„Slovenské Stonehenge“ Využitie geografických informačných systémov pri skúmaní archeologických lokalít Tibor Lieskovský1, Eva Stopková1, Peter Demján2 1Katedra
geodetických základov
2Katedra
archeológie
UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE Filozofická fakulta
Obsah prezentácie
• Geografické informačné systémy v službách archeológie • Rondely – monumenty slovenského praveku • Algoritmus na výpočet významných astronomických udalostí
GIS v službách archeológie
GIS v archeológii
• Význam využitia GIS pre archeologickou analýzu sa dá prirovnať k „Objavu rádiokarbónového datovania“(Neustupný E., 1995) • Priestorové vzťahy jednotlivých zložiek archeologických prameňov sú vedľa formálnych vlastností ich jedinou pozorovateľnou vlastnosťou.
GIS v archeológii - prístupy • GIS ako dokumentačný nástroj
• GIS ako analytický nástroj
• GIS ako nástroj na vizualizáciu
Možnosti analýz a modelovania Environmentálne faktory: • Expozícia, sklon, krivosť, výška • Podložie, klíma, vegetačný pokryv • Vzdialenosť od vody Socio - ekonomické faktory: • Kontinuita a hustota lokalít • Plocha a vzájomná vzdialenosť lokalít • Vzájomná prepojenosť lokalít Kultový (kultúrny) faktor: • Monumentálnosť • Lokalizácia legiend a povestí, miestopisné názvy
GIS v archeológii - mierky • Regionálna úroveň
• Úroveň mikroregiónov
• Úroveň archeologickej lokality
GIS v archeológii - aplikácie • Hľadanie (skrytých) priestorových vzťahov nálezísk voči krajine, • Ochrana kultúrneho a historického dedičstva, • Archeologické predikčné modelovanie,
• Rekonštrukcia historického environmentu. • .....
Rondely – monumenty slovenského praveku
Rondely – stručná charakteristika • Monumentálne stavby z obdobia mladšej doby kamennej (Neolit – stupeň Lengyel I, cca 4800 BC).
• Vyskytujúce sa v pomerne úzkom časovom rozsahu (cca 150 rokov) prevažne na území strednej Európy. • Vyžadujúce enormné náklady na výstavbu. • Účel neznámy (spoločensko – rituálny, astronomický, obchodný a pod.).
Letecká prospekcia, Google Earth, etc.
Kľačany ( 2/1999 ) Zdroj: AÚ SAV v Nitre
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Vizualizácia a rekonštrukcia rondelov
Zdroj: AÚ SAV v Nitre Arpáš Anton (AÚ SAV Nitra)
Autor: Peter Demján Katedra archeológie, FF UK, Bratislava
Autor: Peter Demján Katedra archeológie, FF UK, Bratislava
Analýza jednoduchej viditeľnosti • Vyjadrenie monumentálnosti
• Orientácia na významné body v krajine (landmark) • Viditeľnosť na astronomické smery
Analýza vzájomnej viditeľnosti rondelov
Prašník
Kočín
Analýza totálnej viditeľnosti
Autor: Stopková Eva, 2009
Analýza rondelu Svodín a jeho zázemia • Skúmaný Dr. Němejcovou Pavúkovou v rokoch 1971 - 1983 (12 sezón archeologických výkopov) • Lengyelská kultúra (4800 - 4600 BC), obdobie badenskej kultúry, stredná doba bronzová, kalenderbergská kultúra zo staršej doby železnej, slovanské obdobie
Analýza rondelu Svodín a jeho zázemia • Analýza mikroreliéfu • Povrchové zbery • Analýza zázemia • Analýza astronomickej orientácie
Analýza mikroreliéfu
Analýza mikroreliéfu - filtrácia
Analytické povrchové zbery • Základ pre skúmanie zázemia rondelu • Zbierané nálezy v polygónoch • Štatistické spracovanie (počet nálezov, datovanie, etc.)
Algoritmus na výpočet významných astronomických udalostí
Bujna J.,Romsauer P.,1986
Motivácia Predpoklady a otázky
•
Neznáma funkcia rondelov
•
Hypotéza o ich astronomickej orientácii
•
Dôvod astronomickej orientácie? Kalendár pre roľníkov? Kult? Iné?
Východisko
•
Karlovský V., Pavúk J., 2002
Podľa (Pavúk a Karlovský, 2004): astronomická orientácia na cyklus vysokého a nízkeho Mesiaca (Bučany, Svodín, Žlkovce,...)
Ciele •
Zovšeobecniť výpočet pre rôzne astronomické úkazy
•
Sprístupniť algoritmus formou open source softvéru
Možnosti Poloha Slnka
• Jarná a jesenná rovnodennosť • Letný a zimný slnovrat Poloha Mesiaca
http://www.glyphweb.com/esky/concepts/vernalequinox.html
• Cyklus vysokého a nízkeho Mesiaca s periódou 18.61 rokov (Pavúk, Karlovský) • Mesačné fázy
Orientácia na iné významné javy • Súhvezdia (Orion, Veľký Pes) • Hviezdokopy (Plejády) a iné... http://www.astroportal.sk/pohlady/suhvezdia.html
Komplikácia •
Rozsiahle časové obdobia:
datovanie rondelov: 4 800 p.n.l. → cca. 7 000 rokov, čo zodpovedá približne ¼ Platónskeho roku (25 800 rokov)
http://www.crystalinks.com/precession.html
Postup výpočtu Určenie rovníkových súradníc (a, d) Slnka
a) „intuitívne“ aJaR=0h aLS=6h aJeR=12h dJaR=0° dLS=max(i) dJeR=0°
http://en.wikipedia.org/wiki/File:AxialTiltObliquity.png
aZS=18h dZS=min(i)
→ Výpočet sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky v danom období b) redukciou súradníc (napr. vztiahnutých k epoche J2000.0) (xyz)T=N.P.(x0y0z0)T → Zohľadnenie vplyvu precesie (P) a nutácie (N) za rozsiahle časové obdobie Transformácia rovníkových súradníc (a, d) na horizontálne súradnice (a, z)
a) Pre akýkoľvek okamih (tzn. okamih rovnodennosti/slnovratu) b) Pre východ/západ Slnka (v závislosti od výšky nad horizontom)
Predbežné výsledky pre rok 2005 1. Interpolácia zdanlivých efemeríd Slnka pre dané časy (čas úkazu, východ a západ Slnka v deň úkazu) - porovnanie d Slnka v čase slnovratov so sklonom roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986): dLS-e=0°0’7.5’’ dZS-e=-0°0’8.2’’ 2. Transformácia rovníkových súradníc na horizontálne súradnice - určenie stredného hviezdneho času na Greenwichi o 0:00 UT (porovnanie viacerých vzťahov s hodnotami z ročenky): rozdiely rádovo 10-5 s - transformácia použitím sínusovej, kosínusovej a sínuskosínusovej vety - transformácia podľa výšky Slnka nad horizontom 3. Porovnanie s astronomickými azimutmi brán rondelu Svodín R/S 20.3.2005 21.6.2005 22.9.2005 21.12.2005
300°57'5.9'' 286°03'31.0'' 227°00'14.5'' 315°26'16.9''
Východ Slnka podľa času h=0° 269°48'29.9'' 270°11'20.6'' 248°09'24.7'' 233°35'45.6'' 279°24'15.4'' 269°35'27.5'' 304°58'19.8'' 306°24'09.4''
Západ Slnka podľa času h=0° 90°32'29.1'' 90°06'26.4'' 139°06'25.1'' 126°24'08.4'' 102°43'53.1'' 90°06'44.3'' 54°26'32.8'' 53°35'45.0''
rondel Svodín 54° 147° 242° 327°
Predbežné výsledky pre rok 4 800 p.n.l. 1. Určenie rovníkových súradníc pre rovnodennosť/slnovrat - výpočet sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986) s deklarovanou presnosťou niekoľkých uhlových sekúnd na 10 000 rokov - porovnanie s výpočtom podľa (NASA, 2008 podľa (Berger, 1978)): Zmeny sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986)
eL-eB=0°0’21.9’’
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Obliquity_of_the_ecliptic_laskar.PNG
Predbežné výsledky pre rok 4 800 p.n.l. 2. Transformácia rovníkových súradníc na horizontálne súradnice - určenie stredného hviezdneho času na Greenwichi o 0:00 UT - transformácia použitím sínusovej, kosínusovej a sínuskosínusovej vety - transformácia podľa výšky Slnka nad horizontom ! Len približné súradnice (nepoznáme deň ani čas východu/západu Slnka)! 3. Porovnanie s astronomickými azimutmi brán rondelu Svodín
Východ Slnka h=0° jarná rovnodennosť 270°00'00.0'' letný slnovrat 232°22'30.6'' jesenná rovnodennosť 270°00'00.0'' zimný slnovrat 307°37'29.4''
Západ Slnka h=0° 90°00'00.0'' 127°37'29.4'' 90°00'00.0'' 52°22'30.6''
rondel Svodín 54° 147° 242° 327°
Zhrnutie Dosiahnuté výsledky • Možné náznaky orientácie dvoch brán rondelu Svodín na východ Slnka pri letnom slnovrate a na západ Slnka pri zimnom slnovrate Plány do budúcnosti • Overiť výsledky aplikáciou precesnej a nutačnej matice ? Mohla sa jarná rovnodennosť 4 800 p.n.l. odohrať v mesiaci, ktorý dnes nazývame december? ? Existuje spôsob na určenie pravého/stredného hviezdneho času na Greenwichi pre UT 0:00 v dávnych časoch? • Rozšíriť algoritmus na výpočet historického priebehu javov spomínaných v úvode (predovšetkým cyklov vysokého a nízkeho Mesiaca)
Ďakujeme za pozornosť
