- Будівельне обладнання
- Геодезичне обладнання
- Дрони та 3D сканери
- Аксесуари
- Послуги
Археологічні дослідження потребують величезного терпіння, системного підходу та, насамперед, безкомпромісної точності. Поблизу села Плачі-Дол у північно-східній Болгарії команда польських і болгарських науковців досліджує залишки кургану ямної культури, датованого приблизно 3000 роком до н. е. Для документування археологічних знахідок, просторової фіксації поховань та створення цифрових моделей дослідники використовують сучасні геодезичні технології, зокрема обладнання TOPCON.
Попри зовнішню простоту, кургани є надзвичайно складними археологічними об'єктами. Їх формування могло тривати сотні років: давні поховання використовували повторно, у насипах облаштовували нові могили, додавали шари ґрунту, дерев'яні та кам'яні конструкції. Для правильного відтворення історії такого об'єкта необхідно точно задокументувати кожен етап розкопок і просторове положення всіх виявлених елементів.
Міжнародний дослідницький проєкт «Спільноти ямної культури на порозі Балкан» реалізується Інститутом археології та етнології Польської академії наук у співпраці з Національним археологічним інститутом із музеєм при Болгарській академії наук.
Курганний комплекс поблизу села Плачі-Дол у північно-східній Болгарії.
На відміну від багатьох інших польових досліджень, археологічні розкопки є незворотним процесом. Щоб дослідити поховання або давню конструкцію, археологам доводиться послідовно знімати шари ґрунту. Після цього повернути об'єкт до його первісного стану вже неможливо.
Саме тому особливого значення набуває точність просторової документації. Кожен розкритий горизонт, межа поховання, розташування окремих предметів і взаємне положення конструкцій повинні бути зафіксовані з сантиметровою детальністю.
Головна мета дослідників — відтворити послідовність виникнення, перебудови та використання кургану протягом різних історичних періодів. Навіть невелика помилка під час фіксації просторового положення археологічного об'єкта може ускладнити подальшу інтерпретацію або призвести до безповоротної втрати важливої наукової інформації.
Щоб отримати максимально повну й достовірну картину археологічних нашарувань та давніх поховань, дослідники використали кілька взаємодоповнювальних геодезичних технологій.
Супутникові GNSS-вимірювання забезпечували оперативне визначення координат у польових умовах. Електронний тахеометр дозволяв точно вимірювати точки у важкодоступних місцях і на вертикальних поверхнях, а аерофотознімання забезпечувало матеріали для побудови детальних тривимірних моделей.
Такий комплексний підхід дозволяв поєднувати оперативність польової роботи з високою точністю документування, не перериваючи без необхідності сам процес археологічних розкопок.
Використання тахеометра TOPCON під час документування археологічного розрізу.
Для щоденних інтенсивних вимірювань у режимі RTK команда археологів використовувала сучасний GNSS-приймач TOPCON HiPer XR у поєднанні з польовим контролером TOPCON FC-6400.
Супутникові вимірювання забезпечували швидке виконання широкого спектра завдань безпосередньо під час розкопок. Зокрема, обладнання використовували для:
Окремі зразки, відібрані безпосередньо під час розкопок, використовуються для спеціалізованих лабораторних досліджень, зокрема радіовуглецевого датування та хімічних аналізів. Точна фіксація місця їх походження є надзвичайно важливою для правильного зіставлення результатів лабораторних досліджень зі стратиграфією археологічного об'єкта.
Завдяки швидкій ініціалізації RTK-рішення та високій продуктивності TOPCON HiPer XR археологи могли реєструвати координати окремих знахідок і складних конструкцій практично без зупинення основних робіт.
Не менш важливою була можливість отримання надійної геодезичної прив'язки для фотограмметричних моделей, які створювалися на наступних етапах досліджень.
Визначення просторового положення археологічних об'єктів за допомогою GNSS-технологій TOPCON.
Важливим доповненням супутникових технологій стали традиційні оптичні вимірювання. Для виконання цих робіт використовували електронний тахеометр TOPCON серії OS із можливістю вимірювання відстаней без відбивача.
Особливу цінність тахеометр мав під час документування вертикальних поверхонь археологічних розрізів. У деяких місцях висота відкритих стінок розкопу становила від 1,5 до 2 метрів і більше.
За таких умов GNSS-вимірювання не завжди є найзручнішим способом фіксації точок. Необхідність забезпечити приймання супутникових сигналів, складність встановлення віхи безпосередньо біля вертикального профілю та обмежений доступ до окремих елементів створюють додаткові труднощі.
Тахеометр дозволяв точно визначати просторове положення характерних точок без безпосереднього встановлення віхи на вимірювану поверхню. Це особливо важливо для фіксації меж археологічних шарів, характерних змін структури ґрунту та інших деталей вертикальних розрізів.
Крім того, тахеометр використовувався як резервний вимірювальний інструмент. У разі тимчасової втрати супутникового сигналу або недоступності RTK-поправок команда могла продовжувати документування за допомогою оптичних вимірювань.
Можливість оперативно переходити між GNSS і тахеометричним зніманням забезпечувала безперервність робочого процесу та зменшувала залежність дослідників від умов приймання супутникових сигналів.
Електронний тахеометр TOPCON серії OS під час польових вимірювань.
Ще одним важливим елементом комплексної документації стало аерофотознімання. Для отримання зображень із повітря дослідники використовували безпілотний літальний апарат DJI Matrice 4E.
Аерофотознімання дозволяло оперативно документувати відкриті археологічні конструкції, окремі ділянки розкопок і загальний рельєф кургану з ракурсів, недоступних для традиційного наземного фотографування.
Отримані фотографії високої роздільної здатності використовувалися для фотограмметричної реконструкції. У результаті створювалися детальні тривимірні моделі як окремих археологічних конструкцій, так і всієї досліджуваної території.
Такі моделі дозволяють досліджувати просторове положення об'єктів у їх природному контексті, аналізувати взаємне розташування поховань, конструкцій і археологічних шарів та зберігати цифровий стан розкопу на певному етапі досліджень.
DJI Matrice 4E використовується для аерофотознімання та просторового документування кургану.
Цифрові моделі, сформовані на основі аерофотознімання, дозволяють не лише створювати наочні тривимірні реконструкції, а й отримувати важливі геометричні характеристики археологічних об'єктів.
На їх основі можна створювати карти висот, аналізувати особливості рельєфу та планувати наступні етапи розкопок. У матеріалі також згадується використання результатів LiDAR-сканування для підготовки висотних даних.
Особливо важливим є можливість зберігати цифрові копії ділянок, які надалі будуть змінені внаслідок археологічних робіт. Фотограмметрична модель фіксує стан розкопу на конкретний момент часу, дозволяючи згодом повертатися до нього під час аналізу знахідок і реконструкції послідовності історичних подій.
Поєднання геодезичної прив'язки, фотографій і тривимірної геометрії забезпечує значно повнішу документацію, ніж окремі фотографії або креслення. Це дає науковцям можливість повторно аналізувати археологічну ситуацію вже після завершення відповідного етапу розкопок.
Приклад цифрового просторового моделювання археологічного об'єкта.
Однією з особливостей проєкту стало поєднання результатів різних технологій вимірювання. Дані GNSS-приймача, електронного тахеометра та безпілотного літального апарата об'єднувалися безпосередньо під час польових робіт, а надалі накопичувалися у спільній просторовій базі даних у середовищі GIS.
Завдяки цьому дослідники могли працювати з узгодженою системою просторової інформації, що містила координати археологічних знахідок, результати вимірювань, зображення та цифрові моделі досліджуваних конструкцій.
Використання кількох технологій дозволило не лише підвищити повноту документації, а й раціонально розподілити завдання між різними видами обладнання.
Практичний досвід дослідницької експедиції показав, що правильно підібраний комплекс геодезичних технологій дозволяє суттєво підвищити ефективність археологічних робіт.
У результаті дослідники отримали комплексну цифрову документацію, яка дозволяє працювати з просторовими даними не лише під час розкопок, а й на подальших етапах лабораторного аналізу та інтерпретації археологічних знахідок.
Аерофотознімання дозволяє зберегти вигляд археологічних конструкцій на кожному етапі дослідження.
Археологія має одну принципову особливість: під час дослідження об'єкт поступово змінюється або руйнується. Провести ті самі розкопки вдруге неможливо. Саме тому якість документування визначає, який обсяг інформації про минуле залишиться доступним майбутнім дослідникам.
Застосування сучасних вимірювальних технологій дозволяє зберігати не лише координати окремих знахідок, а й просторові взаємозв'язки між усіма елементами археологічної пам'ятки. Фотограмметричні моделі, геодезичні вимірювання та GIS-дані створюють цифровий архів, до якого науковці можуть повертатися навіть через десятиліття після завершення польових досліджень.
Досвід польсько-болгарської експедиції демонструє, що обладнання TOPCON і сучасні технології аерофотознімання можуть відігравати важливу роль не лише у традиційній геодезії та будівництві, а й у збереженні унікальної археологічної спадщини.
Завдяки точній цифровій документації історія, яку зберігали болгарські кургани протягом приблизно п'яти тисяч років, залишатиметься доступною для подальшого наукового вивчення.
Сучасні GNSS-приймачі, електронні тахеометри та польові контролери TOPCON створені для професійних завдань, де важливі точність, надійність і можливість працювати з різними методами вимірювання. Археологічні дослідження у Болгарії є показовим прикладом того, як ці технології доповнюють одна одну та допомагають вирішувати нетипові інженерні й наукові завдання.
ТНТ ТПІ — офіційний представник TOPCON в Україні. Компанія пропонує професійне геодезичне обладнання, консультації щодо вибору оптимальної конфігурації приладів, технічну підтримку та сервісне обслуговування.
Матеріали та інформацію для підготовки оригінального дослідження надали за сприяння доктора Томаша Оберца (Tomasz Oberc). Додаткову інформацію про діяльність дослідників можна знайти на сторінках Інституту археології та етнології Польської академії наук.
