Sciencemag.cz
Doporučujeme
Archeogeofyzika je speciální odvětví užité geofyziky, které je zaměřeno na bezkontaktní průzkum archeologických pramenů umístěných na povrchu terénu a/nebo vyhledávání památek ukrytých pod jeho povrchem. K tomuto účelu používá přístroje, které měří určitý typ fyzikálního pole v povrchových vrstvách terénu a jeho nepravidelnosti (nehomogenity) způsobené existencí objektů archeologického původu.
Jednou ze dvou v archeologii střední Evropy nejčastěji používaných metod užité geofyziky je magnetometrie, soubor postupů zaměřených na zjišťování magnetického pole Země a jeho regionálních/lokálních poruch. Využívá se při detekci objektů zahloubených (kulturní a hrobové jámy, příkopy, palisády, kůlové jamky aj.) a vypálených (pece, odpadní haldy po výrobě, ohniště, objekty postižené požárem). Základních fyzikálních veličin sledovaných magnetometrickými metodami je několik, mezi hlavní patří absolutní či relativní totální magnetické pole T, jeho
(vertikální) gradient ΔT, resp. zdánlivá či objemová magnetická susceptibilita κ. Přístroje na měření
magnetického pole se nazývají magnetometry, existují různé druhy těchto zařízení (protonový, cesiový, gradiometr, kapametr).
Geoelektrické metody zahrnují více principiálně odlišných postupů. Zabývají se sledováním elektrického pole Země a jeho lokálních nehomogenit prostřednictvím geoelektrických polí – přirozených (stejnosměrné odporové metody a elektrochemická metoda spontánní polarizace) i umělých (elektromagnetické metody). Z elektromagnetických metod se nejčastěji používá dipólové elektromagnetické profilování (DEMP), radarové skenování a vyhledávání kovových artefaktů pomocí detektorů kovů.
Geoelektrické stejnosměrné odporové a elektromagnetické metody lze využít ve velké míře při vyhledávání objektů s kamennou konstrukcí (např. zděné základy staveb, kamenné mohyly, části valů), při průzkumu některých zahloubených objektů (jam, příkopů, apod.) a nezaplněných či dutých (vytěžených) prostor (hrobky, krypty, některé objekty exploatačních center apod.) – k jejich měření lze používat také gravimetrii, jež sleduje tíhové pole Země a rozložení hmot s rozdílnými hustotami.
Dlužno poznamenat, že v poslední době prošla archeogeofyzika zásadními inovacemi: pomineme-li už relativně dávnou první „revoluci“, již v devadesátých letech znamenal příchod cesiových magnetometrů, další progresivní navýšení potenciálu geofyziky, resp. efektivity v oblasti sběru dat nabízí archeologii uvedení přístrojů označovaných obvykle jako AMP a ARP (Automatic Magnetic Profiler, Automatic Resistivity Profiler), které při udržení dosavadní kvality naměřených dat zásadním způsobem zvyšují rychlost jejich sběru.
Při aplikaci kombinované metody dálkového archeologického průzkumu a geofyzikální prospekce je heuristická část takového postupu rozdělena obvykle do dvou následných kroků. Nejprve jsou připravena obrazová data pocházející z cíleného leteckého průzkumu (šikmé letecké fotografie, případně jejich modifikace v podobě rektifikovaných snímků), z archivů leteckých fotografií či z prostředí digitálních mapových portálů (měřické/fotogrammetrické letecké snímky, družicová data). Jejich výběr je obecně založen buď na teritoriálním principu (projekty zaměřené na výzkum a památkovou ochranu konkrétního území, vymezeného obvykle akčním rádiem konkrétní archeologické instituce), anebo vychází ze znalostí půdně-geologických podmínek, které mají nezastupitelný význam pro tvorbu půdních, resp. vegetačních příznaků dokládajících existenci archeologických nemovitých pramenů ukrytých v povrchové vrstvě. Do území s vhodným typem podloží, které má vysoký potenciál z hlediska tvorby příznaků, jsou pak takové projekty situovány.
Pro identifikaci a dokumentaci především porostových příznaků, které, jak víme, jsou v praxi DAP absolutně nejčastěji využívaným druhem příznaku, mají pak svrchně/kvartérně geologické, resp. Půdní podmínky význam přímo zásadní.
Druhý krok potom tvoří výběr konkrétní lokality zviditelněné na letecké/družicové fotografii, na níž se má provést geofyzikální měření. V případě aplikace geofyzikálních metod v archeologii můžeme vyhledávat takové podpovrchové archeologické (i jiné) situace, které se při optimálních podmínkách průzkumu projevují (přímo či nepřímo) fyzikálně odlišnými vlastnostmi oproti okolnímu prostředí, resp. podloží. Úspěšnost jakéhokoli archeogeofyzikálního průzkumu pak obecně závisí především na míře podpovrchového zachování archeologických situací in situ, aktuálním stavu využívání i charakteru terénu archeologické lokality. Zásadní předpoklady pro výběr vhodné konkrétní geofyzikální metody (kombinace metod) jsou pak již více specifické
a mohou být např. ovlivněny charakterem vyhledávaných (předpokládaných) situací a typem lokality i množstvím (magnetických, elektromagnetických i dalších) rušivých vlivů, rozsahem terénních úprav či stavem archeologického výzkumu na lokalitě.
V obecnější rovině lze potvrdit dlouhodobě a opakovaně sledovanou skutečnost, že zatímco kvalitní výsledky leteckého průzkumu získáváme především z oblastí lehčích písčitých (resp. hruběji zrnitých) sedimentů a půd, které se utvořily na písčitých a štěrkopísčitých pleistocenních terasách středních a dolních toků velkých řek a na eolických písčitých polohách (dunách), nejméně rušené výsledky geofyzikálního (konkrétně magnetometrického) průzkumu vesměs pocházejí z prostředí jílovitějších (resp. jemněji zrnitých, prachovitých) sedimentů a půd, zejména spraší.
Možnosti obou prospekčních metod jsou ale také nestejnou měrou ovlivňovány specifickými podmínkami jednotlivých lokalit. Také předpoklady obou nedestruktivních metod na těžších a méně propustných sedimentech v podloží je vhodné hodnotit v lokálním měřítku. Přednosti málo rušených a detailních výsledků magnetometrických měření na spraších oproti výsledkům
leteckých průzkumů jsou prokázány z výsledků zahraničních (Bavorsko, Dolní Rakousko, jihovýchodní Slovensko, Maďarsko) i našich (střední Polabí, jižní Morava) výzkumů. Na rozhraní spraší s lehčími sedimenty typu jemnozrnných a vátých písků se však nacházejí zóny (horní Povltaví), které jsou stejně dobře sledovatelné oběma prospekčními metodami, či také polohy, kde se výsledky jednotlivých metod mohou vzájemně doplňovat. V oblastech s převahou jílovitých a vápnitých zpevněných i nezpevněných sedimentů (Kladensko, Slánsko, Nymbursko, pánevní oblast Bíliny) pak výraznou měrou obecně velmi dobrým výsledkům geofyzikálních (magnetometrických) metod přispívá magnetická homogenita geologického podloží. Reálné možnosti letecké prospekce jsou pak úzce závislé také na erozně-akumulačních procesech a lokálním výskytu dalších pokryvných útvarů.
Nejzávažnější výsledky při integrované spolupráci archeogeofyziky a leteckého průzkumu byly u nás dosaženy v průběhu projektu SPPČ. Spolupráce spočívala v intenzivní aplikaci leteckého i geofyzikálního průzkumu, k prověření a nalezení vzájemně se doplňujících kombinací více nedestruktivních metod směřujících ke kvalitativně novým výsledkům, které nelze získat pouze jednou metodou. Způsob aplikace geofyziky v projektu ukázal nejefektivnější cestu k rychlému a přesnému prostorovému vymezení řady významných a nově leteckou prospekcí objevovaných archeologických lokalit i dílčích objektů dlouhodobě destruovaných zemědělskou činností. Cílem prvního, časově i pracovně méně nákladného způsobu průzkumu bylo ověření výsledků letecké prospekce na vybraných menších částech identifikovaných lokalit.
Plocha a hustota geofyzikální prospekce byla závislá především na velikosti a tvaru očekávaných objektů, např. lineární útvary byly ověřeny víceprofilovým či napříč objektům protaženým plošným měřením menšího rozsahu, menší a izometrické objekty v rámci areálů byly ověřeny krátkodobým plošným průzkumem vybraných dílčích ploch. Za výběrovou dílčí základní prospekci lze považovat také prvotní verifikaci záměrně vybraných zajímavých nebo atypických objektů či situací z leteckých snímků v rámci rozsáhlejších areálů sídlištních i jiných aktivit.
Cílem plošného průzkumu bylo prostorové dohledání celých objektů, jejich skupin, průběhu lineárních útvarů, plošné sledování celých situací či podstatných částí rozsáhlých areálů zpravidla pouze částečně identifikovaných leteckým průzkumem. Základní plošné geofyzikální měření bylo realizováno při standardní hustotě bodů základního průzkumu v jednotné síti s možností následného navázání na výsledky podrobným či zahušťovacím průzkumem na vybraných nejzajímavějších plochách. Mezi plošné průzkumy bychom mohli zařadit např. dohledání uzavřených a otevřených lineárních ohrazení a opevnění hradišť či stanovení plošného rozsahu objektů sídlišť či pohřebišť.
Do této kategorie řadíme rovněž průzkumy všech okolních ploch bezprostředně souvisejících s prokázanými objekty a situacemi z leteckých snímků. Magnetometrické výsledky v projektu potvrdily, že přesná prostorová identifikace, resp. Vymezení nově objevených objektů leteckým průzkumem na rozsáhlých plochách je vysoce efektivním a rychlým způsobem povrchového dohledání ještě před několika lety neznámých podpovrchových zahloubených archeologických objektů a situací. Prokázáno bylo uplatnění výsledků geofyziky v měřítku lokalit, kdy geofyzika je vedle leteckého průzkumu jedinou metodou mapování a dokumentace celých areálů. Četné geofyzikální (především magnetometrické) výsledky i výsledky leteckého průzkumu dokládají závažnost problému destrukce archeologických situací v případě lokalit umístěných na dlouhodobě oraných plochách.
Patrné projevy erozně-akumulačních půdních procesů byly v mnoha registrovaných případech velice prudce urychleny rozoráváním mezí a likvidací starých parcel, teras či komunikací. Postupnou a rychlou ztrátu prvků dokládajících antropogenní aktivity v zemědělsky využívané krajině můžeme sledovat ve všech hlavních nížinných oblastech.
Samostatnou kapitolu tvoří průzkum pomocí detektorů kovů (indukčních hledačů), které obvykle nebývají považovány za součást archeogeofyziky, ačkoli technicky vzato i tento způsob detekce památek je postupem založeným na principu geofyzikálního měření. Používání detektorů kovů je jednou z nejdiskutovanějších otázek archeologie v celosvětovém měřítku. Zásadním problémem je používání těchto zařízení k vyhledávání kovových artefaktů a jejich následné nelegální odebírání z místa uložení pomocí exkavace. Jinou otázkou je problematika inkluze této metody do metodického instrumentáře profesionální archeologie. Rozsáhlé odborné diskuse vedené v posledních dvou desetiletích na toto téma na národní a mezinárodní úrovni přivedly většinovou část odborné veřejnosti k přesvědčení o nutnosti tento způsob archeologické prospekce začlenit do terénního výzkumu a využívat k tomu také amatérské zájemce (často vysoce kvalifikované a technicky vyspělými detektory vybavené jedince a skupiny) o spolupráci s profesionálními institucemi.
Tento text je úryvkem z knihy
Martin Gojda: Archeologie a dálkový průzkum – Historie, metody, prameny
Academia 2017
O knize na stránkách vydavatele
