Der geophysikalische Überblick in der Archäologie bezieht sich meistenteils auf Boden-basierte physische Abfragungstechniken, die für die archäologische Bildaufbereitung verwendet sind oder kartografisch darzustellen. Entfernte Abfragung und Seeüberblicke werden auch in der Archäologie verwendet, aber werden allgemein als getrennte Disziplinen betrachtet. Andere Begriffe, wie "Geophysikalische Prospektion" und "archäologische Geophysik" sind allgemein synonymisch.

Übersicht

Geophysikalischer Überblick wird verwendet, um Karten von unterirdischen archäologischen Eigenschaften zu schaffen. Eigenschaften sind der nichttragbare Teil der archäologischen Aufzeichnung, ob Stehstrukturen oder Spuren von menschlichen Tätigkeiten im Boden abgereist sind. Geophysikalische Instrumente können begrabene Eigenschaften entdecken, wenn sich ihre physikalischen Eigenschaften messbar von ihren Umgebungen abheben. In einigen Fällen können individuelle Kunsterzeugnisse, besonders metallen, ebenso entdeckt werden. In einem systematischen Muster genommene Lesungen werden eine Datei, die als Bildkarten gemacht werden kann. Überblick-Ergebnisse können verwendet werden, um Ausgrabung zu führen und Archäologe-Scharfsinnigkeit ins Mustern von nichtausgegrabenen Teilen der Seite zu geben. Verschieden von anderen archäologischen Methoden ist geophysikalischer Überblick weder angreifend noch zerstörend. Deshalb wird es häufig verwendet, wo Bewahrung (aber nicht Ausgrabung) die Absicht ist, und Störung von kulturell empfindlichen Seiten wie Friedhöfe zu vermeiden.

Obwohl Geophysikalischer Überblick in der Vergangenheit mit dem periodisch auftretenden Erfolg verwendet worden ist, sind gute Ergebnisse sehr wahrscheinlich, wenn es passend angewandt wird. Es ist am nützlichsten, wenn es in einem gut einheitlichen Forschungsdesign verwendet wird, wo Interpretationen geprüft und raffiniert werden können. Interpretation verlangt Kenntnisse beide der archäologischen Aufzeichnung, und der Weise, wie es geophysikalisch ausgedrückt wird. Passende Instrumentierung, Überblick-Design und Datenverarbeitung sind für den Erfolg notwendig, und müssen an die einzigartige Geologie und archäologische Aufzeichnung jeder Seite angepasst werden. Im Feld ist die Kontrolle der Datenqualität und Raumgenauigkeit kritisch.

Methoden

Geophysikalische in der Archäologie verwendete Methoden werden von denjenigen größtenteils angepasst, die in der Mineralerforschung, Technik und Geologie verwendet sind. Einzigartige Herausforderungen der archäologischen kartografisch darstellenden Geschenke, jedoch, die eine getrennte Entwicklung von Methoden und Ausrüstung gespornt haben. Im Allgemeinen sind geologische Anwendungen mit entdeckenden relativ großen Strukturen häufig so tief beschäftigt wie möglich. Im Gegensatz sind die meisten archäologischen Seiten relativ in der Nähe von der Oberfläche häufig innerhalb des Spitzenmeters der Erde. Instrumente werden häufig konfiguriert, um die Tiefe der Antwort zu beschränken, um die Nah-Oberflächenphänomene besser aufzulösen, die wahrscheinlich von Interesse sein werden. Eine andere Herausforderung ist, fein und häufig sehr kleine Eigenschaften zu entdecken - der so ephemer sein wie organische Färbung von verfallenen Holzposten - und sie von Felsen, Wurzeln und anderem natürlichem "Durcheinander" unterscheiden kann. Das zu vollbringen, verlangt nicht nur Empfindlichkeit, sondern auch hohe Speicherdichte von Datenpunkten, gewöhnlich mindestens ein und manchmal Dutzende von Lesungen pro Quadratmeter.

Meistens angewandt auf die Archäologie sind Magnetometer, elektrische Widerstand-Meter, in Boden eindringender Radar (GPR) und elektromagnetische (EM) Leitvermögen-Meter. Diese Methoden können viele Typen von archäologischen Eigenschaften auflösen, sind zu hohen Beispieldichte-Überblicken über sehr große Gebiete, und über das Funktionieren unter einer breiten Reihe von Bedingungen fähig. Während allgemeine Metallentdecker geophysikalische Sensoren sind, sind sie dazu nicht fähig, hochauflösende Bilder zu erzeugen. Andere feststehende und erscheinende Technologien finden auch Gebrauch in archäologischen Anwendungen.

Von elektrischen Widerstand-Metern kann gedacht werden, weil ähnlich Ohmmeters gepflegt hat, elektrische Stromkreise zu prüfen. In den meisten Systemen werden Metalluntersuchungen in den Boden eingefügt, um ein Lesen des lokalen elektrischen Widerstands zu erhalten. Eine Vielfalt von Untersuchungskonfigurationen wird verwendet, vier Untersuchungen meist zu haben, die häufig auf einem starren Rahmen bestiegen sind. Capacatively hat Systeme verbunden, die nicht verlangen, dass der direkte physische Kontakt mit dem Boden auch entwickelt worden ist. Archäologische Eigenschaften können kartografisch dargestellt werden, wenn sie höher oder niedrigerer spezifischer Widerstand sind als ihre Umgebungen. Ein Steinfundament könnte den Fluss der Elektrizität behindern, während die organischen Ablagerungen innerhalb eines Misthaufens Elektrizität leichter führen könnten als Umgebungsböden. Obwohl allgemein verwendet, in der Archäologie für kartografisch darstellenden planview haben Widerstand-Methoden auch eine beschränkte Fähigkeit, Tiefe zu unterscheiden und vertikale Profile zu schaffen (sieh Elektrische Tomographie des spezifischen Widerstands).

Elektromagnetische (EM) Leitvermögen-Instrumente haben eine Antwort, die mit diesem von Widerstand-Metern vergleichbar ist (Leitvermögen ist das Gegenteil des Widerstands). Untergrundbahn archaeolocical Eigenschaften wird durch das Schaffen einer magnetischen Felduntergrundbahn durch die Verwendung eines elektrischen Stroms entdeckt, der eine bekannte Frequenz und Umfang durch eine Senden-Rolle hat. Die Ströme spornen einen sekundären Strom in unterirdischen Leitern, der durch eine Empfang-Rolle aufgenommen wird. Änderungen im unterirdischen Leitvermögen können begrabene Eigenschaften anzeigen. Obwohl EM Leitvermögen-Instrumente allgemein weniger empfindlich sind als Widerstand-Meter zu denselben Phänomenen, haben sie wirklich mehrere einzigartige Eigenschaften. Ein Vorteil besteht darin, dass sie direkten Kontakt mit dem Boden nicht verlangen, und in zu Widerstand-Metern ungünstigen Bedingungen verwendet werden können. Ein anderer Vorteil ist relativ größere Geschwindigkeit als Widerstand-Instrumente. Verschieden von Widerstand-Instrumenten antworten Leitvermögen-Meter stark auf Metall. Das kann ein Nachteil sein, wenn das Metall der archäologischen Aufzeichnung fremd ist, aber nützlich sein kann, wenn das Metall von archäologischem Interesse ist. Einige EM Leitvermögen-Instrumente sind auch dazu fähig, magnetische Empfänglichkeit, ein Eigentum zu messen, das immer wichtiger in archäologischen Studien wird.

Im geophysikalischen Überblick verwendete Magnetometer können einen einzelnen Sensor verwenden, um die magnetische Gesamtfeldkraft zu messen, oder können zwei (manchmal mehr) räumlich getrennte Sensoren verwenden, um den Anstieg des magnetischen Feldes (der Unterschied zwischen den Sensoren) zu messen. In den meisten archäologischen Anwendungen wird die letzte (gradiometer) Konfiguration bevorzugt, weil sie bessere Entschlossenheit von kleinen Nah-Oberflächenphänomenen zur Verfügung stellt. Magnetometer können auch eine Vielfalt von verschiedenen Sensortypen verwenden. Protonenvorzessionsmagnetometer sind durch schnelleren und empfindlicheren fluxgate und Cäsium-Instrumente größtenteils ersetzt worden.

Jede Art des Materials hat einzigartige magnetische Eigenschaften, sogar diejenigen, an die wir als "magnetisch" seiend nicht denken. Verschiedene Materialien unter dem Boden können lokale Störungen im magnetischen Feld der Erde verursachen, die mit empfindlichen Magnetometern feststellbar sind. Magnetometer reagieren sehr stark auf Eisen und Stahl, verbrannten Ziegelboden und viele Typen des Felsens, und archäologische aus diesen Materialien zusammengesetzte Eigenschaften sind sehr feststellbar. Wo diese hoch magnetischen Materialien nicht vorkommen, ist es häufig möglich, sehr feine Anomalien zu entdecken, die durch gestörte Böden verursacht sind, oder hat organische Materialien verfallen. Die Hauptbeschränkung des Magnetometer-Überblicks ist, dass feine Eigenschaften von Interesse durch hoch magnetische geologische oder moderne Materialien verdunkelt werden können.

In Boden eindringender Radar (GPR) ist vielleicht von diesen Methoden am besten bekannt (obwohl es nicht am weitesten angewandt in der Archäologie ist). Das Konzept des Radars ist für die meisten Menschen vertraut. In diesem Beispiel wird das Radarsignal - ein elektromagnetischer Puls - in den Boden geleitet. Unterirdische Gegenstände und stratigraphy (layering) werden Nachdenken verursachen, das durch einen Empfänger aufgenommen wird. Die Fahrzeit des widerspiegelten Signals zeigt die Tiefe an. Daten können als Profile, oder als planview Karten geplant werden, die spezifische Tiefen isolieren.

GPR kann ein starkes Werkzeug in günstigen Bedingungen sein (gleichförmige sandige Böden sind ideal). Es ist sowohl in seiner Fähigkeit einzigartig, einige räumlich kleine Gegenstände an relativ großen Tiefen als auch in seiner Fähigkeit zu entdecken, die Tiefe von Anomalie-Quellen zu unterscheiden. Der Hauptnachteil von GPR ist, dass er durch weniger als Ideal Bedingungen streng beschränkt wird. Das hohe elektrische Leitvermögen von feinkörnigen Bodensätzen (Töne und Schlämme) verursacht leitende Verluste der Signalkraft; felsige oder heterogene Bodensätze streuen das GPR-Signal. Ein anderer Nachteil ist, dass Datenerfassung relativ langsam ist.

Metallentdecker verwenden elektromagnetische Induktion, um Metall zu entdecken. Obwohl andere Typen von Instrumenten (namentlich Magnetometer und elektromagnetische Leitvermögen-Meter) etwas Empfindlichkeit zum metallenen haben, sich spezialisiert haben, sind Metallentdecker viel wirksamer. Metallentdecker sind in verschiedenen Konfigurationen verfügbar, sich in der Kultiviertheit und Empfindlichkeit ändernd. Die meisten haben etwas Kapazität, zwischen verschiedenen Typen von metallischen Zielen zu unterscheiden.

Allgemeine tragbare Metallentdecker werden von Archäologen weit verwendet. Die meisten dieser Instrumente schaffen keine geloggte Datei und können so nicht verwendet, um Karten direkt zu schaffen, aber auf eine systematische Weise verwendet werden sie können ein nützliches Werkzeug in der archäologischen Forschung sein. Manchmal werden Außendatenholzfäller solchen Entdeckern beigefügt, die Information über entdeckte Materialien und entsprechende Gps-Koordinaten für die weitere Verarbeitung sammeln. Der Missbrauch dieser Instrumente auf archäologischen Seiten durch Schatz-Jäger und Kunsterzeugnis-Sammler ist ein ernstes Problem in der archäologischen Bewahrung gewesen.

Obwohl, nicht wie allgemein verwendet, in der Archäologie hoch entwickelte Metallentdecker verfügbare habende viel größere Empfindlichkeit sind als tragbare Modelle. Diese Instrumente sind zur Datenprotokollierung und dem hoch entwickelten Zielurteilsvermögen fähig. Sie können auf rädrigen Karren für die Überblick-Datenerfassung bestiegen werden.

LIDAR (Leichte Entdeckung Und Anordnung, auch LADAR) ist eine optische entfernte Abfragungstechnologie, die die Entfernung zu einem Ziel durch das Illuminieren des Ziels mit dem Licht, häufig das Verwenden von Pulsen von einem Laser messen kann. LIDAR hat viele Anwendungen im Feld der Archäologie einschließlich des Helfens in der Planung von Feldkampagnen, Eigenschaften unter dem Waldbaldachin und Versorgung einer Übersicht von breiten, dauernden Eigenschaften kartografisch darzustellen, die auf dem Boden nicht zu unterscheidend sein können. LIDAR kann auch Archäologen mit der Fähigkeit versorgen, hochauflösende Digitalerhebungsmodelle (DEMs) von archäologischen Seiten zu schaffen, die Mikrotopografie offenbaren können, die durch die Vegetation sonst verborgen werden. LiDAR-abgeleitete Produkte können in Geographic Information System (GIS) für die Analyse und Interpretation leicht integriert werden.

Datenerfassung ist unabhängig vom besonderen Abfragungsinstrument weit gehend ähnlich. Überblick schließt gewöhnlich das Wandern mit dem Instrument entlang nah parallelen Überquerungen unter Drogeneinfluss ein, Lesungen regelmäßig nehmend. In den meisten Fällen wird das zu überblickende Gebiet in eine Reihe des quadratischen oder rechteckigen Überblicks "Bratrost" gesetzt (Fachsprache kann sich ändern). Mit den Ecken des Bratrostes als bekannte Bezugspunkte verwendet der Instrument-Maschinenbediener Bänder oder gekennzeichnete Taue als ein Führer, wenn er Daten sammelt. Auf diese Weise kann Positionierung des Fehlers zu innerhalb von einigen Zentimeter dafür behalten werden, hochauflösend kartografisch darzustellen. Überblick-Systeme mit einheitlichen globalen Positionierungssystemen (GPS) sind entwickelt worden, aber unter Feldbedingungen haben zurzeit verfügbare Systeme an genügend Präzision dafür Mangel, hochauflösend archäologisch kartografisch darzustellen. Geophysikalische Instrumente (namentlich metallene Entdecker) können auch verwendet, um Gebiete von Interesse weniger formell "zu scannen".

Datenverarbeitung und Bildaufbereitung von Bekehrter-Rohstoff numerische Daten in Interpretable-Karten. Daten, die gewöhnlich in einer Prozession gehen, schließen die Eliminierung von statistischem outliers und Geräusch und Interpolation von Datenpunkten ein. Statistische Filter können entworfen werden, um Eigenschaften von Interesse (gestützt auf Größe, Kraft, Orientierung oder anderen Kriterien) zu erhöhen, oder verdunkelnde moderne oder natürliche Phänomene zu unterdrücken. Das umgekehrte Modellieren von archäologischen Eigenschaften von beobachteten Daten wird immer wichtiger. Bearbeitete Daten werden normalerweise als Images, als Höhenlinienkarten, oder in der falschen Erleichterung gemacht. Wenn geophysikalische Daten grafisch gemacht werden, kann der Dolmetscher kulturelle und natürliche Muster intuitiver anerkennen und sich die physischen Phänomene vergegenwärtigen, die die entdeckten Anomalien verursachen.

Entwicklung

Der Gebrauch des geophysikalischen Überblicks wird in der europäischen Archäologie besonders in Großbritannien gut gegründet, wo dafür in den 1940er Jahren und 1950er Jahren den Weg gebahnt wurde. Es wird in anderen Teilen der Welt, und mit dem zunehmenden Erfolg zunehmend verwendet, weil Techniken an einzigartige Regionalbedingungen angepasst werden.

In frühen Überblicken wurden Maße individuell registriert und haben sich mit der Hand verschworen. Obwohl nützliche Ergebnisse manchmal erhalten wurden, wurden praktische Anwendungen durch den enormen Betrag der erforderlichen Arbeit beschränkt. Datenverarbeitung war minimal, und Beispieldichten waren notwendigerweise niedrig.

Obwohl sich die Empfindlichkeit von Sensoren verbessert hat, und neue Methoden entwickelt worden sind, sind die wichtigsten Entwicklungen automatisierte Datenprotokollierung und Computer gewesen, um große Datenmengen zu behandeln und zu bearbeiten. Das Fortsetzen von Verbesserungen in der Überblick-Ausrüstungsleistung und Automation hat es möglich gemacht, große Gebiete schnell zu überblicken. Schnelle Datenerfassung hat es auch praktisch gemacht, um die hohen Beispieldichten zu erreichen, die notwendig sind, um kleine oder feine Eigenschaften aufzulösen. Fortschritte in der Verarbeitung und Bildaufbereitung der Software haben es möglich gemacht, das feine archäologische Mustern innerhalb der geophysikalischen Daten zu entdecken, zu zeigen, und zu interpretieren.

Siehe auch

• Magnetischer Überblick (Archäologie)
• Boden, der in Radarüberblick (Archäologie) eindringt
• Elektrischer Widerstand-Überblick (Archäologie)
• Entfernte Abfragung (Archäologie)

Weiterführende Literatur

Eine allgemeine Übersicht von geophysikalischen Methoden in der Archäologie kann in den folgenden Arbeiten gefunden werden:

Außenverbindungen

• Internationale Gesellschaft für archäologischen Prospection
• Archeo Prospections Wien
• Institut von Ludwig Boltzmann für archäologischen Prospection und virtuelle Archäologie