاویر با کیفیت مکانی بالا همراه با پوشش وسیع ‏است. این قابلیت نقش موثری در شناسایی عوارض زمین بدون صرف هزینه مالی بالا، بدون به کارگیری ‏نیروی انسانی زیاد و در کمترین زمان ممکن داشته است. از سوی دیگر تصاویر سنجش از دور در طیف های ‏مختلف امواج الکترومغناطیس ثبت می شوند که می توانند نشانه هایی از فعالیت های گذشته انسان ها مانند ‏ساخت و ساز، پوشش گیاهی، کشاورزی و … را مشخص کنند. چنین ویژگی هایی سنجش از دور را بسیار در ‏راستای اهداف باستان شناسی قرار داده است.‏

نزدیک به یک قرن است که استفاده از فناوری های سنجش از دور در باستان شناسی مورد توجه قرار گرفته ‏است. نقطه آغازین آن به سال 1920 درست بعد از پایان جنگ جهانی اول در اروپای شمالی باز می گردد. در ‏آن زمان از تصاویر هوایی برای شناسایی شهر های آسیب دیده یا کاملاً سوخته و یا هر چیزی روی سطح ‏زمین استفاده شد. روش مورد استفاده به شکل پیوسته توسعه داده شده و در سال 1970 سیستماتیک شد. ‏سرانجام در سال 1979 متخصصین ذیربط موفق به کشف یک روستای ویلایی گالو – رومی در بورگونی ‏فرانسه شدند. این اکتشاف نظر باستان شناسان را در مورد استفاده از قابلیت های سنجش از دور ترغیب کرد ‏که از این فناوری به عنوان یک فرصت در پیشبرد اهداف و اکتشافات خود استفاده کنند.‏

تصویر -1، تصاویر هوایی روستای کشف شده در بورگونی فرانسه

نخستین استفاده از تصاویر ماهواره ای در باستان شناسی به نام تصویر برداری کرونا (‏CORONA Imagery‏) ‏شناخته می شود. بین سال 1960 تا 1972 ماهواره های جاسوسی ارتش آمریکا که قابلیت تصویربرداری استریو ‏با دقت مکانی بسیار بالا را داشتند بیش از 800000 عکس از سطح زمین گرفتند. در سال 1996 این ‏اطلاعات برای استفاده های علمی در اختیار عموم قرار گرفت و آرشیو بسیار جالبی را برای باستان شناسان ‏شکل داد.‏

تصویر – 2، شبکه جاده های باستانی بین النهرین (تصاویر کرونا )‏

از زمان پرتاب اولین ماهواره با قدرت تفکیک بالا (‏IKONOS‏  در سال 1999 با دقت مکانی 1 متر) تا به امروز ‏تصاویر بسیار دقیق طول موج مرئی، برای شناسایی بنا های تاریخی در اختیار باستان شناسان قرار گرفته است.  ‏با این حال مرحله بعدی تکامل کاربردهای سنجش از دور در باستان شناسی را باید به استفاده از سنسور های ‏سنجش از دور و افزایش قابلیت آن ها در استخراج داده های مختلف از طیف الکترومغناطیس، در کنار بهره ‏گیری از روش های مدرن پردازش تصاویر اختصاص داد. چراکه باستان شناسان اغلب با مطالعه و تحلیل ‏پوشش گیاهی، آب و خاک نواحی مختلف زمین و مواردی از این دست، اقدام به شناسایی آثار دیرینه و ‏مناطق باستانی می کنند و تصویربرداری فضایی در باند های مختلف از سطح زمین به آن ها کمک های بسیاری ‏کرده است. در کنار تصاویر ماهواره ای در باندهای مختلف، سایر روش های سنجش از دوری که در باستان ‏شناسی از آن ها استفاده شده است شامل این موارد می باشد:‏

 

 

‏1)‏ فتوگرامتری فضایی:‏

  • تصویر برداری چندطیفی هوایی

  • اسکنر های چند طیفی فروسرخ حرارتی

  • تصویربرداری فروسرخ

  • تصویربرداری رادار

 

‏2)‏ تصاویر ماهواره ای:‏

  • LIDAR

  • SAR

  • INSAR

 

استفاده از سنسورهای راداری و ماهواره های با تفکیک مکانی بالا، دقت باستان شناسان را در کاوش و حفاری ‏دقیق بناهای تاریخی افزایش داده است. همچنین بهره گیری از تصاویر چند طیفی و فروسرخ به آن ها قدرت ‏تجزیه و تحلیل محیط زیست مناطق باستانی را بخشیده است. یکی از مثال های معروف کاربرد سنجش از دور ‏در تجزیه و تحلیل محیط زیست مناطق باستانی، مجموعه تحقیقات درباره سقوط تمدن مایاها در آمریکای ‏مرکزی بوده است. تمدن مایاها بین سال های 250 تا 900 پس از میلاد توانایی خاصی در راه سازی و ‏معماری و شهرسازی در میان جنگل های بارانی داشتند ولی به دلایل نا معلومی دچار افول شدند. محقیقن از ‏سال 2003 به کمک تصاویر ماهواره ای ‏Thematic Mapper‏،‎IKONOS ‎، ‏‎ QuickBird‏ و تصاویر هوایی‎ ‎STAR-3i ‎‏ و داده های راداری ‏AIRSAR‏ و تلفیق آن ها با سیستم تعیین موقعیت جهانی  ( ‏GPS‏ ) موفق به ‏کشف اطلاعات سودمندی از منابع غذایی، مخازن آب، کانال ها، شهرها و جاده های مایا ها شدند. به کمک این ‏اطلاعات مشخص شد که جمعیت شهری مایا ها برای قرن ها بیش از حد بالا بوده است. همچنین محققین به ‏کمک تحلیل هایی دیگر متوجه شدند اکثر شهر های جنگلی مایا ها در اواخر دوره تمدن آن ها خالی شده بود. ‏محققین با توجه به این اطلاعات، این نظریه که تمدن مایا ها به دلیل بحران های زیست محیطی مرتبط با ‏فعالیت های انسانی از بین رفته است را مطرح کردند. همچنین به لطف تصاویر ‏LIDAR‏ که قابلیت نفوذ در ‏میان پوشش متراکم گیاهی را دارد، باستان شناسان موفق به کشف شهر های قدیمی مایا ها شدند.‏

در یک مثال معروف دیگر محققین با بهره گیری از تصاویر حرارتی و چندطیفی ماهواره ‏QuickBird‏ موفق به ‏کشف محل دقیق سکونتگاه ها و اهرام پنهان در زیر خاک نازکا پرو شدند و این درحالی بود که به گفته آن ها ‏منطقه مورد مطالعه به گونه ای بود که امکان شناسایی گل و لای و خاک خشک شده سطح زمین از خاک زیر ‏سطحی به کمک تصاویر هوایی، وجود نداشت. ‏

تصویر – 3، شناسایی شهرهای قدیمی مایا ها به کمک تصاویر ‏LIDAR

تصویر – 4، شناسایی اهرام پنهان شده زیر خاک در پرو به کمک تصاویر حرارتی، در تصویر سمت راست محل اهرام با فلش سفید و دیگر ‏بناهای تاریخی با فلش سیاه مشخص شده است.‏

از دیگر اکتشافات باستانی که از فناوری های سنجش از دور در آنها استفاده شده است، می توان به اکتشافات ‏اهرام، مقبره ها و سکونتگاه های نزدیک دلتای نیل در مصر، مناطقی از امپراتوری روم و کشف محل شهر ‏گمشده ارم‎ ‎در شبه جزیره عربستان اشاره کرد (امروزه منطقه ای در عمان را مکان اصلی این شهر می دانند). ‏همچنین تاکنون تعداد قابل توجهی پژوهش در این زمینه انجام شده است. این پژوهش ها شامل موضوعاتی ‏همچون بهبود الگوریتم های پردازش تصاویر برای شناسایی ساختمان های پنهان در زیر سطح خاک، استفاده از ‏تکنولوژی های به روز سنجش از دور برای شناسایی آثار و بنا های تاریخی، بررسی الگو های حرارتی مناطق ‏باستانی، تلفیق داده های سنجش از دور با ‏GIS‏ برای نمایش و شناسایی محیط اطراف و سازه های بناهای ‏تاریخی و موارد بسیار بیشتری می شوند. شکل زیر پراکندگی پژوهش های این حوزه تا سال 2015 را در ‏سراسر جهان نشان می دهد.‏

تصویر – 5، پراکندگی تحقیقات انجام شده در زمینه کاربرد سنجش از دور در باستان شناسی

در سال های اخیر باستان شناسان به حجم بسیاری زیادی از داده های مفید دسترسی پیدا کرده اند. این داده ها ‏شامل نقشه های تاریخی، اسکنر های لیزری و به کارگیری ابر نقطه در کنار داده های زمینی ژئوماتیک، تصاویر ‏هوایی و تصاویر سنسور های ماهواره ای مانند سامانه های ابرطیفی، رادارفضایی و ‏LIDAR‏ است. پژوهش های ‏سال های اخیر متمرکز بر تلفیق و یکپارچه سازی این داده ها در محیط ‏GIS‏ بوده است. این کار علاوه بر اینکه ‏امکان مدل سازی چند بعدی، نمایش و شبیه سازی موارد مرتبط با باستان شناسی را فراهم کرده است بلکه ‏فرصت تجزیه تحلیل های پیشرفته تری را در اختیار باستان شناسان قرار داده است.‏‎ ‎

به طور کلی سنجش از دور در گذشته در اکتشافات باستان شناسی و تجزیه و تحلیل محیط اطراف آن بسیار ‏موثر بوده است. داده های سنجش از دور علاوه بر شناسایی محل بنا های تاریخی توانستند اطلاعات مفیدی از ‏شیوه زندگی گذشتگان، دلایل نابودی آن ها و محیط پیرامونشان در اختیار باستان شناسان قرار داده است. ‏امروزه با توجه به توسعه کاربرد های ‏GIS‏ در نمایش و مدل سازی چند بعدی مناطق، بنا ها و آثار باستان ‏شناسی، نقش سنجش از دور تولید اطلاعات روزانه، دقیق و کاربردی خواهد بود. ‏

close

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *