Применение методов ДЗЗ в археологических исследованиях могильника Нумахыр (республика Хакасия)

На юге Сибири расположен субъект Российской Федерации - Республика Хакасия, самая большая гордость которого - уникальное историко-культурное наследие. Одна из его наиболее актуальных проблем - идентификация и четкое определение местоположения археологических памятников, которая может быть решена с помощью данных дистанционного зондирования Земли. Вследствие чего, целью этой работы является обнаружение с помощью применения данных ДЗЗ новых объектов культурного наследия на территории могильника Нумахыр.
Для ее достижения необходимо решить следующие задачи: ознакомиться с современными методами ДЗЗ, изучить дешифровочные признаки археологических объектов, рассмотреть археологические культуры изучаемой территории, выполнить обработку аэрофотосъёмки, идентифицировать обнаруженные ранее курганы, выявить возможные новые.
Аэрофотосъёмка находит своё применение в археологии с 1899 г., когда Джакомо Бони снимал в течение нескольких лет архитектурные остатки римского форума с высоты 300–500 м. По окончании Второй мировой войны с ее помощью были открыты десятки тысяч памятников археологии в Европе и Америке. В чем радиолокационные методы не ей уступают. Среди первых применений - изучение низменностей полуострова Юкатан Адамсом в 1970-80-х, итогом которого было открытие огромного количества сельскохозяйственных и дренажных сетей каналов и поднятых полей.
Проблема появления индоевропейцев в Южной Сибири чрезвычайно актуальна и связана с первой курганной культурой – Афанасьевской и пришедшей ей на смену Окуневской. Так как курганы данных культур единообразны в устройстве: стенки оград первой сооружены из дикого камня, аккуратно уложенного горизонтально, диаметром 3–24 м и на снимках их легко обнаружить именно по этой ограде, имеющей вид кольца. Для второй характерны квадратные ограды, сделанные из вертикально поставленных каменных плит, отображаемых на снимках в форме квадратного контура с длиной стороны 10-15 м. Поиски осложняются тем, что большинство оград в наши дни задерновано. Иногда курганы выражаются в рельефе и могут быть выявлены по тени. Остается еще много неясных вопросов, связанных с хронологией и происхождением этих культур, поэтому каждый новый комплекс представляет большой интерес.

Могильник Нумахыр расположен в восточной части Усть-Абаканского района Республики Хакасия; на правом берегу ручья Роднички, правом притоке реки Биджа на высокой пойме. Основу могильного поля составляют курганы Афанасьевской культуры. В 2014 году на территории могильника Нумахыр был изучен один курган.
В 2015 исследования памятника продолжены раскопками другого кургана, была произведена аэрофотосъемка местности квадрокоптером DJI Phantom 3 Advanced, результаты которой и были переданы нам старшим научным сотрудника Института истории материальной культуры Российской Академии Наук А.В. Поляковым.
Для достижения результатов были использованы программные продукты:
• Agisoft Photoscan Professional - программа автоматизированной фотограмметрической обработки материалов аэрофотосъемки, производства компании Geoscan.
• SAS.Planet - бесплатно распространяемая навигационная программа, объединяющая в себе возможность загрузки и просмотра карт и спутниковых фотографий земной поверхности большого количества картографических online-сервисов. Распространяется на условиях GNU General Public License;
• QGIS - свободная кроссплатформенная геоинформационная система.
С помощью программы Agisoft Photoscan Professional по снимкам создана текстурированная модель.
В программе SAS.Planet в качестве основной карты на территорию исследования поочередно подгружались спутниковые карты Яндекс, Google и Bing. Самым удачным вариантом стал Bing, со сравнительно высоким пространственным разрешением и уместным цветовым решением, впоследствии добавленный с помощью модуля OpenLayers в программу QGIS.
На полученную текстурированную модель добавлены маркеры в наиболее характерных точках местности, построен ортофотоплан с пространственным разрешением 4 см.
На слое с картами Bing Areial Maps по прямым дешифровочным признакам было идентифицировано 28 объектов Афанасьевской культуры и 2 Окуневской. Произведена векторизация их контуров, в результате чего получено два новых полигональных слоя, в соответствии с подразделением объектов на культуры. В таблице атрибутов во втором столбце обоих слоёв курганы пронумерованы в соответствии с их представлением в отчётах археологических экспедиций Н.А. Боковенко и А.В. Полякова.
Ортофотоплан добавлен в проект в качестве нового слоя. В свойствах произведена регулировка насыщенности цветов, в ходе чего курганы стали более читаемыми. Выполнены те же операции, что и с предыдущим слоем. Результат – векторные слои, содержащие 46 и 4 объекта соответственно.
Итоги поиска сопоставлены с более ранними исследованиями Н.А.Боковенко, датируемыми 2000 г., идентифицирующими 30 и 0 курганов, а также отчётом экспедиции А.В. Полякова, 2014-2015 г., в ходе полевых работ которой был опознан 36 и 1 курган, в том числе на переданных нам снимках – 24 и 1.
Таким образом, в ходе нашего исследования выявлены курганы, найденные в 2000 г. Н.А. Боковенко, но не обнаруженные экспедицией А.В. Полякова, плюс к этому - 10 новых объектов (предположительно 7 афанасьевских курганов и 3 окуневских).
В результате обсуждения итогов проделанной работы с археологами, была подтверждена возможность принадлежности идентифицированных объектов к Афанасьевской и Окуневской культуре.
Для эффективного продолжения научного исследования сделаны следующие выводы:
• Использование бесплатных картографических сервисов (Google, Yandex, Bing) может помочь в обнаружении новых объектов, а также в привязке ортофотопланов по регистрационным точкам для дальнейшей работы.
• Без сомнения, лучше всего для идентификации памятников подходит ортофотоплан, полученный в результате обработки съёмок с БЛА, имеющий высокое пространственное разрешение и позволяющий детально рассмотреть объект.
Результаты работы переданы в Институт истории материальной культуры Российской Академии Наук. В этот полевой сезон были проведены археологические изыскания по нахождению на местности археологических памятников, обнаруженных в результате дешифрирования. Выявлено 2 кургана Афанасьевской культуры.