Отдел геоматики и цифровой археологии
24 Май 2022
Отдел геоматики и цифровой археологии был создан решением ученого совета Института от 23.12.2021 г. (протокол № 9), функционировать начал с 2022 года. До этого сотрудники отдела входили в группу по изучению каменного века в составе «Отдела археологии эпохи камня и палеометалла».
Геоматика и цифровая археология – Геоматика (геоинформатика) — наука, технология и производственная деятельность по научному обоснованию, проектированию, созданию, эксплуатации и использованию географических информационных систем, по разработке геоинформационных технологий, по приложению ГИС для практических и научных целей.
Входит как составная часть в геоматику. Русский термин «геоинформатика» производный от термина «информатика» — иностранного заимствования, обозначающего научное направление, которое изучает теорию, методы и способы накопления, обработки и передачи данных, информации и знаний с помощью ЭВМ и других технических средств, или группу дисциплин, занимающихся различными аспектами применения и разработки вычислительных машин, куда обычно относят прикладную математику, программирование, программное обеспечение, искусственный интеллект, архитектуры ЭВМ и вычислительные сети.
Цифровая археология — это применение информационных технологий и цифровых медиа в археологии. Она включает в себя использование цифровой фотографии, 3D-реконструкции, виртуальной реальности и геоинформационных систем, а также других методов. Вычислительная археология, которая охватывает компьютерные аналитические методы, может считаться частью цифровой археологии, как и виртуальная археология.
Использование цифровых технологий для проведения археологических исследований позволяет собирать данные без вторжения или разрушения археологических памятников и хранящегося в них культурного наследия, способствуя сохранению археологических данных. Именно столько ранних археологических раскопок было обнаружено на глубине. Применение этой технологии помогло восстановить исторические памятники и артефакты, такие как керамика, человеческие окаменелости и мумифицированные останки.
Геоинформационные системы (ГИС) как аппаратно-компьютерная система позволяют собирать, обрабатывать и визуализировать пространственные данные. Начало применения ГИС в археологии начинается с 80-х годов 20 века. С тех пор популярность ГИС среди археологов только возрастала. Сейчас в ведущих научных центрах по археологии трудно найти проекты, в которых не применяются ГИС, особенно это касается комплексных, междисциплинарных проектов.
Основные направления применения ГИС в археологии:
- Инвентаризация, систематизация больших объемов пространственных данных;
- Оперативное картографирование от небольших участков до целых континентов;
- Моделирование исторических ситуации и др.
Научные сотрудники отдела имеют большой опыт применения ГИС в различных научных и прикладных проектах по направлениям археологии и историко-культурного наследия. Получали специальное образование (картографическое, географическое) в области ГИС, имеют международные сертификаты по ГИС программам (ESRI), проходили зарубежные научные стажировки.
ехнологий
В отделе работают специалисты, которые освоили различные методы, связанные с трехмерными технологиями (3D). Наиболее популярным является способ создания 3D копий различных объектов и ландшафтов методом фотограмметрии. Такие модели могут использоваться как для различных исследований, так и для создания чертежей, схем и различных иллюстраций.
Применение лазерных сканирующих систем позволяет получить высокоточные цифровые 3D модели объектов.
Также у сотрудников имеется опыт работ создания трехмерных реконструкций, различных археологических объектов, памятников разных типов и разных эпох. До начала работ над реконструкцией, исполнители тщательно подходят к изучению имеющихся данных, изучают аналоги, делаются множество набросков. В процессе создания трехмерной модели реконструируемого объекта, могут быть привлечены другие междисциплинарные специалисты, сотрудники лабораторий и даже криминалисты.
Сотрудники имеют большой, разносторонний полевой опыт съемки плановов раскопов и топографии местности. Годами собирались и опробовались различные методы документирования памятников до, и в момент раскопок:
1. Создание геодезических полигонов;
2. Съемка топографии (с различным размером сетки);
3. Планово-высотная съемка (горизонтальных и вертикальных объектов);
4. Архитектурные разрезы;
5. Вынос в натуру.
Обработка результатов съемки, а также подготовка чертежей, карт к печати, производится как в среде системы автоматизированного програмирования (САПР), таки и в ГИС, что позволяет совмещать работу с ортографическими планами и с цифровыми моделями местности, полученными в процессе аэрофотосъемки с помощью беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). Данный подход дает не только точность и информативность, но и повышает качество чертежей, карт, планов и схем.
В основном работы с тахеометрами разных моделей торговых марок Leica и Nikon. Спутниковые приемники геодезического класса от компании Leica
Оборудование и компьютеные программы:
ГНСС приемники: Leica GS 16 база+ровер GS 18
Квадракоптеры: DJI Mavic 3 enterprise, DJI Matrice 300 RTK + lidar L1, DJI Mavic Air 3
Электронные тахеометры Leica-407 TCR
Лазерный сканер: Leica RTC 360
Настольный 3D сканер: Shining 3D EinScan-SP
Программные обоспечения: ArcGISDesktop 10.0, IndorCad, Leica Infinity, Leica Cyclone REGISTER 360
Сотрудники отдела:
- Асылбеков Калибек Мухаметбекович – руководитель отдела.
- Ахметжан Калиолла Саматович, ведущий научный сотрудник (ВНС).
- Киясбек Галымжан Киясбекулы, старший научный сотрудник (СНС).
- Антонов Михаил Александрович, научный сотрудник (НС).
- Бекзаткызы Ирина, младший научный сотрудник (МНС).
- Казизова Айша Сибатовна, картограф.
- Шахарбек Шалкар, лаборант.
Целью Отдела является осуществление научной и научно-прикладной деятельности, укрепление связи науки, образования и производства в области цифровой археологии и геоматики в рамках республиканских, региональных, отраслевых и международных программ и проектов.
Задачами Отдела являются:
- разработка и реализация планов основных направлений исследований в области цифровой археологии;
- фундаментальные и прикладные исследования в рамках реализации программно-целевых, грантовых и других (международных, региональных) проектов;
- применение и разработка геоинформационных баз данных и систем управления базами данных археологических объектов;
- геоинформационное картографирование, пространственно-атрибутивный анализ и моделирование археологических объектов;
- применение данных дистанционного зондирования в целях картографирования, разведки, выявления, мониторинга, изучение и анализа археологического ландшафта;
- 3D сканирование, фотограмметрическая съемка, моделирование и документация археологических находок и объектов в полевых и камеральных условиях;
- аэрофототопографическая и тахеометрическая съемка в целях создание крупномасштабных топографических планов и карт культурных ландшафтов;
- применение и разработка неинвазивных методов при исследовании в археологических памятников (геофизические, геомагнитные и т.д.);
- создание 3D реконструкции и виртуализация археологических объектов;
- разработка и внедрение программных обеспечении и алгоритмов в области цифровой археологии;
- оцифровка текстовых и растровых данных, каталогизация архивных материалов;
- проведение курсов повышения квалификации по цифровой археологии и документации;
- публикация научных, научно-популярных произведений по проблемам геоматики и цифровой археологии;
- организация и проведение научных конференций, семинаров;
- подготовка молодых специалистов в области новых методов документации и визуализации археологических объектов.
Проекты в рамках программно-целевого финансирования, в котором сотрудники отдела принимали участие за последние 5 лет:
ПЦФ 2022-2023 «Культурогенез в казахских степях: новые парадигмы проблем изучения преемственности материального и духовного наследия по данным археологических источников», руководитель А. Онгар.