Die wichtigsten Fortschritte der Archäologie sind in den vergangenen Jahren der Entwicklung neuer Methoden zu verdanken. Dazu zählen auch die Methoden der Fernerkundung, die unseren Blick auf Kulturlandschaften der Vergangenheit radikal verändert haben. Einerseits sind wir heute in der Lage auch in schwierigem Gelände archäologische Reste besser aufzufinden und auch genauer zu dokumentieren. Noch vor wenigen Jahren waren Waldgebiete archäologisch schwierigstes Terrain. Geländeunebenheiten sind hier sehr schwer zu erkennen und eine Vermessung mit herkömmlichem Vermessungsgerät ist zeitaufwändig und relativ ungenau.
Methoden des Laserscans, sowohl terrestrisch als auch Flugzeug-gestützt erleichtern die Arbeit ganz erheblich. Um diese Methoden geht es im Kern in diesem Buch. Andere Prospektionsmethoden wie werden hingegen eher beiläufig thematisiert (vergl. Lasaponara/ Masini 2012).
Das erste Kapitel zu Technologien der Datenerschließung konzentriert sich auf das
Laserscanning, einmal auf terrerstrische Scans (Nicola Lecari), wie sie
vor allem auf der Ebene der einzelnen Fundstellen ("intra-scale")
gebräuchlich sind und zum anderen auf airborne laserscans (Rachel
Opitz). Dabei beschreibt der erste Beitrag von Nicola Lercari das terrestrische Laserscan (TLS) im Vergleich mit anderen Verfahren wie der digitalen Fotogrammetrie, die in den vergangenen Jahren dem TLS vielfach den Rang abgelaufen haben. Während wir selbst bei unseren Forschungen vor einigen Jahren auf der Krim zur Vermessung der dortigen Höhlen vor allem mit Laserscannern gearbeitet haben, so kommen nun bei einem aktuellen Projekt in Serbien fotogrammetrische Verfahren zum Einsatz, die vom Gerät und von der Prozessierung effektiver sind.
Terrestrial laserscanner
| Photoscan-Verfahren |
- hohe Anschaffungskosten sowie laufende Wartungskosten
- Geräte zunächst sehr empfindlich (z.B. temperaturanfällig), zunehmend robuster
- zunächst begrenzte Reichweite, jedoch bis 6000 m bei neueren Modellen
- höhere Detailtreue
- relativ aufwändige Datenprozessierung
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- mittels handelsüblichen Digitalkameras oder speziellen Sensoren (z.B. Structure Sensor)
- Droneneinsatz möglich
- Abhängigkeit von Lichtverhältnissen
- Prozessierung mittels Structure from Motion (SFM) oder Dense Stereo Matching (DSM)
- u.a. freie Software
- verbreitet online-Datamanagement
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Der Beitrag von Rachel Opitz geht vor allem auf das Airborne Laserscanning (ALS) ein. Hier kam es in den vergangenen Jahren zu erheblichen technischen Verbesserungen einerseits bei der Datenerhebung, als auch bei den Prozessierungsmethoden. Die Klassifizierung der Messpunkte differenziert Reflektionen aus Baumkronen und Gebüsch von denen der Geländeoberfläche. Letztere sind in der Regel last-pulse-Daten, für die jedoch dichtes Gestrüpp oder Geröllfelder eine besondere Herausforderung darstellen. Wichtig für die Forschung ist es, die Geländedaten des ALS mit anderen Beobachtungen zusammenzuführen. Neben den Methoden des GIS ist hier die Möglichkeit von besonderer bedeutung, mittels eines GPS-gestützten Tablets das visualisierte Geländemodell vor Ort nutzen zu können und so vor Ort zu interpretieren und als Dokumentationsgrundlage zu nutzen.
Zwei Beiträge von S. Curry et al und T.F. Sonnemann behandeln - zusammengefasst als Teil II "Image and Digital Processing" - anhand von konkreten Forschungsprojekten Fragen der Daten- und Bildprozessierung. Durch die Kombination von TLS und Georadar (GPR), geeicht durch Testgrabungen ist es auf einem Schlachtfeld des Amerikanischen Unabhängigkeitskrieges in North Carolina gelungen, die Geländeoberflächen des späten 18. Jahrhunderts zu rekonstruieren. So konnten Hohlwege und Geländekanten rekosntruiertw erden, die für eine lange Diskussion um das Schlachtgeschehen von Bedeutung sind.
Auf Hispaniola wurden mittels Dronen erstellte digitale Geländemodelle genutzt, um Erkenntnisse über die präkolumbische Besiedlung im Binnenland zu gewinnen. Feldbegehungen wurden hier mit Lufbildanalysen kombiniert. Bilder aus der Timeline von Google Earth beispielsweise zeigen den kurzfristigen Nutzungswechsel einer Parzelle, auf der Siedlungsspuren seit etwa 600 n.Chr. festgestellt wurden. Das detailliertes Geländemodell zeigt eine Reihe von kleinen Erhebungen, die als Abfallhaufen interpretiert werden. Sie erweisen sich als charakteristisches Element von präkolumbischen Siedlungsplätzen der Region.
Teil III "Landscape Representation and Scales" ist mit 7 Beiträgen der umfangreichste Teil. Frank Vermeulen berichtet über die Rolle der Fernerkundung für ein holistisches Verständnis antiker Städte im westlichen Mittelmeerraum. Er zeigt zahlreiche Beispiele für den kombinierten Einsatz verschiedener Methoden. Deren Beitrag ist nicht immer gleich, sondern hängt oft von den Bodenverhältnissen ab. Während in der römischen Stadt Trea eine Georadar-Prospektion überhaupt keine Ergebnisse zeigt, bildet GPR in Mariana auf Korsika die grundlage für eine Grundrissrekonstruktion der Stadtquartiere.
Stefano Campana wendet sich dem ländlichen Raum zu. Nach der "neuen Welle" der archäologischen Surveys vor allem im
Mittelmeerraum sieht er die aktuellen Projekte mit schnellen
geophysikalischen Messsystemen als die dritte Welle archäologischer
Surveys. Campana propagiert einen weniger fundstellen- als vielmehr großflächig landschaftsbezogenen Ansatz, wie er sich beispielsweise auch für die Forschungen zum mittelalterlichen Dorf als wesentlich erwiesen hat (Kastowsky-Priglinger u. a. 2013). Als Beispiel dient das Emptyscapes project, das 2014-5 mit Fallstudien in Mittelitalien durchgeführt wurde. Es kombinierte:
- traditionelle Ansätze (Literaturerfassung, Archivarbeit, Inschriften, Toponyme, Bildquellen, technische, historische und thematische Karten, geländemorphologie, feldbegehungen und Luftbildarchäologie)
- Umweltarchäologische Forschung (geo- und bioarchäologische Analysen)
- neue Techniken der geophysikalischen Prospektion (high-precision, high-speed, large-scale) und des LiDAR
- "minimalist test-excavation"
David Cowley untersucht an Beispielen die klassischen Faktoren der Formationsprozesse, die Survey-Daten beeinflussen. Er postuliert, dass auch die neuen Methoden diese Faktoren zu genau zu reflektieren haben.
Mit einer Fallstudie aus Copan in Honduras reflektiert der Beitrag von Heather Richards-Rissetto u.a. die Rolle von 3D-Visualisierungen. Dabei interessieren sie sich vor allem für die Rekonstruktion der Vegetation, die bei den meisten 3D-Modellen hinter dem Interesse an der Architekturrekonstruktion zurück tritt, für einen sozio-ökologischen Ansatz aber wichtig ist. Sie zeigen eine Methode, samt Workflow and Software, wie Kulturlandschaften auf der Basis von digitalen geländemodelle visualisiert werden können.
Viewshed-Analysen sind Thema des Beitrages von E. Triplett. Dabei geht es nicht nur um die klassischen Landschaftsanalysen, sondern auch den Architekturraum. Schritt für Schritt zeigt er mögliche Vorgehensweisen. Der folgende Beiträge geht wieder verstärkt in die Datenerhebung, in dem er die Aussagekraft von Satellitenbildern an einem Beispiel aus Kambodscha aufzeigt.
Neben solchen technischen Fortschritten, die die Arbeit im Gelände erheblich erleichtern haben die modernen Methoden allerdings auch begonnen, unser Verständnis von Raum zu verändern. Die Analyse-Möglichkeiten der Geographischen Informationssysteme haben dazu beigetragen, dass derzeit ein Paradigmenwechsel stattfindet, weg von Vorstellungen, die Raum vor allem zweidimensional und territorial betrachten hin zu Konzepten, die Raum als Landschaft bzw. Umwelt oder Ökotop begreifen und anstelle von von Territorien eher soziale Netzwerke analysieren (Schreg 2017). Diese Bedeutung thematisieren John K. Millhauser und Christopher T. Morehart anhand eines forschungsgeschichtlichen Blicks nach Mittelamerika. Er weist darauf hin, dass Forschung im Umfeld mesoamerikanischer Kulturen heute ganz besonders in einem sozialen und politischen Kontext statt findet und etwas das Kartographieren bei der indigenen Bevölkerung als ein Herrschaftsinstrument wahrgenommen wird. Die Autoren warnen: "Current technologies of remote sensing, spatial analysis, and visualization provide levels of detail, accuracy, and accessibility in the work of archaeological mapping that are greater than have ever been possible. However, this level of precision can lead to a degree of confidence that is stripped of a responsible recognition of human investigators' judgement and imprecision as well as the historical and political context of their investigations." (S. 264).
Teil 4 wendet sich mit vier Beiträgen der "Simulation, Visualization and computing" zu. Die Beiträge von Maurizo Forte, Bill Seaman und Nicoló Dell'Unto reflektieren über neue Forschungsperspektiven und denken über neue Erkenntniswege nach, die sich aus einer "CyberArchaeology" ergeben. Schon im Vorwort war formuliert worden:
"It
is crucial not to consider them [digital technologies] as mere tools to
achieve highly impressive and photorealistic reconstructions, but as
data repositories and informative vehicles allowing for a more rapid
and open dissemination of knowledge" (S. 482). Forte und Seaman stellen dementsprechend dem Begriff des remote sensing den des poly sensing gegenüber, da die Vielzahl der Technologien und gedanklichen Zusammenhängen den modernen Methoden eher entspräche. Zugleich bezieht sich sensing mehr auf das Erleben des Forschers oder des Publikums als auf den Vorgang des Datenerhebens. Stärker technisch erscheint demgegenüber der Beitrag von Devin A. White, der die künftigen Möglichkeiten leistungsstarker Computer ins Blickfeld nimmt.
"Interpretation and Discussion" ist das Thema von Teil V. Hier finden sich wieder konkrete Feldprojekte, wie die vom LBIArchPro betriebene Forschung zu einer neolithischen Kreisgrabenanlage bei Hornsburg in Österreich. Jakob Kainz zeigt die Bedeutung der Synthese von Prospektion und Ausgrabung. 1982 war die Kreisgrabenanlage Hornburg 1 im Luftbild entdeckt worden und wurde seitdem mit Grabungen vor allem aber mit verschiedenen Prospektionsmethoden untersucht. Vor allem aber wurden die Grabungen mit geophysikalischen Messungen begleitet.
Willem F. Vletter und Sandra R. Schloen analysieren Kulturlandschaften in Veluwe (Niederlande) und im Leithagebirge (Österreich), die mit ALS dokumentiert wurden. Archäomagnetische und OSL-Datierungen, in begrenztem Umfang auch Radiocarbondatierungen sowie relativchronologische Abfolgen werden genutzt um eine chronologische Differenzierung zu erreichen. Die Syntehse erfolgt mittels
OCHRE Data Service, der auch GIS-Funktionalitäten umfasst. Neben die räumliche Dimension tritt hier nöch die der Zeit:
“3D thinking”—or better 4D thinking considered that as archaeologists, we cannot avoid dealing with the chronological dimension" (S. vi)
Der abschließende Teil VI ("Cultural Resource Management: Communication and Society") umfasst zwei Beiträge, die sich mit dem praktischen Einsatz digitaler Daten in Museen und Denkmalpflege befassen..
Der Band bietet einen modernen weit gefassten Blick über verschiedenen Methoden und Ansätze und ist schon deshalb höchst willkommen, da die ganze technische Entwicklung sehr dynamisch und schnell voran geht und es schwierig ist, einen Überblick über aktuelle Trends zu behalten. Archaeologists "
readily grasped the idea of its huge potential but did not see how to exploit it" (S. v). Hier ist der Band außerordentlich hilfreich. Er definiert remote sensing in der Archäologie eher weit:
