Cyfrowa przeszłość. O co właściwie chodzi?

W zeszłym tygodniu odbyła się druga edycja konferencji „Cyfrowa przeszłość”, tym razem pod tytułem „Standaryzacja digitalizacji dziedzictwa archeologicznego”. Poruszono na niej wiele interesujących i ważnych tematów dla polskiej archeologii.

Jednak żeby dobrze zrozumieć, dlaczego cyfrowa przeszłość powinna być przyszłością archeologii należy wytłumaczyć (a innym przypomnieć) czym jest digitalizacja i jak archeologia może ją wykorzystać na swoją korzyść.

Digitalizacja, według definicji stworzonej w 2008 r. przez Zespół do spraw digitalizacji przy Ministrze Kultury i Dziedzictwa Narodowego, jest to „tworzenie cyfrowych odwzorowań obiektów źródłowych wraz z odpowiednim opisem informacyjnym”. Mówiąc prościej jest to przetworzenie informacji do komputera z czym spotykamy się na co dzień. Nie jest to jednak równoznaczne ze skanowaniem, ale raczej z całym procesem przenoszenia danych do postaci cyfrowej, czyli też przepisywaniem tekstów, nagrywaniem muzyki itd. Takie działania, odpowiednio przeprowadzone, umożliwiają zabezpieczanie i analizowanie danych, a także stworzenie zupełnie nowych, wcześniej niemożliwych do pozyskania informacji!

Jak z takiego dobrodziejstwa XXI wieku korzysta archeologia? Przede wszystkim wykorzystuje to, co społeczeństwo interesuje najbardziej, czyli trójwymiarowe wizualizację. Są one efektowne, a dla naukowców jest to wygodny sposób, żeby zrozumiale przedstawić wyniki badań zainteresowanym. Wizualizacje są jednak w pewnym sensie efektem ubocznym działań archeologa w komputerze, który wykorzystuje różnego rodzaju nowoczesne techniki i metody.

Jedną z nich jest fotogrametria. Dzięki niej, przy użyciu zwykłego aparatu i specjalnych programów do obróbki zdjęć, można wykonać bardzo dokładną dokumentację obiektów archeologicznych. Jest to szybka metoda, wymagająca mniejszego nakładu czasu niż tradycyjny rysunek, a dająca lepsze informację na temat stanowiska. Tradycyjny rysunek archeologiczny jest czarno-biały, z interpretowanymi przez rysownika warstwami. Na fotografii widać stan warstw w miarę obiektywny sposób. Pojawiającym się przy tej metodzie problemem może być jednak barwa, światło, a także cienie rzucane przez obiekty.

Kolejną metodą jest fotografia lotnicza. Dzięki identyfikacji różnych wyróżników widocznych o określonych porach roku (słabiej lub lepiej rosnąca roślinność, topniejący bądź zalegający śnieg) można za jej pomocą zidentyfikować stanowisko archeologiczne. Zdjęcia lotnicze są jednak również doskonałym narzędziem do dokumentacji stanowiska, a także monitorowania jego stanu. Podobnie można też wykorzystywać zdjęcia satelitarne.

Do digitalizacji może też posłużyć skaning laserowy, który może być naziemny i lotniczy. Naziemny skaning umożliwia stworzenie chmury punktów, która bardzo dokładnie odwzorowuje zeskanowany obiekt. W archeologii używa się go do trójwymiarowych rekonstrukcji budynków, ale także mniejszych obiektów, takich jak ceramika (fragmentów jak i całych naczyń), kości (najefektowniejsze są skany czaszek), przedmioty metalowe i wiele innych.

Skaning laserowy lotniczy to technologia niezależna od warunków oświetleniowych (w przeciwieństwie do fotogrametrii) pozwalająca uzyskać precyzyjny model rzeźby terenu. W tym celu wykorzystuje się LIDAR (skrót angielskiej nazwy Light Detection and Ranging), który obrazuje dane przestrzenne za pomocą grafiki 3D. W polskiej archeologii do tej pory LIDAR-u używano bardzo rzadko, ale powoli sytuacja ta się zmienia. Technologia ta umożliwia identyfikację nowych stanowisk archeologicznych, jak i kontrolę stanu już istniejących. Dzięki możliwości skanowania terenu nawet mimo roślinności (np. lasów) metoda ta jest przydatniejsza niż fotografia lotnicza.

Kolejnym nowoczesnym narzędziem wykorzystywanym w archeologii jest GIS, który jest już powszechnie używany poza Polską. Archeologia, jako nauka o człowieku i jego związkach ze środowiskiem, z założenia ma do czynienia z nagromadzeniem dużej ilości danych przestrzennych, które, dzięki rozwojowi technologii i telekomunikacji, mogą zostać zapisanie w formie cyfrowej jeszcze podczas trwania badań wykopaliskowych. GIS umożliwia zebranie informacji pozyskanych dzięki wymienionym wyżej metodom, ich analizę, wizualizację i pozyskanie nowych danych. Wśród najczęściej wykorzystywanych możliwości GIS są analizy widoczności, modelowanie predykcyjne (które pozwala „przewidzieć” występowanie pewnych zjawisk), stworzenie trójwymiarowego modelu terenu. W archeologii GIS stosuję się do analiz pojedynczych stanowisk, ale narzędzie to sprawdza się także (lepiej lub gorzej) w szerszym zakresie.

Do tych wszystkich nowoczesnych technik potrzebne jest odpowiednie oprogramowanie, często specjalistyczne i bardzo drogie. Istnieje jednak możliwość wykorzystania otwartych, darmowych i powszechnie dostępnych programów (ang. Free and Open Source Software, czyli FOSS), które ułatwiają dzielenie się wiedzą i technologią. Zastosowanie odpowiedniego i łatwo dostępnego oprogramowania ma ogromne znaczenie, gdyż zapewnia dostęp do danych szerokiej grupie osób. Elektroniczne kopie – zwłaszcza, gdy są umieszczane w internecie – pozwalają na zabezpieczanie i jednocześnie proste i szybkie udostępnienie wyników badań. W ten sposób czynnik odległości między badaczami staje się mało istotny. Tak więc digitalizacja dziedzictwa archeologicznego zapewnia łatwość udostępniania i przekazywania informacji o stanowisku czy znalezionych zabytkach. Niezwykle przydatne dla opracowywania wykopanych zabytków okazuje się choćby zwykłe przesyłanie cyfrowych zdjęć pocztą elektroniczną do ekspertów w danej dziedzinie. A drzemiące w digitalizacji możliwości są przecież duże większe.

Dlatego też digitalizacja dziedzictwa kulturowego wydaje się niezbędna, szczególnie w kontekście jego ochrony i konserwacji. Jednak dopiero niedawno konserwacja w Polsce dopuściła możliwość użycia ortofotomapy albo obrazu fotogrametrycznego jako graficznej reprezentacji stanowiska, a używanie skanerów 3D oraz GIS jest zalecane w procesie tworzenia dokumentacji i opracowywania wyników badań archeologicznych. Pocieszający jest fakt, że używanie nowoczesnych technik na wykopaliskach stało się już dla wielu badaczy obowiązująca regułą, a nie zalecanym działaniem, czego świadectwem jest liczna frekwencja na konferencji „Cyfrowa przeszłość”.

Oczywiście powyższy opis nowoczesnych technik wykorzystywanych w służbie archeologii jest ogólny i uproszczony, dlatego zainteresowanych poszczególnymi tematami zachęcam do poszerzenia wiedzy w literaturze, m. in. użytej do stworzenia tego artykułu:

1. Ducke B. 2008. Free and Open Source GIS for Landscape Archaeology ftp://88.208.250.116/ducke-frankfurt-foss-gis-arch.pdf
2. Goodchild M.F., P.A., D.J. Longley Maguire, D.W. Rhind 2008. GIS. Teoria i praktyka. Warszawa
3. Gotlib D., A. Iwaniak, R. Olszewski 2007. GIS: Obszary zastosowań. Warszawa.
4. Gołembnik A. 2004 Archeologia „in gremio”. Monument. Studia i Materiały, t. 1
Strona A. Gołembnika „Nowoczesne badania archeologiczne. Dokumentacja 3D, GIS, AutoCAD” http://golembnik.pl/
5. Standarty metodyczne i dokumentacyjne badań archeologicznych i opracowań ich wyników http://www.kobidz.pl/idm,379,kurier-konserwatorski.html
6. Tyszczuk S. 2006. Mechaniczny proces dokumentacji – zagrożenie czy szansa dla procesu interpretacji, [w:] Badania archeologiczne na Górnym Śląsku i ziemiach pogranicznych w latach 2003-2004, Katowice

Tekst: Julia Chyla. Redakcja: Wojciech Pastuszka

Wkrótce opublikujemy streszczenia wystąpień na konferencji „Cyfrowa przeszłość”.

~ - autor: Julia M. Chyla w dniu 15.11.2010.