Univerzitet u Beogradu, Filozofski fakultetOdeljenje za arheologiju

Seminarski radGeografski informacioni

sistemi( GIS )

Predmet: Osnove metodologije arheoloških istraživanja

Mentori: Student: prof. dr Nenad Tasić Amanda DegaJasna Vuković AR060014

Maj 2007.

Sadržaj:

Uvod .................................................................................................. 3

GIS u arheologiji .............................................................................. 3

GIS u Catchment analizi ................................................................ 5

Primena GIS metoda u arheološkim istraživanjima .................. 6

Literatura …………………………………………………………. 11

2

Uvod

GIS (Geografski Informacioni Sistemi) je ime dato grupi kompjuterskih programa namenjenih čuvanju, transformisanju, manipulaciji i analizi prostornih (geografskih) podataka, a razvili su se još sedamdesetih godina iz softvera za kompjutersko dizajniranje i mapiranje. Moć GIS-a leži u mogućnosti da poveže na karti bazne podatke, kombinujući grafičko izlaganje podataka sa bazom podataka pitanja i analizama funkcionalnosti. GIS može da obezbedi dobro struktuirano opisno i analitičko oruđe za identifikaciju prostornog uzorka. ( www.gis.com)

GIS u arheologiji

GIS je tokom poslednjih 10 godina postao značajno sredstvo u arheologiji. Arheolozi su bili među prvima koji su prihvatili, koristili ili razvili GIS i GISCience, Geografske Informacione Nauke. Izuzetan napredak kompjuterske tehnologije proširio je mogućnosti terenskog rada i arheologije prostora koji još jednom preuzimaju tehnike primenjene u geografskoj nauci. GIS i arheologija su smatrani za savršen par zato što arheologija proučava prostorne dimenzije ljudskog ponašanja tokom vremena i sva arheologija nosi komponentu prostora. GIS u arheološki rad na terenu unosi važnu novu dimenziju koja je široko primenljiva na složene probleme lokacije i rasporeda lokaliteta i pokretnih nalaza. (en.wikipedia.org)GIS u arheologiji podrazumeva numeričke obrade mapa rekognoscirane ili iskopavane oblasti u velikoj razmeri, podaci o izohipsama, prirodnim odlikama, geologiji i tipovima zemljišta konvertovani su u matematičku formu. Digitalizuju se sve pojedinosti utvrđene tokom rada na terenu: kategorija, lokacija i veličina nalazišta; a što se tiče artefakata bitno je mesto

3

nalaza, tip i vreme nastanka. Naravno pre upotrebe GIS-a praktikovano je crtanje mapa lokaliteta, ali prednost GIS-a jeste da se mogu postavljati pitanja u različtim oblicima. Jednom uneti u sistem, karte i podaci se mogu prikazivati u bilo kojoj kombinaciji ili permutaciji. Neki poslovi se mogu obaviti jedino pomoću kompjutera, npr. istraživač može odabrati određeni lokalitet i kompjuteru dati zadatak da prikaže predeo onako kako bi izgledao nekom ko stoji na određenom mestu i gleda u ovom ili onom pravcu. Ako se dodaju dalje informacije shodno tome menja se i izgled. GIS u arheološki rad na terenu unosi važnu novu dimenziju, koja je vrloširoko primenljiva na složene probleme lokacije i rasporeda lokaliteta i pokretnih nalaza. ( Grin K. 2003: 100-102) Pregled i dokumentacija su značajne za čuvanje informacija i arheologija i GIS čine ovo istraživanje i rad na polju efikasnim i tačnim. Sprovedeno istraživanje pomoću GIS sposobnosti je korišćeno kao sredstvo donošenja odluka da bi se sprečio gubitak bitnih informacija koje mogu uticati na arheološka mesta i proučavanja. To je značajno sredstvo koje doprinosi regionalnom planiranju i upravljanju kulturnog bogatstva da zaštiti bogatstva koja su vredna kroz sakupljanje i održavanje podataka o istorijskim mestima.U arheologiji, GIS povećava veštinu da se nanese na kartu i zabeleži podatak kad je korišćen direktno na mestu iskopavanja. Ovo dozvoljava neposredan pristup podacima prikupljenim za analizu i vizualizaciju kao izolovano proučavanje ili može biti uključeno sa drugim relevantnim izvorima podataka koji pomaži boljem razumevanju lokaliteta i njegovih nalaza. Zato što arheologija gleda na otkrivanje istorijskih događaja kroz geografiju, vreme i kulturu, proučavanja su bogata u prostornim informacijama i imaju neograničene rezultate koje je moguće dostići. GIS je vešt u obrađivanju ovih velikih obima podataka naročito onih koje se odnose na geografiju. To je efikasno, tačno i brzo sredstvo koje može pomoći arheologiji. Sredstva koja su na raspolaganju kroz GIS pomažu u prikupljanju podataka, njihovom skladištenju i vraćanju, rukovanju za carinske okolnosti i konačno, izlaganju podataka koja su vizuelno razumljiva za korisnika. Najznačajniji aspekt GIS-a u arheologiji ne leži u njegovom korišćenju kao sredstvo za pravljenje karti. Njegova sposobnost da integriše i analizira različite tipove podataka da bi stvorio novu informaciju je ono

4

što GIS čini naročito privlačnim za arheologe. Korišćenje GIS-a u arheologiji je promenilo ne samo način na koji arheolozi stiču i predstavljaju podatke, nego i način na koji arheolozi razmišljaju u samom prostoru. ( en.wikipedia.org)GIS se može smatrati naučnom primenom kompjutera u arheologiji: karte, informacije o prirodnoj sredini i arheološki podaci kombinuju se sa statističkim proračunima kako bi se dobio grafički prikaz odnosa među tim kategorijama informacija. GIS obećava kapitalan napredak u analizi i tumačenju drevnog predela. ( Grin K. 2003:300 )

GIS u Catchment analizi

Catchment analiza je analiza područja, oblasti. Zato što GIS može da sadrži višestruke originalne kategorije podataka, dozvoljava jednoj rastućoj složenosti u analizi i dozvoljava dodatak podataka koji su kompleksni po obliku. Pogledna analiza je proučavanje gde se vidljivost koristi kao funkcija koja obezbeđuje osnovu za umetanje prošlih pejzaža, krajolika. Proučava vidljiva područja iz jedne lokacije. Ovo se koristi da bi se razumeo socijalni pejzaž i elemente koji ga čine. Simuliranje je pojednostavljeno predstavljanje realnosti i proces evolucije jednog mesta. To je model fenomena koji je napravljen od identifikovanja ključnih promenljivih veličina i njihovih interakcija. Ovo se koristi da se jasno misli kroz formulaciju problema, kao jedna eksperimentalna laboratorija i takođe kao sredstvo stvaranja podataka. U skorašnjim godinama, postalo je jasno da će arheolozi moći da žanju potpuni potencijal GIS-a ili neke druge prostorne tehnologije ako oni postanu svesni specifičnih zamki i potencijala nerazdvojne u arheološkim podacima i procesu istraživanja. Arheoinformacijska nauka pokušava da otkrije i istražuje prostorne i vremenske uzorke i osobine u arheologiji. Osnovno istraživanje prema samodovoljnom arheološkom pristupu obrada imformacija proizvodi kvantitativne metode i kompjuterski softver posebno usmeren prema rešavanju i razumevanju arheološkog problema. (en.wikipedia.org)

5

Primena GIS metoda u arheološkim istraživanjima

Kako arheolozi koriste GIS?

Beleženje podataka- podrazumeva beleženje karakteristika i artefakata

lokaliteta koji se iskopava – x,y,z pozicije, identifikacioni brojeve i opisi

- unošenje podataka nalaza tokom arheoloških istraživanja na određenom lokalitetu

Analiziranje podataka- podrazumeva mnoštvo analiza određenih karakteristika i

tipova nalaza na celom lokalitetu i tipova lokaliteta u celom regionu

- Analize blizine, orijentacije, unutrašnje vidljivosti i ostalih prostornih odnosa

- Vizualizacija 3D odnosa - Predviđajuće modelovanje (www.esri.com)

Prostorni podaci u GIS-u mogu se svesti na 3 osnovna tipa: tačka, linija i mnogougao. Svaka od ovih jedinica može sadržati pored identifikujuće etikete i broja neprostornih obeležja, još neke detalje, a to su naziv, datum i materijal. Samostalan arheološki nalaz će zbog toga prikazati istočno ili severno i sa brojem nalaza, dok će drevni put biti evidentiran kao linija koordinatskih parova i s njegovim nazivom. Oblasni sistem može da se definiše kao trake koordinata koje prate svaku oblast granice, pored referentnih naziva i brojeva. Svaka mapa ( ponekad opisana u GIS-u kao sloj) može obuhvatiti kombinaciju tačaka, linija i mnogouglova, zajedno sa njihovim neprostornim obeležjima. U sloju mape podaci mogu da se zadrže u obliku vektora, kao tačke, linije ili mnogouglovi ili oni mogu da se sačuvaju kao mreža ćelija, u obliku rastera. Raster sloj beleži vegetaciju, npr. može načiniti mrežu u kojoj će svaka ćelija sadržati informaciju o vegetaciji u datom trenutku. U početku GIS su bili sistemi urađeni u isključivo u jednom obliku, da li rasterskom ili

6

vektorskom, i nisu bili kompatibilni. Danas mnogo poslovnih sistema omogućava da se ove različite strukture podataka pomešaju.Topografske karte prikazuju veliku količinu podataka okoline: reljef, komunikacije, hidrologija itd. Da bi se ove stvari iskoristile na pravi način u GIS okolini normalno je podeliti informacije u različite slojeve mape, u kojoj svaki prikazuje jednu promenljivost. Arheološki podaci moraju da se podele u nekoliko slojeva, uglavnom da svaki sloj predstavlja zaseban vremenski period. Sve dokle oni mogu da budu locirani prostorno, različite vrste podataka mogu da budu integrisani u GIS. Ovo uključuje planove lokaliteta, satelitske snimke, fotografije iz vazduha, geofizičko Slojevi podatakapremeravanje kao i mape. Mogućnost da se uključe satelitski snimci i fotografije iz vazduha mogu biti posebno dragocene za rezonancu lokaliteta kako oni nude detaljnu i trenutnu informaciju izgleda zemlje. Mnogo topografskih podataka već postoje u formi digitalnih mapa koje mogu biti unete direktno u GIS, iako kopiranja i rezolucije podataka mogu da stvore prepreke za neke GIS projekte. Digitalizovanje velikog broja ručno nacrtanih mapa predstavlja težak poduhvat. Ručni GPS ( Global Positioning System) može da bude od velike koristi, jer može da se otkrije geografsku dužinu i geografsku širinu pozicije nekog predmeta ili nalaza na zemlji, upućivanjem do satelita. Ovo je veoma korisno kad područje nije mapirano ili kad su mape stare ili netačne. Kada su podaci sačuvani u GIS-u, jednostavno je otvarati mape na zahtev i tražiti od baze podataka da prikaže određene kategorije lokaliteta. Individualni slojevi mape ili kombinacije slojeva mogu da se izaberu prema subjektu koji se istražuje.

7

Mogućnost GIS-a da obuhvati arheološke podatke u moderan razvoj planova omogućava više tačnih pristupa njihovom arheološkom uticaju. GIS može da pomogne predviđanju lokacije terena kombinujući podatke slojeva tako da svaki na neki način pomogne određivanju pozicije lokaliteta.( Renfrew C. & Bahn. P 2004: 92 -93) Postoje različiti procesi i GIS funkcije koji su korišćeni u arheološkim istraživanjima. Intrasite prostorne analize ili distribucijske analize informacija na mestu pomažu u razumevanju formiranja, procesa promena i dokumentaciju mesta. Ovo vodi ka istraživanju, analizi i zaključivanju. Stare metode korištene za ovo obezbeđuju ograničeno izlaganje mesta i obezbeđuju samo malu sliku uzoraka sa širokih prostora. Ključni podatak u GIS je korišćen da se usredsredi na ključne lokacije i da analizira trendove u skupu podataka ili da umetne rasute tačke. Gusto stavljanje na kartu je urađeno za analizu trendova lokacija a umetanje je urađeno da se pomogne površinske nalaze kroz stvaranje površina kroz ključne tačke podataka i koristi se da se nađu zauzeti nivoi na jednom mestu. Oblasni podatak je češće upotrebljen. Usredsređen je na krajolik i predeo i pomaže u tumačenju arheoloških mesta u njihovom kontekstu i okolnostima. Oblasni podatak se analizira kroz predviđajuće modele koji se koriste da se predvidi lokacija mesta i materijal u tom području. Zasniva se na dostupnom saznanju, metod predviđanja, i na aktuelnim rezultatima. ( en.wikipedia.org)Jedan od najraširenijih primena GIS-a u arheologiji malopre pomenuta, a to je konstruisanje predviđajućih modela pozicija lokaliteta. Ovu tehniku najviše koriste arheolozi iz Severne Amerike, jer postoji velik broj arheoloških lokaliteta i nije uvek moguće da se rekognosciraju temeljno. Suštinska premisa svih predviđajućih modela je da se posebni tipovi arheoloških lokaliteta javljaju na istim vrstama mesta. Primer: neki lokaliteti koji su bili naselja nekad davno javljaju se blizu izvora sveže vode i na južnim aspektima zato što to omogućava idealne uslove u kojima ljudi mogu da žive ( nije veoma hladna i još je veoma blizu naselja). Koristeći ovu informaciju moguće je da se modeluje kako je verovatno data lokacija izgledala arheološki lokalitet preko poznatih karkteristika životne sredine te lokacije. GIS može da se uradi ovu operaciju za celi predeo stvarajaći predviđajući model mape za celo područje.

8

Mnoge GIS primene, posebno one koje su baziraju na predviđajućem modelovanju su kritikovane da su detereminističke za okolinu. Podaci iz okoline kao što su tipovi zemljišta, reke, nadmorska visina i land use mogu biti izmereni, kartografisani i pretvoreni u digitalne podatke, ali kulturni i društveni aspekt predela je mnogo više problematičan. U pokušaju da izbegnu ove funkcionalističke analize, arheolozi koriste GIS funkciju koja se zove viewshed da pokušaju da razviju humanističke procene određenog predela. ( Renfrew C. & Bahn. P 2004: 93)

Trodimenzionalno modelovanje

GIS daje sredstva da se iskopava određeno mesto, zabeleži svaki sloj ili nivo onako kako je uklonjen i ponovo izgradi 3D virtuelni sajt. Iz 3D modela mogu se videti slojevi pojedinačno ili kombinacija više slojeva i podataka i onda da se identifikuju prostorni odnosi. Koristeći ArcGIS 3D Analyst, može se ponovo pregledati mesto i područje i strukturiše se obim statistika.ArcGIS 3D Analyst omogučava da se uspešno vizaulizuju i analiziraju podaci sa površine. Koristeći ArcGIS 3D Analyst površina nekog mesta na Zemlji se može sagledati iz više uglova, istražiti površina, odrediti šta je vidljivo iz izabrane lokacije, na površini, stvoriti realna perspektivna slika koja prekriva rasterske i vektorske podatke preko površine i pokazati ili prikazati trodimenzionalna navigacija. ArcGlobe primenjivanje u ArcGIS 3D Analyst omogućava upravljanje i vizualizaciju, sa lokalne ili globalne perspektive, neverovatno velikim grupama trodimenzionalnih geografskih podataka.

ArcGIS 3D Analyst omogućava: Da se načine trodimenzionalni pogledi koristeći direktno GIS podatke Da se snaliziraju trodimenzionalni podaci koristeći opcije iseći/popuniti i terensko modelovanje Posmatranje podatke sa globalne do lokalne perspektive Da se uradi prostorna analiza u dvodimenzionalnom ili trodimenzionalnom obliku Da se vizualizuje modelovanje ili rezultati analiza u 3D

9

Da se koriste 3D modeli i simboli za oslikavanje realnog stanja terena Da se uradi video snimak od vizualizacije

Predviđajuće modelovanje

GIS je najčešće bio angažovan u arheološkim studijama u velikoj razmeri regionalnih analiza i predskazujućih modeliranja seta obrazaca i korišćenje zemlje. ArcGIS Spatial Analyst pruža mogućnost istraživanja neotkrivenih uzoraka. ( www.esri.com)

Literatura

Grin K.2003, Uvod u arheologiju, BeogradRenfrew C. & Bahn P.2004, Archaeology: Theories, methods and practice, London

10

Web strane

www.esri.com/industries/archaeology/indexwww.gis.com/whatisgisen.wikipedia.org/wiki/GIS_in_archaeology

11