Использование ГИС-технологий для изучения пространственно-временной концентрации курганов скифского времени Нижнего Поднепровья
Дараган М.Н.
Институт археологии НАН Украины
"С тех пор как мы выехали: два месяца никогда не лежали в доме или в палатке, но всегда под открытым небом или под нашими повозками, и мы не видели никого селения и даже следа какого-нибудь строения, где было бы селение, кроме огромного количества могил:.". Так писал монах-минорит Гильом де Рубрук, посланник Людовика IX к Мангу-хану, проезжавший причерноморскими степями в 1253 г. Эти слова очень точно передают ощущение человека, впервые попавшего в степь: бескрайние безлюдные просторы и неисчислимое множество курганов [Мозолевский, Полин, 2005. С. 196]. Среди этих курганов, основную массу, безусловно, составляли малые высотой один-три метра, но в определенном количестве присутствовали и гиганты, такие как царские скифские курганы высотой до 21 м.
Сейчас в степях Украины возвышается только один "царский" скифский курган Нечаева могила. Его нынешняя высота 14 м. Но в древности он был выше метров на пять-шесть. Нет уже насыпей таких 20-ти метровых гигантов, как Александрополь, Чертомлык, Огуз или Близница. Нет и большинства более мелких курганов семи-девятиметровых - Краснокутска, Гаймановой, Водяной, Толстой, Бабиной и т.д. И самое главное - представление об общем количестве курганов вообще отсутствует. Существуют различные подсчеты, но они в большинстве своем умозрительны [Черняков, 1993. С. 5; Пустовалов, 1997. С. 41-42].
Очевидно одно: нынешнее количество курганов в сотни, а для некоторых районов и в тысячи раз меньше того, что было в древности. Изменился почти неузнаваемо и весь облик степей. Привычные ныне очертания и размеры главной речной артерии степной части Украины - Днепра - были совершенно другими, не было многочисленных водохранилищ и озер, неизменно присутствующих сегодня почти при каждом населенном пункте. Огромные площади степного ландшафта срыты карьерами (результат открытой добычи марганца, железных руд, гранита и т.д.). На отвалах карьеров возвышаются самые что ни на есть настоящие "горные массивы", совершенн не свойственные степному ландшафту. Масса населенных пунктов, посадки, парковые и лесные насаждения и: нет больших курганов, да и мелких несравнимо меньше. К исчезновению курганов приводило также увеличение аграрного производства, вследствие которого большая часть традиционного степного историко-культурного ландшафта вытеснена монотонными агроландшафтами. Современный облик этого региона, который начал формироваться преимущественно со второй половины XX века, очень далек от древнего. И это накладывает отпечаток на результаты самых различных археологических исследований, поскольку значительная часть ученых в своих реконструкциях отталкивается от современной карты. Эти справедливые, в том числе для многих других регионов, хотя, в общем-то, и очевидные фразы о произошедших радикальных пространственных изменениях, тем не менее, объясняют, почему ГИС - наиболее подходящий вид информационных систем в области мониторинга и анализа пространственно-временных изменений курганов в этой части Украины.
Интерес к пространственному анализу именно скифских курганов степей Северного Причерноморья был всегда, хотя решение тех или иных проблем было в целом далеким от собственно пространственного анализа, а осуществлялось с помощью картографирования отдельно взятых памятников. Таким образом решались вопросы, связанные с анализом этногеографии, политического устройства Скифии [Мозолевский, 1986], реконструкцией сухопутных и водных коммуникаций [Островерхов, 1981; Болтрик, 1990; Черняков, 1993], изучением палеоэкономики Скифии [Гаврилюк, 1999]. Картографированию степных курганов, принадлежащих скифской знати, посвящен ряд работ Б.Н. Мозолевского. Из массы больших курганов Нижнего Поднепровья шестнадцать он уверенно соотнес с правящей скифской верхушкой, двенадцать из которых сосредоточено на территории с Каменско-Никопольской переправой в центре радиусом не более 45 км, и предположил далее, что именно в этом месте находился скифский Геррос [Тереножкин, Мозолевский, 1988. С. 188, рис. 161]. В целом именно Б.Н. Мозолевским были поставлены основные проблемы пространственной организации, анализа системы расселения населения Скифии, ее политического устройства [Мозолевський, 1990]. Однако осознавалось, что решение этих задач в значительной мере было возможно только при учете палеоландшафта территории и изучения пространственной взаимосвязи всей совокупности курганов региона, их мониторинге и выделения из всего массива непосредственно скифских курганов [Мозолевский, 1984. С. 2-4]. Очевидно, что, делая какие бы то ни было выводы о пространственной организации любой археологической культуры, и в особенности решая вопросы расселения, демографии, палеоэкономических и палеоэкологических реконструкций, социальной организации и т.д., нельзя исходить из частной и весьма ограниченной информации, представленной только исследованным материалом. Как и невозможно делать выводы даже в рамках исследованных материалов по тем или иным вопросам расселения без привязки исследованных памятников к палеоландшафту. Требуется наличие фона, в качестве которого и выступают, с одной стороны, палеоландшафт, а с другой - все расположенные на нем исследованные и неисследованные памятники. От полноты и доступности информации о точном местоположении объектов и их взаимосвязи напрямую зависит и качество дальнейших научных выводов.
В 2007 г. начата работа по созданию ГИС для изучения курганов степной части Украины, которая содержит пространственную и атрибутивную информацию о текущем и ретроспективном состоянии курганов с инструментом для анализа, моделирования и прогнозирования культурных процессов на этой территории.
Для изучения пространственно-временной организации и концентрации курганов Скифии в рамках данной ГИС проведен широкомасштабный мониторинг курганов Нижнего Поднепровья, включающий картографирование всех исследованных и неисследованных курганов. В методическом отношении мониторинг курганов состоит из нескольких стадий, начиная от определения их количества и состояния в прошлом и настоящем. Использование различных временных карт и данных дистанционного зондирования позволило уточнить данные о количестве курганов на этой территории, а для курганов выше 7 м провести разделение на относящиеся к эпохе бронзы и скифские.
Информационную базу работы составили:
- разновременные и разномасштабные материалы дистанционного зондирования земли (аэрофотоснимки 1980 и 1987 гг);
- топографические карты района исследования масштаба 1 : 50 000, 1 : 100 000 - 1972-1986 гг., 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 - 1941 г., 1 : 50 000 - 1927 г., военно-транспортные карты конца XIX в. ("трехверстки");
- данные инструментальной тахеометрической съемки курганов и городищ Нижнего Поднепровья;
- данные топографических съемок, проведенных в рамках исследований 1949-1992 гг. масштабов 1:50, 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000 для курганных групп района Орджоникидзе-Никополь.
На данный момент район исследования составляет 33 644 кв. км, охватывая территорию в пределах современных Днепропетровской, Запорожской и Херсонской областей Украины.
Учитывая значительную археологическую изученность описываемого региона, к общей массе курганов были подключены слои со всеми раскопанными курганами этой территории от энеолита до сарматского времени (энеолит, ямная культура; отдельно рассматривались так называемые кеми-обинские древности; катакомбная КИО, культура многоваликовой керамики - бабинская, а также срубная, сабатиновская, белозерская, черногоровские и "новочеркасские", скифские VII-VI вв. до н.э., скифские V в. до н.э., скифские конца V - начала IV в. до н.э, скифские IV в. до н.э., сарматские). На данный момент учтено около 25% данных по всем исследованным памятникам этих культур, кроме скифских. Последние обработаны на 70 %. Но работа в этом направлении продолжается.
В результате обработки данных материалов созданы:
- цифровые модели рельефа (ЦМР) территории, а также проведена трехмерная визуализация отдельных курганов и курганных групп; создание ЦМР данной территории проводилось путем ручной оцифровки карт 1942 г. масштабов 1 : 10 000, 1 : 25 000, 1 : 50 000, 1 : 100 000 (рис. 1). Оригиналы карт были отсканированы и конвертированы в растровый формат GRID. Всего было сшито 18 листов карт. На основании оцифровки топографической карты 1942 г. масштаба 1 : 100 000 были созданы электронные слои, содержащие изолинии, отметки высот, объекты гидрологии, курганы и данные о них. Первоначально была создана векторная модель данных TIN. Далее линейные векторные слои были переведены в растровые и наложены на цифровую модель рельефа. Впоследствии векторные данные были переведены в растровый формат (GRID) с помощью методов интерполяции. Путем интерполяции была получена новая цифровая модель поверхности рельефа, карта уклонов и т.д. Перевод в растровый формат был необходим для последующего приведения классификации всех растровых покрытий к единой шкале категорий для проведения пространственного моделирования с помощью базовых средств растрового анализа, содержащихся в модуле Spatial Analys.
- разработана археологическая цифровая карта курганов (исследованных и неисследованных) с привязанной к ней базой атрибутивных археологических данных (рис. 2).
- построены пространственные модели для курганов региона (топографическая позиция, наклон, экспозиция) (рис. 3);
- проанализировано гидрографическое положение (расстояние к ближайшему гидроресурсу; высота расположения памятника относительно последнего; распределение курганов по водосборам) (рис. 4);
- для изменения концентрации курганов по площади проведен анализ плотности, анализ курганов в пределах заданных буферных зон и анализ окружения;
Проведенный наиболее полный мониторинг для территории Нижнего Приднепровья (район Орджоникидзе-Никополь-Каменка) позволил установить, что количество курганов этой территории для некоторых районов превышает нынешние показатели в сотни раз. Но плотность курганов в разных районах существенно различается.
Непосредственно для изучения ареалов скифских курганов и погребений и построения соответствующих интерполяционных моделей использован геостатистический анализ. Дело в том, что данная территория изучена весьма неравномерно. В некоторых районах исследовано до сотни и больше курганов, в других - единичные курганы (рис. 5), т. е. существует множество районов, не охваченных исследованиями или исследованных очень слабо. В то же время, чтобы выявить районы, приоритетные для тех или иных культур, требуется дать прогноз и для местностей, где раскопки не проводились. Эта проблема решалась в модуле Geoststistical Analis путем создания различных моделей для картографирования вероятности, каждая из которых базируется на различных допущениях (рис. 6). Несмотря на то, что каждый прогноз имеет определенную погрешность, можно с большой долей уверенности говорить о четырех основных зонах преимущественной концентрации скифских погребений Нижнего Поднепровья середины - второй половины IV в. до н.э. Также с большой долей вероятности уже на данном этапе исследования можно предполагать отсутствие значительных массивов скифских погребений этого времени для территорий с отрицательным прогнозом на полученных вероятностных поверхностях.
Изучение пространственных особенностей расположения скифских курганов и сопутствующих им иных курганов по количеству и высоте позволило поставить проблему прогнозирования и выделения скифских могильников из общей массы курганов степи, провести группировку таких могильников и подойти вплотную к изучению вопросов пространственной организации Скифии.
Ключевое место на этом этапе исследования заняло пространственное изучение распространения курганов скифской знати третьей (высотой от 7 м до 11 м) и четвертой (высотой 14-22 м) групп по Б.Н. Мозолевскому. Для этого была продолжена начатая Б.Н. Мозолевским работа по выявлению, картографированию и идентификации и выделению из всей массы больших курганов разных эпох именно скифских [Мозолевський, 1996]. Применены методы дистанционного зондирования, а также проведена тахеометрическая съемка больших курганов региона (рис. 7). Это позволило по признакам, предложенным Б.Н. Мозолевским [Мозолевський, 1985. С.2-3], разделить большую часть курганов региона на относящиеся к эпохе бронзы и скифские.
Результаты данного разделения дали много новой и неожиданной информации по территориальному соотношению больших курганов эпохи бронзы (от 9 м) и скифских. Их территории ни в одном случае не пересекаются. Не менее интересные данные получены и по внутренней группировке курганов эпохи бронзы высотой от 9 м, которая безусловно нуждается в дальнейшем осмыслении (рис. 8).
Для царских курганов Скифии четвертой группы проведен анализ расстояний, окружения, коммуникаций и видимости. Значительный интерес вызывают результаты моделирования дистанционных связей между курганами скифской элиты третьей и четвертой групп по Б.Н. Мозолевскому IV в. до н.э. Если курганы четвертой группы (Александрополь, Нечаева, Чертомлык, Большая Цимбалка, Чмырева, Козел, Огуз) располагаются четко меридионально (фактически по прямой линии С-Ю), образуя определенные метрические зависимости (рис. 9), , то курганы третьей группы (высотой от 7 м до 11 м) вытянуты широтно (З-В) (рис. 10). Аналогичная картина наблюдается и при моделировании ситуации для курганов скифской элиты V - первой половины IV вв. до н.э. Здесь также проявляются четкие широтные зависимости. Примечательно, что сопоставление карты курганов скифской элиты четвертой группы с данными геостатистического моделирования зон концентрации скифских погребений показывает, что большинство царских курганов попадает в зоны малой концентрации погребений рядовых скифов (рис. 5). Не менее интересные данные получены и в результате моделирования зон видимости для каждого из царских курганов Скифии (Солоха, Александрополь, Чертомлык, Большая Цымбалка, Огуз). Несмотря на пересеченность местности в рамках Правобережной части Нижнего Поднепровья и понижение рельефа в его Левобережной части, данные моделирования показывают, что каждый из последующих курганов виден с предыдущих. С Александрополя была видна Нечаева Могила и Чертомлык, и наоборот. Кроме того, с Чертомлыка видны также Солоха и Цимбалка, а с Солохи и Цимбалки - Козел и Огуз. И, соответственно, наоборот.
Таким образом, как показывает опыт, даже на начальной стадии изучения пространственной группировки курганов эффективность внедрения ГИС обеспечивается именно путем активного использования аналитических и моделирующих возможностей этих систем. И можно надеяться, что разрабатываемая система, дополненная новой качественной информацией, будет способствовать значительно лучшему пониманию этнокультурных процессов, происходящих в древности на территории Украины, как во времена культуры скифов, так и в эпоху других культур региона.
Литература
Болтрик Ю.В., 1990. Сухопутные коммуникации Скифии // СА. № 1. назад
Гаврилюк Н.А., 1999. История экономики Степной Скифии VI-III вв. до н.э. Киев. назад
Мозолевський Б.Н., 1986. К вопросу о скифском Герросе // СА. № 2. назад
Мозолевський Б.Н., 1984. Отчет о работе Скифского степного отряда в 1984 г. // Научный Архив ИА НАНУ. № 1984/12а. назад
Мозолевський Б.Н., 1985. Отчет о работе Скифского степного разведотряда в 1984 г. // Научный Архив ИА НАНУ. № 1985/24а. назад
Мозолевський Б.М., 1990. Кургани вищої знатi i проблеми полiтичного устрою Скiфiї // Археологiя. № 1. назад
Мозолевський Б.М., 1996. Проблеми етнiчної географiї Скiфiї // Археологiя. № 4. назад
Мозолевский Б.Н., Полин С.В. 2005. Курганы скифского Герроса IV в. до н.э. Киев. назад
Островерхов А.С., 1981. Ольвия и торговые пути Скифии // Древности Северо-Западного Причерноморья. Киев. назад
Пустовалов С.Ж., 1997. Реконструкцiя чисельностi катакомбного населення за курганними похованнями Пiвнiчного Причорномор'я // Археологiя. № 2. назад
Тереножкин А.И., Мозолевский Б.Н. 1988. Мелитопольский курган. Киев. назад
Черняков I.Т., 1993. Кургани в культурi України // Чмихов М.О. Кургани як явище давньої культури. Київ. назад