Een digitaal verleden

Een digitaal verleden

Een digitaal verleden Het gebruik van ICT in archeologisch onderzoek Lieven Verdonck, Geert Verhoeven, Frank Vermeulen en Hélène Verreyke Inleiding Archeologie heeft zich in de twintigste eeuw tot een volwaardige cultuurwetenschap ontwikkeld. Net zoals in andere vakgebieden ging dit proces gepaard met de stelselmatige invoering van nieuwe technieken en technologieën, waarbij het gebruik van de computer een steeds prominentere rol ging spelen. Vandaag de dag is archeologisch onderzoek dan ook doorspekt met talrijke ontwikkelingen die onder de brede noemer ICT te klasseren zijn. Het acroniem ICT (informatie- en communicatietechnologieën) doelt op elke mogelijke technologie die het toelaat data op een digitale manier te vergaren, op te slaan, door te zenden, te ontvangen, te beheren, te manipuleren, te analyseren en erover te communiceren. Het begrip dekt dus een immense lading, voornamelijk onder te verdelen in twee groepen: de computertechnologieën zoals tekstverwerking, databanken en digitale tekeningen aan de ene kant (informatie) en de digitale communicatietechnologieën zoals internet en media aan de andere kant (communicatie). Toegepast op de archeologie, behelst deze tweedeling het gehele traject van dataregistratie tot en met het verspreiden van onderzoeksresultaten en culturele valorisatie. ICT is in dit gehele proces een constante en in is elke stap van even groot belang. Datavergaring is immers vaak destructief – denken we maar aan een archeologische opgraving – waardoor de registratie van de data van groot belang wordt. Alle mogelijke technieken en technologieën die archeologen toelaten op een snellere, accuratere en meer gestructureerde manier deze eerste noodzakelijke stap af te werken, betekenen dus een meerwaarde en laten toe om aan onderzoek en dataverspreiding te doen op een manier die enkele decennia geleden ondenkbaar was. Kortom, het gebruik van de computer en – bij uitbreiding – alle mogelijke digitale technologieën zijn niet meer weg te denken uit de dagdagelijkse archeologische praktijk.1 Ook in de onderzoeksprojecten van de Universiteit Gent wordt gebruikgemaakt van ICT toepassingen zoals GIS (Geografisch Informatie Systeem) gebaseerde integratie van survey- en opgravingsdata, vondstanalyse, bronnenonderzoek en geofy1

evans en Daly, 2005; Lock, 2003.

177

EEn digitaal vErlEdEn

178

Figuur 1. Een voorbeeld van een invoerformulier in een relationele database van het Potenza Valley Surveyproject (Le Marche, Italië)

sische prospectie. In deze bijdrage bespreken we enkele van de meest gangbare en toegankelijke ICT-toepassingen voor non-destructief archeologisch onderzoek op basis van onze ervaringen met het potenza Valley Surveyproject (Le Marche, Italië). Ten slotte kijken we ook even vooruit naar het potentieel van digitale ontsluiting en visualisatie van onderzoeksresultaten.

dataregistratie en -beheer databanken De basis van alle databeheer is de databank of gegevensbank. In een relationele databank wordt alle mogelijk relevante informatie genoteerd en digitaal opgeslagen. Het voordeel is dat de data consistent en gestroomlijnd kunnen worden ingevoerd en dat dankzij de onderlinge relaties tussen de gegevens een doorgedreven data-analyse mogelijk wordt. Zo kan een bepaald archeologisch spoor worden gelinkt met alle vondsten die in deze context werden gevonden, terwijl elke vondst op zijn beurt kan worden voorzien van een foto en beschrijvende attribuutgegevens zoals afmetingen, massa, kleisoort, type, enz. (zie Figuur 1). geografisch informatie Systeem (giS) een gemiddeld archeologisch onderzoek brengt een enorme hoeveelheid en diversiteit aan gegevens met zich mee. Het is dus niet verwonderlijk dat een hulpmiddel als GIS heel snel door archeologen uit andere domeinen werd overgenomen. GIS is een


179

Figuur 2. Het samenvoegen van schuine luchtfoto’s met een topografische datalaag. In dit voorbeeld wordt het stratenpatroon van de Romeinse stad Potentia (Porto Recanati, Le Marche, Italië) gereconstrueerd.

term die duidt op alle mogelijke soft- en hardware die toelaten ruimtelijke data te vergaren, op te slaan, te manipuleren, te analyseren en van een output te voorzien.2 Naast de benodigde hardware als scanners en digitaliseertafels, is het systeem in de eerste plaats gekenmerkt door de software, omdat hiermee alle belangrijke beheersen verwerkingsbeslissingen worden genomen. De software biedt de mogelijkheid om vele sets van plaatsdata op te slaan, waarbij deze ruimtelijke informatie (bv. een topografische kaart) kan worden verbonden met beschrijvende attribuutdata (bv. de namen van de straten en de waarde van de hoogtelijnen). Op deze manier is een interactieve bevraging en analyse van ruimtelijke informatie mogelijk. De GIS-software laat de archeoloog dus toe om talloze objecten en fenomenen die afkomstig zijn van verschillende bronnen, in verschillende files te beheren. Data zoals archeologische sitelocatie, sitesporen, artefactlijsten, landeigendommen, maar ook omgevingscondities als bodems, hoogte, afstand tot water, wegen, steden, hellingen, oriëntatie en dergelijke meer kunnen worden opgeslagen op één centrale plaats met één enkele ruimtelijke database. Ook schuine en verticale luchtfoto’s, satellietbeelden, bodemmonsters, pollenanalyses, historische kaarten, enz. kunnen door één en hetzelfde softwarepakket worden beheerd (Figuur 2). De snelle opvraging en de organisatie aan de hand van ruimtelijke locatie maken van GIS een nuttig en gebruiksvriendelijk instrument. Behalve voor databeheer is GIS ook uiterst geschikt voor ruimtelijke analyse en het bestuderen van menselijke activiteit. De drie belangrijkste categorieën van ruimtelijke analyse zijn ten eerste de contextuele analyse, ten tweede de locatieanalyse en ten derde het opstellen van voorspellingskaarten (predictive modelling). De meest elementaire vorm is de contextuele analyse, namelijk het analyseren van de context waarin sites en artefacten gelegen zijn. De traditionele concepten ‘site’, ‘vondsten’ 2

Longley et al., 2005.


180

Figuur 3. Visualisatie van de theoretisch snelste route (berekend via GIS–software) tussen drie sites en een nabijgelegen heuveltop

en ‘sporen’ werden vervangen door een ruimere context: het landschap. In de zogenaamde landschapsarcheologie staat de studie van het volledige historische landschap en de relatie tussen de sites en de omgeving centraal. GIS laat toe om op eenvoudige wijze te bekijken op welke soort gronden de prehistorische sites gelegen zijn, hoever ze zich van het water bevinden en of men zicht had op belangrijke plaatsen in het landschap. Daarnaast biedt het een veel betere en meer realistische mogelijkheid om bijvoorbeeld de snelste route tussen twee sites te gaan bepalen (Figuur 3), rekening houdend met de topografie en andere variabelen. Het karakteristieke aan al deze contextuele analyses is het ontbreken van enig statistisch bewijs voor de relaties die worden gevonden. Wanneer een poging wordt ondernomen om de hypothese te bewijzen aan de hand van statistiek, dan is er sprake van locatieanalyse. eén van de eerste archeologische locatieanalyses was een beroemde studie van Wheatley, waarin hij de plaatsing van Long Barrows in Wiltshire analyseerde. Door het gebruik van een standaard statistische test, kon Wheatley interessante conclusies trekken over de intervisibiliteit van deze neolithische sites.3 een ander belangrijk potentieel van GIS zijn de ruime mogelijkheden om het landschap, de archeologische site en hun onderlinge relaties te visualiseren. Wanneer men in een minimum van tijd de locatie van Romeinse sites kan oproepen, en daarbij de mogelijke Romeinse wegen, de gronden waarop ze liggen en de rivieren evenals bronnen in dat gebied kan visualiseren, kunnen al heel snel ruimtelijke relaties of andere bestaande patronen worden herkend. Is het gewenst de plaatsing van dezelfde sites eens te bekijken ten opzichte van de protohistorische bewoning, dan 3

Wheatley, 1995.


181

Figuur 4. Voorstelling van de Romeinse stad Trea (rood) en de voorgaande protohistorische site (geel) (Potenzavallei, Le Marche, Italië)

kan dit in een fractie van een seconde. Ook de lay-out kan zonder problemen naar wens worden aangepast. Het enige gevaar schuilt erin dat de visualisatie het wint van de analyse. er zijn ook nog enkele kritische kanttekeningen te maken bij het gebruik van GIS. Zo is GIS minder geschikt om te gebruiken voor de registratie van archeologische opgravingen, dit ten gevolge van twee fundamentele tekortkomingen, namelijk het ontbreken van een derde (hoogte/diepte) en een vierde dimensie (tijd). De GISpakketten van vandaag modelleren de data in een tweedimensionale (2D) ruimte, bestaande uit een X- en een y-as. De derde dimensie, de Z-as, ontbreekt echter. Daardoor is GIS atemporeel en zijn de analyses en kaarten die worden gemaakt, momentopnames van een bepaalde toestand van de data op een bepaald moment in de tijd. Het vergt dan ook enorm veel inspanning om een sequentieel beeld te krijgen van bijvoorbeeld de evolutie van een riviervallei (Figuur 4).

driedimensionale datavergaring: van fotogrammetrie tot laserscanning Het nemen van foto’s is niet enkel belangrijk voor documentaire of illustratieve doeleinden. Via de techniek van de digitale fotogrammetrie is het mogelijk om 3Dinformatie te genereren uit foto’s. Zo kan op een vrij eenvoudige manier een gedetailleerde 3D-registratie worden gemaakt van grote en kleine structuren – zonder dat daarvoor nog uren analoog meetwerk nodig zijn – waarbij de uiteindelijke accuraatheid en precisie vaak hoger liggen dan wat enkele jaren geleden gangbaar was. Het eindproduct van een fotogrammetrisch proces is vaak een zogenaamde orthofoto: een foto waarin alle mogelijke vervormingen zijn weggewerkt (Figuur 5). Op deze manier verkrijgt de archeoloog metrisch correcte informatie over zijn te onderzoeken object of structuur (wat hem of haar bijvoorbeeld toelaat om heel gedetailleerd elke steen van een muur op te tekenen). Bovendien biedt de orthofoto kleuren intensiteitsinformatie, in tegenstelling tot een conventionele plantekening.

EEn digitaal vErlEdEn een performantere maar ook veel duurdere manier om dergelijke 18 informatie over het oppervlak van een site, de verschillende stratigrafische sequenties of de gevonden objecten te verzamelen, is het gebruik van een 3D-laserscanner. Dergelijke inFiguur . Een metrisch correcte foto (of orthofoto) van de Romeinse strumenten berekenen stad Trea (Le Marche, Italië) uiterst nauwkeurige 3D-coördinaten op basis van de reflectie van een laserstraal die op het te registreren object worden gericht. De aldus ontstane puntenwolk kan nadien met de benodigde software tot een 3D-model worden omgevormd. Aangezien zulke 3D-modellen de werkelijke driedimensionale verhoudingen opmeten, kunnen andere soorten analyses worden gemaakt, zoals het berekenen van volumes. Ten slotte kan men ook via een totaalstation of tachymeter een gebouw of object driedimensionaal optekenen. Deze instrumenten maken het mogelijk om van specifieke punten exacte coördinaten te berekenen, aangezien ze naast afstand ook de horizontale en verticale richting kunnen opmeten. Alle opgemeten coördinaten zijn steeds gedefinieerd ten opzichte van het referentiepunt waarboven het toestel opgesteld staat (Figuur 6). Naar gelang van de aard van het referentiepunt, zijn de opgemeten coördinaten gegeven in een lokaal gedefinieerd of globaal gekend coördinatensysteem (zoals het officiële Belgische coördinatensysteem Lambert 2005). Ondanks het feit dat opmetingen met deze toestellen extreem accuraat kunnen zijn, worden ze zelden ingezet indien grote oppervlaktes moeten worden ingemeten (in welke gevallen het gebruik van fotogrammetrie of Figuur 6. Opmetingen met een 3D-laserscanning aan te raden is, indien respectievelijk de nodiDGPS-ontvanger in de Potenzavallei (Le Marche, Italië) ge foto’s en financiële middelen voor handen zijn). Tachymeters zijn echter ideaal wanneer slechts nu en dan punten dienen te worden opgemeten en blijven ook onontbeerlijk voor het bepalen van de controlepunten die nodig zijn voor zowel fotogrammetrie als laserscanning. Zonder deze controlepunten kunnen de eindproducten van deze laatste twee technieken immers niet ingepast (gegeorefereerd) worden in enig bestaand coördinatensysteem. Om een lokaal coördinatensysteem, gebruikt bij metingen met een totaalstation,

EEn digitaal vErlEdEn te koppelen aan een globaal gekend coördinatensysteem, worden vaak een aantal punten opgemeten met een gps-ontvanger. Het gebruik van hoogtechnologische ontvangers die werken ten opzichte van een referentiestation (een techniek die DGpS of Differential Global positioning System heet), laat toe om op centimeterniveau te meten (Figuur 6). Wanneer DGpS-apparatuur voorhanden is, heeft de onderzoeker ook een uitstekend middel om op een relatief snelle manier het topografische oppervlak in beeld te brengen. Het belang van deze data mag men niet onderschatten, aangezien er in verschillende domeinen een beroep op wordt gedaan. Zo is hoogte-informatie vereist bij het corrigeren van de geometrische vervorming in luchtfoto’s genomen boven heuvelachtig terrein, maar worden de hoogtedata ook aangewend om in een GIS-context allerhande analyses en visualisaties uit te voeren (berekenen van hellingen, zichtbaarheidsanalyses, reliëfkaarten, enz.). De digitale voorstelling van een topografisch oppervlak noemt men een DHM of digitaal hoogtemodel (DeM of Digital elevation Model, zie Figuur 7). De data voor Figuur 7. DEM van de Romeinse stad Trea die representatie kunnen op verschillende manieren (Le Marche, Italië) opgemeten worden: buiten de reeds vermelde gpsontvangers, komen ook de hiervoor behandelde technieken van laserscanning, fotogrammetrie en totaalstation in aanmerking, hoewel laserscanning – uitgevoerd vanuit een vliegtuig of helikopter – dan vaak als ALS (Airborne Laser Scanning) of LiDAR (Light Detection And Ranging) wordt aangeduid.4 Verder kunnen de hoogteverschillen op allerlei manieren digitaal worden weergegeven, gaande van een rasterbeeld waar elke rastercel een gemiddelde hoogte bevat (zie Figuur 3 en 7), en vectorbestanden als een digitale hoogtelijnenkaart of puntenbestand tot een Triangulated Irregular Network of TIN5. Bij het berekenen van een continue terreinrepresentatie in de vorm van een rasterkaart, dienen wel de nodige bemerkingen te worden gemaakt. Vaak worden hiervoor immers puntdata en hoogtelijnen als bronmateriaal gekozen. Uit deze discrete waarnemingen moet vervolgens een continu terreinmodel geïnterpoleerd worden. De benodigde software steunt hiervoor op allerhande algoritmen met bijhorende parameters. Kleine aanpassingen aan deze parameters heeft vaak grote gevolgen voor het behaalde resultaat. Als men geen kennis heeft van deze achterliggende mechanismen en technische vereisten, kan dit dus grote gevolgen hebben voor eventuele interpretaties die gestoeld zijn op het model.

4 5

Doneus en Briese, 2006. een op vectoren gebaseerde structuur, opgemaakt uit een set van driehoekige objecten.

18


vondstverwerking Het verwerken van de vaak duizenden vondsten die tijdens een archeologische opgraving of prospectie aan het licht worden gebracht, is zeer arbeidsintensief (Figuur 18 8). eerst wordt de contextsamenstelling nauwkeurig bestudeerd en genoteerd, waarna de diagnostische stukken – die een mogelijke identificatie en datering toestaan – verder in detail worden opgetekend. In het geval van aardewerkanalyse bestaat deze laatste stap uit het bepalen van de oriëntatie van het stuk, het meten van de diameter en het vervaardigen van een tweedimensionale tekening. er zijn nu echter technieken en software op de markt die dit proces semiautomatisch laten verlopen, gebaseerd op hierboven genoemde technieken zoals fotogrammetrie en 3D-laserscanning. De oppervlakte van het aardewerk wordt gescand en vervolgens verwerkt in de software, tot er Figuur 8. Vondstverwerking in het Potenza Valley Sureen gedetailleerd 3D-beeld met fotorealistische veyproject (Le Marche, Italië) structuur van de scherf of pot is bekomen. De software detecteert het horizontale vlak van de rand of lip van de pot, waardoor de oriëntatie en diameter van het recipiënt kan worden bepaald. De tweedimensionale doorsnede van het stuk kan worden onttrokken op een willekeurig punt van de driedimensionale scan. Ten slotte kan op basis

Figuur . Een 3D-scan van een beeldhouwwerk (A) levert een puntenwolk op (B), waaruit een fotorealistische 3D-weergave kan bekomen worden (C) (illustratie aangepast van 3D3 solutions 2008)

EEn digitaal vErlEdEn van het ingescande fragment een 3D-reconstructie worden gemaakt van de volledige pot. De gebruiker kan interactief de reconstructie manipuleren door bijvoorbeeld de lichtinval of het perspectief te veranderen. Onderzoek heeft uitgewezen dat het semiautomatische systeem om aardewerkscherven op te meten, een tijdswinst oplevert van ongeveer 80 % en de foutmarge reduceert met 60 % ten opzichte van de traditionele methode.6 Naast ceramiek is deze techniek vanzelfsprekend ook voor andere archeologische objecten toepasbaar (Figuur 9). 3D-scanning van objecten wordt in de praktijk echter nog niet vaak toegepast, doordat de techniek nog steeds duur is en de foutenmarge bij kleine objecten nog niet helemaal is weggewerkt. Het potentieel van de techniek voor de toekomst is echter niet te onderschatten, gezien de arbeidsintensiteit van vondstverwerking en de onvermijdelijke foutenmarge bij handmatige technische tekeningen van objecten.

185

geofysische prospectie Naast destructief onderzoek zoals opgravingen, is de nadruk steeds meer komen te liggen op benaderingen die niet destructief van aard zijn, zoals geofysische prospectie (Figuur 10). De drie belangrijkste geofysische technieken binnen de archeologie zijn magnetische prospectie, elektrische weerstandsmeting en onderzoek met georadar. Magnetische prospectie detecteert lokale afwijkingen in het magnetisch veld van de aarde, die kunnen veroorzaakt zijn door archeologische sporen. Het is de uitgelezen techniek om structu- Figuur 10. Geofysische prospectie op de Romeinse stad Potentia (Porto Recanati, Le Marche, Italië) ren in gebakken klei op te sporen (ovenstructuren, bakstenen muren, aardewerkconcentraties, enz.). In bepaalde gevallen kunnen ook grachten, kuilen en paalsporen gedetecteerd worden. Bij de elektrische weerstandsmethode wordt met behulp van een eerste paar elektroden een stroom in de bodem opgewekt, terwijl een tweede paar elektroden de spanning meet. Door de spanning te delen door de stroomsterkte, kan de bodemweerstand worden bepaald. een dichtgeslibde gracht zal meestal een lage weerstand vertonen, omdat op die plaats de bodem vochtiger is dan in de omgeving en de ionen in het grondwater de stroom beter dragen. Omgekeerd zal een stenen fundering normaal een hogere weerstand veroorzaken. Bij prospectie met georadar worden radargolven in de grond gestuurd, die voor een deel teruggekaatst worden op overgangen tussen lagen of structuren met van elkaar verschillende fysische eigenschappen (ook hier speelt vooral de vochtigheidsgraad een rol). een belangrijk voordeel is de mogelijkheid om een driedimensionaal model te verkrijgen, waarbij de 6

Kampel en Sablatnig, 2004.


186

Figuur 11. Magnetische prospectie te Metapontum, Italië (detail): (a) de metingen worden gedaan langs parallelle lijnen heen en weer (zigzag), (b) de onbewerkte data vertonen een aantal onvolkomenheden, onder andere te wijten aan het zigzagloopschema, (c) data na bewerking (Ciminale & Loddo, 2001, aangepast).

Figuur 12. Rasterweergave van een elektrische weerstandsprospectie in het Romeins amfitheater te Richborough (Kent): (a) onbewerkte data, (b) data na toepassing van een high-pass filter om de interne structuur te accentueren (David et al., 2008). 7

Ciminale en Loddo, 2001.

diepte kan afgeleid worden uit het tijdsverloop tussen het uitzenden van de golven en de ontvangst ervan. Informatietechnologie is onontbeerlijk in elk stadium van een geofysische survey. Zo levert een beperkte prospectie met georadar al gauw enkele gigabytes op aan gegevens, die enkel op het terrein opgeslagen en beheerd kunnen worden dankzij meettoestellen met een toegenomen geheugencapaciteit en rekensnelheid. Deze evolutie is onlosmakelijk verbonden met de algemene verbetering van hard- en software in de laatste decennia. Informatica is niet alleen essentieel voor de metingen op het veld, maar ook in het stadium van de gegevensverwerking. Figuur 11 geeft het voorbeeld van een magnetische prospectie in Metapontum (Italië)7. De onbewerkte data (Figuur 11b) vertonen verschillende gebreken. Vooreerst zijn er een aantal extreme waarden (‘spikes’) te zien als kleine zwarte of witte zones, meestal veroorzaakt door metaalfragmenten aan de oppervlakte van het opgemeten veld (bijvoorbeeld stukjes metaaldraad, losgekomen onderdelen van landbouwwerktuigen). Verder komt een streeppatroon voor, alsook een ‘zigzageffect’. Deze beide kunnen ontstaan wanneer de metingen gebeuren langs parallelle lijnen, waarbij de richting van oneven en even lijnen tegengesteld is (Figuur 11a). Omdat al deze onvolkomenheden de interpretatie van subtiele sporen kunnen in de weg staan, worden ze zoveel mogelijk verwijderd door gepaste computeralgoritmen, zonder de nuttige onderzoeksresultaten zelf aan te tasten (Figuur 11c). In de meeste gevallen is er dataverwerking nodig om informatie te ontsluiten die in de gegevens vervat zit, maar niet meteen zichtbaar is. een voorbeeld is high-pass filtering, waarbij een traag veranderende achtergrond verwijderd wordt (bijvoorbeeld een geleidelijk veranderen-

EEn digitaal vErlEdEn de bodemsamenstelling) om archeologische structuren te accentueren. Dit wordt geïllustreerd in Figuur 12, de elektrische weerstandsprospectie van het Romeins amfitheater in Richborough (Kent, engeland). Figuur 12a toont de onbewerkte data, Figuur 12b toont de data na toepassing van een high-pass filter om de interne structuur van het amfitheater te benadrukken8. Ook op de visualisatie en interpretatie van geofysische data heeft computertechnologie een belangrijke impact. Visualisatie beoogt de weergave van de informatie op een manier waarop deze zo gemakkelijk mogelijk kan worden geinterpreteerd9. Bij magnetische prospectie en weerstandsmeting maakt men gebruik van tweedimensionale horizontale rasterbeelden (Figuur 11 en 12) die te vergelijken zijn met opgravingsplannen. Iedere meting wordt voorgesteld door een kleine rechthoekige cel, waaraan een kleur of Figuur 13. Georadarprospectie van een openbaar grijswaarde toegekend wordt. Bij georadar gebouw in de Romeinse stad Mariana (Corsica): (a) worden verschillende verticale doorsne- horizontale doorsnede op een diepte van ongeveer 6 den door de bodem (het resultaat van cm, (b) 3D-reconstructie door middel van CAD. Rood één meetlijn) gecombineerd tot een drie- wijst op de eerste bouwfase (eerste eeuw v.C.), andere kleuren op latere verbouwingen of moderne verstoringen dimensionale ‘datakubus’. Daaruit kunnen (grijs) (Verdonck, in druk). dan horizontale doorsneden geëxtraheerd worden, vergelijkbaar met rasterbeelden bij magnetische of weerstandsprospectie. Figuur 10a toont een dergelijke horizontale doorsnede door de fundamenten van een openbaar gebouw in de Romeinse stad Mariana (Corsica). Om de verbanden tussen de archeologische structuren het best tot hun recht te laten komen, moet echter de volledige datakubus ineens gevisualiseerd worden, doormiddel van algoritmen die enkel de relevante archeologische informatie zichtbaar laten, en de rest van de datakubus transparant maken. Bij de interpretatie worden de driedimensionale structuren verder vereenvoudigd, meestal door middel van Computer Aided Design (CAD) software (Figuur 13), en vergeleken met andere gegevens, bijvoorbeeld uit opgravingen van nabijgelegen sectoren. 8 9

David et al., 2008. Schmidt, 2004.

187


188

Luchtfotografie Een andere non-destructieve techniek is het luchtfotografisch onderzoek, waarbij verkleuringen in gewassen en grond of schaduw-, water- en sneeuwpatronen de locatie van archeologica in de ondergrond verraden. Deze methode bestaat reeds honderd jaar, maar de intrede van de digitale fotocamera heeft nieuwe mogelijkheden met zich meegebracht en heeft het gebruiksgemak sterk verhoogd. Digitale beelden zijn goedkoper en de opslag, bevraging en verwerking is sterk vereenvoudigd. Niet onbelangrijk is dat de huidige cameratechnologie het ook toelaat om heel gemakkelijk aan infraroodfotografie te doen (Figuur 14), wat voor archeologen verschillende voordelen heeft inzake het opsporen van sites.10

invoegen figuur 14 Figuur 14. Het verschil tussen een conventionele luchtfoto (A) en een nabij-infrarode opname (B). Bemerk de heldere weergave van (B) voor verafgelegen gebieden, te wijten aan de fysische eigenschappen van deze onzichtbare straling (Verhoeven 2008, fig. 13).

Visualisatie, ontsluiting Cultural Resource Management Ook op het domein van CRM of Cultural Resource Management wordt ICT volop ingezet. Enerzijds komen de eerder vermelde eigenschappen van GIS uitermate tot hun recht bij het beheer van het cultureel erfgoed. Anderzijds is computervisualisatie en virtuele realiteit van belang voor behoud en beheer, documentatie, publicatie en publieksparticipatie. Op beleidsniveau is men zich zeer bewust van het belang van ICT om het cultureel erfgoed op een aantrekkelijke manier onder de aandacht te brengen.11 Virtuele 3D-werelden kunnen fungeren als een soort grafische schil voor de archeologische database, waar de buitenstaander kan navigeren in de reconstructie van een bepaalde structuur. Het hoeft niet te verbazen dat hier een constante wisselwerking bestaat met de wereld van de computergames. Deze industrie investeert reeds jaren in het ontwikkelen van technologie om de realiteit virtueel zo getrouw mogelijk weer te geven. Deze technologie kan men in de archeologie en het patrimoniumbeheer aanwenden om op een relatief goedkope en efficiënte manier sites tot leven te roepen en aantrekkelijk te visualiseren.12 Het publiceren van deze virtuele realiteit laat ook toe om een wijder publiek de onderzoeksresultaten interactief te laten beleven. Het draagt met andere woorden bij tot de democratisering van het archeologische erfgoed.

10 Verhoeven, 2008. 11 Kaderconventie voor de Raad van Europa 2005. 12 Anderson, 2004.


E-research en digitale duurzaamheid In dit digitale tijdperk zijn de mogelijkheden om onderzoeksdata uit te wisselen, sterk uitgebreid. Wetenschappelijke publicaties en onderzoeksdata kunnen nu volgens het openaccessprincipe via het semantisch World Wide Web worden verspreid. Bij open access wordt het internet naar voren geschoven als het uitgelezen platform voor de verspreiding van wetenschappelijke kennis. De Berlin Declaration on Open Access to Knowledge in the Sciences and Humanities (2003) werd ondertekend door beleidsmakers, universiteiten en wetenschappelijke instellingen van over heel de wereld.13 Deze evolutie in het verspreiden van informatie herbergt een enorm potentieel. Ten eerste laat het toe meer primaire onderzoeksdata te verspreiden, alsook kleurenafbeeldingen en nieuwe media zoals video’s of virtuele reconstructies van sites. Door het publiceren van dergelijke databases en GIS-informatie kunnen onderzoekshypotheses ook door de lezer worden gecontroleerd. Een tweede voordeel is dat de elektronische publicatie aanzienlijk sneller verloopt dan de publicatie en verspreiding van klassieke gedrukte tijdschriften. Ten derde vergroot het de toegankelijkheid en het gebruikersgemak. Elektronische tijdschriften zijn vaak eenvoudiger (en meestal goedkoper) te consulteren en ook het zoeken naar specifieke informatie gaat veel sneller en is overzichtelijker. Deze evolutie in e-research houdt echter ook grote uitdagingen in voor de toekomst, zowel op organisatorisch vlak (wie beheert de databank en wat is de inhoudelijke afbakening?) alsook wat betreft de technische vereisten.14 Op Europese schaal zijn verschillende onderzoeksprojecten opgestart om de uitdagingen rond e-research en open access van wetenschappelijke data en cultureel erfgoed aan te gaan en structurele oplossingen aan te reiken. Zo bouwt DRIVER (the Digital Repository Infrastructure Vision for European Research) aan een archiefinfrastructuur en webinterface voor alle open access wetenschappelijk dataverkeer in Europa.15 Ook op het domein van de archeologie worden hier en daar initiatieven opgestart. Een goed voorbeeld is het ARENA-project (Archaeological Records of Europe – Networked Access), dat de archeologische archieven van zes Europese partners beschikbaar maakt via het internet.16 De digitale revolutie van de laatste decennia heeft dus duidelijk de mogelijkheden om informatie te ontsluiten, vermenigvuldigd. Daarnaast mag echter de problematiek van elektronische dataconservatie niet uit het oog worden verloren. Hoewel men in archeologie onmiddellijk gebruik heeft gemaakt van de mogelijkheden die ICT bood, ontbreekt tot op heden nog steeds een langetermijnvisie voor de opslag van digitale archeologische informatie. Zo is de snelle evolutie inzake hard- en software tevens de grootste bedreiging voor alle data. Gegevens die twee decennia terug werden gedigitaliseerd, zijn vandaag vaak niet of nauwelijks leesbaar, doordat 13 http://oa.mpg.de/openaccess-berlin/berlindeclaration.html. 14 Het Open Archives Initiative ontwikkelt en promoot interoperabiliteitsstandaarden met als doel inhoud efficiënt te verspreiden. 15 http://www.driver-repository.eu/ 16 http://ads.ahds.ac.uk/arena/

189


190

de huidige software de vroegere bestandsformaten niet meer kan lezen of elke apparatuur ontbreekt om de gegevens op de ‘verouderde’ digitale media toegankelijk te maken. Voorts kunnen formaten die vandaag de dag courant worden gebruikt in het ene onderzoeksdomein, volledig incompatibel zijn met het systeem dat door iemand anders wordt gebruikt. Het op elkaar afstemmen van de huidige en toekomstige technologie is dus van cruciaal belang om zowel de duurzaamheid alsook de data-integriteit te garanderen. En dan nog kan informatie verloren gaan, aangezien de gegevensdragers (zoals floppydisk, cd-rom, dvd, magnetische tape, harddisk, flash geheugen, enz.) onderhevig zijn aan technisch falen, waardoor een ondoordachte back-upstrategie belangrijk dataverlies in de hand kan werken. De talrijke technische, organisatorische, juridische en economische barrières die hiermee verband houden, zijn tot op heden nog steeds te groot om een gepast antwoord te verzinnen. Toch zijn er sinds een aantal jaren verschillende, vooral nationale, initiatieven die hieraan trachten te verhelpen, zoals het Britse MIDAS (Manual and Data Standard for Monument Inventories) en FISH (het Forum for Information Standards in Heritage). Beide initiatieven leggen de nadruk op het gebruik van metadata omdat een correcte documentatie van data onontbeerlijk is voor het latere terugvinden en gebruik ervan. Dit is zeker in een archeologische context niet te verwaarlozen, aangezien op basis van de primair verzamelde data een interpretatie wordt gegenereerd. Het archief moet echter toelaten het gevoerde archeologische onderzoek volledig te reconstrueren en alle vergaarde data te herinterpreteren.

Conclusie Archeologie is de laatste decennia zowel getuige als actieve deelnemer geweest in de technologische (r)evolutie. De informatisering is zover doorgedrongen dat men gerust kan stellen dat elke archeoloog wel een computer gebruikt op één of ander moment in zijn onderzoeksproces. Als typemachine, om data op te slaan, voor het maken van plannen en tekeningen, voor het uitvoeren van wiskundige berekeningen, om beelden te analyseren, gedragsmodellen te simuleren, en ga zo maar voort. De computer is een onmisbaar basisinstrument geworden in de archeologie. Dat deze evolutie van de archeoloog vaak extra vaardigheden vraagt, is onontkoombaar. Hoewel de meest gangbare ICT-applicaties zoals databases of tekstverwerking vrij gebruiksvriendelijk en toegankelijk zijn, vragen vele van de hier behandelde technieken een extra inspanning van de archeoloog om zich met de technische kenmerken en de geldende problemen vertrouwd te maken, opdat men niet in het stadium vervalt waarin de technologie louter als ‘digitaal speelgoed’ wordt aangewend om een ‘wauw-effect’ te creëren. Bovendien bestaat er geen druk-op-de-knopmethode. Het gezond verstand en het systematisch te werk gaan blijven prioriteiten. Te midden van al het ICT-geweld is het immers gemakkelijk om belangrijke, intrinsieke regels

Een digitaal verleden met de voeten te treden en het authentiek archeologisch onderzoek ondergeschikt te maken aan de visueel aantrekkelijke digitaal gegenereerde plaatjes. Alleen door het bewust integreren van ICT in het archeologisch onderzoek, het durven stellen van gerichte onderzoeksvragen, de opleiding van archeologische ICT-specialisten en de noodzakelijke samenwerking met deze laatsten, kan digitale archeologie bijdragen tot de betrouwbare reconstructie van het verleden.

Bibliografie Anderson, M.A., ‘Computer games and archaeological reconstruction: the low cost VR. In: Enter the Past. The E-way into the Four Dimensions of Cultural Heritage. CAA 2003. Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. Proceedings of the 31st Conference, Vienna, Austria, April 2003. BAR International Series 1227, 2004, pp. 521-524. Doneus, M. en Briese, C., ‘Full-Waveform Airborne Laser Scanning as a Tool for Archaeological Reconnaissance’. In: S. Campana en M. Forte (red.), From Space to Place. 2nd International Conference on Remote Sensing in Archaeology. Proceedings of the 2nd International Workshop, December 4-7 2006, Rome, Italy. CNR. BAR International Series 1568, 2006, pp. 99-105. Ciminale, M. en Loddo, M., ‘Aspects of magnetic data processing’. In: Archaeological Prospection 8(4), 2001, pp. 239-246. David, Andrew, Linford, N. en Linford, P., Geophysical survey in archaeological field evaluation. Swindon, 2008. http://www.english-heritage.org.uk/upload/pdf/GeophysicsGuidelines.pdf (bezocht op 30/12/2008). Evans, T. en Daly, P., Digital Archaeology: Bridging Method and Theory, 2005. Kampel, M. en Sablatnig, R. ‘New achievements on Pottery Reconstruction’. In: Enter the Past. The E-way into the Four Dimensions of Cultural Heritage. CAA 2003. Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. Proceedings of the 31st Conference, Vienna, Austria, April 2003. BAR International Series 1227, 2005, pp. 117-120. Leica Geosystems, Combining TPS and GPS. SmartStation and SmartPole. High performance GNSS systems. Heerbrugg, 2007. Lock, G., Using Computer in Archaeology: Towards Virtual Pasts. New York, 2003. Longley, P., Goodchild, M.F., Maguire, D. en Rhind, D., Geographical Information Systems: Principles, Techniques, Management and Applications. Hoboken, 2005. Schmidt, A., ‘Remote Sensing and Geophysical Prospection’. In: Internet Archaeology 15(9), 2004. Richards, J.D., ‘Electronic publication in archaeology’. In: T. Evans en P. Daly (red.), Digital Archaeology: Bridging Method and Theory. New York, 2005, pp. 213-225. Verdonck, L., ‘Using the three-dimensional capabilities of GPR to reinterpret the Roman town of Mariana (Corsica)’. In: On the road to reconstructing the past. CAA 2008.

191


19

Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology. Proceedings of the 36th Conference, Boedapest, Hungary, April 2008 (in druk). VeRHOeVeN, G., ‘Imaging the Invisible. Using modified Digital Still Cameras for Straightforward and Low-Cost Archaeological Near-InfraRed photography’. In: Journal of Archaeological Science 35(12), 2008, pp. 3087-3100. WHeATLey, D., ‘Cumulative Viewshed Analysis: a GIS-based Method for Investigating Intervisibility, and Its Archaeological Application’. In: G. Lock en Z. Stancic (red.), Archaeology and Geographical Information Systems: A European Perspective. Londen, 1995. 3D3 solutions 2008, Gallery. www.3d3solutions.com/products/flexscan3d/gallery.php (bezocht op 07/11/2008).

lieven verdonck studeerde archeologie aan de Universiteit Gent en archeologische geofysica aan de Universiteit van Bradford (GB). Momenteel bereidt hij aan de Universiteit Gent een doctoraat voor over het gebruik van de georadar in de archeologische prospectie. geert verhoeven behaalde het diploma van licentiaat in de archeologie aan de toenmalige RUG (nu Universiteit Gent of UGent) in . Sinds  werkt hij voltijds aan de Vakgroep Archeologie en Oude Geschiedenis van Europa van diezelfde instelling, waar hij in  met een FWO-doctoraatsonderzoek omtrent archeologische teledetectie van start ging. Behalve de hierin ontwikkelde technologische en methodologische vernieuwing inzake luchtfotografische prospectie, maken GIS, beeldbewerking, fotogrammetrie, statistiek en databeheer eveneens deel uit van zijn onderzoeksinteresses.

Frank vermeulen is professor Romeinse archeologie aan de Universiteit Gent en onderzoeksleider aan de University of Evora (Portugal). Zijn onderzoeksdomein is Romeinse landschapsarcheologie in het mediterrane gebied, in het bijzonder methodologie van geoarcheologisch onderzoek en veldwerk.

Hélène verreyke studeerde archeologie aan de Universiteit Gent, waar zij in  doctoreerde in de Romeinse archeologie met als onderwerp de late oudheid in centraal-Adriatisch Italië. Momenteel is zij als onderzoeker verbonden aan de Erasmus Universiteit Rotterdam waar zij werkt aan het onderzoeksproject Community Museums Past & Present. Voor FARO. Vlaams steunpunt voor cultureel erfgoed volgt zij het onderzoeksproject Bewaring en Ontsluiting van Multimediale data in Vlaanderen op.

Een digitaal verleden

Recommend Documents