Projekt nedestruktivního archeologického výzkumu

III. 2. 1. 3.  Vesmírný průzkum Země a družicová data

 

Obor, který se zabývá shromažďováním a zpracováním informací o jevech a objektech na zemském povrchu – a patří proto mezi geoinformační technologie – je u nás označován jako dálkový průzkum Země (DPZ). Je to soubor metod založených na fyzikálních principech, resp. na interakci elektromagnetického záření se zkoumaným objektem, přičemž data produkovaná DPZ jsou zpracovávána matematicko-fyzikálními postupy. DPZ je založen na automatizovaném sběru dat pomocí elektromagnetického záření, a to jednak fotografickými kamerami (dnes již prakticky nevyužívanými) a jednak přístroji nazývanými (obrazové skenující) radiometry – doslova měřiče záření. Výsledky dosažené DPZ jsou využitelné v celé řadě vědeckých disciplín, především v kartografii, geodézii, přírodních vědách, zemědělství, ekologii – a obecně ve všech odvětvích vědy a výzkumu, zabývajících se hodnocením diachronních změn na povrchu Země, archeologii nevyjímaje. Nositelem informace v DPZ je elektromagnetické záření (radiace) tvořené elektromagnetickými vlnami, přičemž jeho základním zdrojem je rotační pohyb atomů v molekulách.[38]

Moderní družicové systémy nabízejí dnes standardně také data pořizovaná v různých spektrálních pásmech, která mohou odhalit skutečnosti nedetekovatelné na černobílých panchromatických – leteckých i satelitních – snímcích.  Využití právě tohoto jejich rozměru je z pochopitelných důvodů využitelné v krajinné a sídelní archeologii, resp. ve výzkumu pravěké krajiny.[39]

obr_037Základním parametrem, který kvalifikuje družicová data, je technická úroveň měřící aparatury. Pro detekci archeologických památek má největší význam jejich prostorové a spektrální rozlišení. V civilní sféře jsou dnes dostupné snímky s prostorovým rozlišením nízkým (km), středním (1000 – 100 m), vysokým (100 – 10 m) a velmi vysokým (metry a decimetry). Dnes volně dostupné snímky ze špionážních systémů, datovaných do 60. a 70. let minulého století (zejm. CORONA, Zenit – KVR-1000), mají prostorové rozlišení od cca 12 do 1 m. Vývoj v oblasti pořizování dat velmi vysokého prostorového i spektrálního rozlišení (VHR) v posledních patnácti letech představuje jeden z nejprogresivnějších oborů DPZ. Družicová data jsou pořizována především ve viditelné a blízké infračervené části spektra, případně v panchromatickém režimu. Tato data umožňují detailnější analýzu vegetace, než pouhé VIS snímky v měřítcích cca 1:25 000 – 1:5 000.  Poslední vývoj ve spektrální oblasti družic VHR se začíná orientovat i na pořizování snímků ve středním infrapásmu  (1.4-3 µm), což umožní hodnocení půdních vlastností i analýzy vlhkosti povrchu, které bude možné využít rovněž pro případnou detekci archeologických objektů.

V dosavadní historii využití dat kosmického DPZ v projektech zaměřených na identifikaci, dokumentaci a ochranu archeologického dědictví se uplatnila data ze všech tří základních typů družicových zařízení – z klasických fotografických komor, digitálních senzorů (skenery, spektrometry) a zobrazujících radarů. První ucelené zhodnocení potenciálu družicových snímků v české archeologii pravěku, založené na datech z vlastních výzkumů, bylo publikováno teprve nedávno.[40] V České republice dlouhodobě funguje společnost Gisat s.r.o. (http://www.gisat.cz), která nabízí prodej všech komerčně dostupných družicových dat a též přehled o aktuálním stavu v oblasti tzv. dálkového průzkumu Země. Družicové snímky je možné objednávat také prostřednictvím společnosti ArcData Praha (http://arcdata.cz).

Využitelnost v projektu
Jak vyplývá z předchozích odstavců, v porovnání s kolmým fotografiemi pořízenými z letadla mají družicové snímky několik výhod. Vedle klasických černobílých (panchromatických) fotografií pořizují satelity také snímky multispektrální, jejichž analýza provedená příslušnými algoritmy může odhalit existenci podpovrchových objektů antropogenního původu, které jsou nedetekovatelné na fotografiích zaznamenávajících realitu zemského povrchu pouze ve viditelné oblasti spektra. Jejich potenciál navíc zvyšuje relativně časté opakované snímkování stejných míst na Zemi, takže je možné získat řadu archivních snímků, čímž se znásobuje možnost detekovat na některé z nich příznaky indikující přítomnost objektu archeologického zájmu. Z tohoto důvodu by bylo smysluplné zahrnout do šáreckého projektu několik družicových snímků s velmi vysokým rozlišením (zejm. IKONOS, QuickBird, WorldView-2, Pleiades), pořízených během tohoto století, provést jejich obsahovou analýzu (spektrální zvýraznění pomocí metod Tasseled Ccap, spektrální indexy, filtrační techniky pro zvýraznění a detekci linií v obraze, klasifikační metody založené na spektrálních příznacích, objektové klasifikace) a archeologickou interpretaci a případně s jejich pomocí identifikovat místa postižená rozsáhlejšími novodobými zásahy do terénního reliéfu hradiště (k nevýhodám družicových dat pro výzkum malých ploch – lokalit viz dále).

Finanční náklady (v Kč)
Cena za družicové snímky je značně rozkolísaná v závislosti od konkrétního družicového systému, velikosti tzv. scény (tedy nejmenší územní jednotky, jíž je možné zakoupit, resp. 60 – 100 km2), rozlišení (geometrické, radiometrické) a charakter dat (panchromatická, multispektrální). Výrazně levnější jsou data z odtajněného amerického špionážního systému Corona, u dat s velmi vysokým rozlišením jsou výrazné cenové rozdíly mezi archivními daty a snímky aktuálně pořizovanými na objednávku. Cena aktuálních obrazových družicových dat se tak pohybuje v řádu stovek Kč – několika desítek tisíc Kč za jednu scénu (minimálně 35.000 za panchromatické, cca o třetinu levnější multispektrální data).

(konec kapitoly)

 

Comments are closed