与激光乐队的无人机扫描考古学遗址普鲁瓦山脉

考古学与铲子更有关,而不是无人机,但在最近的一项研究秘鲁和秘鲁andes的尿布废墟中,无人机帮助创造了有史以来最详细的网站地图。

由朱利安史密斯

由朱利安史密斯3月9日,2021年

考古学通常与铲子和镘刀相比,而不是激光和无人机。但在最近对刺痛的废墟的研究中,在秘鲁和秘鲁的东北部和10,000英尺处,研究人员根本很难碰到地面。

2018年8月,一个团队领导Parker Vanvalkenburgh棕色大学的人类学考古学家,飞行了一个装备Lidar扫描仪的六转唱机,大约1000年前,这是最多可达3,000人中的六圈扫描仪。他们的目标,最近的一篇论文中描述,是要了解如何通过创建有史以来最详细的网站的地图来构建和添加到几个世纪以来的结算。

几十年来,考古学家使用了安装在飞机上的Lidar扫描仪发现并在世界各地的古代遗址上映。传感器的脉冲激光器可以覆盖比徒步的人更远的地面,使得更容易检测遥远或覆盖重型植被或两者的地方的大规模模式。

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最近,激光乐队扫描仪已经变得越轻,而且无人机足够强大,组合两者。无人机比飞机便宜,vanvalkenburgh说,航班更容易安排。并且由于它们飞得更低,更慢,无人机可以捕获更多细节,包括从高海拔地区难以看出的表面。

“LIDAR可以看到植被这样的东西,”他说,“但是,激光扫描是如此密集,它有时会在叶子之间找到叶子和反弹。”

Keulap是秘鲁的主要考古旅游景点之一,但由于施工,一些保安人员是在两天内唯一存在的别人飞行寄生虫。vanvalkenburgh的团队使用了一个大冰球,扫描仪略大于一罐金枪鱼鱼,它使用16激光器每秒脉冲300,000次。

五次航班后,该团队的3D云为1.64亿数据点的大小为5.6 GB。但在他们可以分析网站的建筑之前,包括其巨大的石墙高达65英尺高,数百个圆形结构,研究人员必须清理数据集。

第一步是使用自动化渐进形态过滤器区分代表大树和其他植被的数据点。该算法使用一组大小和高度阈值来分离“接地”点 - 意味着结构和实际地面 - 从“非接地”点,意味着其他一切。这照顾了最高的植被。

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他们用手使用清理CloudCompare.,一个用于可视化和处理3D点云的开源平台。这使得可以消除更短的植被和现代建筑,如木制扶手和建筑支持,以及驾驶员留下的数据痕迹。

将剩余点转化为连续表面网,清楚地揭示了421个不同的结构。使用imagej.是由国家健康机构开发的开源图像处理程序,它们测量了每个结构的尺寸,包括它们的“圆形”,或者形状的近距离是一个完美的圆圈。最后一步是将所有内容加载到GIS平台中ArcMap.并使用它热点分析工具要查看具有类似形状的建筑物是否被分组在一起。

凡尔尔森堡说,即使LIDAR标准并不大,仍花了几周的时间来处理。最终数据集由130万数据点组成,或每平方英尺约175脚。在嘎吱作响的数字之后,研究人员发现了许多“热点” - 具有高圆形度的建筑物是聚集的和“冷点”或非所圆形结构的簇。这表明该网站开始作为一个小的山顶沉降,扩展到南部和东部到今天的巨大网站。热和冷点可以代表与同一建筑商同时建造的部分,几乎像邻里的房屋集群一样。

Vanvalkenburg说,考古学家刚刚开始研究使用AI到紧缩数据集,但他很乐观,这项技术最终将具有转型效果。他和史蒂夫·沃尔克是Vanderbilt University的人类学家,正在研究一个称为的协作地理空间平台Geocaptcha.这让考古学家系统地调查卫星图像在雅迹的大面积上。至今。他们已经涵盖了近60,000平方英里,并确定了27,000多个网站。Wernke说,他们计划将它们的结果用作神经网络的培训数据,以使过程更快,更准确,更准确地说。“手动寻找遗址非常有效,但耗时且相当单调。AI辅助方法将使甚至更大的区域进行调查。“

照片由Parker Vanvalkenburgh

朱利安史密斯是一位贡献作家。

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