Научная статья на тему 'Совершенствование геодезических технологий при обеспечении археологических исследований (по материалам экспедиции 2017 г. )'

Совершенствование геодезических технологий при обеспечении археологических исследований (по материалам экспедиции 2017 г. ) Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
416
67
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРХЕОЛОГИЯ / ARCHEOLOGY / ПАМЯТНИКИ / MONUMENTS / НАХОДКИ / ТОПОГРАФИЧЕСКАЯ СЪЕМКА / TOPOGRAPHIC PHOTOGRAPHY / АЭРОФОТОСЪЕМКА / AERIAL PHOTOGRAPHY / ГНСС / GNSS / ЭЛЕКТРОННЫЙ ТАХЕОМЕТР / ELECTRONIC TOTAL STATION / DISCOVERIES / SURVEYING

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Быков Л. В., Богданов А. А., Куликов Д. А., Осипов П. С., Федоровский А. А.

Представлен обзор результатов комплексных исследований археологов, геодезистов и геологов на археологических памятниках «Ананьино I» и «Междуречье III». Обобщен опыт совместных работ, выполненных в период с 2011 по 2017 г. Рассмотрены основные направления совершенствования прикладных геодезических изысканий при проведении археологических раскопок. Использование глобальных навигационных спутниковых систем, методов дистанционного зондирования, наземной стереофотограмметрической съемки, географических информационных систем главные направления совершенствования геодезических технологий в археологии. Выполнен анализ технологии геодезических работ на археологических объектах по материалам экспедиции 2017 г. Исследованы методики создания съемочного обоснования с помощью глобальных навигационных спутниковых систем и электронных тахеометров, нивелирования поверхности, топографической съемки находок и создания археологических планов. В результате разработана методика контроля исходных данных при создании съемочного обоснования, улучшена система полевого кодирования археологических объектов. В частности, упрощена кодировка объектов, расширен классификатор археологических находок. Это позволило автоматизировать процесс камеральной обработки результатов нивелирования поверхности и топографической съемки. Выполнена топографическая съемка памятника IX-X века новой эры «Междуречье III». По материалам съемки установлены границы памятника для постановки на кадастровый учет. Изучена история одного из первых русских поселений на территории Омского Прииртышья. Подготовлены новые материалы для компьютерного моделирования археологических памятников. Внедрение методики геодезического сопровождения археологических исследований позволило повысить достоверность научных выводов по планиграфии поселений и жилищ, интерпретации найденных артефактов, уточнить границы археологических памятников, определить направление дальнейших исследований.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Быков Л. В., Богданов А. А., Куликов Д. А., Осипов П. С., Федоровский А. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

THE IMPROVEMENT OF SURVEYING TECHNOLOGIES IN THE PROVISION OF ARCHAEOLOGICAL RESEARCH (BASED ON THE MATERIALS OF THE EXPEDITION IN 2017)

An overview of the results of complex researches of historians, archaeologists, ethnologists, anthropologists, surveyors and geologists on archaeological monuments “Ananjino 1” and “Mezhdurechje 3”. The experience of joint work is performed in the period from 2011 to 2017 was generalized. In the article is given an overview of the main directions of improvement of applied surveys in archaeological excavations. The main directions of improvement of geophysical technologies in archaeology are use of global navigation satellite systems, remote sensing techniques, ground-based stereophotogrammetrical survey and geographical information systems. The analysis of the technology of surveying at archaeological sites was performed according to the materials of the expedition of 2017 year. There were investigated and improved methods of creating survey ground using global positioning satellite systems and electronic tacheometers, leveling the surface, topographic survey of the finds and the creation of archaeological plans. In the result was developed a technique to control the source data during creation of a survey ground and improved system of field coding of archaeological sites. In particular, was developed a simplified encoding of the object, and extended classifier archaeological finds. These allowed to automatize the process of post-processing of the results of the leveling surface and topographic photography. It was performed topographic photography of the archaeological site IX-X century of new age of Mezhdurechje 3. The boundaries of the monument for their statement on the cadastral account were established according to the materials of the photography. There is studied the history of one of the first Russian settlements in Western Siberia. There were prepared new materials for computer modeling of archaeological sites, introduced the methods of geodetic support of archaeological research that have allow to increase reliability of scientific findings regarding planigraphy of settlements and dwellings, interpretation of found artifacts, define the boundaries of archaeological monuments and determine the direction for future research.

Текст научной работы на тему «Совершенствование геодезических технологий при обеспечении археологических исследований (по материалам экспедиции 2017 г. )»

НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 528.48+904

Л.В. БЫКОВ, А.А. БОГДАНОВ, ДА. КУЛИКОВ, П С. ОСИПОВ, А.А. ФЕДОРОВСКИЙ

Омский государственный аграрный университет имени П.А. Столыпина, Омск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ АРХЕОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (ПО МАТЕРИАЛАМ ЭКСПЕДИЦИИ 2017 г.)

Представлен обзор результатов комплексных исследований археологов, геодезистов и геологов на археологических памятниках «Ананьино I» и «Междуречье III». Обобщен опыт совместных работ, выполненных в период с 2011 по 2017 г. Рассмотрены основные направления совершенствования прикладных геодезических изысканий при проведении археологических раскопок. Использование глобальных навигационных спутниковых систем, методов дистанционного зондирования, наземной стереофото-грамметрической съемки, географических информационных систем - главные направления совершенствования геодезических технологий в археологии. Выполнен анализ технологии геодезических работ на археологических объектах по материалам экспедиции 2017 г. Исследованы методики создания съемочного обоснования с помощью глобальных навигационных спутниковых систем и электронных тахеометров, нивелирования поверхности, топографической съемки находок и создания археологических планов. В результате разработана методика контроля исходных данных при создании съемочного обоснования, улучшена система полевого кодирования археологических объектов. В частности, упрощена кодировка объектов, расширен классификатор археологических находок. Это позволило автоматизировать процесс камеральной обработки результатов нивелирования поверхности и топографической съемки. Выполнена топографическая съемка памятника IX-X века новой эры «Междуречье III». По материалам съемки установлены границы памятника для постановки на кадастровый учет. Изучена история одного из первых русских поселений на территории Омского Прииртышья. Подготовлены новые материалы для компьютерного моделирования археологических памятников. Внедрение методики геодезического сопровождения археологических исследований позволило повысить достоверность научных выводов по планиграфии поселений и жилищ, интерпретации найденных артефактов, уточнить границы археологических памятников, определить направление дальнейших исследований.

Ключевые слова: археология, памятники, находки, топографическая съемка, аэрофотосъемка, ГНСС, электронный тахеометр.

Введение

Археологические исследования всегда сопровождаются геодезическими и картографическими работами. Еще 10-15 лет назад основными инструментами археологов были рулетка и нивелир. Технология работы с этими приборами не требовала специальных навыков, с геодезическими работами вполне справлялись сами археологи.

В начале XXI в. в геодезии произошла глобальная техническая революция. На смену традиционным методам топографической съемки пришли автоматизированные технологии, основанные на использовании спутникового позиционирования, дистанционного зондирования и географических информационных систем (ГИС) [1]. Работа

© Быков Л.В., Богданов А.А., Куликов Д.А., Осипов П.С., Федоровский А.А., 2018

с современной аппаратурой и программным обеспечением потребовала от исполнителей специальных знаний в области геодезии. Технические новшества стали востребованы и в полевых археологических исследованиях, так как позволили получить точные планы памятников и раскопанных объектов, привязать их к конкретным координатным системам [2]. В связи с этим в археологии появилась необходимость совместной работы специалистов разных областей знаний: геодезистов, геологов и др.

Прикладное применение геодезических методов требует учета специфики той области знаний, в интересах которой выполняются изыскания, в данном случае - археологии. Совместная работа с археологами на раскопках ведется нами с 2011 г. За это время несколькими поколениями студентов землеустроительного факультета ОмГАУ изучены особенности геодезических работ на раскопках, разработаны различные технологии их выполнения. В результате усовершенствованы методики инструментального высокоточного сопровождения раскопок с использованием глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) и электронных тахеометров (ЭТ), беспилотной аэрофотосъемки, изготовления фотопланов, наземной стереотопографической съемки скоплений находок, создания трехмерных моделей местности [3]. На этой основе археологами сформулирована концепция создания ландшафтных моделей памятников. Идея реализована на основе ГИС, позволяющей объединить все сведения, полученные при исследовании памятников, и реконструировать раскопанные объекты в виде трехмерных компьютерных моделей [4].

Предыдущие геодезические работы носили поисковый характер, их методика часто менялась в зависимости от особенностей изучаемых объектов. В настоящее время возникла необходимость обобщить накопленный опыт и дополнить имеющуюся технологию выполнения геодезических работ на археологических раскопках результатами исследований экспедиции 2017 г. Кроме того, изучение истории и археологии своей страны исключительно полезно для формирования правильного мировоззрения молодых людей. Такая постановка вопроса, на наш взгляд, актуальна.

Целью технической части работы является совершенствование методики наземных геодезических работ на археологических памятниках, выполняемых с помощью ГНСС и ЭТ.

Задачи:

• обзор объектов исследования,

• анализ ранее выполненных работ,

• исследование особенностей создания съемочного обоснования, съемки находок и нивелирования поверхности, топографической съемки памятников при постановке на кадастровый учет.

Обзор объектов исследования

Археологические исследования 2017 г. выполнялись на двух объектах. Первый -археологический комплекс ХУП-ХУШ вв. «Ананьино I». В 2004 г. С.С. Тихоновым в Тарском районе Омской области, близ села Екатерининское, обнаружен памятник археологии, получивший название «Ананьино I». В XVII в. здесь сформировалась одна из первых русских деревень на территории Омского Прииртышья. Исследование памятника начато в 2005 г. канд. ист. наук Л.В. Татауровой и продолжается сегодня. За весь период работ на памятнике раскопано около 2000 м2 площади на поселении и 360 м2 на кладбище. Изучено два жилищных комплекса, включавших пять жилищ. Зафиксировано более 1500 индивидуальных находок. Среди них монеты XVIII в., много предметов, относящихся к хозяйственно-бытовому комплексу: земледельческие орудия, охотничьи

и рыболовные снасти, бусы, серьги, нательные крестики. Фрагменты изделий из кожи: обувь (чирки, коты, башмаки, голенища сапог, подошвы от разных типов обуви и пр.), части ремней, детали одежды. Представительна коллекция керамики, в том числе черно- и краснолощеная, лепная и гончарная. Среди массовых находок - фрагменты китайского фарфора династий Мин и Цин (XVII-XVIII вв.) [5].

Второй объект исследования - археологический памятник Междуречье III, известен с 1990 г. Это курганный могильник Средневековья кимако-кыпчатского времени (IX-XII вв. н.э.). Объединение кимако-кыпчакских племен было самым поздним государственным образованием на севере Центральной Азии в древнетюркскую эпоху и просуществовало до конца X в. В дальнейшем племена мигрировали на территорию современного Алтая, Северо-Восточного Казахстана, а также на север Омской области [6].

Исследовательские работы на памятниках выполняют совместно специалисты Омского филиала Института Археологии и этнографии СО РАН (ОФ ИАЭТ СО РАН) и землеустроительного факультета Омского государственного аграрного университета (Омского ГАУ).

Анализ ранее выполненных геодезических работ

Геодезические работы на памятнике «Ананьино I» с использованием современных технологий начаты в 2011 г., впервые на этом объекте применена инструментальная съемка местности, выполненная с помощью ГНСС и ЭТ. В результате создан цифровой топографический план памятника с прилегающей территорией [4]. Сформулированы основные задачи по совершенствованию геодезического сопровождения археологических раскопок с необходимостью:

• детальной проработки методики создания съемочного обоснования;

• автоматизации съемки находок и нивелирования поверхности;

• применения методов дистанционного зондирования.

В сезонах 2012-2013 гг. исследованы методы дистанционного зондирования. С помощью беспилотного летательного аппарата выполнена аэрофотосъемка местности, созданы ортофотоплан и трехмерная модель территории памятника. Опробована наземная стереотопографическая съемка скоплений находок. Полученные материалы способствовали разработке концепции ландшафтных моделей местности [4].

Целями экспедиции 2013-2016 гг. стали раскопки жилищного комплекса, на котором обнаружены наиболее значимые находки и объекты, а также определение северо-восточной и юго-восточной границ деревни. На памятнике выполнена аэрофотосъемка с помощью квадрокоптера с предельно малых высот. Составленные фотопланы раскопов имеют разрешающую способность 1-2 см на местности. Эти материалы стали основой для создания трехмерной компьютерной модели изученной части памятника. Геодезисты сопровождали раскопки в течение всей экспедиции и накопили богатый опыт полевых работ. Значимым итогом этих сезонов, с точки зрения геодезии, стала разработка методики полевого кодирования археологических находок [4].

Задачей археологических исследований на памятнике «Ананьино I» в сезоне 2017 г. было уточнение северо-западного края поселения, завершение исследования жилищного комплекса, открытого в раскопе 2013-2014 гг. и изучение новой усадьбы. Поэтому для работы выбран ограниченный по площади участок местности (около 300 м2). Его местоположение выбрано с учетом результатов раскопок прошлых лет. Так, с юго-запада участок граничит с раскопом 2014 г., с большой долей вероятности предполагалось, что именно на этой площади была жилая постройка. Планируемые геодезические работы включали: создание съемочного обоснования, разбивку сетки,

нивелирование дневной поверхности, съемку находок и нивелирование поверхности на каждом уровне (штыке) раскопок.

В планах экспедиции была также топографическая съемка памятника «Междуречье III». Памятник расположен в 1,5 км к северу от Ананьино I, на берегу р. Иртыша, на закрытой растительностью местности. В сезоне 2017 г. планировалась съемка незначительной площади памятника, около 2 га. Для его картографирования необходимы создание съемочного обоснования в единой системе координат с памятником «Ананьи-но I» и наземная тахеометрическая съемка с отображением рельефа горизонталями, проведенными через 0,25 м.

Объем геодезических работ на обоих памятниках оказался сравнительно небольшим. Расположение памятника «Междуречье III» в лесной местности, а также ограниченная площадь раскопа на памятнике «Ананьино I» предопределили выбор методов выполнения геодезических работ. Целесообразным было создание съемочного обоснования с помощью глобальных навигационных спутниковых систем. Детальную съемку местности, нивелирование поверхности и координирование находок имело смысл осуществлять с помощью электронного тахеометра. Применение методов дистанционного зондирования ввиду указанных особенностей объектов съемки не планировалось.

Основной задачей геодезии в сезоне 2017 г. стало совершенствование методики геодезического сопровождения археологических исследований с учетом специфики археологических раскопок.

Исследование особенностей создания съемочного обоснования

Съемочное обоснование - это сеть геодезических знаков, относительно которых выполняется определение координат характерных контуров местности для создания плана территории. Расположение и плотность пунктов этого обоснования обычно устанавливают в соответствии с выбранным методом съемки рельефа и ситуации. Методы и точность его создания регламентируются нормативными документами [7].

В нашем случае съемочное обоснование было представлено базовой станцией (BS) и двумя ориентирными пунктами (OR1, OR2), расположенными в непосредственной близости к раскопу. При их использовании были созданы условия для тахеометрической съемки находок и нивелирования поверхности на раскопе памятника «Ананьино I». Еще один базис (Курган 1, Курган 2) был заложен в 1,5 км к северу от памятника, предназначался он для обеспечения топографической съемки на памятнике «Междуречье III». Съемочное обоснование, как и в прошлые годы, создавалось комбинированным способом. Координаты базовой станции определяли по результатам статических наблюдений в абсолютном режиме методом «Precise Point Positioning» (PPP) [8]. Вычисления выполнены в программном комплексе «GrafNav Version 8.50.2422»; координаты базовой станции - в системе координат WGS84, в проекции Меркатора UTM 43N. Данные представлены в протоколе уравнивания координат базовой станции (рис. 1).

Согласно приведенному протоколу точность позиционирования в плане и по высоте составила 0,01 м, что отвечает нормативным требованиям, предъявляемым самым крупным масштабам картографирования. Допустимая средняя погрешность положения точек съемочного обоснования в плане не должна превышать 0,1 мм в масштабе создаваемого плана, а по высоте - 0,1 от высоты сечения рельефа [9]. Из этих допусков следует: приведенные погрешности обеспечивают необходимую точность картографирования в масштабе 1 : 100 с высотой сечения рельефа 0,1 м. Эти параметры съемки наилучшим образом подходят для составления археологических планов, поскольку

площадь раскопов сравнительно мала, а плотность находок чрезвычайно велика. Малая высота сечения рельефа также удобна для построения горизонталей, так как поверхность земли при раскопках выравнивается практически в плоскость.

Рис. 1. Протокол уравнивания координат базовой станции методом «Precise Point Positioning» (РРР)

Таким образом, точность построения съемочного обоснования в системе координат WGS84 отвечает требуемым параметрам картографирования.

Координаты ориентирных точек и базис определяли относительно базовой станции в режиме «Real Time Kinematic» (RTK). Расположение исследуемых памятников и точек съемочного обоснования представлено на схеме (рис. 2).

Рис. 2. Схема расположения памятников и точек съемочного обоснования

Контроль создания съемочного обоснования выполнен с помощью ЭТ. Были установлены координаты ориентирных пунктов (ОЮ, ОЯ2) относительно базовой

станции (ББ). В результате обнаружены грубые ошибки в координатах определяемых точек. Причина погрешностей была неочевидна, поскольку и приемники ГНСС, и ЭТ, и методики измерений в равной степени могли являться источником ошибок. Проверка масштабного коэффициента ЭТ не выявила отклонений от ранее калиброванного значения. А вот анализ технологии создания съемочного обоснования с помощью ГНСС позволил выявить источник грубых ошибок. Выяснилось, что в процессе подготовки базовой станции к работе в режиме ЯТК имелись бесконтрольные операции, а именно преобразование прямоугольных координат базовой станции из системы иТМ 43К в широту и долготу и их ввод в память базового приемника. Так, погрешность введенных в приемник значений координат составила 0.01459о по широте и 0.00716'' по долготе. Согласно чертежу (рис. 2) эти ошибки должны привести к отклонениям прямоугольных координат на местности, вычисляемым по формуле

АХ = Я • tg(ф),

где Я - средний радиус Земли; ф - погрешность широты (долготы).

Рис. 3. Влияние погрешности широты на изменение прямоугольных координат точки По вышеприведенной формуле выполнен приближенный расчет (табл. 1).

Таблица 1

Расчет отклонений прямоугольных координат

Координаты BS из уравнивания, ° Координаты BS в приемнике, ° Расхождение координат, '' Расхождение координат, м

56,84202976 56,8420257 0,01459 0,45

74,57320815 74,57320616 0,00716 0,22

Для исключения подобных грубых ошибок в методику создания съемочного обоснования внесены изменения:

• для обеспечения объективного контроля данных в режиме (PPP) необходимо синхронное наблюдение двумя ГНСС приемниками двух точек исходного базиса, например, BS и OR1;

• готовность ГНСС к работе в режиме RTK, а также ориентирование ЭТ необходимо проверять по исходному базису.

Дополнения к методике создания съемочного обоснования, полученные в результате исследования, позволяют контролировать работоспособность приборов в процессе эксплуатации на объекте и проверять корректность подготовки и ввода исходных данных в память приборов.

Исследование особенностей нивелирования поверхности и съемки находок

Раскопки начинаются с нивелирования дневной поверхности на выбранном участке местности. Для этого закрепляется исходный репер, разбивается сетка квадратов соответствующей плотности, выполняется нивелирование поверхности по квадратам, вычисляются превышения пикетов относительно исходного репера, строится матрица высот и горизонтали с высотой сечения 0,1 м. Процесс нивелирования и построения цифровой модели рельефа (ЦМР) повторяется на каждом последующем уровне раскопок. Глубину очередного уровня принимают равной 20 см, условно называемой «одним штыком». Количество «штыков», на которые углубляется раскоп, зависит от мощности культурного слоя.

На памятнике «Ананьино I» нивелирование выполнялось с помощью ЭТ: дневная поверхность по сетке с шагом 0,5 м, а на последующих штыках - с шагом 1,0 м. Глубина раскопа - 4 штыка. По результатам нивелирования построены цифровые модели рельефа (рис. 4).

а б в

Рис. 4. Цифровые модели рельефа: а - дневной поверхности; б - первого штыка; в - второго штыка

Понятие штык (горизонт) имеет большое значение для группировки находок при съемке археологических объектов. Все находки по мере нахождения классифицируют и относят к определенному уровню залегания, соответствующему глубине очередного штыка. Таким образом, находки фиксируют в слоях в соответствии с их условными обозначениями, а также в зависимости от глубины залегания. Это позволяет упорядочить расположение находок при составлении археологических планов и облегчить их изучение при исследовании памятника.

При картографировании расслоение находок выполняется с помощью классификатора археологических объектов, а уровни представляются отдельными планами, которые можно загружать в любой комбинации. Эти функции в полной мере реализуются в известных географических информационных системах (ГИС) «Панорама» и «Мар1пЮ». Рабочие материалы съемок оформлялись с помощью этих ГИС.

Для ускорения съемки и камеральной обработки результатов используют систему полевого кодирования археологических объектов, ее основа - классификатор. Любую находку или археологический объект заносят в таблицу классификатора, в которой

отражается название объекта, его свойства, условное обозначение на плане, и присваивают цифровой код. На этапе полевых измерений выполняется съемка точечных находок и площадных объектов. В электронном тахеометре создается проект, прибор устанавливается на базовую станцию (BS) и ориентируется на исходный пункт (OR1, OR2). В местоположении находки устанавливают веху с отражателем, ее координаты вычисляют и сохраняют в проекте электронного тахеометра. Каждой находке присваивают порядковый номер и код классификатора. Находки фиксируют в полевом журнале, им присваивают наименование квадрата сетки и номер штыка, на котором они были найдены.

Таким образом, в процессе съемки формируется вся необходимая информация для автоматического создания точечных объектов на плане. С помощью представленной технологии составлен план находок (рис. 5).

53

57 ¿6 * 51

¿S .48 3 со г- 4i "=51

46 45 63 55

¿И /2 & ¿8 ёо

60 & Í1 /5 £9

Рис. 5. Фрагмент плана находок на первом «штыке» раскопок

При выполнении съемки площадных объектов необходимо выбрать несколько характерных точек, расположенных на границе найденного объекта, измерить их координаты с присвоением кода классификатора, составить абрис каждого найденного площадного объекта с информацией о типе границы. Оформление площадных объектов на плане требует ручной доработки, в частности, формирования площадного объекта и отображения границы объекта.

При камеральной обработке использовались программы:

• TSagent - для передачи данных с тахеометра в компьютер;

• SystemFieldCode - для преобразования формата файла, принятого с тахеометра в формат ГИС и ЦФС;

• MapInfo, Фотомод и Панорама - для построения ЦМР и планов находок;

• CorelDraw - для подготовки археологических планов.

В процессе работы на объекте в сезоне 2017 г. в методику съемки были внесены изменения: разработан классификатор для ГИС «MapInfo», классификатор дополнен новым пунктом - «пикетом» для создания ЦМР, построение ЦМР выполнено в цифровой

фотограмметрической системе «Фотомод» (ЦФС «Фотомод») по алгоритму «гладкой модели», реализовано полуавтоматическое построение площадных объектов.

Топографическая съемка археологического памятника «Междуречье III»

Памятник представляет могильник Средневековья кимако-кыпчатского времени (IX-XII вв. н.э.) [10]. Целью археологических исследований памятника «Междуречье III» было изучение путей миграции кочевников с верхнего Иртыша в Западную Сибирь. Топографическая съемка выполнялась для определения границ памятника и постановки их на государственный кадастровый учет. Технологией предусматривались: рекогносцировка местности, создание съемочного обоснования, топографическая съемка местности, составление топографического плана территории.

Памятник находится на правом берегу р. Иртыша, в прибрежной зоне, на территории, заросшей деревьями и кустарником. Рельеф грядовый с перепадом высот 2-3 м на расстоянии 50-60 м. На вершинах гряд читаются курганы.

При рекогносцировке использовались кроки, составленные во время археологической разведки памятника в 1990 г. По ним определяли границы съемки. Курганы помечали специальными пронумерованными кольями. Номер кола соответствовал номеру кургана в кроках.

Съемочное обоснование создавалось методом спутникового позиционирования относительно базовой станции BS, расположенной на памятнике «Ананьино I». Наблюдения проведены в режиме RTK. Сгущение съемочного обоснования выполнено про-ложением замкнутого планово-высотного тахеометрического хода (рис. 6).

Рис. 6. Схема построения съемочного обоснования на памятнике «Междуречье III»

Технические характеристики съемочного обоснования отвечают нормативным требованиям (табл. 2).

Анализ построения съемочной сети показывает, что сгущение съемочного обоснования выполнено с допустимыми невязками. Однако исходный базис был создан бесконтрольно. При выполнении аналогичных работ в дальнейшем следует координировать локальный базис сериями синхронных статических наблюдений. Как показали

наши исследования, в этом случае возможна оценка точности результатов построения сети, исключены бесконтрольные операции.

Технические характеристики съемочного обоснования

Таблица 2

№ п/п Техническая характеристика Значения

1 Количество точек в ходе 13

2 Длина хода, м 643

3 Абсолютная невязка хода в плане, м 0,031

4 Относительная невязка хода 1/21000

5 Невязка хода по высоте, мм 7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

6 Допустимая относительная невязка в плане, м 1/2000

7 Допустимая невязка по высоте, мм 38

Съемка местности осуществлена электронным тахеометром с точек съемочного обоснования. В первую очередь были сняты маркированные курганы. Модель рельефа местности создавалась набором пикетов на структурных линиях (линиях перегиба рельефа). ЦМР строилась по пикетам и структурным линиям в ЦФС «Фотомод». Результатом построения является матрица высот (рис. 7).

Рис. 7. Матрица высот и горизонтали на памятнике «Междуречье III»

По топографическому плану впоследствии выполнено установление границ памятника и постановка их на государственный кадастровый учет.

Раскопки на памятнике «Междуречье III» носили локальный характер. В сезоне 2017 г. раскопано 3 кургана. В одном обнаружено захоронение воина-степняка с предметами вооружения и уздечным набором. В двух других курганах - женские захоронения с характерными для потчевашской культуры [10] глиняными кувшинами и различными украшениями.

Заключение

В результате комплексных научно-исследовательских работ, выполненных на археологических памятниках «Ананьино I» и «Междуречье III» в 2017 г. раскопаны новые археологические объекты, на их основании продолжено изучение средневекового периода Западной Сибири (IX-XII в.в. н.э.), а также периода первых русских поселений в Сибири (XVII-XVIII вв.). Дополнена новыми материалами ландшафтная модель местности, созданная в предыдущие годы. Усовершенствована методика геодезического и картографического сопровождения археологических раскопок. Подготовлены новые данные для компьютерной реконструкции археологических памятников.

L.V. Bykov, A.A. Bogdanov, D.A. Kulikov, P.S. Osipov, A.A. Fedorovsky Omsk State Agrarian University named after P.A. Stolypin, Omsk

The improvement of surveying technologies in the provision of archaeological research (based on the materials of the expedition in 2017)

An overview of the results of complex researches of historians, archaeologists, ethnologists, anthropologists, surveyors and geologists on archaeological monuments "Ananjino 1" and "Mezhdurechje 3". The experience of joint work is performed in the period from 2011 to 2017 was generalized. In the article is given an overview of the main directions of improvement of applied surveys in archaeological excavations. The main directions of improvement of geophysical technologies in archaeology are use of global navigation satellite systems, remote sensing techniques, ground-based stereophotogrammetrical survey and geographical information systems. The analysis of the technology of surveying at archaeological sites was performed according to the materials of the expedition of 2017 year. There were investigated and improved methods of creating survey ground using global positioning satellite systems and electronic tacheometers, leveling the surface, topographic survey of the finds and the creation of archaeological plans. In the result was developed a technique to control the source data during creation of a survey ground and improved system of field coding of archaeological sites. In particular, was developed a simplified encoding of the object, and extended classifier archaeological finds. These allowed to automatize the process of post-processing of the results of the leveling surface and topographic photography. It was performed topographic photography of the archaeological site IX-X century of new age of Mezhdurechje 3. The boundaries of the monument for their statement on the cadastral account were established according to the materials of the photography. There is studied the history of one of the first Russian settlements in Western Siberia. There were prepared new materials for computer modeling of archaeological sites, introduced the methods of geodetic support of archaeological research that have allow to increase reliability of scientific findings regarding planigraphy of settlements and dwellings, interpretation of found artifacts, define the boundaries of archaeological monuments and determine the direction for future research.

Keywords: archeology, monuments, discoveries, surveying, topographic photography, aerial photography, GNSS, electronic total station.

Список литературы

1. Малинников В.А. [и др.]. Методика геоинформационного моделирования структуры древних поселений на основе фрактальных методов // Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 2009. № 3. С. 76-79.

2. Новиков В.В., Плетняков П.А. О создании единой цифровой модели ландшафта археологического комплекса «Гнёздово» // Геопрофи. 2017. № 1. С. 26-29.

3. Орлов П.В, Татаурова Л.В., Лашов М.В. Использование беспилотных летательных аппаратов и систем высокоточного спутникового пози-

References

1. Malinnikov V.A. [i dr.]. Metodika geoin-formacionnogo modelirovaniya struktury drevnih poselenij na osnove fraktal'nyh metodov // Izv. vuzov. Geodeziya i aerofotos'emka. 2009. № 3. S. 76-79.

2. Novikov V.V., Pletnyakov P.A. O sozdanii edinoj cifrovoj modeli landshafta arheologicheskogo kompleksa "Gnyozdovo" // Geoprofi. 2017. № 1. S. 26-29.

3. Orlov P. V., Tataurova L.V., Lashov M.V. Ispol'zovanie bespilotnyh letatel'nyh apparatov i sis-tem vysokotochnogo sputnikovogo pozicionirovaniya

ционирования для построения трехмерных ландшафтных моделей археологических памятников // Виртуальная археология (неразрушающие методы исследований, моделирование, реконструкции) : материалы Первой Междунар. конф. / Государственный Эрмитаж. СПб. : Изд-во Гос. Эрмитажа, 2013. С. 36-44.

4. Татаурова Л.В., Быков Л.В., Светлейший А.З., Орлов П.В. Создание ландшафтных моделей местности и трехмерная реконструкция археологических памятников // Интерэкспо ГЕО-Сибирь-2016. XI Междунар. науч. конгр. : Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия : Междунар. науч. конф. : сб. материалов : в 2 т. (Новосибирск, 13-25 апреля 2016 г.). Новосибирск : СГГА, 2016. Т. 2. С. 124-129.

5. Татаурова Л.В., Крих А.А. Система жизнеобеспечения сибирской деревни Ананьино в XVII-XVIII вв. (по археологическим и письменным источникам) // Былые годы. 2015. Т. 37, вып. 3. С. 479-490.

6. Савинов Д.Г. Народы Южной Сибири в древнетюркскую эпоху : монография. Л. : Изд-во ЛГУ, 1984. 174 с.

7. Инструкция по топографическим съемкам в масштабах 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000 и 1 : 500 : ГКИНП-02-033-82. Введ. 1983-01-01. М. : НЕДРА, 1982. 98 с.

8. Leandro R.F. (2009). Precise Point Positioning with GPS: A New Approach for Positioning, Atmosfpheric Studies, and Signal Analyses. Ph.D. dissertation, Department of Geodesy and Geomatics Engineering, Technical Report No. 267, University of New Brunswick, Fredericton, New Brunswick, Canada, 232 pp.

9. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция : СНиП 11-02-96-2016. Введ. 2017-0701. М. : Изд-во стандартов, 2016. 169 с.

10. Троицкая Т.Н., Новиков А.В. Археология Западно-Сибирской равнины : учеб. пособие. Новосибирск, 2004. 136 с.

Быков Леонид Васильевич, канд. техн. наук, доцент, Омский ГАУ, [email protected]; Богданов Алексей Александрович, студент, Омский ГАУ; Куликов Дмитрий Алексеевич, студент, Омский ГАУ; Осипов Петр Сергеевич, студент, Омский ГАУ; Федоровский Александр Александрович, студент, Омский ГАУ.

dlya postroeniya trehmernyh landshaftnyh modelej arheologiche-skih pamyatnikov // Virtual'naya arhe-ologiya (nerazrushayushchie metody issledovanij, modelirova-nie, rekonstrukcii) : materialy Pervoj Mezhdunar. konf. / Gosudarstvennyj Ermitazh. SPb. : Izd-vo Gos. Ermitazha, 2013. S. 36-44.

4. Tataurova L.V., Bykov L.V., Svetlejshij A.Z., Orlov P.V. Sozdanie landshaftnyh modelej mestnosti i trehmernaya rekonstrukciya arheolo-gicheskih pamyatnikov // Interekspo GEO-Sibir'-2016. HI Mezhdunar. nauch. kongr. : Geodeziya, geoinformatika, kartografiya, markshejderiya : Mezhdunar. nauch. konf. : sb. mate-rialov : v 2 t. (Novosibirsk, 13-25 aprelya 2016 g.). Novosibirsk : SGGA, 2016. T. 2. S. 124-129.

5. Tataurova L.V., Krih A.A. Sistema zhizne-obespecheniya sibirskoj derevni Anan'ino v XVII-XVIII vv. (po arheologicheskim i pis'mennym istochnikam) // Bylye gody. 2015. Tom. 37, vyp. 3. S. 479-490.

6. Savinov D.G. Narody Yuzhnoj Sibiri v drevnetyurkskuyu epohu : monografiya. L. : Izd-vo LGU, 1984. 174 s.

7. Instrukciya po topograficheskim s'emkam v masshtabah 1 : 5000, 1 : 2000, 1 : 1000 i 1 : 500 : GKINP-02-033-82. Vved. 1983-01-01. M. : NEDRA, 1982. 98 s.

8. Leandro R.F. (2009). Precise Point Positioning with GPS: A New Approach for Positioning, Atmosfpheric Studies, and Signal Analyses. Ph.D. dissertation, Department of Geodesy and Geomatics Engineering, Technical Report №. 267, University of New Brunswick, Fredericton, New Brunswick, Canada, 232 pp.

9. Inzhenernye izyskaniya dlya stroitel'stva. Osnovnye polozheniya. Aktualizirovannaya redak-ciya : SNiP 11-02-96-2016. Vved. 2017-07-01. M. : Izd-vo standartov, 2016. 169 s.

10. Troickaya T.N., Novikov A.V. Ar-heologiya Zapadno-Sibirskoj ravniny : ucheb. po-sobie. Novosibirsk, 2004. 136 s.

Bykov Leonid Vasilievich, Cand. techn. Scie., Doc., Omsk SAU, [email protected]; Bogdanov Alexey Alexandrovich, student, Omsk SAU; Kulikov Dmitry Alexseevich, student, Omsk SAU; Osipov Peter Sergeevich, student, Omsk SAU; Fedorovsky Alexander Alexandrovich, student, Omsk SAU.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.