Информационные системы в сохранении археологического наследия в Калининградской области
Пузакова Г.С.
Институт археологии РАН
Калининградская область - самый западный регион России. Она составляла северную половину имперской провинции Восточная Пруссия и вошла в состав СССР лишь в 1946 г.
Археологическое наследие Восточной Пруссии начали изучать с XVIII в. А уже в 1826-1827 гг. было проведено первое для данной территории картографирование "объектов культурного наследия". Военный топограф лейтенант Иоганн Михаель Гизе в ходе составления Генеральной карты Восточной Пруссии провел регистрацию и зарисовку 800 древних поселений и фортификационных сооружений (на территории нынешней Калининградской области расположено около 300 объектов). Эта работа производилась по инициативе Обер-Президента правительства Западной и Восточной Пруссии [Riemat, 2000]. Данные И.М. Гизе в 1830 г. были представлены в Генеральный штаб прусской армии в виде крупномасштабной карты. В последствии его материалами (рисунками, чертежами и обмерами) весьма широко пользовались немецкие археологи. Его топографические планы, фигурирующие в многочисленных работах, до сих пор поражают современной точностью. Ныне материалы И.М. Гизе находятся в Секретном архиве прусского культурного наследия в г. Берлине и практически малодоступны.
Несколько позже, в 1892 г., языковед и историк Адальберт Бецценбергер разработал образец анкеты, которая содержала вопросы относительно местоположения памятников археологии и связанных с ними находок и через местные органы власти распространялась по всей провинции.
Следующим этапом в картографировании древностей Восточной Пруссии стала работа Э. Холлака "Erlauterungen zur vorgeschichtlichen Obersichtskarte von Ostpreussen", опубликованная в 1908 г. (основу для этой работы составили данные И.М. Гизе) [Hollack, 1908]. Этот труд представлял собой первую археологическую карту Восточной Пруссии, данные которой до сих пор сохранили свою научную ценность (рис. 1). К карте был приложен список около 800 памятников различных эпох с их кратким описанием, географическим положением (достаточно точным и для сегодняшнего времени), перечислением предыдущих исследований, упоминанием находок, этнической принадлежностью памятника, если такое заключение можно было сделать на основании полученных материалов, и датировкой. Карта Восточной Пруссии Э. Холлака является уникальным изданием своего времени, в котором наряду с погребальными памятниками представлены материалы городищ, неукрепленных поселений и древних засечных черт (валы).
В середине XX в. Г. Янкуном и К. Энгелем был создан каталог лужицких погребальных комплексов. Задуманная К. Энгелем капитальная работа по публикации наиболее существенных для прусской археологии источников I-XIII вв. н.э. (в том числе каталога памятников), к сожалению, не была осуществлена. Судьба рукописи К. Энгеля, погибшего в 1947 г. в лагере под Нойбранденбургом, до сих пор неизвестна.
Один из самых больших вкладов в изучение археологического наследия Восточной Пруссии привнес Ганс Кроме. В течение 1937-1940 гг. он обработал, картографировал и опубликовал информацию и сведения о более чем 800 укреплённых прусских поселений и орденских замков (как было отмечено выше, приблизительно 300 из них находится на территории Калининградской области). Автор дал подробное описание расположения каждого городища, снабдив их топографическим и картографическим материалом [Crome, 1937] (рис. 2).
Большое значение для сохранения культурного наследия имеет работа по составлению свода (паспортизация) памятников истории и культуры Калининградской области, проведенная в 1974-1988 гг. Балтийской археологической экспедицией ИА АН СССР, под руководством д.и.н., профессора В.И. Кулакова. За эти годы было обследовано 329 памятников в различных районах области. В свод были внесены памятники, известные по немецким архивным данным (в основном использовались материала Э. Холлака и Г. Кроме), и новые памятники, открытые в ходе разведок.
В 1990 г. на основании проведенных ранее исследований В.И. Кулаковым был создан и опубликован свод прусских памятников (как погребальных, так и поселенческих) [Кулаков, 1990].
В настоящее время развитие компьютерных технологий предоставляет исследователю все более разнообразный и качественно новый набор современных ресурсов, связанных как с полевой деятельностью, так и с аналитическими процедурами, что позволяет по-новому решать задачи охраны культурного наследия. Важным этапом этого развития стало внедрение в археологическую науку географо-информационных систем (ГИС).
ГИС - информационная система, обеспечивающая сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных). ГИС содержит данные о пространственных объектах в форме их цифровых представлений (векторных, растровых и иных), включает соответствующий задачам набор функциональных возможностей, позволяющий реализовать операции геоинформационных технологий. ГИС поддерживается программным, аппаратным, информационным, нормативно-правовым, кадровым и организационным обеспечением [Баранов и др., 1997].
Работающая ГИС включает в себя пять ключевых составляющих: аппаратные средства, программное обеспечение, данные, исполнители и методы.
1. Аппаратные средства - это компьютер, на котором запущена ГИС.
2. Программное обеспечение ГИС содержит функции и инструменты, необходимые для хранения, анализа и визуализации географической (пространственной) информации.
3. Данные - вероятно, наиболее важный компонент ГИС. Данные о пространственном положении (географические координаты) и связанные с ними табличные данные могут собираться и подготавливаться самим пользователем, либо приобретаться у поставщиков на коммерческой или другой основе.
4. Исполнители. Пользователями ГИС могут быть как технические специалисты, разрабатывающие и поддерживающие систему, так и обычные сотрудники (конечные пользователи), которым ГИС помогает решать текущие каждодневные дела и проблемы.
5. Методы. Успешность и эффективность (в том числе экономическая) применения ГИС во многом зависит от правильно составленного плана и инструкций, которые формулируются в соответствии со спецификой задач и работы каждой организации.
Иногда географическую информационную систему путают с компьютерным картографированием, но по существу они принципиально различаются. Компьютерное картографирование, хотя и сопровождается описательными атрибутами, однако не имеет аналитических возможностей, которые доступны географическим информационным системам. Кроме того, созданную ГИС можно в динамическом режиме дополнять новой информацией и тут же проводить анализы уже с учетом новой информации.
Структурно ГИС имеет четыре основные подсистемы для работы с данными:
1. Подсистема сбора обеспечивает сбор и предварительную обработку данных из различных источников.
2. Подсистема хранения и выборки организует пространственные данные с целью их выборки, редактирования и обновления.
3. Подсистема анализа выполняет группировку и разделение данных, устанавливает параметры и ограничения при их отборе, занимается моделированием.
4. Подсистема вывода ответственна за отображение базы данных или их выборки в табличной, диаграммной или картографической форме [Афанасьев, 2004].
Первые географо-информационные системы появились около тридцати лет назад в США и на сегодняшний день успешно применяются как зарубежными, так и российскими учеными.
Развиваясь, ГИС стали применяться и в археологической науке, в трех основных направлениях [Афанасьев, 2004]:
1. Охрана археологического наследия. ГИС-технологии позволяют работать с большими базами археологических данных, обеспечивать учет информации. У археолога есть возможность быстро получать ответ по запросам, сортировать полученную информацию и представлять ее в виде археологических карт с точной локализацией памятников, что особенно важно при разработке проектно-сметной документации для мероприятий по обеспечению сохранности памятников археологии, попадающих в зоны предполагаемого строительства (см. например [Беглецова, Князева, Телегина, 2005; Довгалев, 2005]). ГИС также дает возможность делать прогноз о месте расположения объекта культурного наследия.
2. Использование методов ГИС-анализа для извлечения исторической информации из распределения археологических объектов на местности путем их моделирования. Применение определенных алгоритмов ГИС позволяет провести процесс классификации памятников и пространственный археологический анализ.
3. Мультидисциплинарные исследования (ландшафтная археология). В рамках этого направления рассматривается археологическое изучение пространственных взаимоотношений между человеком и его физическим и социальным окружением.
В России первые работы, связанные с применением ГИС-технологий в археологии, были проведены в Институте археологии РАН коллективом исследователей, возглавляемым д.и.н. Г.Е. Афанасьевым, на базе памятников Кисловодской котловины [Афанасьев, 2002]. Настоящая заметка посвящена разработке ГИС археологического наследия Калининградской области, которая является закономерным продолжением работ в области использования ГИС, ведущихся в ИА РАН. Наша разработка имеет задачей создание информационной системы, которая будет использована для сохранения археологического наследия в этом регионе. Данная работа проводилась в несколько этапов:
1. На первом этапе была создана электронная база в программе EXCEL, которая легко интегрируется в программу ГИС ArcView. В качестве образца была взята оболочка базы по Кисловодской котловине, любезно предоставленная Д.С. Коробовым [Коробов, 2001]. База данных заполнялась по паспортам, созданным начальником Балтийской экспедиции ИА РАН В.И. Кулаковым, а также по отчетам Г.Н. Пронина, В.И. Тимофеева, К.В. Скворцова, А.А. Валуева, Э. Зальцмана и отчетам Деснинской экспедиции ИА РАН за 1999-2005 гг. Созданная база имеет 28 позиций, по которым заполнялась информация о памятнике. Некоторые позиции имеют гиперссылки на графические изображения:
1. Номер по порядку
2. Немецкое название памятника
3. Современное название памятника
4. Тип памятника
5. Тип городища/селища
6. Район области
7. Датировка памятника
8. Культурная принадлежность
9. Описание памятника
10. Привязка к воде
11. Берег левый/правый
12. Информация о раскопках
13. Руководитель раскопок
14, 16, 18, 20. Исследователи памятника
15, 17, 19, 21. Год исследования
22. Наличие топоплана (гиперссылка)
23. Наличие схематического плана (гиперссылка)
24. Литература о памятнике
25. Архивные данные о памятнике
26. Фотографии (гипрессылка)
27. Широта
28. Долгота
В базу данных на настоящее время занесен 421 объект культурного наследия из 12 районов области; 76 памятников являются новыми, выявленными в ходе исследовательских работ Деснинской экспедиции ИА РАН. Ниже представлена таблица, показывающая данные о типовом распределении 421 археологического объекта культурного наследия Калининградской области (Табл. 1).
Наибольшее количество зафиксированных памятников является поселениями открытого типа (селищами) и укрепленными поселениями (городищами). Их число составляет 163 и 111 соответственно. Несмотря на количественное преобладание над памятниками других типов, селища и городища Калининградской области наименее изучены.
Таблица 1
Количественные данные о типовом распределении археологических объектах культурного наследия Калининградской области [1]назад
Район Вал Горо
дищеГрунтовый могильник Замок Курган Курганный могильник Селище, поселение Стоянка Всего Багратионовский 13 2 3 0 12 28 Гвардейский 6 3 1 5 8 1 21 Гурьевский 9 4 3 5 20 38 Гусевский 3 1 0 5 1 9 Зеленоградский 4 33 47 4 26 15 91 1 218 Краснознаменский 3 0 3 5 Неманский 1 7 3 2 0 6 17 Нестеровский 3 1 0 3 2 8 Озерский 5 0 0 3 1 9 Полесский 2 1 0 2 Правдинский 12 1 0 1 13 Черняховский 15 5 3 1 11 32 Всего 5 111 66 18 37 15 163 6 421 Погребальных памятников в базе данных насчитывается 118: это могильники - грунтовые (66), курганные (15), а также одиночные курганы, которые могут быть остатками разрушенных могильников (37). В основном, как при Прусской империи, так и в России, археологические памятники именно этого типа изучались наиболее полно и разносторонне.
Количество валов и стоянок на настоящее время отмечено немного - соответственно 5 и 6. Замков, сохранившихся и находящихся в руинированном состоянии, в Калининградской области насчитывается 18.
Процентное соотношение типов памятников представлено на диаграмме (рис. 3).
После составления базы данных памятников археологии Калининградской области стало очевидно, что наибольшее число зафиксированных объектов культурного наследия находится в Зеленоградском районе. На его долю приходится 53% из общего числа известных памятников (рис. 4). Меньшее количество археологических объектов в других районах не говорит о том, что там таковые отсутствуют, а наглядно показывает степень неравномерности исследования разных районов области
2. На втором этапе памятники были картографированы на бумажную основу крупномасштабных карт масштаба 1 : 25 000. Хочу выразить благодарность В.И.Кулакову за помощь по локализации некоторых памятников археологии. Параллельно с составлением базы данных и нанесением на карты проводилось натурное обследование объектов культурного наследия (фиксация координат с помощью GPS-приемников) [2].
3. На третьем этапе было произведено геокодирование топографической основы с помощью программы ERDAS IMAGINE. Были отсканированы листы карт Калининградской области масштабом 1 : 200 000. Далее, по углам и центру они получили пространственную привязку в системе координат СК-42 на основе данных о географических координатах, имеющихся на картах.
Затем была произведена трансформация из проекции СК-42 (градусная) в проекцию UTM WGS-84 (северное полушарие, зона 37). Выбор данной проекции связан с тем, что используемые нами GPS приборы используют систему координат WGS-84.
4. На четвертом этапе в программе ГИС ArcView 3.3 на подготовленную компьютерную основу были нанесены объекты культурного наследия. Памятники наносились как с бумажной основы (с последующей корректировкой), так и по географическим координатам, полученным в ходе натурных исследований. Нанесенные точки (памятники) имеют связь с созданной базой данных (файл EXEL), которая была успешно интегрирована в программу ArcView 3.3. (рис. 5). Эта связь (базы данных и карты), позволяет моментально получить информацию о каком-либо памятнике, наведя курсор на точку и нажав инструмент "Identify", который вызывает окно информации, а специальные гиперссылки выводят на экран фотографию объекта (рис. 6) [3].
5. Памятники на электронные карты наносились различными значками в зависимости от типа памятника, что позволило наглядно продемонстрировать их распространение на территории области. В ходе данного этапа работ были созданы тематические карты:
А. Карта археологических памятников Калининградской области (рис. 7).
Б. Карта укрепленных и неукрепленных поселений Калининградской области (рис. 8).
В. Карта погребальных памятников Калининградской области (рис. 9).
В настоящее время количество строительных работ на всей территории Калининградской области сильно увеличилось. Выросли и темпы их проведения. В свете этих изменений использование ГИС приносит неоспоримую помощь археологам в деле наиболее быстрого получения и обработки информации по территории предполагаемого строительства и расположению на ней объектов культурного наследия, что крайне важно для обеспечения сохранности памятников археологии.
Ввод в ГИС-программу данных, полученных в ходе разведки, площадной или линейной, на основе уже имеющихся материалов позволит получить визуальную информацию о территории застройки с изображением:
1) территории землеотвода и конкретной застройки (территории прохождения линейных трасс) - на основе GPS-отметок и отрисовки границ;
2) мест расположения объектов культурного наследия относительно объектов строительства - на основе GPS-отметок строительного объекта, подключения слоя с известными памятниками, а также введения данных о вновь выявленных объектах культурного наследия. Ввод данных позволяет получить наглядную картину с метрическими показателями об удаленности памятников от зоны строительства;
3) территории памятника археологии и площади, попадающей под разрушение - на основе GPS-отметок и отрисовки границ памятника и объекта предполагаемого строительства;
4) охранной зоны памятника археологии. Создается автоматически с помощью инструмента "буфер" по заданным параметрам, в зависимости от особенностей охраняемого объекта. Эта возможность позволяет в современном виде представить данную информацию в Министерство культуры РФ для согласования и утверждения охранной зоны памятника - территории, непосредственно окружающей памятник, предназначенной для обеспечения сохранности памятника и ближайшей к нему среды, целесообразного его использования и благоприятного зрительного восприятия [Инструкции.., пп. 2.3.; 5.4.1.];
5) возможных вариантов обхода объектов археологического наследия. Наличие GPS-отметок предложенного обхода позволит Заказчику в кратчайшие сроки изменить проект строительства.
Географо-информационные системы также дают набор инструментов (в основе которых лежат различные программные модули), с помощью которых можно проводить процесс прогнозирования местоположения объектов культурного наследия, пространственный археологический анализ, помогающий раскрыть и лучше понять пространственные взаимосвязи археологических данных, а также многое другое. В настоящее время автор продолжает изучение ГИС и применение широких возможностей этих современных технологий, надеясь использовать их в дальнейшем изучении археологического наследия Калининградской области (в том числе и с точки зрения охраны памятников археологии).
Примечания
[1] пустая графа означает отсутствие данных объектов. назад
[2] Выражаю свою благодарность Н.В. Зубареву, Е.А. Калашникову, Л.А. Баклановой, Д. Говердовскому, А. Пагину за помощь в обследовании памятников археологии. назад
[3] Хочу выразить свою благодарность сотрудникам группы АГИС Отдела охранных раскопок Д.С Коробову и З.Х.-М.Царикаевой за помощь на этих этапах работы. назад
Литература
Афанасьев Г.Е., 2002. Новые результаты применения Гис- и ДЗ-технологий в изучении археологичеких памятников Кисловодской котловины. XXII "Крупновские чтения" по археологии Северного Кавказа. Тезисы докладов. Ессентуки-Кисловодск. 2002 г. назад
Афанасьев Г.Е., 2004. Основные направления применения ГИС- и ДЗ-технологий в археологии. // Круглый стол "Геоинформационные технологии в археологических исследованиях" (Москва, 2 апреля 2003 года). [Электронный ресурс]. Сборник докладов. М., CD-ROM. назад
Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Кошкарев А.В., Серапинас Б.Б., Филиппов Ю.А., 1997. Толковый словарь по геоинформатике. [Электронный ресурс]. CD-ROM // Интернет: назад
Баранов Ю.Б., Берлянт А.М., Кошкарев А.В., Серапинас Б.Б., Филиппов Ю.А., 1997. Толковый словарь по геоинформатике. [Электронный ресурс]. CD-ROM // Internet. назад
Беглецова С.В., Князева Л.Ф., Телегина М.В., 2005. "Геоинформационная система памятников историко-культурного наследия Удмуртии // Археология и геоинформатика. Вып. 2. [Электронный ресурс]. М., CD-ROM. назад
Довгалев А.А., 2005. Использование ГИС-технологий и ДДЗ для выявления памятников археологии // Археология и геоинформатика. Вып. 2. [Электронный ресурс]. М., CD-ROM. назад
Инструкции по организации зон охраны недвижимых памятников истории и культуры СССР, утвержденной приказом Минкультуры СССР от 24 января 1986 г. N 33. назад
Коробов Д.С., 2001. Географо-информационная система "Археологические памятники Кисловодской котловины" // Internet назад
Кулаков В.И., 1990. Древности пруссов VI-XIII вв. // САИ. Вып. Г 1-9. М. назад
Crome H., 1937. Karte und Verzeichnis der vor- und frühgeschichtlichen Wehranlagen in Ostpreußens // Altpreußen, Jg. 2. H. 3. назад
Hollack E., 1908. Erläuterungen zur vorgeschichtlichen. Übersichtskarte von Ostpreußen, Berlin-Glogau. назад
Riemat D., 2000. Über die Bedeutung des Oberpräsidenten Theodor von Schon als Initiator der Burgwallforschung frühgeschichtlicher preußischer Burgwalle in Ost- und Westpreußen // Tolkemita Mitteilungen. Nr. 1. назад
Архивные материалы
Паспорта памятников Калининградской области // Отдел сводов и карт ИА РАН. назад
Отчеты по Калининградской области // Архив ИА РАН. назад