Coraz większe upowszechnienie informatyki oraz, w szczególności, technologii geoprzestrzennych znacząco wpływa na metodologie

wszystkich dyscyplin zajmujących się bada-niem terytorium. W najprzeróżniejszych ich działach często bowiem są stosowane systemy informacji przestrzennej (lub systemy infor-macji geograficznej, Geographic Information System, GIS), czyli systematyczne i uporząd-kowane zbiory danych łączące specyficzną informację z dokładną lokalizacją geograficz-ną i dokładnymi rozmiarami, definiowanymi w ramach systemu odniesienia lokalnego lub, najczęściej, globalnego.

Geomatyka (połączenie terminów „geode-zja” i „informatyka”) jest właśnie nauką zajmującą się zbieraniem i opracowywaniem informacji geograficznej; obejmuje wszystkie techniki pomiaru i opisu oraz metrycznego odtworzenia informacji. Skala opisu może być przeróżna: od pojedynczego artefaktu,

także o małych rozmiarach, po całą plane-tę. Ta, do której będziemy się odwoływać w dalszym ciągu artykułu, jest skalą regio-nalną, odpowiednią do tego, by wpisać dane miejsce w terytorium, w którym się znajduje. Techniki geomatyczne najczęściej stoso-wane w badaniach na skalę regionalną to teledetekcja i fotogrametria. Pozwalają one na dokonywanie pomiarów bez fizycznego kontaktu z badanym przedmiotem oraz na pozyskiwanie informacji przestrzennej na podstawie zdjęć naziemnych, lotniczych lub satelitarnych.

Studium krajobrazu, oraz ogólniej – teryto-rium, może korzystać z geomatyki i dostar-czanych przez nią danych. Jeśli się zgodzimy, że krajobraz jest formą odbieraną przez podmiot, wówczas będzie on w pierwszej kolejności zbiorem relacji przestrzennych dających się, przynajmniej w części, zmierzyć i metrycznie opisać. Jeśli krajobraz jest kon-tekstem, środowiskowym i społecznym, wów-

czas jego pomiar ma znaczenie dla studium danego miejsca niezależnie od konkretnej dyscypliny. Z tego powodu systemy informa-cji przestrzennej coraz częściej są punktem styczności różnych dyscyplin badających krajobraz do celów nie tylko urbanistycz-nych, lecz także socjologicznych i historycz-no-archeologicznych.

Metryczny opis krajobrazu może się ukon-kretnić w postaci różnych typów modeli cyfrowych. Na przykład za pomocą cyfrowe-go modelu terenu (DEM – Digital Elevation Model) można stworzyć prawdziwy model trójwymiarowy opisujący, nawet z wysokim stopniem szczegółowości, ukształtowanie po-wierzchni pewnego obszaru, zatem rozciągłość i wysokość naturalnych form terenu oraz antropogenicznych obiektów obecnych w da-nym miejscu. Opis krajobrazu może się także przełożyć na mapy tematyczne opracowane pod kątem możliwości zagospodarowania te-rytorium oraz na częstotliwość występowania

Emanuele Mandanici

Mierzyć krajobraz

autoportret 2 [49] 2015 | 88 autoportret 2 [49] 2015 | 89

odnoszący się do obszaru wykopaliska, drugi bardziej ogólny, dla rozległego obszaru, obej-mującego większą część Syrii. Geometryczna rozdzielczość tych opracowań wynosi od pięciu do dziesięciu metrów. Połączenie obrazów i sporządzonych na ich podstawie modeli cy-frowych umożliwia analizę morfologii terenu w kilku celach. Typowe zastosowanie polega na kartowaniu obecnej sieci hydrograficznej i identyfikacji pozostałości po dawnych obiek-tach w celu odtworzenia dawnego kształtu sieci. Tego rodzaju analizy, w połączeniu z kilkoma opisami naziemnymi i obecnością pozostałości archeologicznych, pozwoliły na rozpoznanie dawnej obecności stałego jeziora w depresji Matkh, endoreicznego basenu położonego na wschód od Ebli, będącego dziś równiną uprawną, na której pozostało jeszcze tylko jedno niewielkie mokradło3. Interpre-tując zdjęcia, w szczególności ślady erozji, można określić rozmiary jeziora w starożytno-ści, a następnie za pomocą cyfrowego modelu terenu ocenić koty wysokościowe, głębokość

3 Zob. artykuł: V. Cantelli, V.M.L. Martina, L. Picotti, From Wetland to Desert. A Geomorphologic Approach to the Eblaitechora, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 316–323.

i kubaturę. Dane te są o tyle cenne, że umoż-liwiają szacowanie rocznych opadów potrzeb-nych do tego, by utrzymać określony poziom jeziora, zatem dostarczają ważnych informacji o zmianach klimatycznych w regionie.

Roślinność jest bez wątpienia charakterystycz-nym elementem pejzażu. Zachodzące w ciągu tysiącleci zmiany klimatyczne znacząco wpły-wają na jej skład. Dobrze znana jest pierwszo-rzędna rola, jaką region ten odegrał w historii uprawy rolnej. Pewne teksty wyryte na ta-bliczkach odnalezionych w Ebli mówią właśnie o produkcji rolnej4; kolejnych informacji o ga-tunkach roślin uprawianych w starożytności dostarczają pyłki kwiatów oraz inne znale-ziska archeobotaniczne5. Porównanie z roz-mieszczeniem obecnie uprawianych gatunków pozwala zrozumieć, jakich upraw zaniechano, jakie zaś utrzymywano6. To ważny element

4 G. Marchesi, Of Palnts and Trees. Crops and Vegetable Resources at Ebla, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 274–292.5 C. Wachter-Sarkady, Consuming Plants. Archeobotanical Samples from Royal Palace G and Buiding P4, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 376–402.6 P. Rossi Pisa, F. Ventura, M. Vignudelli, Modern Agriculture in the Ebla Region, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 334–344.

wsz

ystk

ie i

lu. w

art

. z a

rch

iwu

m a

uto

ra

zasobów. Opis ten może też być wieloczasowy, czyli może zdawać sprawę z ewolucji w czasie obserwowanych parametrów. Dodatkową zaletą systemu jest możliwość tworzenia dokładnych modeli pozwalających na całościową wizję terytorium, na których można symulować scenariusze i sprawdzać rezultaty projektowych rozwiązań.

Modelowanie obecnego krajobrazu może zatem stanowić punkt wyjścia do badań polegają-cych na odtworzeniu historycznego rozwoju terytorium oraz cywilizacji, które w nim się rozwijały i tworzyły. Przykładem takiego wykorzystania wspomnianych narzędzi jest projekt badawczy Ebla Chora, koordynowany przez uniwersytet La Sapienza we współpracy z uniwersytetem w Bolonii. Polega on na tym, że bada się kształtowanie i ewolucję organi-zacji państwowej Ebli, wprawdzie wychodząc od wielkiej liczby znalezisk archeologicznych, lecz także przy równoczesnym przekonaniu, że kluczem do zrozumienia dynamiki formo-wania się starożytnego państwa jest badanie kontekstu środowiskowego i krajobrazowego, w który wpisuje się miejsce1.

W obrębie tego projektu zebrano wiele danych, poczynając od pierwszych opracowań kar-tograficznych sporządzonych przez wojsko francuskie w latach 30. XX wieku, po zdjęcia satelitarne pozyskane w latach 70. i w ostat-nich dziesięcioleciach2. Korzystając z technik fotogrametrycznych, utworzono dwa modele cyfrowe terenu: jeden bardziej szczegółowy,

1 Por. Ebla and Its Landscape. Early State Formation in the Ancient Near East, a cura di P. Matthiae, N. Marchetti, Walnut Creek: Left Coast Press, 2013.2 G. Bitelli, E. Mandanici, S. Mantellini, N. Marchetti, L. Vittuari, Remote Sensing as an Essential Tool for a Multidis-ciplinary Project in Archaeology: The Case of the Ebla Chora, [w:] Project Earth Observation: A Window on the Past. Proceedings of the 4th EARSeL Workshop on „Remote Sensing for Cultural Heritage”, a cura di R. Lasaponara, N. Masini, M. Biscione, M. Hernandez, EARSeL, 2013, s. 3–12.

Model cyfrowy części elewacji terytorium syryjskiego, obejmującej region Ebli. Model pochodzi ze zdjęć satelitarnych z lat 70., dziś już nieobjętych tajemnicą wojskową.

autoportret 2 [49] 2015 | 88 autoportret 2 [49] 2015 | 89

w odtwarzaniu starożytnego klimatu, a więc także starożytnego krajobrazu. W tej perspek-tywie wykorzystanie wielospektralnych zdjęć satelitarnych, także o średniej rozdzielczości, jak zdjęcia Landsat, drogą klasyfikacji pozwala sporządzić mapę tematyczną głównych typolo-gii upraw na określonym terytorium7. Użycie tych technik ma tę zaletę, że znacznie zmniej-sza zasięg badań w terenie – by stworzyć algorytm klasyfikacji, wystarczy bowiem kilka miejsc, w których zebrano i sprawdzono dane dotyczące rodzaju roślinności. Na zdjęciu zo-stają następnie wyodrębnione i zaklasyfikowa-ne wszystkie powierzchnie wykazujące cechy analogiczne do tych znanych. W ten sposób można rozciągnąć analizę na bardzo rozległe obszary. Pozyskane mapy można wprowadzić do geograficznego systemu informacyjnego, by obliczyć statystyki i przeprowadzić porówna-nia z innymi danymi.

Technika ta może być stosowana także do iden-tyfikacji nowych wykopalisk archeologicznych wokół tych już znanych. W tym celu krzyżo-

7 G. Bitelli, E. Mandanici, L. Vittuari, A Land in Its Setting. Remote Sensing Satellite Imagery for the Characterization of the Eblaitechora, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 295–301.

wane są informacje z zakresu toponomastyki, zdjęcia satelitarne i modele cyfrowe pozwa-lające, na przykład, na określenie morfologii tzw. tell, czyli antropogenicznych wzniesień powstałych w wyniku nawarstwienia struktur powstałych w czasie. Oczywiście zawsze trzeba sprawdzić hipotezy w terenie, by potwierdzić rzeczywistą obecność pozostałości archeolo-gicznych, lecz operacje te będą się skupiać na ograniczonych obszarach. W wypadku okolic Ebli zdjęcia satelitarne o wysokiej rozdziel-czości, pozyskiwane przez satelity wojskowe w latach 60. XX wieku i obecnie, już nieobjęte tajemnicą wojskową, w połączeniu z opraco-waniami kartograficznymi lat 30. okazały się pomocne – zarówno by dokładnie zlokalizować miejsca uprzednio zidentyfikowane, lecz dotąd nieumiejscowione z należytą precyzją, jak i by zidentyfikować nowe, potencjalne. W całości sprawdzono już 85 miejsc, znanych ze sprawoz-dań lub reportaży z poprzednich ekspedycji, oraz zidentyfikowano kolejnych 708.

W badaniach nad krajobrazem wykorzystywa-ne są także tzw. mapy widoczności, czyli mapy

8 N. Galiastos, S. Mantellini, Analysis of CORONA Imagery in the Ebla Region, [w:] Ebla and Its Landscape…, s. 302–315.

podkreślające, które części terytorium są wi-doczne z pewnych punktów obserwacyjnych, na przykład z murów starożytnej Ebli. Mapy te można stworzyć na podstawie analiz modeli cyfrowych terenu, sprawdzając, czy w danym kierunku linia wzroku napotyka przeszkody czy nie.

Dotąd była mowa o studium przeszłości poprzez ślady, które wydarzenia odcisnęły na kształcie obecnego krajobrazu. Krajobraz jest jednak bytem dynamicznym, w ciągłej interakcji z ludnością, która go obserwuje i nań oddziałuje. Obecny krajobraz zmie-nia się pod wpływem antropogenicznych działań, lecz także on sam je warunkuje oraz określa ich ostateczne skutki. Pomiar krajobrazu oraz zrozumienie dynamiki rozwoju terytorium są zatem ważne, by przewidzieć przyszłe scenariusze i doko-nać bardziej świadomych wyborów. Użycie danych przestrzennych i Systemów Infor-macji Geograficznej do celów planowania terytorium nie jest niczym nowym, przeciw-nie – jest powszechnie stosowaną praktyką. Tutaj chcemy tylko podkreślić, za pomocą przykładu, jaką funkcję mogą pełnić nowe technologie.

Powyżej: wizualizacja 3D zdjęcia satelitarnego Cartosat, nałożona na model cyfrowy terenu, sporządzony na jej podstawie.

autoportret 2 [49] 2015 | 90

Oaza w Fajum, uznana przez niektórych za ogród Egiptu, stanowi ciekawy casus studyjny ze względu na relacje między środowiskiem przyrodniczym a ludzką osadą. Obecny krajobraz, w którym dominują pola uprawne, kanały irygacyjne i małe wioski, wynika z geo-morfologii obszaru oraz ze złożonej historii Fajum. Oaza jest bowiem naturalną depresją rozciągającą się na 200 tysiącach hektarów na zachodniej pustyni egipskiej, na południowy zachód od Kairu. Mimo klimatu saharyjskiego i wynikającego stąd niedostatku deszczów, oaza już w czasach starożytnych była inten-sywnie uprawiana; daleko sięgające melioracje przeprowadzone przez faraonów XII dynastii są pierwszą systematyczną interwencją po-świadczoną w źródłach. Szczególna morfologia terytorium pozwala realizować system iryga-cji, który rozdziela – naturalnym spływem, bez potrzeby mechanicznego podniesienia – wodę Nilu w obrębie oazy. Jezioro Karun, położone w najniższej części naturalnego ob-niżenia terenu, stanowiło w przeszłości ważny zasób wodny.

Obecny kształt terytorium jest rezultatem ciągłych interwencji, melioracji i regulowania

natężenia przepływu wody, które następowa-ły po sobie w ciągu tysiącleci i nadal trwają, a jednocześnie równowaga ekosystemu jest niesłychanie chwiejna. W tym kontekście badanie środowiska ma fundamentalne zna-czenie dla zrozumienia aktualnych procesów oraz sformułowania planów rozwoju mogących zapewnić równowagę w wykorzystywaniu za-sobów. Z tego powodu oaza w Fajum jest przed-miotem badań prowadzonych przez Wydział Inżynierii Cywilnej, Chemicznej, Środowi-skowej i Materiałów Uniwersytetu w Bolonii. Warto zaznaczyć, że wszystkie te inicjatywy powstały we współpracy z Wydziałem Archeo-logii w celu mapowania wykopaliska w Back-chias, usytuowanego na północno-wschodniej granicy oazy9.

Zmiany zachodzące w krajobrazie są szcze-gólnie widoczne na krańcach oazy, gdzie rozległe skrawki pustynnej ziemi, całkowicie wyschłej, są przygotowywane do uprawy. Do lat 60. XX wieku wykopalisko otacza-

9 Por. studium Bakchias. Dall’archeologia alla storia, a cura di E. Giorgi e P. Buzi, Bologna: Bononia University Press, 2014.

ła pustynia. Krajobraz, który można było oglądać z ruin, był pusty i tylko patrząc na zachód, można było zobaczyć uprawy oazy. Dzisiaj natomiast dookoła rozciągają się pola uprawne i jedynie po wschodniej stronie widać pustynne wzniesienia oddzielające oazę od doliny Nilu. Paradoksalnie, obecny krajobraz być może bardziej przypomina sta-rożytny niż ten sprzed stulecia. Znaleziska, jak się wydaje, świadczą o tym, że w chwili jego maksymalnego rozwoju miejsce musia-ło leżeć w obrębie oazy. Obecna ekspansja upraw i sieci irygacji ma jednak daleko idące konsekwencje dla konserwacji wykopaliska. W ciągu ostatnich lat zauważono bowiem wzrost wilgoci za sprawą zasilania war-stwy wodonośnej i pojawienie się chwastów u podnóża murów. Zjawiska te mogą uszko-dzić struktury mechanicznym działaniem korzeni oraz zmianami chemicznymi powo-dowanymi przez sole rozpuszczone w wodzie. Widać zatem, że przemiana krajobrazu oraz, ogólniej, wszelkie działania na tym teryto-rium potrzebują bacznego monitorowania zarówno na skalę regionalną, jak i węższą, odnoszącą się na przykład do pojedynczej struktury.

Poniżej: wykopalisko w Bakchias na zdjęciu satelitarnym z 1968 (po lewej) oraz z 2003 roku (po prawej). Dobrze widać ekspansję upraw na północnym wschodzie wykopaliska.

autoportret 2 [49] 2015 | 90

Historyczna seria zdjęć satelitarnych Landsat dostarcza całościowej wizji oazy, poczynając od lat 70. XX wieku aż po współczesność, nadaje się zatem szczególnie do prowadzenia monitoringu na skalę regionalną. Są to zdjęcia wielospektralne, czyli zapisujące nie tylko światło widzialne dla ludzkiego oka, lecz także podczerwień. Informacja w podczerwieni jest bardzo przydatna w badaniach nad roślinno-ścią, gdyż liście szczególnie dobrze odbijają tę część spektrum elektromagnetycznego. Na podstawie zdjęć wielospektralnych można za-tem sporządzić odpowiednie indeksy roślinno-ści, za pomocą których można identyfikować powierzchnie pokryte rozmaitą roślinnością na podstawie ustalonych wartości progowych indeksu. Powtarzając prawie automatycznie tę operację na zdjęciach pozyskiwanych w róż-nych latach i zestawiając wyniki każdej próby, można monitorować zmiany zachodzące na terytorium, a w szczególności ocenić ekspansję obszarów uprawnych.

Niewątpliwie rozszerzenie areału upraw odpo-wiada potrzebie zwiększenia produkcji w celu wspierania gospodarczego rozwoju państwa. Nieuchronne oddziaływanie na środowisko tych ingerencji pociąga jednak za sobą ko-nieczność poszukiwania zrównoważonych roz-wiązań, które nie powodowałyby uszczerbku zasobów10. Problemem typowym dla suchych stref klimatycznych jest intensywna ewa-potranspiracja, często powodująca zjawisko wtórnego zasolenia nawadnianych gleb. Ścieki odprowadzane są następnie do jeziora Karun poprzez sieć kanałów drenażowych. W ciągu ubiegłego stulecia wysokie stężenie soli w do-prowadzanych ściekach spowodowało stopnio-

10 Por. P. Buzi, V. Gasperini, E Giorgi, E. Mandanici, Bakchias: Urbanistic Peculiarities and Preservation Problems, [w:] Natural and Cultural Landscapes in Fayum. Safeguarding and Management of Archaeological Sites and Natural Environments. In-ternational Colloquium Fayum (Egypt), 31st October–2nd November 2010, ed. R. Pirelli, Kairo: UNESCO, 2011.

wy wzrost zasolenia jeziora, co z kolei miało znaczne konsekwencje dla fauny i rybołów-stwa. Także w tym wypadku teledetekcja może dostarczyć dodatkowych narzędzi badawczych wspomagających tradycyjne techniki monito-rowania in situ ekosystemu jeziornego. Zdjęcia wielospektralne pozwalają bowiem ocenić niektóre parametry jakości wody, takie jak mętność, obecność chlorofilu, poprzez stosowa-nie modeli empirycznych. Jest to zbiór danych wieloczasowych mogących dostarczyć punktów oparcia dla decyzji o zarządzaniu terytorium.

Przykłady studyjne chory w Ebli oraz oazy w Fajum pozwoliły zarysować małą panora-mę wkładu nowych technologii geomatyki, w szczególności teledetekcji, w badania nad terytorium i kształtowaniu krajobrazu. Do tradycyjnych metod topograficznych dochodzą możliwości, jakie oferują dziś modelowanie trójwymiarowe oraz informacje tematyczne

wydobyte ze zdjęć, które osiągnęły obec-nie bardzo wysoki poziom szczegółowości. Geograficzne systemy informacyjne integru-jące te informacje nie powinny być jednak rozumiane jedynie jako archiwum danych, lecz jako wspólna podstawa interdyscyplinar-nego zrozumienia terytorium w przekonaniu, że zrozumienie to umożliwi pozyskiwanie głębszej wiedzy o przeszłości, waloryzację te-raźniejszości oraz mniej zawodne planowanie przyszłości. Wszystko to oczywiście potrzebuje ujęcia wielodyscyplinarnego, w którym system informacji geograficznej, w zintegrowany spo-sób zarządzając mnogością heterogenicznych danych, stanowi skuteczne narzędzie analizy dla różnych dyscyplin i ciągle wzbogaca się o wyniki przez nie uzyskane.

Tłumaczenie z włoskiego: emiliano Ranocchi

Mapa tematyczna sporządzona na podstawie historycznej serii obrazów satelitarnych Landsat odnosząca się do ekspancji upraw w okresie między 1987 a 2011 r.

autoportret 2 [49] 2015 | 93autoportret 2 [49] 2015 | 92