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CAA-Workshop, Berlin 15./16. Februar 2013

Am 15./16. Februar 2013 findet im Excellenz-Cluster TOPOI der Freien Universität Berlin der vierte CAA-Workshop der AG Computeranwendungen und Quantitative Methoden in der Archäologie statt, die zur Teilnahme einlädt. Der CAA-Workshop gibt Vertretern der verschiedenen Disziplinen der Archäologie die Möglichkeit, fachspezifische Computeranwendungen und quantitative Methoden in den Altertumswissenschaften exemplarisch vorzustellen. Die Veranstaltung richtet sich explizit auch an Studierende und Doktoranden.

http://www.ag-caa.de/workshop4.html

 

Generierung von neuem Wissen in der Digitalen Archäologie: Site Catchment Analysis der Völkerwanderungszeit im Odergebiet in einem GIS

Die Digitale Archäologie ist ein Oberbegriff mehrerer Teildisziplinen, die verstärkt digitale Methoden in Forschung und Lehre der Altertumswissenschaften einsetzen. Darunter ist die Geoarchäologie einzuordnen, die sich primär mit Geo-Fragestellungen im archäologischen Kontext beschäftigt. Im Rahmen der fokussierten geoarchäologischen Untersuchungen ist der grundlegenden Frage nach dem Verhältnis prähistorischer Siedler zu ihrem Umfeld nachgegangen worden. Dabei wurden Verfahren einer Umfelduntersuchung (Site Catchment Analyses) entwickelt, die standardisiert in ein Geographisches Informationssystem (GIS) eingebunden sind. Die Archäo-Daten aus den Fundstellenarchiven der archäologischen Facheinrichtungen wurden im GIS mit den kartographischen Geo-Raumdaten der Geobasisdienste (via WMS- World Map Server) zusammengebracht und systematisch analysiert.

In einer ersten Analyse-Stufe konnte im GIS, neben ansprechenden Visualisierungen, auch eine Modellierung des prähistorischen Raumes anhand von Besiedlungsintensitäten, Kontaktsphären und Besiedlungsmustern im zeitlichen Verlauf durchgeführt werden. Im zweiten Schritt wurden darüber hinaus im Rahmen der Site Catchment Analyses neue Daten zu den Fundstellen gewonnen, die in einer mit jedem Fundpunkt verknüpften Datenbank eingepflegt worden sind und die Basis für folgende statistische Verfahren boten.
Innerhalb der Untersuchung zeigten sich anhand der Daten aus der Umfelduntersuchung im zeitlichen Verlauf stark unterschiedliche Ansprüche der Siedler an ihr direktes und weiteres Wohnumfeld. Gleichzeitig waren jedoch innerhalb einer Zeitstufe die Umfeldansprüche erstaunlich homogen. Bei zugrundeliegender Annahme einer weitgehend stabilen Wirtschaftsweise von der römischen Kaiserzeit bis zum Frühmittelalter (basierend auf den vorliegenden Befunden in der Archäo-Datenbank), ist dies als deutliches Signal von Klimafluktuationen zu werten.
In einem dritten Schritt wurden diese thesenhaften Zusammenhänge von Siedlungsstandortwahl und Klimaveränderungen mit auf naturwissen­schaftlichem Wege gewonnenen Klimaproxis verglichen, wobei es zu einer grundsätzlichen Bestätigung der Klimasignale basierend auf der Umfeldanalyse kann, was das Funktionieren der Methode belegt.
In weiteren Testregionen wird nun die erarbeitete Methode erneut angewandt, um regionale Effekte besser zu identifizieren und um prähistorische Raumkonzepte fallbeispielhaft aufzuzeigen. So ist grundsätzlich zwischen Regionen in inneren Barbaricum, Grenzregionen zum ehemaligen Römischen Reich und Regionen innerhalb des Römischen Reiches zu unterschieden. Im Barbaricum scheinen die Siedlungsstandortwahlen viel stärker von geoökologischen Faktoren geprägt gewesen zu sein, da die wirtschaftliche Grundlage primär auf Ackerbau und Viehzucht beruhte. Im Einflussbereich des Römischen Reiches ist oft der Handel eine ökonomische Basis vieler Siedlungen. Innerhalb des Römischen Reiches deutet sich durch die Romanisierung der Bevölkerung, auch im ländlichen Bereich, eine viel systematischere Raumerschließung an, die teils von standörtlichen Geoökofaktoren recht unabhängig sein kann. In Folgeuntersuchungen wird genau diesen Fragen nachgegangen: Es werden dabei mögliche Konzepte der Raumerschließung im zeitlichen Verlauf und in regionaler Ausprägung methodisch standardisiert (und damit vergleichbar) konsequent in einem GIS analysiert.

Alle Interessierten sind herzlich zum Vortrag im Kolloquium Digital Humanities der Universität Trier am 09.01.2013 (8:30 Uhr, Raum A 338) eingeladen.

http://www.coli.uni-saarland.de/~csporled/trier/DHKolloq.html

http://kompetenzzentrum.uni-trier.de/de/extra/aktuell/

http://armin-volkmann-geoarchaeology.de

IANUS: Eine Digitale Forschungsdateninfrastruktur für die Archäologie

In der neusten Ausgabe der Online-Broschüre DAI-Weltweit fokussiert das Deutsche Archäologische Institut Methoden und Forschungen der Digitalen Archäologie.[1]

Der vielfältige Einsatz von digitalen Methoden innerhalb der weltweiten Untersuchungen des DAI wird hier anhand  zahlreicher Fallbeispiele vorgestellt: Das Spektrum reicht von naturwissenschaftlichen und digitalen Technologien in der Archäologie, über Fernerkundungsmethoden (LIDAR und Luftbildarchäologie), 3D-Rekonstruktionen und CAD-Animationen, Digitalisierung von heterogenen Archivbeständen, bis hin zum neuen Forschungsdatenzentrum für Archäologie und Altertumswissenschaften IANUS.[2]

Das Verbundprojekt IANUS richtet sich sowohl an Forscher der Universitäten und Museen als auch der föderalen Bodendenkmalpflege in Deutschland. Ein ganz zentraler Punkt des Projektes ist es, dem noch bestehenden Problem der fehlenden Langzeitarchivierung von archäologischen Forschungsdaten, gezielt entgegen zu treten. Dabei sind genormte Archivierungsstandards zu entwickeln und eine Datensicherheit mindestens für die nächsten Dekaden zu gewährleisten. So muss in der Fach-Community grundlegend ein Bewusstsein für die Problematik der Langzeitarchivierung vermittelt werden, denn die neuen digitalen Medien, wie CD, DVD oder Festplatte, bergen auch eine große Gefahr: die des digitalen Zerfalls. Die Anzahl der nicht mehr zu öffnenden, nur 10-20 Jahre alten CDs und Discs ist heute schon immens. Um diese Forschungsdaten nicht zu verlieren, brauchen wir kompetente Partner die eine Langzeitarchivierung gewährleisten. IANUS ist ein wichtiger Schritt in diese Richtung.

Darüber hinaus könnte IANUS als digitale Forschungsdateninfrastruktur für die Archäologie Forschungsdaten besser zugänglich machen, indem Archive und Sammlungen (von Museen, Universitäten und Landesbehörden) miteinander vernetzt werden und so oft noch bestehende administrative Forschungsgrenzen überwunden werden, was wiederum den Erkenntnisgewinn von darauf basierenden Forschungen potenzieren kann.  Die heterogenen Datenbestände (für Text, Bild, Vermessung, Animation etc.) in sehr unterschiedlichen Datenformaten müssen dabei in möglichst interoperable Formate überführt werden, die am besten mit frei zugänglicher Open Source Software via Internet auf der ganzen Welt gesichtet und analysiert werden können. Auf diese Art können ganz neue quantitative Forschungsansätze entwickelt werden, die über fallbeispielhafte Aussagen weniger Einzelbefunde weit hinausgehen.

Als drittes Anliegen des Projektes hat IANUS die Aus- und Weiterbildung zum Ziel, wobei notwendige Standards für die Dokumentation und Archivierung archäologischer Forschungen (weiter-)entwickelt und kooperativ definiert werden. Hierzu besteht u.a. eine Zusammenarbeit  mit dem Verband der Landesarchäologen der Bundesrepublik Deutschland mit der Kommission Archäologie und Informationssysteme – ADeX-Standard .[3] Darüber hinaus ist eine Koordination mit dem Projekt DARIAH (Digital Research Infrastructure for the Arts and Humanities) angedacht. [4]

Perspektiven der Digitalen Archäologie

In der Archäologie sind digitale Methoden zur Datengenerierung, -erfassung, -auswertung und -darstellung weit verbreitet und gehören zum Standardrepertoire der verschiedenen archäologischen Disziplinen, wo sie spezifiziert an den inner- und außeruniversitären Instituten, Forschungseinrichtungen und innerhalb der behördlichen Denkmalpflege eingesetzt werden.

Der Einsatz der Digitalen Archäologie ist grundsätzlich in vier Anwendungsbereiche zu unterteilen: 1. digitale Prospektions- und Grabungsverfahren, 2. digitale Dokumentations­prozesse der Befund- und Fundbearbeitung bis hin zur Archivierung, 3. digitale Analysen der Befund- und Funderforschung, 4. digitale Aufarbeitungen zur Visualisierung für Rekonstruktionen und (museale) Präsentationen/Publikationen. Diese sehr umfangreichen und heterogenen Anwendungsbereiche digitaler Anwendungen und Methoden können hier in ihrer Gänze nur ansatzweise vorgestellt werden, sodass nur eine ausgewählte Übersicht der wichtigsten Fallbeispiele aufgeführt wird:

Geoelektrische und geomagnetische Prospektionen dienen, durch Messung der unterschiedlichen elektrischen oder magnetischen Leitfähigkeit des Bodens, der Erfassung von anthropogenen Bodeneingriffen, den Spuren von ehemaligen Gräbern, Häusern etc., die lagegerecht in der aus den Signalen generierten Impulsgrafik, oft kombiniert mit einem GPS, dargestellt werden. Die elektromagnetischen Wellenmessungen dienen somit der Erkennung von unbekannten Bodendenkmalen, wie das Projekt ArcLand – Archeo Landscapes Europe[1] mit dem Deutschen Archäologischen Institut zur Vernetzung eines European Cultural Heritage beispielhaft aufzeigt. Die meisten archäologischen Fachbehörden der Bundesländer und zahlreiche universitäre Forschungsprojekte setzen diese Prospektionsverfahren zielgerichtet ein, die auch als Bodenradar und Geomagnetik bezeichnet werden. Fotogrammetrie ist differenzierbar in terrestrische Fotogrammetrie (z.B. entzerrte Befundfotographien) und Aerofotogrammetrie (z.B. stereoskopische Luftbildauswertung), wobei beide ebenfalls etablierte Verfahren zur digitalen Datenerfassung im Dokumentations- und Archivierungswesen sind, die zum Standard der archäologischen Dokumentationsrichtlinien gehören.[2]  Laserscann-Verfahren sind auch in terrestrische und durch Befliegungen (Airborne laser scanning) erhobene Datensätze zu unterteilen. Beiden liegen jedoch ähnliche Techniken der Laserabtastungen zugrunde, die in wählbarer Messpunktdichte (Maschenweite) recht unterschiedlich umfangreiche Datensätze (mit X, Y, Z-Werten) erzeugen und im folgenden Arbeitsschritt zu 2D- oder 3D-Visualisierungen interpoliert werden. Die Haupanwendung von terrestrischen Laserscanns sind Abtastungen von Befundlagen und Gebäude(reste)n, die zur Baudenkmalpflege und Architektur überleiten, und beispielsweise mit georeferenzierten Fotos der Fotogrammetrie zu fotorealistischen digitalen 3D-Objekten animiert werden können.[3] Airborne Laserscanns dienen meist der Erstellung von Geländemodellen, die die Befundlagen in ihrem Umfeld darstellen und oft unter landschaftsarchäologischen Fragestellungen eingesetzt werden.  Diese 3D-Visualisierungen dienen in erster Linie der systematischen Bestandserfassung, aber auch als Grundlage von 3D-Rekonstruktion einer Paläolandschaft, die aber eine umfangreiche (Mess-)Datenmanipulation voraus setzen. Digitale Auswertungsprozesse erfolgen zudem auch mittels Bildannotation sowie perspektivisch mit automatisierter Bildmustererkennung zum typologischen Reihenvergleich bestimmter Artefaktgruppen, wobei Verbindungen zur Kunstgeschichte bestehen.

Weiterhin sind komplexe Geografische Informationssysteme (GIS) und deren konsequente methodische und technische Weiterentwicklung mit Open-Source-Softwarelösungen hin zu WebGIS-Verbünden europäischer Fundstellenlandschaften ein zentrales Thema der Digitalen Archäologie. Sehr wichtig ist dabei die Umsetzung von europaweiten Standards einheitlicher, bzw. interoperabler Koordinatensysteme und WMS (World Map Services) Applikationen, die kooperative Forschungen über bislang bestehende Landes- und Verwaltungsgrenzen hinweg überhaupt erst ermöglichen.[4] Im Gegensatz dazu verfügen Geobrowser meist nicht über zugängliche Basisdatenbanken, da sie hauptsächlich Visualisierungs-Tools mit beschränkten Analyseoptionen sind.


[2] Verband der Landesarchäologen der BRD mit dem Grabungsstandard und Datenbankstandard ADeX: http://www.landesarchaeologen.de/

[3] Beispielsweise Landesamt für Archäologie Sachsen: http://www.archaeologie.sachsen.de/951.htm

[4] INSPIRE (Infrastructure für Spatial Information in the European Community) Richtlinie der EU: http://europa.eu/legislation_summaries/environment/general_provisions/l28195_de.htm

http://inspire.jrc.ec.europa.eu

The Landscape Research Centre

Am britischen Landscape Research Centre wurden jüngst sehr richtungsweisende Untersuchungen zum Umfeld von Siedlungsbefunden unternommen. Am Fallbeispiel des Anglo-Saxon Sherburn wurden Luftbildbefunde in einem GIS in Bezug zur Fund- und Befundlage (der Oberflächenbegehungen und Grabungen) analysiert. In dieses GIS sind ebenso die geomagnetischen Prospektionen georeferenziert eingebunden. Die Untersuchungen sind aber nicht nur auf die Anglo-Saxon völkerwanderungszeitliche bis frühmittelalterliche Siedlung  Sherburn beschränkt, sondern es wurde aus den Forschungsdaten der letzten 30 Jahre ein digitaler Atlas aller Befundlagen in auswählbarer Verschneidung mit den Prospektions- und fernerkundlichen Daten des gesamten Vale of Pickering in allen Zeitstufen generiert. Dieses sehr anspruchsvolle 3D-Web-GIS kann mit einem Plugin in den eigenen Browser eingelesen und visualisiert werden. Die Implementation des Google-Earth Geo-Browsers erschließt auch die topographische Lage im weiteren Umkreis. Eine Zeitleiste des Web-GIS erschließt die vierte Dimension, den Raum im zeitlichen Verlauf. Web-GIS dieser Art werden bald zum Standard der Raum-Zeitdarstellung avancieren – noch sind sie außergewöhnlich innovativ.

http://thelrc.wordpress.com/

http://www.landscaperesearchcentre.org/

ArchaeoLandscapes

ArchaeoLandscapes ist ein Projekt der Europäischen Union, das die Kooperationspartner der archäologischen Institute, Universitäten und Landesbehörden zusammenbringt und somit den Dialog im europäischen Kontext voranbringt.  Die Fundstellenlandschaften werden besonders mit Methoden der Luftbildarchäologie, aber auch mit der einhergehenden Interpretation von Aerial-Laserscanning- und Satellitendaten-Befunden sowie Prospektionen der Geomagnetik, analysiert. Das Projekt ArchaeoLandscapes hat aber auch zum Ziel, den durch Baumaßnahmen teils sehr gefährdeten Bodendenkmalbestand innerhalb des Weltkulturerbes durch zielgerichtete Prospektionen systematisch zu erfassen, zu dokumentieren und im Bestand zu sichern.

http://www.archaeolandscapes.eu/

CAA 2013 Conference ‘Across Space and Time’ in Perth, Australia on 25-28 March 2013

Vom 25.-28. März 2013 findet in Peth (Australien) die 41. Jahrestagung der internationalen CAA (Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology) statt. Diesjähriger Fokus ist ‘ACROSS SPACE AND TIME: GIS, databases, semantic web, and 3D visualisation to landscape archaeology, maritime archaeology, historical archaeology, rock art, and cultural heritage management.’

Der ‘Call for Papers and Posters’ läuft noch bis 10. Oktober 2012 (UTC).

http://www.caa2013.org/drupal/papers

Die Liste der bisherigen Sessions verspricht eine spannende Tagung auf hohem Niveau.

http://www.caa2013.org/CAA2013sessions.pdf

Digitale Geländemodelle in Sachsen

Am Sächsischen Landesamt für Archäologie läuft ein Projekt zur systematischen Erforschung von hochauflösenden Airborne Laserscanning-Geländemodellen. Diese basieren auf einer Messpunktdichte von 2m und ermöglichen damit auch die Erkennung von kleineren Bodendenkmälern, die im Bereich von 5-10m aufwärts liegen. Die interpolierten Geländemodelle werden in ein GIS (Geografisches Informationssystem) implementiert und dort mit den Fundstellenkartierungen und z.B. historischen Kartenwerken (oder Luftbildern) verschnitten und systematisch analysiert. Durch die archäologischen Funde können bisher unbekannte Befunde der Geländemodelle datiert werden. Ebenso kann die topografische Lage der Fundstellensituation bereits bekannter Fundstellen fernerkundlich exakt erörtert werden. Damit wird ein großer Betrag zum Verständnis der Mensch-Umweltbeziehungen in der Landschaftsarchäologie geleistet.

http://www.archaeologie.sachsen.de/3548.htm

 

archäologiedigitale

Die digitale Archäologie ist ein noch recht junger Zweig der Archäologie, die aber mittlerweile zum Standard innerhalb des archäologischen Dokumentationswesens bei Ausgrabungen geworden ist. Und sie wird auch bei vielen innovativen Forschungsansätzen, jedoch recht unterschiedlich, eingesetzt. Um einen Überblick der zahlreichen Methoden der digitalen Archäologie zu bekommen, wird in einer fortlaufenden Recherche und Monitoring der State of the Art erfasst. Aus diesem nichtstatischen Ist-Zustand können neue Perspektiven der digitalen Archäologie entwickelt und diskutiert werden.