Документирование объектов культурного наследия в виде триангуляционной модели уже получило распространение в архитектуре и реставрации, а в ближайшем будущем, возможно, станет стандартом и в археологии
С.И. Котельников
М.Н. Аникушкин

С.И. Котельников

М. Н. Аникушкин (НПП "НАВГЕОКОМ")

С мая 2007 г. в Республике Тува проводится экспедиция «Пор-Бажын», суть которой состоит в изучении и восстановлении древней крепости, расположенной на острове озера Тере-Холь. Согласно концепции комплексного изучения острова для получения наиболее полной информации о памятнике и его окрестностях были проведены планиметрические исследования острова.

Прежде всего был составлен подробный топографический план, который необходим для правильной организации археологических раскопок. «Подробный» означает, во-первых, крупный масштаб плана (1:200), во-вторых, весьма детальное картографирование рельефа поверхности горизонтали проведены через каждые 20 см. Фактически, это карта микрорельефа, отражающая аномалии формы поверхности земли, размер которых не превышают метра в плане или по высоте. Зачастую почти незаметные невооруженным глазом субметровые углубления или поднятия могут маркировать объекты материальной культуры, находящиеся под землей. Кроме того, формы микрорельефа могут в комплексе обнаружить некую систематику в пространственных формах, взаимном положении, ориентации относительно сторон света. Интересным представляется комбинирование такой детальной топографической съемки и геофизических исследований, включающих электроразведку и геомагнитную съемку. Если при наложении карт аномалии микрорельефа дублируются аномалиями геофизическими, то с высокой долей вероятности можно предсказать наличие под землей археологического объекта. Идея совмещения различных типов данных с последующей комплексной интерпретацией с целью локализации археологических объектов была выдвинута учеными кафедры геофизики геологического факультета МГУ (ООО «Геоскан-М», http://www.geoscanm.ru/maininfo.htm ) и специалистами ЗАО НПЦ «Геотехнология» ( geotech@geol.msu.ru ) в 2001 г. Впервые методика комплексной интерпретации была успешно реализована при исследованиях в районе древнеегипетского Мемфиса ( http://www.navgeocom.ru/projects/egypt/index.htm ). В дальнейшем метод нашел применение при исследованиях таких значимых для археологии объектов, как Куликово и Бородинское поля. Идея комплексной интерпретации нашла применение и на острове Пор-Бажын, где была воплощена силами специалистов по лазерному сканированию НПП «НАВГЕОКОМ» ( http://www.navgeocom.ru ) и геофизиков из ЗАО НПЦ «Геотехнология» и ООО «Геоскан-М».

Рис. 1. Работа лазерного сканера

Рис. 2. Точечная трехмерная модель

Рис. 3. Триангуляционная модель. Вид с юго-запада острова и сверху

Рис. 4. Фрагмент карты микрорельефа

Рис. 5. Фрагмент листа топографического плана

Опытному топографу достаточно одного взгляда на остров, чтобы понять, что получить карту микрорельефа с помощью стандартного геодезического оборудования (тахеометра или спутникового приемника) крайне сложно. Для съемки сложного рельефа острова была привлечена перспективная технология трехмерного лазерного сканирования. Лазерный сканер прибор, позволяющий получать цифровую трехмерную модель объектов в виде набора точек с пространственными координатами (рис. 1). Наземные сканеры, используемые в геодезии, «собирают» трехмерную информацию в радиусе нескольких сотен метров, делая при этом тысячи измерений в секунду. Полученная модель представляет собой так называемое облако точек, содержащее до нескольких сотен миллионов измерений. Специальное программное обеспечение позволяет преобразовывать «сырые» данные в триангуляционные модели, плоские чертежи, строить сечения, получать разнообразную измерительную информацию (длины, углы, площади поверхностей, объемы и т. д.). Подробнее о технологии лазерного сканирования и областях ее применения можно узнать на сайте http://www.navgeocom.ru/scan/technology/3dl_exp/index.htm.


За четыре дня, которые понадобились двум специалистам на съемку, с 15 станций (точек стояния сканера) удалось получить полную трехмерную картину острова общей площадью 6 га и крепости (рис. 2). После ее редактирования разрежения, сглаживания, удаления измерений, обусловленных растительностью и т. д. осталось 14 млн точек в трехмерном пространстве. Следующий этап построение триангуляционной поверхности, которая представлена на рис. 3. Эта поверхность с помощью специального программного обеспечения может быть преобразована как в карту микрорельефа, так и в стандартный топографический план, что и было сделано (рис. 4, 5). В будущем триангуляционная модель может послужить шаблоном для построения макета крепости в виртуальном пространстве. Но не менее важно и то, что такая модель точно фиксирует геометрические характеристики острова до начала раскопок, т. е. в его первоначальном виде. Если можно так выразиться, это «трехмерный паспорт» острова. Подобное документирование объектов культурного наследия уже получило распространение в архитектуре и реставрации, а в ближайшем будущем, возможно, станет стандартом и в археологии.