Н.И. Игонин
Исследование археологических памятников по материалам крупномасштабной аэрофотосъёмки.
Применение аэрометодов в современной полевой археологии открывает перед исследователем огромные перспективы. В археологической практике бывают случаи, когда памятники старины могут быть зафиксированы лишь с помощью аэрофотосъёмки или визуальных наблюдений с самолёта.
Использование самолёта для археологической разведки известно давно, [1] однако археологические авиаработы не являлись самоцелью, а выполнялись попутно. Эти работы производились на небольших площадях, без связи с наземными обследованиями и стационарными раскопками, что в значительной степени ограничивало возможности в решении важных научных проблем.
В нашей стране в практике полевых археологических работ аэрометоды впервые были широко применены в 1946 г. Хорезмской экспедицией АН СССР под руководством С.П. Толстова при исследовании археологических памятников Среднеазиатского Междуречья. [2]
В отличие от зарубежных археологов С.П. Толстов с первых же лет применил методику комплексного археологического авиаобследования изучаемой территории, включающую в себя: 1) авиавизуальные наблюдения с высадкой десанта для предварительных наземных наблюдений; 2) перспективную аэрофотосъёмку и составление топографического плана для планирования раскопок. В дальнейшем была применена также крупномасштабная плановая аэрофотосъёмка с последующим составлением по аэрофотоснимкам фотопланов с широким привлечением их при раскопках и при составлении топографических планов крупных археологических комплексов.
В настоящей статье рассмотрены (по материалам Хорезмской экспедиции) некоторые аспекты исследования археологических памятников по крупномасштабным аэрофотоснимкам. [3]
Отметим сразу же, что материалы плановой аэрофотосъёмки по точности и полноте превосходят все данные, полученные при любых спосо-
(257/258)
бах наземной топографической съёмки. Известно, что архитектурная планировка некоторых археологических объектов (например, внутренняя
застройка кварталов) часто настолько разрушена и так сливается по окраске с окружающей местностью, что с высоты человеческого роста её очень трудно заметить. Иногда в условиях песчаного рельефа часть планировки находится под
слоем песка, а поэтому визуальное восприятие и, следовательно, наземная съёмка становятся неполными.
Аэрофотоснимок дает возможность одновременного обозрения большой территории в плановом изображении (изображение, близкое к ортогональной проекции), поэтому скрытые под песком участки логически дополняют видимые контуры.
Все видимые на снимке контуры выявляются (дешифрируются) по степени почернения (тону) фотографического слоя. Поэтому при дешифрировании археологических памятников учитывается собственная тень (неосвещённая солнцем сторона предмета), взаимосвязь предмета с окружающими объектами и рельефом местности, а также падающая (отбрасываемая) на землю тень. [4]
В некоторых случаях по отбрасываемой на землю тени можно определить тип памятника (по силуэту) и вычислить его приблизительную высоту по известной формуле: H = h' * d / d', где H — высота определяемого предмета, h' — высота известного предмета, d — длина тени определяемого предмета, d' — длина тени известного предмета.
Определение высоты предмета по этой формуле не требует применения стереоизмерительных приборов, что упрощает процесс изучения памятника, однако применение формулы возможно только при условии, если оба предмета находятся на горизонтальной или одинаковой наклонной плоскости.
Все археологические объекты, как правило, — результат человеческой деятельности, поэтому изображения их, получаемые на аэрофотоснимках, имеют геометрические формы и хорошо отличаются от природных объектов. Например, линейные контуры каналов, караванных путей и мелкой оросительной сети, т.е. объектов большой протяжённости, хорошо опознаются при ширине изображения до 0,02 мм. Крупные города и поселения получаются на снимках в виде контуров различных планировок, причём сравнительная ценность аэрофотосъёмки как источника для исследования возрастает прямо пропорционально степени их разрушения.
Особенно затруднено восстановление планировки больших городов, подвергшихся губительному воздействию времени и погребённых под слоем разрушения. При изучении таких памятников аэрофотоснимок является важнейшим, а в отдельных случаях единственным источником изучения планировки как города в целом, так и отдельных его частей.
На плановом аэрофотоснимке древнего города Куня-Ургенч, уничтоженного в 1388 г. Тамерланом, видны направления всех главных улиц, хорошо заметна взаимосвязь второстепенных улиц и переулков с главными улицами, в ряде случаев ясно прослеживается планировка отдельных домов, их внутренняя застройка (рис. 1).
(258/259)
Рис. 1. Следы планировки сгоревшего города Куня-Ургенч. Съёмки с высоты 600 м.
Разрешающая способность фотографического слоя аэрофотоматериалов позволяет получить резкое изображение размером 1x1 мм, [5] что соответствует, при съёмке в масштабе 1 : 10000, предмету, равному 10x10 м на местности.
Возможность одновременного обзора всего комплекса по снимкам позволяет судить о территориальном и хронологическом единстве древних сооружений.
Хорезмские памятники античного периода, как правило, дешифрируются по сильно укрепленным предвратным сооружениям и мощным стенам с характерной системой выступающих оборонительных башен, хорошо выделяющихся на снимках. Из каналов заметны только магистральные, а поля даже на крупномасштабных (от 1 : 2000 до 1 : 10000) фотоснимках прослеживаются слабо.
(259/260)
Для памятников средневекового периода (рис. 2) характерно, помимо крепостных оборонительных сооружений с башнями и рвом, наличие больших и глубоких каналов и многочисленных жилых построек, расположенных около крепости и образующих «пригород». Окрестности памятников средневекового времени имеют сильноразвитую ирригационную сеть с полями и сельскими поселениями, заметными иногда только на аэрофотоснимках.
Совсем иной вид имеют на аэрофотоснимках памятники более позднего времени. Приведем в качестве примера комплекс XIX в. Катакар-Шардара (рис. 3). О его поздней дате можно судить по хорошо сохранившейся густой ирригационной сети с остатками водоподъёмных сооружений, обвалованными участками земли для посевов и следами обваловки юрт. Памятник имеет красивую садово-парковую планировку строгой прямоугольной формы, причём вся оросительная система построена так, что главная аллея ориентирована строго на центр цитадели, а весь комплекс разделяется по оси на две равные части. На снимке хорошо заметно, как канал А пересекается более поздними сооружениями, что указывает на наличие здесь более ранней ирригационной системы. Окрестности памятника представляют собой сильноразвитый земледельческий район с густой ирригационной сетью, участками бахчевых культур (I), обвалованными участками, отведёнными под зерновые культуры (II) и виноградники (III). Около многих участков заметны следы обваловки юрт (IV).
При изучении такого рода археологических комплексов аэрофотоснимок является незаменимым документом, так как даже самая тщательная топографическая съёмка не даёт такой полноты сведений.
Сложное археологическое обследование такой огромной территории, как низовья Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи (общая площадь около 24 000 кв.км), где все формы земледелия связаны с искусственным орошением и на местности сохранились остатки древних ирригационных систем, невозможно без использования авиации и аэрометодов. Фотопланы дают возможность не только реконструировать ирригационные системы, но и наиболее целесообразно спланировать их наземное обследование (в том числе и с технической точки зрения).
Иногда следы древней ирригации почти незаметны на поверхности земли вследствие разрушения такыров сбросовыми водами современной ирригации. В этом случае аэрофотосъёмка позволяет проследить ирригационные системы по «пунктиру» — отрезкам каналов, частично сохранившихся на более высоких местах. [6]
За многовековую историю развития и совершенствования земледелия ирригационные сооружения много раз перестраивались, меняли форму и планировку. Поэтому при наземном обследовании порой невозможно разобраться в принадлежности отдельных каналов к той или иной из «наложенных» друг на друга систем. На аэрофотоснимках такие наслоения хорошо видны по пересечениям каналов, что в сочетании с наземным обследованием позволяет стратифицировать каждую систему каналов. Так, с помощью аэрометодов был окончательно уточнён вопрос о структуре древней ирригации в районе земель древнего орошения Турткульского и Шаббазского района Каракалпакской АССР, района древнего канала Чермен-яб, а также каракалпакской ирригации в районе ныне сухих русел Жаны-Дарьи и Куван-Дарьи. [7]
(260/261)
Рис. 2. Памятники средневекового периода.
I — Ярбекир-кала (XIII в.), план крепости с окрестностями (съемки с высоты 1200 м); II — замок Якке-парсан, план после раскопок (съёмки с высоты 500 м).
Сочетание аэровизуальных наблюдений с полевым дешифрированием аэрофотоснимков позволило выявить периоды функционирования сарыкамышских ирригационных систем и характер их ирригационных сооружении. [8]
Особое место занимают материалы аэрофотосъёмки при изучении ирригации более древних периодов. Неглубокие каналы и небольшие участки полей бронзового века прослеживаются сейчас на поверхности земли только по небольшой разнице в цвете такыра, объясняющейся, по-видимому, различиями в составе почвы там, где слой её был в древности нарушен. Малозаметная при наземном обследовании первобытная ирригация хорошо «читается» на аэрофотоснимках; при этом имеется возможность
(261/262)
Рис. 3. Памятник Катакар-шардара.
А — канал; I — бахчевые культуры; II — зерновые культуры; III — виноградники; IV — следы обваловки юрт.
установить её связь с поселениями. Только по материалам аэрофотосъёмки на территории древней дельты Теджена была открыта, а затем изучена «древнейшая из известных в Средней Азии оросительная сеть у центрального поселения оазиса Геоксюр I и небольшой водоём у поселения Муллали-депе». [9] На правом берегу Аму-Дарьи, в районе останцовых возвышенностей Джанбас — Кокча, по аэрофотоснимкам и при их полевом дешифрировании Б.В. Андриановым была открыта и закартографирована ирригация и поселения бронзового века. [10]
Многолетний опыт работ изучения древних ирригационных систем по аэрофотоснимкам позволил Хорезмской экспедиции разработать методику аэрофотосъёмки для различных типов археологических памятников и способы их дешифрирования по данным аэрофотосъёмки. [11]
(262/263)
Весьма эффективные результаты дают аэрофотоснимки при изучении другого вида памятников — курганных могильников. На территории среднеазиатских пустынь Хорезмская экспедиция обнаружила и частично обследовала более десяти крупных курганных и грунтовых могильников, а также множество отдельно стоящих погребальных сооружений в районе древней дельты Сыр-Дарьи. Большинство из них было открыто в результате использования самолёта и аэрофотосъёмки.
Курганы, как правило, располагаются по краям останцов — возвышенностей, образуя крупные группы. Высота их насыпей в настоящее время не превышает 50 см. Если учесть, что диаметр кургана при этом достигает 15-20 м, то на местности такое возвышение почти незаметно. Поэтому при наземном обследовании такие объекты часто остаются вне поля зрения разведчика. На аэрофотоснимках курганы обычно получаются в виде светлых округлых пятен и хорошо заметны на фоне окружающей местности.
Встречаются курганные комплексы, которые имеют по нескольку курганных групп, в состав которых входят, кроме того, различные по планировке погребальные и ритуальные сооружения. Примером такого комплекса может быть могильник Чаш-тепе, расположенный на бугре Чаш-тепе, у юго-восточного края плато Устюрт. Этот комплекс был открыт и предварительно обследован Хорезмской экспедицией в 1947 г., [12] однако полное и ясное представление о структуре и топографии этого интереснейшего памятника было получено только после проведения аэрофотосъёмки.
В 1963 г. произведены раскопки нескольких курганов одной из групп комплекса. По материалам раскопок могильник был датирован I-V вв. н.э. [13] В этом же году был обследован весь бугор Чаш-тепе с земли и с воздуха, а также произведена плановая аэрофотосъёмка в масштабе 1 : 10 000 и 1 : 5000. [14]
По составленному из аэрофотоснимков (масштаба 1 : 10000) фотоплану, а также по данным визуальных наблюдений с самолёта было выявлено свыше 700 курганов, расположенных на площади 16,5 кв.км. Весь курганный комплекс состоит из отдельных групп, большинство из которых включает в себя один большой курган (по-видимому, курган вождя, размеры его в некоторых группах достигают 16 м высоты при диаметре в 100 м). Все большие курганы имеют воронкообразную (грабительскую) яму в центре (рис. 4, А). Около каждого большого кургана находится прямоугольное сооружение — «ограда» (рис. 4, Б), в середине коротких стен которой имеются узкие проходы с сооружениями, напоминающими «башни». Ширина проходов между «башнями» от 1 до 2,5 м. Размеры большинства прямоугольных сооружений приблизительно 100x70 м, ширина валов достигает 15 м, высота их 1,5-2,5 м. «Башни» у всех сооружений расположены с внешней стороны вала и образуют круглую или прямоугольную планировку. В середине некоторых «оград» находится по нескольку мелких курганов диаметром от 8 до 15 м при высоте насыпи до 0,5 м. Около северо-западной стороны оград имеется по нескольку (от одного до трёх) кольцеобразных валов (рис. 4, В), диаметр которых 15-40 м, а высота не превышает 0,7 м.
Некоторые из прямоугольных сооружений не имеют проходов с «башнями» (рис. 4, Г) или имеют их только с одной стороны (рис. 4, Д).
(263/264)
Они, как правило, меньших размеров и сильно разрушены, поэтому хорошо заметны только на аэрофотоснимке.
Одна из оград (рис. 4, Е) имеет своеобразную планировку: от середины двух противоположных сторон отходят валы длиной 50 м, каждый из которых заканчивается курганом.
Рядом с оградами располагаются цепочки небольших курганов, диаметр которых 8-10 м, высота — до 0,5 м. В некоторых группах насчитывается до 120 таких курганов. Иногда они располагаются по дуге, образуя замкнутый круг (рис. 4, I). Около двух курганных групп имеются сооружения, изображающие в плане солярный знак в виде свастики размером около 50 м (рис. 4, Ж). При наземном обследовании каждое из этих сооружений было принято за отдельную группу, состоящую из четырёх курганов, так как с высоты человеческого роста истинная конфигурация не воспринималась.
Имеются курганные могильники, которые некогда были затоплены, а поэтому почти не сохранили курганных насыпей. В этом случае аэрофотоснимки помогают не только обнаружить могильники, но и определить на местности местоположение отдельных курганов, произвести их подсчёт и выявить их взаимосвязь с окружающими археологическими объектами.
На рис. 5 изображена часть курганного могильника около крепости Кескен-Куюк-кала, одного из так называемых болотных городищ, открытых и изученных С.П. Толстовым в 1946 г. [15]
Этот могильник был обнаружен на аэрофотоснимках при изучении крепости Кескен-Куюк-кала. В южной и юго-восточной части снимка
просматривались светлые и тёмные пятна, причём многие по очертаниям приближались к форме круга. При рассмотрении снимков под стереоскопом было замечено, что пятно А несколько возвышается над окружающей поверхностью. В плане оно имело форму круга диаметром 15-18 м. Остальные пятна в рельефе не прослеживались.
Сравнение этих аэрофотоснимков с плановыми аэрофотоснимками ряда среднеазиатских курганных могильников позволило прийти к выводу, что перед нами новый погребальный комплекс. Нестандартные формы насыпей (вернее, пятен на месте насыпей) можно было объяснить плохой сохранностью последних. Сделанные на основании изучения аэрофотоснимков выводы были проверены в 1963 г. во время разведочных работ на крепости Кескен-Куюк-кала и её окрестностях. На местности был опознан курган А, насыпь которого действительно на 30-40 см возвышалась над окружающей местностью. Остальные курганы, не имевшие насыпей, выделялись аккумуляцией растительности вокруг кургана или скоплением мелких фрагментов кварцита на месте насыпи.
Проведённые тогда же раскопки кургана Б подтвердили, что это погребальное сооружение. Полученные материалы позволили датировать раскопанный курган VII-VIII вв. н.э., т.е. временем, когда крепость была обитаема. О синхронности крепости и могильника свидетельствует тождественность найденной на этих объектах керамики, а также идущая через курганный могильник к крепости дорога В, которая аккуратно проходит мимо курганов, не пересекая их.
За два дня работы на курганном могильнике было опознано около 20 курганов. В действительности, судя по аэрофотосъемке, их было значительно больше.
На месте каждого из опознанных курганов было отмечено, как правило, скопление белого песка и окатанных обломков белого кварцита, причём степень концентрации их увеличивалась к краям кургана. На таких курганах растительности было мало, и они выявлялись на снимках
(264/265)
|
(265/266)
|
|
Рис. 5. Курганный могильник около крепости Кескен-Куюк-кала.
А, Б — курганы; В — дороги. Съёмки с высоты 800 м.
|
белыми пятнами. Напротив, курганы с густой растительностью имели на снимках вид тёмных пятен. [16]
Мы уже говорили, что цветовые пятна на местах погребений не имели правильной формы круга, что затрудняло опознание погребений на местности, особенно в середине дня. Вечером и утром, когда солнце стоит низко над горизонтом и косые лучи выделяют малейшие неровности рельефа, курганы опознавались легче, причём светлый цвет песка и кварцита хорошо демаскировался на фоне тёмной растительности.
Из вышесказанного ещё раз следует, что различия в цвете отдельных, особенно геометрически правильных участков земной поверхности имеют большое значение для опознавания археологических памятников как на снимках, так и на местности.
(266/267)
Эти свойства особенно важны при археологическом обследовании распаханных территорий, так как в этом случае все археологические памятники обычно не прослеживаются в рельефе и о наличии их можно судить только по разнице в цвете почвы.
Так, вследствие освоения земель древнего орошения среднего течения Сыр-Дарьи часть могильника около крепости Джеты-асар I, открытого С.П. Толстовым в 1946 г., [17] была распахана. Однако на аэрофотоснимке распаханные курганы хорошо заметны и при необходимости могут быть определены на местности. [18] Это объясняется тем, что органический и механический состав почвы в местах, где были насыпи и различные искусственные сооружения, отличается от соседних участков; поэтому в силу различных поверхностных преобразований на распаханной территории эти участки приобретают различный цвет. Аналогичные случаи в иных природных условиях и для иных по характеру археологических объектов [19] свидетельствуют о больших возможностях, открываемых аэрометодами для археологической разведки.
Таким образом, материалы крупномасштабной аэрофотосъёмки при изучении археологических памятников, можно успешно использовать в любых ландшафтных зонах.
[1] В годы первой мировой войны при военных авиаразведках на Балканах и в Месопотамии был сделан ряд интересных археологических наблюдений. Позднее аэрометоды были применены рядом зарубежных археологов. Л. Рей использовал самолёт для определения древних поселений в Македонии (P.L.О. Rey. La photographie, aérienne au service de l'archéologie. «La Nature», № 2360, 117. Paris, 1919). A. Пуадебар с помощью авиации изучал дороги и укрепления римского времени в Сирии (A. Poidebard. Les révélations archéologiques de la photographie aérienne. Une nouvelle méthode de recherches d'observations en région de Steppe. «Illustration», 25.III.1929, Paris). В 1935-1937 гг. экспедиция Э. Шмидта провела большие работы (с перспективной аэрофотосъемкой) при изучении древних городов Ирана по долине р. Горген, в окрестностях Луристана, Персеполпса, Керман-шаха и др. В результате этих работ была уточнена планировка многих древних городов, выявлена оборонительная система (форты) вдоль «линии Александра», открыто много тепе и составлены археологические карты районов Персеполя и Гургена (E. Schmidt. Flights over Ancient Cites of Iran. Chicago, 1940).
[2] Подробно см. С.П. Толстов. По следам древнехорезмийской цивилизации. М., 1948, стр. 25-62; С.П. Толстов, М.А. Орлов. Опыт применения авиации в археологических работах Хорезмской экспедиции. ВАН СССР, 1948, № 6, стр. 60.
[3] С 1959 г. Хорезмская экспедиция ежегодно производит плановую крупномасштабную (от 1 : 2000 до 1 : 10000) аэрофотосъемку археологических памятников. До 1952 г. аэросъёмку и составление фотопланов выполнял М.И. Буров (МИИГАиК).
[4] Подробно см. С.П. Толстов, Б.В. Андрианов, Н.И. Игонин. Использование аэрометодов в археологических исследованиях. СА, 1962, № 1, стр. 3-13; Б.В. Андрианов. Дешифрирование аэрофотоснимков при изучении древних оросительных систем. Сб. «Естественные науки в археологии». М., 1965, стр. 261.
[5] При фотографировании широкоугольным аэрофотообъективом резкоконтрастной местности при выдержке 1/100 сек и скорости самолета до 300 км/час.
[6] Таким путём удалось решить вопрос о структуре древней ирригации верхней части системы Гавхорэ, крайне трудной для наземного обследования из-за плохой сохранности такыров. С.П. Толстов. Древний Хорезм. М., 1948, стр. 349.
[7] С.П. Толстов. Древний Хорезм, стр. 347; Б.В. Андрианов. Археолого-топографнческие исследования на землях древнего орошения Турткульского и Бирунийского районов в 1955-1956 гг. МХЭ, вып. 1. М., 1956, стр. 143.
[8] Низовья Аму-Дарьи, Сарыкамыш, Узбой. История формирования п заселения. МХЭ, вып. 3, 1960.
[9] Г.Н. Лисицина. Орошаемое земледелие эпохи энеолита на юге Туркмении. М., 1965, стр. 107.
[10] См. статью М.А. Итиной «Древнехорезмийские земледельцы» в настоящем сборнике.
[11] Б.В. Андрианов. Дешифрирование аэрофотоснимков при научении древних оросительных систем; Н.И. Игонин. Применение аэрофотосъёмки при изучении археологических памятников. Сб. «Естественные науки в археологии», стр. 257-267.
[13] Ю.А. Рапопорт. Предварительный отчёт о раскопках курганного комплекса на возвышенности Чаш-тепе в 1963 г. (рукопись). Архив ХЭ.
[14] Аэрофотосъёмка производилась с самолета АН-2 аэрофотоаппаратом АФА-ТЭ с f=200 мм на пленку панхром тип 10 с высоты 2000 и 1000 м, что соответствует масштабам 1 : 10000 и 1 : 5000. Съёмка производилась с красным светофильтром в ранние утренние часы (с 7 ч. 53 м. до 8 ч. 52 м.), когда косые лучи солнца выделяют малейшие неровности рельефа.
[16] Отличия в цвете и характере поверхности, если они не объясняются разным составом грунта, в котором были вырыты могильные ямы (что маловероятно), наводят на мысль о различиях в обряде и, следовательно, о возможной разновременности погребений. Проверить эту интересную с методической точки зрения деталь можно только раскопками.
[18] Подробно см. Н.И. Игонин. Указ. соч.
[19] Так, с помощью аэрометодов в 1954 г. на территории Калининградской области была выявлена и нанесена на карту скрытая в земле на глубине от 0,8 до 1,2 м дренажная система, расположенная на разнотипных сельскохозяйственных угодьях с различными почвами и в разных условиях рельефа. При этом основными факторами демаскирования объектов на снимках являлись: 1) разновременное высыхание распаханной почвы над дреной и рядом с ней; 2) над дренами растительность развивалась лучше, чем на других площадях. Подробно см. Н.Я. Мейер, И.И. Кривоносов. Применение аэрометодов для картирования закрытых дренажных систем. Тр. Лаборатории аэрометодов, т. V. М.-Л., 1956, стр. 83-107.
|