Stefan M. Stefan D. Cavruc v. 2012 - ArheGIS-libre

7/13/2019 Stefan M. Stefan D. Cavruc v. 2012 - ArheGIS-libre

1/147


2/147

Acest volum a fost realizat n cadrul proiectului ArheGIS, finanat dectre AFCN Administraia Fondului Cultural Naional.


3/147

Traducere englez/ English translation: Maria-Magdalena tefanIlustraie i grafic/ Illustration & Graphics:Maria-Magdalena tefan, Dan tefan,Ctlin DinulescuCopert/ Covers:Maria-Magdalena tefan

Coperta/Cover I-IV: Situl arheologic/archaeological site Adamclisi-Tropaeum TraianiCoperta/Cover IV: principiul proieciei stereografice oblicei construcia reeleicartografice/the principle of oblique stereographic projection and the development of thecartographic network (Nstase, Osaci-Costache 2005, p. 180, fig. 13.9).

@ Maria-Magdalena tefan, Dan tefan, Valeriu Cavruc,2012Editura Istros a Muzeului Brilei

MULUMIRI / AKNOWLEDGEMENTS

Autorii doresc s mulumeasctuturor colegilor, arheologi sau topografi,care au ajutat n teren la achiziionarea datelor, n parte exemplificate n acestvolum, ori care au contribuit la formarea experienei autorilor n domeniulaplicaiilor interdisciplinare n arheologie: / The authors would like to thank toall those colleagues, archaeologists or surveyors, who helped during the fieldsurveys, some of which were presented in this volume, or who helped theauthors gain their experience in the field of interdisciplinary applications forarchaeology:Dana Dumitracu, Valeriu Srbu, Eugen S. Teodor, Ctlin Constantin, Constantintefan, Monica Constantin, Alexandra Teodor, Mihai tefan Florea.


4/147

Muzeul Naional al Carpailor Rsriteni Sfntu GheorgheCentrul de Pregtire Profesional n CulturUniversitatea de Stat din Republica Moldova

Maria-Magdalena tefan Dan tefan Valeriu Cavruc

Manual teoretic i exemple de aplicare

------------------------------

Theoretical Handbook and Practical Examples


5/147

Descrierea CIP a Bibliotecii Naionale a Romniei

TEFAN MARIA-MAGDALENAArheGIS : arheologie digitali spaial : manual teoretic i exemple

de aplicare/ Maria-Magdalena tefan. Dan tefan, Valeriu Cavruc. Brila : Editura Istros a Muzeului Brilei, 2012

ISBN 978-606-654-031-5

I. tefan, DanII. Cavruc, Valeriu

004:902


6/147

Acest volum este destinat nsuirii unor concepte tehnice complexe de ctrespecialitii din domeniul tiinelor umaniste. Este recomandabil, de aceea, camaterialele ce se regsesc n paginile urmtoare s fie utilizate exclusiv n scopdidactic.

Lucrarea se sprijin pe o sintez originalde noiuni teoretice i principiipractice de aplicare a topografiei i sistemelor GIS n studiul siturilorarheologice. Studiile de caz prezentate analizeaz seturi de date topografice icartografice nregistrate i prelucrate de ctre autori sau de ctre colectiveconduse de autori. Anumite pri din acest manual fac parte din rapoarte i

articole anterioare, n timp ce altele sunt componente ale unor studii ncnepublicate.

Selecia i succesiunea acestor materiale n cuprinsul prezentuluimanual afost realizat astfel nct procesul de familiarizare a cititorului cu aplicaiiletopografiei i sistemelor GIS n arheologie s fie ct mai simplu i intuitiv.Unele dintre noiuni au fost prezentate simplificat pentru a spori inteligibilitateatextului.


7/147


8/147

This volume was projected as a handbook meant to be used in the process ofacquiring complex technical concepts by specialists trained in the field ofhumanities. It is therefore advisable not to use the materials and information tobe found in the following pages other than in educational purpose.

The text is grounded on original syntheses of theoretical concepts andpractical principles of employing surveying and GIS in the study ofarchaeological sites. The following case studies present topographical data setsobtained by the authors or by teams of specialists headed by the authors. Someparts of this handbook contain elements or make reference to previous scientific

reports and articles, while others contain still unpublished materials.The materials selection and sequence in the current handbook was done with

the purpose of familiarizing the reader with the surveying and GIS applicationsin archaeology in a simple and intuitive manner. Some concepts wereintentionally presented in a simplified way in order to increase the textreadability.


9/147


10/147

ARGUMENTE N FAVOAREA UNEI ARHEOLOGII SPAIALE.................................... 166CARTOGRAFIA...................................................................................................... 19GEODEZIA............................................................................................................. 22TOPOGRAFIA......................................................................................................... 22FOTOGRAMMETRIA............................................................................................... 22TELEDETECIA...................................................................................................... 24CADASTRUL.......................................................................................................... 25LECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 26TEOREMA LUI PITAGORA...................................................................................... 29DESENUL ARHEOLOGIC......................................................................................... 31LECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 34FORMA PMNTULUI........................................................................................... 35DATUM................................................................................................................. 38SISTEME DE COORDONATE.................................................................................... 39

Sistem de coordonate geograficSistem de coordonate cartezian sau rectangular Sistem de coordonate proiectat

PROIECII CARTOGRAFICE.................................................................................... 40UTM

Proiecia Stereografic 1970TMM

LECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 48METODE DE RIDICARE N PLAN A UNOR SUPRAFEE.............................................. 52APLICAII ALE STAIEITOTALE N ARHEOLOGIE................................................... 53PRACTICI N TEREN............................................................................................... 56TEHNICI DE MSURARE ARELIEFULUI N SITURI ARHEOLOGICE............................ 59

nregistrarea poziiei seciunilor i conturului complexelor arheologiceLECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 62CUM FUNCIONEAZ UN GPS? ............................................................................. 64APLICAII ALE TEHNOLOGIEI GPSN ARHEOLOGIE............................................... 66EXEMPLE DE APLICAII GPSN ARHEOLOGIE: ...................................................... 66SURSE DE EROARE N RECEPTAREA SEMNALULUI SATELITAR ................................ 70DIFERENE NTRE RECEPTOARELE GPS ................................................................ 72

GPS pentru navigaieGPS pentru lucrri geodeziceStaiile GNSS fixe

LIMITRI GPS: ..................................................................................................... 79


11/147

LECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 80DEM,DTM,DSM ............................................................................................... 83

DEM i rasterMODALITI DE OBINERE A MODELELOR DIGITALE ALE TERENULUI.................. 85

TeledetecieInterpolarea curbelor de nivelment

METODE DE INTERPOLARE A PUNCTELOR DE ELEVAIE........................................ 86TINKrigingNatural Neighborhood

LECTURI RECOMANDATE...................................................................................... 91CARACTERISTICILE UNUI GIS ............................................................................... 95APLICAII GISN ARHEOLOGIE:.......................................................................... 100RASTER I VECTOR............................................................................................. 100Shapefiles

GeorefereniereaSURSE DE DATE RASTER...................................................................................... 103

Hri vechiImagini din satelitOrtofotoplanuri

IMPEDIMENTE N APLICAREA CONCEPTELOR GISN ARHEOLOGIE...................... 106APLICAII SOFTWARE......................................................................................... 106LECTURI RECOMANDATE.................................................................................... 108APM ................................................................................................................... 109ANALIZA VIZIBILITII(LINE OF SIGHT -LOS) ................................................... 111ANALIZA PANTELOR........................................................................................... 114LEAST COST SURFACE ANALYSIS........................................................................... 116LECTURI RECOMANDATE.................................................................................... 117


12/147

ARGUMENT FOR A SPATIAL ARCHAEOLOGY.......................................................... 16CARTOGRAPHY..................................................................................................... 19GEODESY.............................................................................................................. 22TOPOGRAPHY....................................................................................................... 22PHOTOGRAMMETRY.............................................................................................. 22REMOTE SENSING................................................................................................. 24CADASTER............................................................................................................ 25FURTHER READING............................................................................................... 26PITAGORASTHEOREM........................................................................................ 29ARCHAEOLOGICAL DRAWING............................................................................... 31FURTHER READING............................................................................................... 34THE EARTHS SHAPE............................................................................................ 35DATUM................................................................................................................. 38COORDINATES SYSTEMS....................................................................................... 39

Geographic SystemCartesian/Rectangular SystemProjected System

CARTOGRAPHIC PROJECTIONS.............................................................................. 40UTMStereographic Projection 1970TMM

FURTHER READING............................................................................................... 48METHODS IN TOPOGRAPHIC SURVEY.................................................................... 52TOTAL STATION APPLICATIONS IN ARCHAEOLOGY.............................................. 53FIELD PRACTICES.................................................................................................. 56EXAMPLES OF MEASURING TERRAINSFEATURES IN ARCHAEOLOGICAL SITES 59

Recording Excavations and Archaeological SitesFURTHER READING............................................................................................... 62HOW DOES A GPSWORK? .................................................................................... 64GPSAPPLICATIONS IN ARCHAEOLOGY................................................................ 66GPSAPPLICATIONS IN ARCHAEOLOGY -EXAMPLES: ........................................... 66ERROR SOURCES IN RECEIVING THE SATELLITESSIGNAL................................... 70DIFERENCES BETWEEN GPSRECEIVERS............................................................... 72

Navigation GPSGeodesic GPSGNSS Reference Network

GPSLIMITATIONS................................................................................................ 79


13/147

FURTHER READING............................................................................................... 80DEM,DTM,DSM ............................................................................................... 83

DEM & Raster METHODS OF OBTAINING DIGITAL TERRAIN MODELS.......................................... 85

Remote SensingTerrain Contours Interpolation

METHODS OF INTERPOLATING ELEVATION POINTS............................................... 86TINKrigingNatural Neighborhood

FURTHER READING............................................................................................... 91GISMAIN FEATURES............................................................................................ 95GISAPPLICATIONS IN ARCHAEOLOGY............................................................... 100RASTER &VECTOR............................................................................................. 100Shapefiles

GeoreferencingRASTER DATA SOURCES..................................................................................... 103

Old MapsSatellite ImagesOrthophotoplans

DIFFICULTIES IN APPLYING GISIN ARCHAEOLOGY............................................ 106SOFTWAREAPPLICATIONS.................................................................................. 106FURTHER READING............................................................................................. 108APM ................................................................................................................... 109VISIBILITY ANALYSIS (LINE OF SIGHT -LOS) .................................................... 111SLOPE ANALYSIS................................................................................................ 114LEAST COST SURFACE ANALYSIS....................................................................... 116FURTHER READING............................................................................................. 117


14/147

13

Spaiul i timpul sunt cele dou coordonate majore n funcie de caredisciplina arheologiei i orienteaz obiectivele i metodele. Aproape c nu

putem concepe informaia arheologic fr s o integrm spaial fie c este vorbade un sit arheologic, de un context, de o simpl descoperire ntmpltoare ori deun fenomen cultural n ansamblu. Stratigrafia i chorologia se numr, de altfel,

printre cele mai vechi metode ale arheologiei, cu ajutorul crora artefactele istructurile sunt integrate ntr-un sistem de relaii spaiale (ntr-un sondajarheologic, ntr-un sit ori chiar la scar continental), relaii ce pun la rndul lorn eviden aspecte cronologice, cultural-economice ori istorice. Problemelelocalizrii descoperirilor arheologice i analiza distribuiei lor n spaiu pot ficonsiderate fundamentale n economia disciplinei.

Stpnirea componentei spaiale a datelor arheologice ar trebui s fac parte

din setul de cunotine elementare ale oricrui specialist implicat n cercetareaori managementul patrimoniului arheologic i istoric. Aceast condiie nu poatefi ns ndeplinit dect printr-o depire interdisciplinar a metodelortradiionale de nregistrare i analiz i prin apel la tehnici, instrumente iconcepte dezvoltate pentru alte domenii de activitate i cercetare, n modtradiional topografia i cartografia. Astfel, fie c este vorba de realizarea uneihri a descoperirilor arheologice dintr-o anumit epoc, de simpla gestiune adezvoltrii n timp a spturilor pe un antier arheologic, ori doar de realizareaunui desen de situaie, va trebui permanent s facem referire la coordonatele


15/147

14

spaiale ale culturii materiale. Recunoatem, n acest fel, n chiar naturainformaiei arheologice, primul argument ce motiveaz intenia noastr de aindividualiza o specializare distinct n domeniul arheologiei: este desigur vorbadespre arheologia digital i spaial. Dorim s facem precizarea c varietateaaplicaiilor i dezvoltrilor conectate cu gestiunea, analiza i valorificarea

componentei spaiale a datelor arheologice, mai ales cele ce in de mediulinformatic, s-a dovedit dificil de nsumat i rezumat printr-un singur termen,chiar la nivel internaional, unde tradiia n topografie arheologic, GIS,arheologia peisajului, geostatistic, fotogrammetrie, teledetecie, LIDAR,scanare digital 3D ori digitalizare pentru arheologie (ca s enumerm doarcteva subdomenii) adun deja cteva decenii. Dei termenulspaialpoate fi pusaparent n legtur cu aplicaiile realizate de NASA de identificare a siturilorarheologice prin teledetecia satelitar (Space Archaeology), relativ recent,

pionieri i totodat figuri centrale ale domeniului pe plan internaional, precumGary Lock sau Marcos Llobera, s-au reunit la Santander (Spania) n 2012 ntr-oconferin de referin - Debating Spatial Archaeology. International Workshopon Landscape and Spatial Analysis in Archaeology, consacrnd astfel termenulde arheologie spaial drept cel mai potrivit pentru a acoperi direciilemetodologice i conceptuale menionate anterior.

Disponibilitatea n ultimele dou decenii a unor tehnologii avansate deachiziie a datelor cu component spaial i n domeniul arheologiei (staiitotale, GPS, camere foto multi-senzor cu rezoluie mare, scanner 3D, LIDAR,fotografie de detaliu cu ajutorul sateliilor) a condus la formularea unui nou setde practici arheologice, la apariia i apoi creterea unui grup distinct despecialiti cu abiliti i experien n domeniu, schimbnd n esen modul ncare comunitatea arheologic internaional se ateapt s fie documentate iprezentate datele arheologice.

Oarecum n paralel, n unele aspecte cu o tradiie mai veche, n altele mairecente - ca o consecin direct a dezvoltrilor tehnice, conceptualizareaspaiului ca semnificant pentru arheologie i istorie a suferit evoluii importantece au condus la identificarea unor noi teme de investigaie arheologic, centraten particular pe evaluarea relaiei comunitilor din trecut cu mediul ambiant.nelegerea caracteristicilor reliefului n care se afl amplasat un sit arheologic

poate pune n eviden amploarea i caracterul descoperirilor, organizarea

funcional a spaiului amenajat n trecut ori aspectele ce au determinatcomunitatea s se stabileasc n locul respectiv.Nu n ultimul rnd, legislaia i etica profesional au fost ajustate n

consecin. ncepnd cu 1992, arheologia european a cptat un statutprofesional distinct, recunoscut prin Convenia de la Malta (La Valetta). Astfel,n scopul protejrii patrimoniului arheologic ca surs a memoriei europenecolective i ca instrument al studiului istoric (articolul 1) arheologia a nceputs joace un rol important n activitile de planificare teritorial. Urmnd acestedirective, proiectele de dezvoltare urban i infrastructur ar trebui s ia nconsiderare informaiile privind localizarea siturilor arheologice pentru a evita


16/147

15

distrugerea patrimoniului i pentru a stabili strategiile optime de ocupare ateritoriului. Pentru a putea asigura o gestiune eficient i corect a siturilorarheologice n relaia lor cu societatea contemporan, aflat n continuextindere n mediul natural prin proiecte de dezvoltarea urban, industrial i de amenajare a teritoriului, cunoaterea cu precizie a localizrii i ntinderii siturilor

arheologice se impune ca o condiie cu totul obligatorie. n plus, aceastinformaie trebuie s fie accesibil i utilizabil forurilor interesate. Simpleledescrieri geografico-topografice pstrate n literatura tradiional, ce stabileauamplasamentul unei descoperiri n funcie de alte elemente din teren, cum ar fi ,de exemplu, drumuri ori biserici, nu sunt n acest caz suficiente. Sunt necesare,n schimb, date geografice precise obinute prin metode eficiente i repetabile.

Anticipnd detalierile ce vor urma pe parcursul acestui ghid teoretic i set debune practici, putem spune c arheologia spaial se refer la acele metode,tehnici, instrumente i principii care pot asigura, pe de o parte, documentarea igestiunea procesului de cercetare arheologic, iar pe de alt parte analiza datelorarheologice i a fenomenelor complexe dezvluite de acestea.

n era dezvoltrii informaionale, disponibilitatea i avansul tehnologiilorinovative au avut impact i asupra metodelor de abordare spaial a datelorarheologice. Tehnologia GPS a devenit aproape la fel de comun ca telefonulmobil ori televiziunea, n timp ce aplicaiile software gratuite precum Google Earth pun deja la dispoziia oricrui utilizator de internet hri detaliate aleoricrui col de lume, facilitnd, de exemplu, identificarea de noi situriarheologice prin studiul imaginilor din satelit de nalt rezoluie. Aceasttransformare, precipitat practic n ultimele dou decenii, solicit comunitiiarheologice reevaluarea i actualizarea metodelor de cercetare, precum i aopiunilor de interpretare.

Prin acest ghid teoretic i ansamblu de bune practici autorii nu-i propun srezolve problemele generale ale unor discipline complexe, cu statut bine definit,de tradiie, precum topografia, geodezia i cartografia. Informaiile cuprinse n

paginile ce urmeaz se doresc a fi repere tehnice selectate i explicate accesibil,n virtutea relevanei lor pentru rezolvarea unor probleme specifice cercetriiarheologice, n special din Romnia i Republica Moldova. Acestea pot fiaplicate direct de ctre arheologi ori doar nelese i folosite ca baz decomunicare cu specialiti din domeniile topografiei, geodeziei, geostatisticii sau

al bazelor de date. Scopul nostru nu este de a transforma arheologii n topografisau operatori GIS, ci n arheologi mai buni, cu o nelegere real a conceptelor iinstrumentelor de gestiune i analiz spaial a descoperirilor arheologice.


17/147

16

1. Stabilirea i nregistrarea cu precizie a poziiei geografice a unui sitarheologic sunt necesare n scopul:

consemnrii tiinifice corecte, respectiv identificrii sale precise irepetabile; protejrii vestigiilor arheologice;

punerii n valoare.2. Studierea mediului natural n care se afl un sit arheologic contribuie la

relevarea unor aspecte importante ale fenomenelor i proceselor din trecut,contribuind la o mai bun cunoatere a comunitilor umane ce au lsat n urmvestigii arheologice.

Abordri specifice arheologiei spaiale ridic ntrebri precum: Care au fost resursele naturale administrate i exploatate de o

comunitate uman din trecut?

Care este aria de cuprindere vizual asociat unui sistem de fortificare? Care este cel mai probabil drum ce pune n legtur dou sau mai multesituri contemporane?

3. Cercetarea arheologic este o activitate profesionalizat care trebuie s sedesfoare n modstandardizat. Gestiunea excavaiei i documentarea procesuluide cercetare n teren sunt obligaii a cror respectare reflect responsabilitateacelui implicat n analiza patrimoniului arheologic. Prin sptur arheologic,vestigiile obiect al cercetrii, sunt de cele mai multe ori distruse n timpulcercetrii. Este de aceea obligatorie documentarea precis a operaiunilor dinteren, inclusiv amplasamentul i distribuia spaial, dimensiunile i alte

caracteristici morfologice.

***

Aceast lucrare se dorete a fi un suport de curs, aadar se recomandnsoirea ei de ctre prelegeri adecvate i exerciii practice.

Un grupaj bibliografic esenial este prezentat la finele fiecrui capitol,bibliografia general fiind asamblat la sfritul ghidului.

Deoarece lucrarea face numeroase trimiteri n text la adrese de web, fie ceste vorba de surse de date (open-source), software sau aplicaii GIS/MapServer,s-a decis ca proiectul educativ ArheGIS s fie nsoit de o versiune online,actualizat i completatpermanent. Aceasta poate fi consultat la adresa:www.digital.net4u.ro sau, mai simplu, la digital.net4u.ro. Tot aici, cei interesaide arheologia spaial vor gsi date spaiale disponibile pentru descrcare ilegturictre resurse utile, bibliografiei baze de date.


18/147

17

Fig. 1. Imagine din timpul spturilor de pe antierul Crlomneti- Cetuie,sector Terasa 1, jud. Buzu.


19/147

18


20/147

19

Fig. 2. Capidava. Model tridimensional al terenului combinat, printr-un filtruMultiply, cu harta topografica regiunii realizat la scara 1:25.000 (raster

scanat i georefereniat).

Cartografia este arta i ansamblul de tehnici prin care se elaboreaz i sefolosesc hrile. Obiectul de studiu al cartografiei l constituie, pe de o parte,

din l. greac:khartes= hrtiei graphein= a scrie


21/147

20

reprezentarea suprafeei curbe a Pmntului pe o suprafa plan (harta), iar pede alt parte, modalitile de utilizare a hrilor n diferite scopuri (militare,tiinifice, practice).

O harteste o reprezentare graficbidimensional, redus la scar, a uneirealiti din spaiul fizic. Gradul nalt de conceptualizare i simbolizare pe care l

presupune realizarea unei hri, precum i necesitatea asumrii unei viziuniasupra lumii n care trim (limite, form, ntindere) au condus de multe ori, de-alungul timpului, la echivalarea hrilor cu declaraii filosofice, politice orireligioase. Nicio hart nu reuete s redea toate elementele fizice, culturale,economice (ori altfel organizate tematic), nici mcar pentru suprafee restrnsede teren. Hrile sunt selecii, generalizri, simplificri, estimri i interpretriale lumii reale, ce folosesc un sistem simbolic de clasificare a elementelorreprezentate.

Fig. 3.Detaliu al unei hri a Islandei realizate deAbraham Ortelius n 1585.

Realizarea i interpretarea corect a hrilor presupune includerea ndocumentul digital ori tiprit a informaiilor referitoare la tematica hrii,sistemul de coordonate, sistemul de proiecie, direcii cardinale, scara dereprezentare i legenda simbolurilor grafice utilizate.


22/147

21

n arheologie, hrile au o dubl nsemntate. Ele reprezint un instrumentesenial de analiz i prezentare a datelor arheologice; n acelai timp, hrilevechi pot fi ele nsele surse de informaie referitoare la organizarea locuiriiumane ori de nelegere a caracteristicilor geografice ale mediului ambiant dintrecut, ntr-o form inaccesibilnou astzi, datorit transformrilor produse din

cauze naturale sau antropice.

Cea mai important lucrare cartografic a antichitii esteprobabil cea datorat lui ClaudiusPtolemeus(90-168). Acesta arealizat un tratat de cartografieGeographike Hyphegesis, formatdin dou pri. n prima parte sunt prezentate metodele de lucru,cea de-a doua fiind un atlas cu 28 de hri bazate pe proieciicartografice i puncte de sprijin cu coordonate geograficecunoscute. Hrile originale nu s-au pstrat. Acestea au fostreconstituite n perioad medieval pe baza coordonatelor

geografice cuprinse n text. Cele mai timpurii manuscrise pstratece refac hrile dateaz din secolul XIII.Lucrarea conine liste(tabulae) cu aproape 10000 de locaii cu coordonate (latitudine,longitudine).

Un exemplar n latin, tiprit n 1540, poate fi consultat online lahttp://amshistorica.unibo.it/187Un grup de studiu al materialelor cartografice realizate de

Ptolemeu exist din anii 1980 la Universitatea Aristotel dinSalonic.Angeliki Tsorlini, Spatial distribution of Ptolemys Geographiacoordinate differences in North Mediterranean eliminatingsystematic effects, e-Perimetron, Vol. 4, nr. 4, 2009, p. 247-266.

Tabula Peutingeriana este numele unei hri a drumurilor ioraelor din Imperiul Roman, realizat n secolul XIII de unclugr din Colmar, pe un pergament lung de aproape 7 m, desprecarese presupune c ar reproduce o hart roman din vremea lui

Augustus, cea a lui Marcus Vipsanius Agrippa. Pergamentulmedieval cuprinde 11 seciuni (o posibil a XII-a fiind pierdut) ired lumea cunoscut de romani din Britania i pn n India.

Publicarea sa iniial n 1591 este legat de numele umanistuluigerman onrad Peutinger, n familia cruia a i rmas cadocument original pn n 1714.Versiunea digital online a hrii,completat cu informaie organizat pe baza unui MapServer

poate fi consultat aici:http://peutinger.atlantides.org/map-a
http://amshistorica.unibo.it/187http://peutinger.atlantides.org/map-ahttp://peutinger.atlantides.org/map-ahttp://amshistorica.unibo.it/187


23/147

22

Geodezia, se ocup cu studiul, msurarea i determinarea formei idimensiunilor Pmntului sau a unor pri ntinse din suprafaa acestuia, precumi cu determinarea poziiei precise a unor puncte fixe de pe teren, ce formeaz

reeaua geodezic de sprijin pentru msurtorile topografice. n cadrulmsurtorilor geodezice, care se execut pe suprafee mari, se ine seama deefectul de curbur al Pmntului.

Topografia este tiina care se ocup cu studierea instrumentelor imetodelor utilizate n ridicrile topografice, cu scopul ntocmirii planurilortopografice.

Planurile topografice sunt reprezentri bidimensionale, n proiecieorizontal, la scar, ale unor suprafee restrnse de teren. Punctele de pe

suprafaa terestr sunt redate pe planul topografic prin puncte cu coordonate X iY, la care se adaug elevaia H. Acestea descriu planimetria i altimetriaterestr.

Ridicarea topograficeste complexul de operaiuni realizate n teren i apoin birou, prin care se determin poziia n plan i n spaiu a unor puncte de pesuprafaa topografic n scopul obinerii unui plan topografic. Ridicriletopografice pot fi: numerice, fotogrammetrice i mixte.

Trasarea topografic: Ansamblu de metode topografice prin care serealizeaz transpunerea n teren a elementelor geometrice de legtur (distane,unghiuri, coordonate) stabilite printr-unproiect de execuie.

Fotogrammetria se ocup cu nregistrarea, msurarea i reprezentareaobiectelor sau fenomenelor n spaiu i timp, cu ajutorul imaginilor fotograficeale acestora, ce poart denumirea de fotograme. Ridicrile fotogrammetrice aleterenului ori elementelor reprezentate pe hri i planuri topografice au o largutilizare n prezent datorit randamentului superior al procesului de culegere i

prelucrare a datelor, precum i a metodelor rapide de ntocmire a documentaieicartografice sub form analogic i, mai recent, sub form digital.

n arheologie, fotogrammetria este aplicat n special la scara complexelorori situaiilor arheologiceatt pentru a nlocui desenul arheologic, ct i pentru apermite reconstituirea tridimensional a unor vestigii care, prin sptur, suntndeprtate pentru totdeauna din contextul original (close rangephotogrammetry). Modelele tridimensionale digitale cu texturi fotograficerealiste permit, ulterior spturii, vizualizarea oricror detalii i realizarea demsurtori precise. Fotogrammetria se aplic cu succes inclusiv n reprezentareagrafic a elementelor arhitectonice. Pentru a putea determina corect forma idimensiunile elementelor arheologice, fotografiile sufer un proces de rectificare

din l. greac:topos = loc; graphein = descriere

din l. greac:geodaisia= mprirea Pmntului

din l. greac:photos lumin; gramma = scriere, metron msur


24/147

23

prin care sunt corectate distorsiunile geometrice cauzate de lentile ori de unghiulde fotografiere, dar i un proces de refereniereprin care pixelii imaginilor suntcorelai cu informaie spaial.

Fig. 4. Exemplu de aplicare a tehnicior fotogrammetrice pentru obinereadesfuratei reprezentrilor rupestre din epoca bronzului din grota FunduPeterii, jud. Buzu: a. profilul peretelui nordic; b. fotografia original;c.

fotografie corectat geometric cu ajutorul reperelor grafice (buline roii dehrtie); d. - corecie pe baza datelor din alte fotografii rectificate; e. - colajfotogrammetrici detaliu desen.


25/147

24

Exist mai multe metode de refereniere spaial a imaginilor, n general bazatepe identificarea n fotografii diferite a unor puncte comune. Dac punctele aucoordonate cunoscute ntr-un sistem metric de referin, aplicaii softwarespecializate permit rectificarea geometric a fotografiilor i realizarea demsurtori precise pe baza lor.

Fig. 5. Exemplu de deformare geometric produs de lentile foto (distorsiunesferic specific).

Fig. 6. Exemplu de deformare geometric produse de lentilei de unghiul de

fotografiere (erori de perspectiv).

Teledetecia cuprinde ansamblul de tehnici i tehnologii prin care se obininformaii despre obiecte sau fenomene ce au loc pe pmnt, n ocean sau natmosfera planetei, fr a avea un contact direct, fizic, cu acestea. Tehnologiilefolosite se bazeaz pe emiterea de semnal i sunt, de regul, aeropurtate cuajutorul sateliilor artificiali ori aeronavelor.Senzorii pasivi (n spectrul vizibil


26/147

25

sau n alte benzi spectrale) nregistreaz radiaiilenaturale (de exemplu lumina)emise sau reflectate de obiecte. Alte echipamente emit ele nsele radiaii inregistreaz rspunsul. n aceast categorie sunt incluse tehnologiile RADAR iLIDAR.

LIDAR (Light Detection And Ranging) este o tehnologie, ale creiaplicaii n arheologie au nregistrat n ultima vreme un real

succes, inclusiv n Romnia. Se bazeaz pe emiterea de semnallaser ctre suprafaa terestr i are ca principal rezultatmodelarea tridimensional a acesteia sub form de modeledigitale de elevaie a terenului de mare rezoluie. Este util nevidenierea micro-topografiei ascunse de vegetaie sau aflate subap.

Fig. 7. Exemplu de filtrare a vegetaiei i de evideniere a unor deformaii fineale reliefului, n acest caz de natur antropic o fortificaie de pmnt de la

Arbour Hill, Petworth Park, Sussex.

Cadastrul se refer la includerea pe hri i planuri topografice ainformaiilor despre proprietatea terenurilor i bunurilor(numele proprietarului,categoria de folosin a terenului ori imobilului, suprafaa, limitele de proprietateetc.) precum i a altor datecantitative i calitative ce descriu diferitele categoriide resurse din cadastrele de specialitate. Planurile cadastrele conin informaii


27/147

26

legate de reperele topografice sau de alt natur ce pot fi folosite pentruorientarea n spaiu.

Categorii cadastrale de specialitate: cadastrul fondului agricol, cadastrulfondului viticol, cadastrul fondului forestier, cadastrul apelor, cadastrul

imobiliar, cadastrul minier, cadastrul drumurilor i cilor ferate.

Primul sistem cadastral modern din Europa a fost implementat deprincipatul de Milano n anul 1720 sub conducereamatematicianului inginer Johan Jacobus Marinoni. n Romnia,cadastrul i crile funciare dateaz n Transilvania, Banat iNordul Bucovinei, din 1794, cnd respectivele teritorii se aflau

sub jurisdicie austro-ungar. n Muntenia, cadastrul apare n1831, sub domnia lui Alexandru Dimitrie Ghica, prin Proiectulatingtor de msurtori cadastrale n tot cuprinsul principatului,

iar n Moldova, din 1832, sub domnia lui Mihai Grigore Sturdza,prin Proiectul atingtor de pravile obteti i hotrnicii.

Arheologie spaial n Romnia:Micle, D., Cntar, A., Mruia, L.,2011. Elemente de topografie icartografie arheologic. Timioara:

Excelsior Art.Fodorean, F., Fodorean, I., 2010.Topography, digital cartography andGIS in archaeology. Debates onresearch methods and perspectives. nTransylvanian Review XIX, Suppl. 5,p. 81-88.tefan, D., Duescu, M., 2005 Abordri teoretice i cercetriinterdisciplinare. n Srbu, V., Matei,S., Dupoi, V., Incinta dacic fortificat

Pietroasa Mic - Gruiu Drii (II), p.119-138. Buzu: Alpha.Morintz, A., Schuster, C. 2004.Aplicatii ale topografiei i cartografiei

n cercetarea arheologic. Trgovite:Cetatea de Scaun.Discipline conexe n Romnia:Zegheru N., Albota M.G., 2008.Dicionar de geodezie, topografie,fotogrammetrie, teledetecie,

cartografie, cadastru: englez romn,romn-englez. Bucureti: Nemira.Nstase, A., Vian, Gh., 2005.Topografie, cartografie. Bucureti: Ed.

Universitii Bucureti.Dragomir, V., Anghel, I., Tibru, I.,1970. Topografie militar. Bucureti:Editura Militar.Arheologie spaial ( internaional):Howard, P., 2007. ArchaeologicalSurveying and Mapping: Recordingand Depicting the Landscape (eBook).Routledge.Crutchley, S., 2010. The LightFantastic: Using Airborne Lidar inArchaeological Survey. Swindon:English Heritage.Wiseman, J., El-Baz, F., 2007. Remotesensing in archaeology (eBook).Springer.Thrower, N.J.W., 2008. Maps &civilization: cartography in culture andsociety. Chicago: Univ. of ChicagoPress.


28/147

27

Una dintre situaiile cele mai frecvente n care un arheolog este nevoit s

stpneasc componenta spaial a culturii materiale i s pun n practictehnici de msurare i trasare specifice topografiei este chiar spturantr-un sitarheologic. Nevoia elementar de nregistrare i documentare, ntr-un sistemorganizat i riguros, a vestigiilor i artefactelorarheologice, a condus, nc de lanceputul practicrii disciplinei, la dezvoltareaa unui set tradiional de tehnici ceexploateaz principii elementare ale trigonometriei. Un arheolog traseaz nteren uniti rectangulare de sptur, seciuni paralele ntre ele ori

perpendiculare, traseaz caroiaje i realizeaz desene proiectate, la scar, alesituaiilor din teren, folosind, n mod tradiional, doar instrumente elementare(busola, ruleta, firul cu plumb).

Cunoaterea unor elemente simple de trigonometrie este esenial, indiferentdac beneficiem sau nu de tehnologii i echipamente moderne de determinare inregistrare a poziiei n spaiu, i indiferent dac ncercm s rezolvm oproblem arheologic ntr-o suprafa restrnsla civa metri ptrai, ori pe unsit ntins pe mai multe hectare.

Un sit arheologic nu poate fi excavat dect o singur dat. Astfel, prinsptur, vestigiile i artefactele sunt ndeprtate din contextul lor original.Pentru a putea reface ntregul mozaic al descoperirilor, poziia fiecrui elementarheologic trebuie s fie nregistrat meticulos ntr-un sistem de referin.Excavarea n forme regulate, precum dreptunghiurile sau ptratele, i ajut pearheologi s poziioneze mai uor pe planul sitului unitile de sptur i,implicit, descoperirile din interior. Tieturile drepte reprezint totodat seciunistratigrafice verticale sau orizontale ale contextelor cercetate ce ofer, caprincipal avantaj, poziionarea n acelai plan spaial a unui set de vestigii. nabsena echipamentelor de msur performante de tip staie total i GPSgeodezic, muli arheologi au preferat i prefer n continuare s-i organizezeunitile de sptur sub forma unui caroiaj, cu celule de form regulat, tocmai

pentru a putea recompune mai uor planul sitului. Un astfel de grid este ngeneral orientat fie cu laturile ctre direciile cardinale, fie perpendicular pe


29/147

28

panta reliefului local i este bazat pe existena a cel puin dou puncte dereferin, materializate n teren, ce definesc latura unei celule din grid, dar deregul este vorba de un ntreg sistem de puncte fixe. De exemplu, antierelearheologice de la Crlomneti (Buzu), Adamclisi-Tropaeum Traiani iCapidava (Constana) beneficiaz de o astfel de reea deborne. Practic, avnd la

dispoziie doar un sistem de rulete i folosind perechi de borne, arheologii potstabili n teren poziia diferitelor elemente arheologice, inclusiv a unor noispturi. Alte echipe de cercetare folosesc un singur punct de referin care arestrict rolul de a asigura corelarea tuturor adncimilor de sptur nregistrate,prin raportare la un punct care reprezint convenional cota de elevaie zero,raportarea la nivelul vegetal actual nefiind relevant sau posibil n toatesituaiile arheologice.

Fig. 8. Exemplu de caroiaj de sptur (20 x10 m) folosit n situl arheologicCrlomneti - Cetuie, jud. Buzu de colectivul condus de Mircea Babe.Gridul este marcat n teren prin dou axe perpendiculare cu ajutorul unor bornefixate la interval de 20 m. Sistemul de numerotare utilizeaz 4 indicatori:coloanelitere mici, rnduri cifre arabe; pentru toate carourile aflate la vestde axa vertical - W i E pentru carourile aflate la est de aceasta. La rndul lui ,fiecare carou de 20 x 10 m este mprit n alte dou suprafee de 10 x 10 m ceprimesc un al patrulea indicativ (Nnord sau Ssud).


30/147

29

Principala problem pe care o avem n teren atunci cnd ncercm s trasmseciuni rectangulare este aceea de a stabili unghiuri drepte, respectiv laturi

perpendiculare una pe cealalt. Metoda folosit de arheologi se bazeaz perelaia matematic stabilit prin Teorema lui Pitagora - relaie cunoscut i

exploatat i de arhitecii ori meterii constructori din vechime. Trasareamanual a gridurilor cu unghiuri drepte este util i n timpul cercetrilor desuprafa ori realizrilor planurilorde situaie cu metode tradiionale.

n orice triunghi dreptunghic, ptratul ipotenuzei este egal cu sumaptratelor catetelor.

Dac se noteaz cu a i cu b lungimile catetelor unui triunghi dreptunghiciar cu c lungimea ipotenuzei acestuia, atunci teorema lui Pitagora afirm c:

a

2

+b

2

=c

2

Reciproca este adevrat: oricare ar fi trei numere pozitive a, b ic astfelnct a2+ b2= c2, exist un triunghi cu laturi de lungimi a, b ic, iar unghiuldintre laturile de lungimi a i b va fi drept.

Fig. 9. Demonstrarea Teoremei lui Pitagora

Forma cea mai simpl de aplicare a principiilor Teoremei lui Pitagora nu sebazeaz pe cunoaterea efectiv a teoremei i demonstraiei acesteia, ci pecunoaterea unor triplete de numere ntregi ce definesc laturile unui triunghidreptunghic (triplete pitagoreice), de exemplu 3, 4 i 5, ca n figura de mai sus.

Ariaptratuluiipotenuzei= c x c=c2

Aria ptratului catetei= b x b=b2

9 ptrate 1x1

16 ptrate 1x1

25 ptrate 1x1

Aria ptratuluicatetei = a x a=a2


31/147

30

PunctDeterminat

P3

n aceast form, trasarea unghiurilor drepte era cunoscut oamenilor dinantichitate cu mult nainte de Pitagora (sec VI a. Chr.).

Prin simularea laturilor unui triunghi din rulete ori sfori cu dimensiunicunoscute, fie triplete de numere pitagoreice, fie calculate cu Teorema luiPitagora, se pot stabili unghiuri drepte. O seciune arheologic rectangular

poate fi mprit n dou triunghiuri dreptunghice. Astfel, diagonala viitoareiseciuni va fi ipotenuza triunghiurilor dreptunghice ale cror catete vor fi egaleca valoare cu laturile seciunii de trasat. Astfel, dac extragem rdcinaptratdin suma ptratelor laturilor seciunii de trasat, vom afla valoarea diagonalei sale

ipotenuza.De exemplu, pentru a putea trasa o seciune de 2 x 4 m, trebuie s folosim 3

rulete: una ntins la 2 m, alta la 4m i alta la 4.47 m. n mod asemntor, dacdorim s trasm un ptrat cu latura de 10 m, va trebui s fixm o rulet la 10 m,a doua tot la 10 m, iar a treiadiagonalala 14.14 m.

Exemplu de trasare a unei seciuni arheologice

Etapa 1 stabilirea unei laturi de referin a seciunii prinmarcarea acesteia n teren cu ajutorul a doi rui din lemn.Etapa 2 reunirea sub form de triunghi a dou rulete cu doupuncte fixatepe ruii anterior btui i un al treilea capt liber.

n momentul n care ruletele restricionate la valorilereprezentative pentru un triunghi dreptunghic vor fi perfect ntinse,va fi identificat i cel de-al treilea punct al dreptunghiului, pe olatur perpendicular pe cea anterior fixat.Etapa 3 Se vor repeta operaiunile, mutndu-se ruleta peurmtorii doi rui, dintre care unul va fi fixat n cel de-al treilea

punct gsit n etapa anterioar.

PunctDeterminat

P4

PunctCunoscutP1

PunctCunoscut

P2

PunctCunoscutP1

PunctCunoscut

P4


32/147

31

Un alt principiu din trigonometrie, fundamental pentru practica arheologici pentru documentarea componentei spaiale a datelor arheologice , este acela aldiferenei ntre distana nclinati distana orizontal. Acesta, mpreun cu

nelegerea faptului c desenele i planurile de antier reprezint proieciintr-unplan ale unor contexte spaiale tridimensionale, explic faptul c dimensiunilemsurate n teren sunt diferite de cele msurate pe reprezentrile grafice, atuncicnd contextele arheologice sunt caracterizate de diferene semnificative denivel. De aceea, se recomand, de exemplu, ca profilele stratigrafice s fie ctmai drepte, mai ales cnd sptura ajunge la adncimi mari, ori profilele suntfoarte lungi. Nu n ultimul rnd, se evideniaz necesitatea utilizrii corecte,sistematice, a metodei tradiionale, manuale, de documentare grafic aspturilor arheologice, cel mai adesea tratat ca o reet creia nu i esteneleas baza geometric.

Atunci cnd situaiile din teren sunt transpuse sistematic pe hrtie, la scar,alegem s proiectm elemente tridimensionale ntr-un plan, adic n doar doudimensiuni. Desenul arheologic de antier al seciunilor stratigrafice verticale oriorizontale, realizat la scara 1/10, 1/20 ori 1/50, reprezint cea mai des folositmetod de documentare a vestigiilor arheologice. Desenul arheologic executatmanual nu a fost nc egalatca rapiditate i aspect de alte metode automatizate.Utilizarea fotogrammetriei ori a desenului cu staia total, dei foarte precise, audezavantajul unui cost suplimentar de timp necesar prelucrrii datelor etap ceare loc, de cele mai multe ori, departe de contextul arheologic propriu-zis. Esteadevratic metodele digitale permit conservarea informaiei tridimensionalei asigur integrabilitatea datelor n sisteme complexe, oferind accesul la un noutip de analize spaiale i reprezentri grafice.Practica arat ns c, n lipsa unorresurse de timp, financiare i umane adecvate, documentarea digital avestigiilor este rezervat doar situaiilor speciale. Ideal ar fi ca cele dou metodes fie aplicate n paralel, pentru a beneficia de toate avantajele.

Scopul acestui capitol nu este de a descrie n detaliu metodele de realizare adesenului arheologic, ci de a atrage atenia, c, indiferent de tehnicile alese,

Fig. 10. Relaia geometric ntre distana nclinat i distana orizontalexemplificat pe o seciune printr-un relief n pant.

distana orizontal


33/147

32

tradiionale ori automatizate/digitale,exist un fundament matematic, simplu, dea crui nelegere depinde corectitudinea documentaiei.

O metod tradiional de execuie a desenelor arheologice de antier(seciuni orizontale) se bazeaz peutilizarea unui sistem de referinformat dindou axe perpendiculare i a unui fir cu plumb, care asigur proiectarea

punctelor din teren n planul de referin. Desenul executat de trei persoane,dintre care doi operatori sunt responsabili de msurtorile n teren, are anse maimari s dea rezultate corecte, dect desenul n doi, ori chiar unul!

Erorile de perspectiv i de paralax, precum i lipsa perpendicularitiiaxelor i a firului cu plumb pot conduce la obinerea unor rezultate cu precizie

Fig. 11. Dou axe de desen perpendiculare definesc planul de referin.Acestea sunt marcate n teren prin dou rulete, una fixat pe doi rui cu

ajutorul unei nivele, i a doua, mobil, purtat de doi operatori, la captul eifiind ataat firul cu plumb. Cei doi operatori responsabili cu msurtorileasigur perpendicularitatea celor dou rulete i minimizeaz rotaia planuluide referin cu ajutorul unei nivele portabile. Desenatorul, aflat la distan,

poate s contribuie i el la corectarea poziiei celor dou rulete referin prinobservaii i ndrumri.

Fir cu plumb

Rulet mobilorizontalizat cu captul

fix pe firul cu plumbAxa Y


34/147

33

sczut. Problemele pot aprea n momentul n care se dorete reunirea iinterpretarea n ansamblu a unor planuri, executate n ani consecutivi, la scrivariabile. Controlul corectitudinii nregistrriimanuale a situaiilor din teren sepoate face cu ajutorul unei staii totale. O metod simplificat const nmsurarea cu ajutorul staiei totale doar a axei principale de msur (ruleta fixat

pe rui/jaloane) ce apare figurat i pe desenul manual.

Fig. 12. a. Exemplu de echip format din trei persoanece nregistreaz prinmetode tradiionale (rulete, nivel de mn i fir cu plumb, poziia n spaiu adescoperirilor arheologice, ntr-o seciune orizontal (grund). b. Exemplu denregistrare a unei seciuni stratigrafice verticale (profil) cu ajutorul staieitotale ce msoar fr ajutorul reflectorului (reflectoress).


35/147

34

Tehnici de sptur i documentare nteren (internaional):

Hester, T.N., Shafer, H.J., Feder,K.L., 2009. Field Methods inArchaeology (7th edition). MountainView: Mayfield.Drewet, P.L., 1999. Field archaeology:an introduction. Routledge.Roskams, S., 2001. Excavation.Cambridge: Cambridge UniversityPress.*** Archaeological Site Manual,Museum of London ArchaeologyService, (3rd edition), 1994. London:Museum of London.

Tehnici de sptur i documentare nteren (Romnia):Angelescu, M., 2005. Standarde iproceduri n arheologie (versiuneelectronic) - n special Anexa 11.http://www.cimec.ro/Arheologie/arh-standarde/standarde.htm

Documentarea digital a monumentelorde arhitectur i descoperirilorarheologice:Fiorini, A. Urcia, Archetti, V., 2011.The Digital 3D Survey as StandardDocumentation of the Archaeological

Stratigraphy. n Dellepiane, M.,Niccolucci, F., Pena Serna, S.,Rushmeier H., Van Gool, L. (ed.),VAST 2011. The 12th InternationalSymposium on Virtual Reality,Archaeologyand Cultural Heritage(Prato, Italy, October 18-21, 2011), p.145-152. Eurographics Association.

Documentarea fotogrammetric acontextelor arheologice exemple de

bun practic din Romnia:tefan,M., tefan, D., 2012.Documentarea digital a monumentuluirupestru de la Fundu Peterii. Oprovocare. n Srbu, V., Matei, S. (ed.),Un monument din Carpaii Orientali cureprezentri din Preistorie i EvulMediu Nucu-Fundu Peterii,

udeul Buzu, p. 19-43. Brila -Buzu: Istros.http://www.academia.edu/2333584/Teodor, A., Teodor, E.S., Florea,

M.S., Popescu, A., 2011. NoviodunumRoman fortress. A survey on a city wallsection. n Int. Arch. Photogramm.Remote Sens. Spatial Inf. Sci.,XXXVIII-5/W16, p. 499-505,doi:10.5194/isprsarchives-XXXVIII-5-

W16-499-2011
http://www.cimec.ro/Arheologie/arh-standarde/standarde.htmhttp://www.cimec.ro/Arheologie/arh-standarde/standarde.htmhttp://www.academia.edu/2333584/Photogrammetry_Applications_in_a_Cave_from_Eastern_Carpathians_with_Representations_from_Bronze_Age_and_Medieval_Timeshttp://www.academia.edu/2333584/Photogrammetry_Applications_in_a_Cave_from_Eastern_Carpathians_with_Representations_from_Bronze_Age_and_Medieval_Timeshttp://www.academia.edu/2333584/Photogrammetry_Applications_in_a_Cave_from_Eastern_Carpathians_with_Representations_from_Bronze_Age_and_Medieval_Timeshttp://www.cimec.ro/Arheologie/arh-standarde/standarde.htmhttp://www.cimec.ro/Arheologie/arh-standarde/standarde.htm


36/147

35

Folosirea sistemelor cartografice de referin asigur stabilirea locaiei, unicdeterminate, a unui sit arheologic pe suprafaa Pmntului, precum i integrareadatelor obinute din surse multiple (desene de antier, hri scanate,aerofotograme, date de elevaie obinute din satelit, msurtori GPS) ntr-unsingur proiect.

Atunci cnd creai date spaiale, asigurai-v c le asociai i unsistem de referin!

Primul pas n iniiereaunui proiect GIS, de exemplu, l presupunestabilirea sistemului de referin n care se va lucra.

Pentru a defini un sistem de referin este necesar s stabilim:

forma Pmntului (modelul matematic al acestuia) pe care seprelucreazdatele topografice;

sistemul de proiecieprin care respectiva form a Pmntului estetranspus ntr-o hart;

sistemul de coordonate n care se definete locaia (uniti de msur ioriginea sistemului de coordonate).

Are Pmntul mai multe forme? n realitate nu, n cartografie da! De ce sentmpl acest lucru? Definirea exact a formei a Pmntului nu este un procesatt de simplu pe ct pare la prima vedere. De altfel, rezolvarea acestei problemea constituit o preocupare permanent a filosofilor, matematicienilor,astronomilor i cartografilor, nc din antichitate. n era sateliilor s -a descoperit,de exemplu, c Polul Nord este mai aproape de Ecuator dect Polul Sud. n


37/147

36

realitate, forma Pmntului este prea complex i neregulat pentru a putea fidescris geometric altfel dect n mod simplificat. Ea a fost echivalat ns ,pentru a face posibile calcularea dimensiunilor globului pmntesc imsurtorile cartografice, cu o sfersau cu un elipsoid.

Elipsoiduleste o sfer turtit la poli i bombat la ecuator.

Fig. 13. Comparaie ntre Pmntul echivalatcu un Sferoid ori Elipsoid.

O definire matematic mai complex a Pmntului, denumit geoid, a fost

propus n 1873 de astronomul britanic I. B. Listing. Geoidulnglobeaz uneleneregulariti ale scoarei terestre cum ar fi nlrile sau adnciturile fa denivelul Oceanului Planetar (doar cele care se ncadreaz n diferena de maxim11 km).

Forma Pmntului ca geoid a fost echivalat cu suprafaa linitit aoceanelor i mrilor neafectate de maree, prelungit pe sub continente i

perpendicular n orice punct al ei pe direcia verticalei locului, ceea censeamn cforma geoidului poate fi considerat suprafaa unui ocean planetarinfluenat de gravitaie.

Fig. 14. Relaia existent ntre geoidi elipsoidul de referin


38/147

37

Msurtorile topografice se execut pe suprafaa terenului, fiind nsproiectate pe suprafaa matematic idealizat a sferoidului sau elipsoidului dereferin. Elevaiile (altimetria) se calculeaz avnd ca referin suprafaageoiduluireprezentat de Oceanul Planetar.

n a doua jumtate a secolului XX, cu ajutorul tehnologiei de msurare

satelitar a fost calculat o alt form a Pmntului , denumit telluroid(terroidsau geoidpar).

Recent, n 2011, Agenia Spaial Europeana fcut public cea mai precisdeterminare a geiodului terestru realizat cu ajutorul satelitului GOCE, carecolecteaz informaii privind gravitaia terestr. n figura de mai jos estereprezentat acest model (diferenele sunt exagerate). Cu rou sunt reprezentatezonele ridicate fa de nivelul oceanului planetar, iar cu albastru cele coborte.

Fig. 15. Pmntul ca terroid.


39/147

38

Datumreprezint orice mrime sau cantitate folosit drept referin pentrualte mrimi/cantiti. Un datum este, aadar, un set de conveniice se refer larelaia dintre forma Pmntului i setul de coordonate folosit pentru a exprima

poziia. Atunci cnd se ncearc o potrivire matematic ct mai bun asferoidului sau elipsoidului la forma neregulat a Pmntului,n punctul n carese execut msurtoarea, se folosete un datum local. Exist i modele de datumgeocentric care ncearc o potrivire general a sferoidului/elipsoidului la geoid .n funcie de aceast referin, coordonatele aceluiai punct de pe suprafaaPmntuluipot avea valori diferite. Se face, de asemenea, diferena ntre undatum orizontal pentru coordonate n plan i un datum vertical pentru calcululaltimetric.

Datumul nu este o proiecie! Proiecia se execut pe un elipsoid

orientat n punctul de datum.

Acest parametru apare adesea in aplicaiile software dinreceptoarele GPS ori din cele de prelucrare a datelor geodezice.

Fig. 16. Datum local pentru punctul A.


40/147

39

Sistemul de coordonate permite reprezentarea punctelor ntr-un spaiuconvenional. De exemplu, n spaiul euclidian tridimensional, poziia unicdeterminat a unui punct fa de o originedatpoate fi exprimat prin trei valori

numerice, valori pe care le numim coordonate.

Sistem de coordonate geografic

Sistemul de coordonate geografic definete poziiile pe un modelsferoidal/elipsoidal al pmntului, prin perechi de valori, coordonatele fiindexprimate n uniti angulare(grade).

Liniile de referin Ecuatorul Meridianul central Paralelele MeridianeleSuprafaa Pmntului a fost mprit n mod imaginar n linii de referin

convenionale care permit definirea poziiei oricrui punct printr-o pereche deunghiuri (desemnate ca latitudine i longitudine). Cercul imaginar, aflat lamijlocul distanei dintre cei doi poli, al crui centru coincide cu centrulsferoidului, se numete Ecuator. Paralelele sunt cercurile care nconjoar

Pmntul, dispuse paralel cu Ecuatorul. Cercurile paralelelor se micoreaztreptat spre poli. Meridianele sunt cercuri care trec prin cei doi poli, avnd un altreilea punct pe scoara terestr.

Latitudinea(desemnat prin litera greceasc ) este unghiul dintre normalaunui punct i planul ecuatorial, indicnd distana ctrenord sau ctresud fa deEcuator. Toate punctele situate de-a lungul unei paralele au aceeai latitudine.Ecuatorul are latitudinea 0 grade.

Longitudinea (desemnat prin litera greceasc ) msoar unghiul dintremeridianul punctului respectiv i meridianul central, avnd ca referin centrulPmntului. Longitudineaindic distanaunghiularctreest sau ctrevest fa

Sistem geografic

Fig. 17. Sistem geografic Sistem proiectat


41/147

40

de meridianul central care are longitudinea 0. Meridianul central este, ncepndcu 1884, cel care trece prin localitatea britanic Greenwich. Toate punctele aflaten lungul unui meridian au aceeai longitudine.

Fig. 18.Exprimarea poziiei unui punct de pe suprafaa terestr n unghiuricalculate de la centrul sferoidului.

Sistem de coordonate cartezian sau rectangular

Definete poziia unui punct n spaiul euclidian tridimensional fa de oorigine 0, 0, 0, format din intersecia a trei axe perpendiculare dou cte dou.

Sistem de coordonate proiectat

Definete poziiile pe un model plat al Pmntului (pe o hart), coordonatelefiind exprimate n uniti de distan (metri).

Pentru a crea hri, suprafaa neregulat (geoid) sau sferic a Pmntului(elipsoid) trebuie s fie proiectat pe suprafaa bidimensional a hrtiei.Deoarece fiecare proieciese produce cu deformri ale caracteristicilor spaiale


42/147

41

(form, distan, arie, suprafa, scara, direcie), ele sunt utilizate difereniat nfuncie de segmentul de glob pmntesc pe care trebuie sa l reprezinte. Deaceea, n prezent, fiecare ar folosete cel mai potrivit sistem de proiecie pentrua descrie forma i dimensiunile teritoriului naional. De exemplu, nu exist nicio

proiecie care s asigure simultan nedeformarea ariilor i a unghiurilor.

Denumim proiecii conforme acele proiecii care asigurcorectitudinea unghiurilor i proiecii echivalente acele proieciicare asigur corectitudinea ariilor.

Proieciile se realizeaz prin intersectarea sau atingerea tangenial asferoidului/elipsoidului cu o suprafa de proiecie. Deformrile cele mai micisunt nregistrate n imediata apropiere a punctului, liniei sau suprafeei decontact.

Exist trei tipuri de suprafade proiecie:

plan, cilindric conic.

Fig. 19.Proiecia cartografic plan. Variante.


43/147

42

Proieciile plan(ar)e sau azimutale nu deformeaz distanele. Acesteareprezint meridianele desfurate n form de evantai cu centrul n mijlocul

proieciei, iar paralele ca cercuri concentrice. Cele mai mici distorsiuni suntobservate n imediata apropiere a centrului proieciei.

n funcie de locul de unde este privit proiecia planar exist urmtoarele

proiecii: stereografic (privit de pe sferoid), gnomic (privit din centrulsferoidului), ortografic (perpendicular pe planulde proiecie la infinit).

Fig. 20. Proiecia cartografic cilindric. Variante.

Proieciile cilindricesunt utilizate de obicei pentru realizarea unor hri alentregii lumi ori ale regiunilor din apropierea ecuatorului. Liniile de referinsunt perpendiculare unele pe celelalte.

Una din cele mai faimoase hri realizate dup o proieciecilindric este cea a geografului olandez Gerardus Mercator, nanul 1569.

Faima sa se datoreaz utilizrii timp de secole ca principal repergeografic n navigaia pe mri.


44/147

43

Proieciile conice sunt utilizate pentru hri regionale/naionale ale regiunilordin zonele de latitudine central. Acest tip de proiecie reprezint corectsuprafeele. De obicei, meridianele sunt reprezentate deprtndu-se treptat unulde cellalt, ca ntr-un evantai.

UTM

UTM (Universal Transverse Mercator) este un sistem de proiecii (nu oproiecie) cu aplicabilitate internaional, des rspndit. A fost introdus dearmata SUA n 1949. Scopul acestui sistem nu este de a reprezenta ntreaga lumedeodat, ci de a produce un set de hri zonale sub forma unui grid, avnd la

baz proiecia cilindric. Cilindrul secant este transversal, cu axa n planulecuatorial. Este asociat cu elipsoidul WGS 1984 i cu un sistem de coordonaterectangulare.

Prin acest sistem, suprafaa Pmntului este mprit ntr-un grid format din60 de zone nguste (de cte 6 grade longitudine fiecare), fiecare dintre elecentrat pe cte un meridian. Aceste zone sunt identificate prin numere

consecutive ce cresc de la vest spre est. Prima zon este cea aflat imediat la estde meridianul de 180 de grade. Fiecare dintr aceste zone este proiectat diferit peo variant potrivit de proiecie Mercator transversal, ieste mprit la rndulei prin paralele, n 20 de ptrate identificate prin literele alfabetului, de la C la X(fr I i O).Romnia este acoperit de zonele 34T i 35T, iar Moldova de 35Ti 35U.

Sistemul de coordonate msoar n metri distanele de la centrul de originereprezentat de intersecia Ecuatorului cu meridianul pe care este centrat zonarespectiv din gridul UTM. Coordonatele sunt descrise prin northing (distana de

Fig. 21.Proiecia cartografic conic. Variante.


45/147

44

la Ecuator) i easting (distana de la meridianul de referin). Pentru a nu obinevalori negative, fiecrui meridian central al unei zone i se adaug pe eastingvaloarea de 500.000 m. Pentru msurtorile n emisfera nordic, northing arevaloarea 0 la Ecuator, dar pentru cele efectuate n emisfera sudic li se adaugvaloarea de 10.000.000 m.

Proiecia Stereografic1970

Proiecia oficial a Romniei este o proiecie planar secant oblic.Planul de proiecie intersecteaz suprafaa Pmntului ntr-un cerc cu raza de202 km, poziionat cu centrul la nord de oraul Fgra, ntr-un punct fictiv cucoordonatele geografice 45 grade latitudine nordic i 26 grade longitudineestic. Aceast proiecie deformeaz ariile, dar nu deformeaz unghiurile,respectiv forma unei suprafee de teren. Cele mai mari deformri apar nregiunea Dobrogei (vezi figura 22 zonele reprezentate cu albastru). Aceast

proiecie a fost considerat a fi cea mai potrivit pentru forma aproape rotund a teritoriului Romniei, ce poate fi inclus ntr-un singur plan de proiecie.n Romnia, sistemul de referin aplic aceast proiecie punctelor

poziionate pe elipsoidul Krasovski 1940, cu datumul fixat la Pulkovo (Rusia).Acest sistem de referin se numete S-42. Sistemul de coordonate folosit arecentrul de origine localizat n Serbia. El a fost deplasat spre sud i vest fa decentrul planului de referin, pentru a nu produce valori negative alemsurtorilor. Originea sa este definit printr-un nord fals i un est fals.Unitateade msurn care sunt redate coordonatele este metrul.

Deoarece msurtorile executate n proiecie Stereo 1970 se fac peun model al Pmntului diferit de cel pe care se executmsurtorile cu ajutorul sateliilor (WGS84) ori de elipsoidul

standard pentru msurtori n Europa (GRS80), transcalcululcoordonatelor dintr-un sistem de coordonate n altul nu serealizeaz n mod uniform.Diferene majore apar, de asemenea, lamodul de calcul al elevaiilor. n Romnia, Agenia Naional deCadastru i Publicitate Imobiliar a pus la punct o aplicaie

software gratuitTransDat aflat n permanent evoluie, ncare au fost nglobate capaciti de transformare din diferite

sisteme de proiecie n Stereo 70, inclusiv din UTM i ETRS 89.

Coordonatele redate n sistem de proiecie Stereo 1970 suntadesea prezentate sub forma: Y (nord), X (est), invers dect

practica aplicaiilor de tip CAD.

Exist un sistem de proiecie Stereo 70 Bucureti.


46/147

45

Fig. 22. Harta deformaiilor liniare relative pe teritoriul Romniei n proieciaStereo 1970.


47/147

46

Fig. 23. Harta judeelor Romniei n sistem de coordonate geografic.

Fig. 24. Harta judeelor Romniei n sistem de coordonate proiectat (proiecieStereo 1970).


48/147

47

TMM

n Republica Moldova se utilizeaz proiecia transversal Mercator TMM, oproiecie cilindric transversal tangent n meridianulcu longitudinea 28 degrade i 24 de minute pe elipsoidul GRS80. Coordonatele sunt rectangulare

(metri). Sistemul de referin de tip ETRS 89 care nglobeaz proiecia TMM peelipsoidul GRS80 se numete MOLDREF99.

ITRS(International Terrestrial Reference System)este sistemulde referin internaional ce nglobeaz compensri ale poziieicontinentelor aflate n continu deplasare. Parametrii si

geodezici sunt recalculai odat la civa ani.

ETRS 1989este bazat pe ITRS din anul 1989, adic nu ine contde deplasarea continentelor. A fost adoptat ca standard geodeziceuropean. Sistemul de coordonate folosit este unul geografic,elipsoidul de referin fiind GRS80.

Alte proiecii folosite pentru a reprezenta teritoriul Romniei nhrile mai vechi:

Cassini Bonne Lambert-Cholesky Gauss-Kruger


49/147

48

Breazu, M., 2009. Aplicaii aletopografiei arheologice i alesistemelor informatice geografice (GIS)

pentru cercetarea i proteciapatrimoniului imobil din situl Alba Iulia(tez de doctorat). Alba Iulia:Universitatea 1 Decembrie 1918 AlbaIulia.Moroanu, B., 2007. Deformaiileliniare relative n sistemele de proiecieStereografic 1970, Gauss-Krger, UTMi comparaii ntre acestea.http://earth.unibuc.ro/articole/deformatii-liniare-in-sistemele-proiectieNstase, A., 1993. Cartografie:proiectii cartografice. Bucureti: Ed.Universitii Bucureti.

***

Hatzopoulos, J.N., 2008. TopographicMapping: Covering the Wider Field ofGeospatial Information Science &Technology (GIS & T). Boca Raton:Universal-Publishers.Iliffe, J.C., 2000. Datums and MapProjections: For Remote Sensing, GIS,and Surveying. Caithness: WhittlesPublishing.Bugayevsky, L.M. Snyder, J.P., 1995.Map Projections: A Reference Manual.London: Taylor & Francis.
http://earth.unibuc.ro/articole/deformatii-liniare-in-sistemele-proiectiehttp://earth.unibuc.ro/articole/deformatii-liniare-in-sistemele-proiectiehttp://earth.unibuc.ro/articole/deformatii-liniare-in-sistemele-proiectiehttp://earth.unibuc.ro/articole/deformatii-liniare-in-sistemele-proiectie


50/147

49

Determinarea poziiei punctelor din teren (planimetria i altimetria) se

realizeazprin calcul trigonometric, pe baza unor msurtori de unghiuri idistane. Desigur, aceste msurtori pot fi realizate cu instrumente simple (busola, ruleta i firul cu plumb) sau cu instrumente optice de precizie. Cele dinurm pot fi la rndul lor manuale sau automate, cu sau fr memorie intern,integrate sau nu cu un dispozitiv electronic de msurare direct a distanelor(EDM).

Instrumentele optice de msur cu cea mai mare utilizare n arheologie suntnivela, teodolitul i staia total. Ele se folosesc mpreun cu un set deaccesorii: trepied, mirori reflector i pot fi gsite ntr-o gam larg de modele,mai mult sau mai puin automatizate. Aceste instrumente permit vizarea printr-

un sistem optic de lentile a punctelor din spaiu ce urmeaz a fi msurate. Pentrua fi corect utilizate, toate aceste echipamente trebuie s fie iniial aezaten staiedeasupra unui punct cunoscut, orizontalizate (calate) i precis orientate ctre odirecie cunoscut. Un instrument mai special, folosit de arhitecii ce activau nurm cu 20 de ani pe antierele arheologice din Romnia, este alidada.

Fig. 25. a. Nivel cu mir; b. teodolitZeiss cu vernier; c. staie totalLeica.


51/147

50

Nivela msoar diferenele de nivel fa de un punct de referin.Constructiv, nivela este compus dintr-o lunet fixat ntr-o monturce permiterotirea ntr-un singur plan. De aceea, cu nivela, corect aezat n staie, se potviza puncte doar n plan orizontal, nefiind posibil rotirea lunetei i n planvertical. Vizarea este realizat, la nivel, ctre o mir gradat (sau stadie),

amplasat deasupra punctului ce urmeaz a fi msurat. Diferena maxim denivel ntre dou puncte ce poate fi determinat direct cu nivela, este limitat denlimea mirei. Atunci cnd diferenele de nivel sunt mari, sunt executate oserie de msurtori intermediare (drumuire de nivelment).

Nivela este adeseori utilizatpentru lucrri de nivelmentpe antierele deconstrucie ori n cadrul lucrrilor de terasamente, drumuri, ci ferate etc. narheologie, nivela este folosit, de exemplu, pentru determinarea cotelor de nivella suprafaa sitului, a adncimilor nivelelor stratigrafice etc.

!Funcia principal a nivelei este aceea de a msuradiferenele de nivel, fiind de aceea principalul instrumentrecomandat n lucrrile de nivelment. Cu toate acestea,cu nivelamai pot fi msurate i distane (indirect, vezi mai departetahimetrul) i unghiuri orizontale, fiind astfel posibildeterminarea coordonatelor punctelor, ns preciziaobinutesterelativ redus.

Fig. 26. Schi a modului de calcul al nivelmentului cu ajutorul unei nivele i aunei mire.


52/147

51

Teodolituleste un instrument de precizie care msoar unghiuriatt n planorizontal, ct i vertical. Constructiv, teodolitul este compus dintr-o lunet fixatntr-o montur ce permite rotirea n dou planuri perpendiculare: n planorizontal i, respectiv, vertical (atunci cnd instrumentul este corect pus nstaie). Atunci cnd luneta este orientat ctre un punct int, rotaia n cele dou

planuri poate fi msuratcu mare precizie printr-un sistem de scale prevzute cuvernier. Sistemul constructiv al teodolitului permite msurarea unghiurilor cu o

precizie mai bun de 10 secunde de grad, instrumentele cele mai performanteavnd o precizie depn la o secund de grad.

Teodolitul este utilizat n lucrrile de determinare a reelelor geodezice detriangulaie, de ndesire a acestor reele, n trasarea pe teren a proiectelor i laurmrirea comportrii construciilor, adic n cadrul ridicrilor geodezicei aletopografiei inginereti.

Teodolitul msoar att unghiuri orizontale, ct i verticale,

poziia n spaiu a punctelor msurate fiind apoi determinat princalcul trigonometric (care se face separat de ctre operator, nu dectre instrument). Suplimentar, cu teodolitul pot fi executatemsurtori de nivelment precum i msurtori ale distanelor(indirect, vezi mai departe tahimetrul).

Fig. 27.Axele de msur aleunui teodolit.


53/147

52

Tahimetruleste un instrument ce permite msurarea indirect a distanelor.Funcia tahimetric este de obicei inclus n nivel i n teodolit, atunci cndluneta acestor instrumente este prevzut cu fire stadiale, pe lng firelereticulare normale utilizate n procesul de colimare. Firele stadiale sunt

percepute de ctre operator n timpul vizrii prin lunet (colimare) ca dou

marcaje orizontale, decalate pe vertical. Prin suprapunerea celor dou marcajestadiale cu gradaiile mirei (sau stadiei) poate fi calculat distana dintreinstrument i mir.

Instrumentele moderne sunt prevzute cu un modul activ de msurare adistanelor (EDM- electromagnetic distance measurement) bazat pe emisia unuifascicul de lumin n spectru vizibil sau infrarou. O parte din fascicolul luminoseste reflectatde int (prevzut sau nu cu reflector), acesta fiind recepionatdectre instrument. Determinarea distanei ntre instrument i int este realizat

prin msurarea timpului necesar parcurgerii, dus-ntors, a respectivei distane dectre semnalul luminos i raportarea acestui timp la o vitez cunoscut.Teodolitele-tahimetre cu EDM, afiaj electronic i nregistrare automat interna datelor se numesc staii totale.

Metodele folosite n topografia tradiional sunt: intersecia, triangulaia, idrumuirea, folosite i la ndesirea reelelor de puncte de sprijin, precum iradierea i echerarea, folosite pentru calcularea unor puncte de detaliu. npractica topografiei arheologice, este suficient cunoaterea i utilizarea corecta drumuirii i a radierii.

Fig. 28. Exemplu de drumuire. Compensarea unghiurilor prin nchidereamsurtorilor n acelai punct.


54/147

53

Fig. 29. Exemplu de puncte radiate

n arheologie, staia totaleste un instrument extrem de util, ale crei funciii principii de baz, odat nelese, pot avea multiple aplicaii pe parcursuldesfurrii cercetrii arheologice de teren. Precizia msurtorilor estemilimetric, variind de la instrument la instrument, dar n general este mai mult

dect suficient pentru nevoile specifice arheologiei. Precizia unui instrumenteste redat n uniti de msur a unghiului (secunde).

1. Cu ajutorul acestui instrument se poate nregistra, campanie de campanie,evoluia cercetrilor ntr-un antier arheologic, fie c este vorba de suprafeecercetate, de nivelment sau de structuri i complexe descoperite. Folosireaunui sistem local de puncte de referin, materializate n teren borne, vaasigura implicit continuitatea, repetabilitatea msurtorilor i integrarea lorntr-un plan unic, fr erori.

2. n cazul antierelor de salvaresau n situaii relativ simple, staia totalpoatenlocui cu succes desenul clasic arheologic. n cazul antierelor sistematicei mai ales n situaiile n care contextul de descoperire este complicat,

prezentnd multe detalii, nregistrrile cu staia total vor dubla desenularheologic tradiional, fr s l nlocuiasc. Avantajul desenrii cu staiatotala contururilor de suprafee i structuri este c acestea vor fi nregistratedirect n mediul digital, sub form de coordonate tridimensionale, organizatetematic i posibil a fi difereniat reprezentate (culoare, grosime de linie etc.),

permind, de la nceput, asamblarea informaiei de pe suprafee ntinse ntr-un proiect unitar, organizat tematic.


55/147

54

Fig. 30.Pietroasa Mic Gruiu Drii, jud. Buzu: a. complexul C86 desenat custaia totaln 2005; b. C86 desenat manual n teren n 2004 apoi digitizat.

n plus, ele au avantajul nregistrrii directe a informaiei de adncime, respectiv

elevaie, oferind perspectiva vizualizrii contextelor arheologice n modtridimensional. Cu toate acestea, fineea redrii detaliilor obiectelor depinde derbdarea operatorului i de timpul investit n munca de teren. Desenul arheologicrealizat cu staia total va avea un aspect geometrizat, mai puin artistic i va

presupune un cost suplimentar de timp necesar prelucrrii datelor.

Pentru publicarea monografic a rezultatelor vor fi realizate idesene arheologice manuale, n timp ce planurile realizate cuajutorul staiei totale vor fi redesenate pentru a obine o

reprezentaregrafic mbuntit.

3. Cu ajutorul staiei totale se pot realiza ridicri topografice de precizie alemicroreliefului siturilor arheologice, permind nu doar descrierea mediuluiambiant i corelarea acestuia cu structurile arheologice, dar i identificareaelementelor de amenajare antic a teritoriului ce sunt acum aplatizate oricolmatate.

4. Staia total ofer un important suport n realizarea releveelor arhitectonice.5. Punctele de referin pentru aplicaiile fotogrammetrice vor fi nregistrate fie

cu GPS, fie cu staia total(pentru precizie mare, pe suprafee medii i mici).6. Staia total ofer posibilitatea trasrii de seciuni noi, direct n teren,

plecnd de la referine cunoscute.7. Cu ajutorul staiei totale sunt proiectate griduri i caroiaje de referin

folosite, de exemplu, n studii geofizice sau n cercetarea arheologicsistematic de suprafa.


56/147

55

Fig. 31. Medie Cionca, jud. Satu Mare. Msurtorile de detaliu alereliefului au pus n eviden existena unui an de fortificaie colmatat,interpretare ce a fost confirmat de rezultatele investigaiilormagnetometrice. Curbele de nivel au fost generate la un interval de 50 cm.Cercetarea a fost publicat n Marta, tefan 2011.


57/147

56

Puncte de referin.Utilizarea staiei totale este condiionat de existena adou puncte materializate n teren prin rui sau borne, denumite puncte dereferin. Aceste puncte pot avea coordonate cunoscute (oferite de oficiul de

cadastru, cunoscute din calcule anterioare etc.) ori pot fi create de operatornainte de nceperea operaiunilor de msurare, n intenia de a le calcula apoicoordonatele absolute cu ajutorul unui sistem GPS. n aceast situaie, esterecomandat ca operatorul s creeze de la nceput treipuncte fixe intervizibile, ladistane suficient de mari, pentru a ncadra ct mai din larg arealul de msur.Cele trei puncte fixe vor fi msurate cu receptoare GPS.

La alegerea punctelor de referin se va respecta principiulvizibilitii. Punctele de referin se vor amplasa n poziiitopografice dominante, pe teren stabil, cu raz ct mai extins de

aciune, pentru a minimiza nevoia radierilor, a eficientizaactivitatea de teren i a scdea propagarea erorilor.

Calarea instrumentului. nainte de nceperea sesiunii de msurtori,instrumentul de msur trebuie s fie perfect calat (orizontalizat).

Fig. 32. Orizontalizare (calare) n dou planurirealizat cu nivel digital.Exemplu pe un instrument Leica TCR 705.

nlimea staiei. nlimea fa de punctul de referin la care a fost aezatstaia trebuie s fie msurat i nregistrat.


58/147

57

Fig. 33. Ilustrarea importanei nlimii prismei i instrumentului de msur ndeterminarea poziiei i nlimii punctelor msurate.

Staie orientare. n aplicaia software disponibil n instrumentul demsurtrebuie introduse, ca date de pornire, poziia n care se afl instrumentul(exprimat printr-un set de coordonate) i direcia de la care vor msuraunghiurile orizontale.

Fig. 34. Schema orientrii staiei totale i sensul msurrii unghiurilor fa de odirecie de referin.

Aceast direcie (stabilit prin procedeul denumit orientare) poate fideterminat prin:

selectarea unui punct cu coordonate cunoscute, ca punct de orientare; specificarea unui unghi ctre punct; stabilirea arbitrar a unghiului orizontal de 00ctre un punct fix.

nlimeainstrumentului

nlimeaprismei


59/147

58

n acest ultim caz, sistemul de coordonate este unul local. Unul dintrepunctele de referin primete coordonate x, y,h de tipul 1000, 1000, 100 (metri)aceast origine asigur msurarea coordonatelor cu valori pozitive ntr-un cerccu raza de 1 km i cu diferene de nivelment ce nu depesc 100 m. Punctul dereferin corespondent va constitui orientarea ctre unghiul de 00. Dup

orientare, el va putea fi msurat i va cpta coordonate n sistemul local folosit,coordonata de pe axa x fiind tot 1000. Ulterior, cele dou puncte vor fi msuratecu un receptor GPS i coordonatele vor putea fi nlocuite, n faza de prelucrare adatelor. n cazul msurtorilor realizate n coordonate locale, nordul va fireprezentat de punctul de 0 ales arbitrar.

Fig. 35. a. Aspectul unui plan n coordonate reale, absolute; b. aspectul unuiplan cu coordonate locale, orientat ntr-un punct arbitrar ales.

Atunci cnd staia este mutat ntr-un nou punct de referin, este obligatoriuca punctul de orientare s fie msurat (chiar n mod repetat) pentru a asiguraposibilitatea detectrii/compensrii erorilor. Se recomand ca, dac exist

N

Orientare

Orientare

Staie

Staie

a.

b.


60/147

59

posibilitatea vizrii mai multor puncte cu coordonate cunoscute (chiar dinmsurtori anterioare) din aceeai staie, acestea s fie msurate/remsuratepentru a contribui la mai buna orientare a instrumentului.

Toate operaiunile importante trebuie notate n caietul de teren, iar fluxul delucru descris n mod ct mai detaliat, mai ales dac operatorul este nceptor.

nregistrrile din caietul de terensunt eseniale ulterior, n partea de prelucrare ieventuala corecie a seturilor de date.

Codurile pentru punctele msurate sunt i ele eseniale, dar folosireaacestora trebuie s fie judicioas. Semnificaia abrevierilor trebuie notat ncaietul de teren. Staiile totale permit nregistrarea codificat a msurtorilorindividuale. Acest lucru este util n automatizarea procesului de grupare amsurtorilor. De exemplu, toate punctele nregistrate cu codul DR vor figrupate, ele reprezentnd conturul drumurilor. Exist aplicaii software de

prelucrare a msurtorilor topografice care permit unirea automat printr-uncontur a punctelor ce poart acelai cod ori alocarea lor unor straturi GIS tematice (layere).

Este recomandat mprirea sesiunilor mari de msurtori n mai multeproiecte (job-uri = seturi de salvare a datelor). Prin utilizarea mai multorfiiere mici, bine organizate, se evit timpii mari de descrcare a datelor. Existi posibilitatea, n cazul anumitor instrumente, ca o memorie prea ncrcat slungeasc timpul efectiv de stocare a nregistrrii, ngreunnd i munca de teren.

n cadrul unui proiect mai lung, msurtorile sedescarcla finalul fiecreizile i se verific corectitudinea nregistrrilor.

n zonele relativ plate ori neaccidentate, cea mai facil metod de acoperiresistematic a reliefului presupune parcurgerea suprafeelor sub forma unoraliniamente, alternative, aproximativ paralele. Cotele de nivelment rezultate,prin care se va descrie terenul, vor fi organizate sub forma unui caroiaj. Pentrumsurtorile de detaliu ale nivelmentului (microrelief) se recomand caintervalul dintre aliniamente s nu depeasc 7 m.

i n cazul msurrii unui relief accidentat, parcurgerea terenului sub formaunor aliniamente paralele succesive asigur maximul de eficien. De dataaceasta se recomand, ns,ca aliniamentele s fie dispuse n lungul curbelor de

nivel pentru a minimiza eforturile operatorului topograf care deplaseazreflectorul.

n cazul unui relief complex, specific multor situri arheologice, pe lngmsurtorile efectuate pe aliniamente i pe curbe de nivel, se vor nregistra cotede elevaie n punctele de inflexiune ale terenului, acolo unde se schimbconcavitatea pantei. O astfel de metod necesit ns o anumit experien deteren din partea operatorilor topografi. Fundul unei vi sau al unui an trebuiesurprins prin cel puin trei puncte, pentru a reda limea complet n care terenul


61/147

60

este mai plat. Suprafeele trebuie acoperite n mod uniform cu nregistrri pentrua evita interpolrile abrupte.

Fig. 36. Exemplu de colectare a cotelor de nivel ntr-un teren plan.

Fig. 37. Exemplu de colectare a cotelor de nivel pe o pant.


62/147

61

Ne putem imagina c suportul reflectorului pe care l deplasm n terenreprezint un creion cu care trasm tuele directoare ale unui peisaj. Este bine caformele clare de microrelief observabile n teren cu ochiul liber s fie msurateunitar, iar nregistrrile corespunztoare s primeasc un cod distinct, pentru a leputea prelucra ulterior suplimentar. Utilizarea codurilor permite unirea

automatizat a punctelor printr-o linie cu geometrie tridimensional. Astfel delinii pot fi utilizate de algoritmii de prelucrare folosii de diferitele aplicaiisoftware n modelarea local a reliefului breaklines.

Dac exist dificulti n observarea i aprecierea iniial a caracteristicilorreliefului ori, mai ales, dac se ateapt ca ridicarea topografic s pun neviden forme aplatizate ori alte anomalii cu posibil semnificaie arheologic,cea mai sigur metod rmne cea a caroiajului, cu aliniamente foarte apropiatei nregistrri sistematice, chiar dac aceast abordare necesit mai mult muncn teren.

Fig. 38. Exemplu de colectare a datelor de nivel pentru un relief complex.


63/147

62

nregistrarea poziiei seciunilor i conturului complexelorarheologice

Staia total ofer posibilitatea asocierii fiecrui punct de msur nregistratcu un cod specific de identificare (format din litere i cifre , ntr-o combinaie la

alegere) care va fi util n momentul prelucrrii datelor. Toate punctele care vormprti acelai cod vor fi unite n mod automat de aplicaiile de prelucrare adatelor, printr-un contur. n acest fel se poate practic desena n spaiultridimensional cu ajutorul staiei totale i al reflectorului. Pentru a reda un conturn mod corect, punctele se msoar n ordinea n care vor fi unite. Orice altcombinaie nu va reflecta corect conturul msurat, rezultnd n final un elementde relief sau obiect incorect sau chiar neidentificabil.

Fig. 39. Sus - sensul corect de parcurgere cu reflectorul al conturului uneiseciuni pentru a obine n mod automat un poligon, prin procesarea codurilorpunctelor nregistrate; jos rezultatul unui desen automatizat pe bazacodurilor, n cazul unei parcurgerii n zigzag.

Bedford, J., Pearson, T., Thomason,B., 2011. Traversing the Past: the totalstation theodolite in archaeologicallandscape survey. Swindon: EnglishHeritage Press.Andrews D., Bedford J., Blake B.,Bryan P., Cromwell T., Lea R., 2009.Measured and Drawn. Techniques andpractice for the metric survey of

historic buildings (2nd edition).Swindon: English Heritage Press.Hatzopoulos, J.N., 2008. TopographicMapping: Covering the Wider Field ofGeospatial Information Science &Technology (GIS & T). Boca Raton:Universal-Publishers.

.


64/147

63

GPS este acronimul n limba englez pentru Global Positioning System, oprescurtare de la NAVSTAR GPS (NAVigation

Stefan M. Stefan D. Cavruc v. 2012 - ArheGIS-libre

Documents

Transcript of Stefan M. Stefan D. Cavruc v. 2012 - ArheGIS-libre