Поиск фундаментов из не столь далекого прошлого

Археологическое исследование

Когда мы думаем об археологии, мы обычно думаем о поиске артефактов древних цивилизаций в далеких странах, но реальность такова, что многие археологические проекты включают поиск близлежащих объектов из не такого далекого прошлого. Следующее тематическое исследование Noggin®, проведенное доктором Джарродом Берксом из компании Ohio Valley Archaeology, Inc., является прекрасным примером повторного открытия местной недавней истории. Студенты местного колледжа провели георадарную съемку, чтобы обнаружить заглубленные фундаменты заброшенного кирпичного завода.

Проблемы

Нельсонвилл, штат Огайо, — небольшая община в Аппалачах на юго-востоке Огайо, на реке Хокинг. Этот регион известен своими красивыми лесистыми холмами и впадинами, а также толстыми слоями погребенной глины, отложившимися в конце последнего ледникового периода. В конце 1800-х годов это был один из самых известных центров производства кирпича в регионе, и компания Nelsonville Brick Company производила миллионы кирпичей в год, используя десятки больших круглых печей.

В 1937 году компания Nelsonville Brick Company закрылась, и это место в конечном итоге было заброшено. Сегодня несколько круглых кирпичных печей и квадратных дымоходов все еще стоят в придорожном парке (рис. 1), но большинство печей снесены, и их точное расположение больше не видно на поверхности.

Рис. 1. Студенты колледжа Хокинг с георадарной системой Noggin® 500 на площадке Nelsonville Brick Company. Некоторые кирпичные печи и дымоходы все еще стоят, но большинство из них снесено.

В Нельсонвилле также находится Хокинг-колледж, в котором действовала программа подготовки техников-археологов - он был одним из немногих в США. Дважды доктор Джаррод Беркс читал студентам Хокинга краткий курс по использованию геофизики в археологии.

Во время одного из этих коротких курсов класс посетил придорожный парк Нельсонвиллской кирпичной компании, и студенты провели георадиолокационное обследование в трех областях, расположенных вблизи уцелевших печей. До обследования местонахождение дополнительных печей не было известно.

Решение

Студенты разместили сетки георадиолокации на наиболее открытых и легкодоступных участках.

В ясный зимний день, когда землю припорошило снегом, студенты собрали три георадарные сетки с помощью сенсоров и программного обеспечения Noggin® 500 SmartCart®. Сетка 1 — самая большая, 37 × 20 метров, а сетки 2 и 3 — примерно 20 × 20 метров каждая. Все сетки были собраны линиями в направлении Y, расположенными на расстоянии 0,5 метра друг от друга. Образцы георадаров, называемые трассами, собирались через каждые 2,5 сантиметра вдоль каждой линии съемки (41 на метр), таким образом, при общей длине линий около 3000 метров для трех сеток в этом районе было собрано более 110 000 отдельных следов.

Исследование не заняло много времени, и у студентов не возникло никаких проблем с работой георадарного устройства (за исключением пропуска пары строк в таблице 3 — студенты — это студенты!). Во время исследования по изображениям, которые мы видели на цифровом видеорегистраторе (DVL), было ясно, что глубина проникновения составляла более 2 метров, а под поверхностью на площадке Nelsonville Brick Company были некоторые очень отражающие элементы и слои (рис. 2)..

Рисунок 2. Георадарная линия Y2a на сетке 1 показывает более глубокое проникновение и более сильные отражения с позиций от 8 до 16 метров. Эта область оказалась разрушенной печью, которая на георадарных срезах выглядит как круглая деталь.

Результаты

После опроса, вернувшись в компьютерный класс, класс использовал модуль SliceView Программное обеспечение ЭККО_Проект™ для быстрой обработки данных и создания серии амплитудных срезов на различной глубине. Ко всеобщему удивлению, данные георадара обнаружили фундаменты сплющенных печей!

Глядя на срезы по глубине трех сеток, стало ясно, что мы обнаружили несколько различных групп круглых печей. На схеме 1 (рис. 3) один дымоход соединен с несколькими печами подземным туннелем. На сетке 2 класс расположил части трех печей, а на сетке 3, уровень которой недавно был понижен для улучшения придорожного дренажа, группе все же удалось обнаружить большие круглые образования на глубине (рис. 4).

Рисунок 3. Срез сетки 1 на глубине 1,2 метра показывает круглые элементы, которые интерпретируются как фундаменты печей. Судя по всему, печи соединены, вероятно, с одним дымоходом.

Собрав координаты GPS в одном углу каждой сетки, глобальные позиции сеток были добавлены при постобработке; это позволило отображать срезы глубины всех трех сеток в их правильных положениях в Google Earth™ (рис. 4).

Рис. 4. Срезы глубины сеток 1, 2 и 3, отображаемые в Google Earth™. Широта и долгота углов сеток были измерены с помощью GPS и добавлены к сеткам при постобработке с использованием программного обеспечения EKKO_Project™.

Поскольку георадарные исследования представляют собой трехмерные наборы данных, трудно оценить все особенности, с которыми мы столкнулись в данных, глядя только на один срез по глубине, как показано на рисунке 3. Глядя на последовательность срезов, становится более очевидным, что существуют разные виды особенностей присутствуют на разной глубине (рис. 5). Например, фундамент печи не становится видимым до глубины 50–80 см (см ниже поверхности). Некоторые из более мелких объектов включают, вероятно, подъездные пути и дорожки, сделанные из кирпича (см., например, срез 31–32 см на сетке 1 (рис. 5).

Излишне говорить, что площадка Nelsonville Brick Company была идеальной площадкой для демонстрации студентам полезности геофизических инструментов для выявления подземных структурных остатков. Без точных карт, привязанных к известным точкам на поверхности, невозможно узнать, что находится под поверхностью на этом участке, без проведения разрушительных и дорогостоящих раскопок. Бывшие промышленные объекты являются одними из лучших мест для использования георадара, поскольку здесь очень много сложных для обнаружения целей. Кроме того, поскольку георадар создает наборы 3D-данных, которые можно исследовать на разной глубине, это позволяет классу в некоторой степени разобрать зачастую сложные последовательности строительства и сноса еще до того, как будет перевернута хотя бы одна лопата земли.

Рис. 5. Девять георадарных срезов сетки 1, показывающие различные особенности на разных глубинах. (cmbs = см ниже поверхности)