ΣΥΜΠΟΣΙΟ ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΗΣ ΑΡΧΑΙΟΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ SYMPOSIUM NEW TECHNOLOGIES IN SERVICE TO OUR KNOWLEDGE OF ANTIQUITY

Transcript

1 ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΣΤΗΝ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΤΗΣ ΑΡΧΑΙΟΓΝΩΣΤΙΚΗΣ ΕΡΕΥΝΑΣ SYMPOSIUM NEW TECHNOLOGIES IN SERVICE TO OUR KNOWLEDGE OF ANTIQUITY Νέες τεχνολογίες στη τεκμηρίωση και μελέτη του ιστορικού τοπίου: Η περίπτωση της Θηρασίας The use of new technologies for the documentation and study of the historical landscape: A case study of the island of Therasia Παρουσίαση: EMERI FARINETTI, Δρ Αρχαιολογίας Παν/μίου Leiden, μετακαλούμενη μεταδιδακτορική ερευνήτρια προγράμματος «ΘΑΛΗΣ» του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. emerif@tin.it ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ, Δρ Αρχιτεκτονικής του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης, Ερευνητής του προγράμματος «ΘΑΛΗΣ» του Αριστοτελείου Πανεπιστημίου Θεσσαλονίκης. Ελλάς athanasioukon@gmail.com Presentation: EMERI FARINETTI, Dr., Researcher of Thalis Project, Aristotle University of Thessaloniki. KONSTANTINOS ATHANASIOU, Dr., Researcher of Thalis Project, Aristotle University of Thessaloniki. Hellas Εργασία των Επιστημόνων: EMERI FARINETTI, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ, ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΣΑΡΡΗ, του Εργαστηρίου Γεωφυσικής Δορυφορικής Τηλεπισκόπησης και Αρχαιοπεριβάλλοντος, του Ινστιτούτου Μεσογειακών Σπουδών. Ελλάς asaris@ret.forthnet.gr ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΣΜΠΟΝΙΑ, Αναπληρωτή Καθηγητή, του Τμήματος Ιστορίας, του Ιονίου Πανεπιστημίου. Ελλάς sbonias@ionio.gr Work of Scientists: EMERI FARINETTI, KONSTANTINOS ATHANASIOU, APOSTOLOS SARRIS, Laboratory of Geophysical - Satellite Remote Sensing and Archaeo-environment, Institute for Mediterranean Studies (I.M.S.). Hellas KONSTANTINOS SBONIAS, Associate Professor, History Department, Ionian University. Hellas civitas@academy.edu.gr

2

3 Νέες τεχνολογίες στη τεκμηρίωση και μελέτη του ιστορικού τοπίου: Η περίπτωση της Θηρασίας The use of new technologies for the documentation and study of the historical landscape: A case study of the island of Therasia Παρουσίαση: EMERI FARINETTI, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΣ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ Presentation: EMERI FARINETTI, KONSTANTINOS ATHANASIOU Εργασία των Επιστημόνων: EMERI FARINETTI, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΑΘΑΝΑΣΙΟΥ, ΑΠΟΣΤΟΛΟΥ ΣΑΡΡΗ, ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ ΣΜΠΟΝΙΑ Work of Scientists: EMERI FARINETTI, KONSTANTINOS ATHANASIOU, APOSTOLOS SARRIS, KONSTANTINOS SBONIAS Το ερευνητικό πρόγραμμα «Διαχρονικοί Νησιωτικοί Πολιτισμοί: η περίπτωση της Θηρασίας» 1 α- ποσκοπεί στη μελέτη της συνολικής εικόνας της ιστορικής εξέλιξης και της διαμόρφωσης του τοπίου στη Θηρασία, σε διαχρονική οπτική, από τα πρώτα σημεία της ανθρώπινης παρουσίας έως την πρόσφατη εποχή. Οι μέθοδοι είναι από διάφορα επιστημονικά πεδία και συγκλίνουν στον ίδιο στόχο: τη διεπιστημονική και διαχρονική προσέγγιση μιας μικρής νησιωτικής κοινωνίας. Στόχος της ανακοίνωσης είναι να παρουσιάσει τη συμβολή των νέων τεχνολογιών στη συλλογή και ανάλυση πολλαπλών δεδομένων που προέρχονται από την αρχαιολογική έρευνα επιφανείας της νήσου, την έρευνα των ιστορικών πηγών, τη μελέτη της παραδοσιακής χωροτακτικής οργάνωσης, τις διασκοπήσεις για τον εντοπισμό ανθρωπογενών καταλοίπων του υπεδάφους και τη γεωλογική μελέτη. Η χρήση των νέων τεχνολογιών στο πρόγραμμα μελέτης της Θηρασίας συνίσταται: 1. στην εφαρμογή μεθόδων γεωπληροφορικής για την οργάνωση και ενσωμάτωση ενός πλήθους δεδομένων του φυσικού και ανθρωπογενούς περιβάλλοντος της Θηρασίας, με στόχο την περαιτέρω αξιολόγηση και ανάλυση των φυσικών και πολιτισμικών στοιχείων του τοπίου της νήσου. 2. στη χρήση νέων τεχνολογιών στο πλαίσιο της έρευνας πεδίου, τόσο κατά την εφαρμογή μη καταστροφικών μεθόδων, όπως η αρχαιολογική έρευνα επιφανείας, η γεωφυσική χαρτογράφηση και η δορυφορική τηλεπισκόπηση όσο και κατά την αρχαιολογική ανασκαφή και τη μελέτη των αρχαιολογικών τεκμηρίων στο εργαστήριο. 3. τέλος, στη χρήση των νέων τεχνολογιών για την τεκμηρίωση, αποτύπωση και μελέτη της νεότερης αρχιτεκτονικής και χωροτακτικής οργάνωσης της Θηρασίας. 1 Το πρόγραμμα πραγματοποιείται στο πλαίσιο πράξης προγράμματος ΘΑΛΗΣ του Α.Π.Θ. υπό τη διεύθυνση της Κ. Παλυβού, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Κρήτης (Ι. Τζαχίλη), το Ιόνιο Πανεπιστήμιο (Κ. Σμπόνιας) και το Ινστιτούτο Μεσογειακών Σπουδών (Α. Σαρρής). 153

4 Στα επίπεδα αυτά η εφαρμογή των νέων τεχνολογιών δεν συνίσταται μόνο στην αποτύπωση μιας υφιστάμενης κατάστασης. Αντίθετα η ενσωμάτωση των δεδομένων και η περαιτέρω ανάλυσή τους δημιουργεί νέα πληροφορία και δεδομένα, που προκύπτουν από την εφαρμογή μιας τεχνολογίας (όχι απλά ενός software) και από τη μελέτη μέσα σε ένα συγκριτικό και θεωρητικό πλαίσιο. Σημαντικό εργαλείο για την ενσωμάτωση των πολλαπλών δεδομένων σε ένα ψηφιακό χωρικό περιβάλλον είναι η χρήση των Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών (GIS). Η εφαρμογή τους επιτρέπει: τη συστηματική και δομημένη συλλογή ενός μεγάλου αριθμού πληροφοριών τη διαχείριση των δεδομένων αυτών και τη χωρική τους ανάλυση (Martin 1996). Το πληροφοριακό αυτό σύστημα αποτελεί μία συγκεκριμένα τεχνολογία, η χρήση της οποίας είναι αρκετά διαδεδομένη στα αρχαιολογικά προγράμματα μελέτης του τοπίου (ενδεικτικά Gillings and Wheatley 2002, Conolly and Lake, 2006). Το GIS ενσωματώνει με λογική δομή διαφορετικά επίπεδα πληροφοριών και τα καταγράφει ως αρχεία γραφικών (χωρικά δεδομένα) και ως αρχεία αλφαριθμητικά (βάσεις δεδομένων) τα οποία συνδέονται μεταξύ τους. Τα GIS δημιουργούν έτσι ένα σύνθετο πλαίσιο ενσωμάτωσης που συνδέει οριζόντια το αλφαριθμητικό αρχείο με το αρχείο γραφικών και κάθετα τα διάφορα θεματικά επίπεδα πληροφοριών. Στα θεματικά επίπεδα πληροφοριών που αφορούν στο τοπίο της Θηρασίας συμπεριλαμβάνονται γεωγραφικά, γεωλογικά και υδρολογικά δεδομένα, παλαιοπεριβαλλοντικά δεδομένα, στοιχεία για την κατοίκηση και τις χρήσεις γης από την αρχιτεκτονική καταγραφή, την εθνολογική, αρχαιολογική, τοπογραφική και γεωφυσική έρευνα, από τη μελέτη ιστορικών αρχείων και χαρτών, από δορυφορικές εικόνες και αεροφωτογραφίες. Ας δούμε μερικά παραδείγματα της ψηφιακής αποτύπωσης των στοιχείων αυτών. Αρχίζουμε από τα φυσικά χαρακτηριστικά του τοπίου της Θηρασίας και την περιβαλλοντική έρευνα, ένα από τα πιο δυνατά εργαλεία για την ερμηνεία οικονομικών και κοινωνικών πρακτικών του παρελθόντος μέσω της κατανόησης των διαθέσιμων φυσικών πηγών αλλά και της ανθρωπογενούς επίδρασης στο φυσικό περιβάλλον. Σε σχέση με τα φυσικά χαρακτηριστικά και την ανασύστασή τους σε ένα ψηφιακό περιβάλλον μας ενδιαφέρουν τοπογραφικά δεδομένα, όπως αποτυπώνονται σε τοπογραφικούς και γεωλογικούς χάρτες ή αποτελούν αποτέλεσμα της τοπογραφικής ή γεωλογικής μελέτης. Η γεωλογική και γεωμορφολογική μελέτη είναι επίσης η κύρια βάση για την κατανόηση των φυσικών πόρων και των εκρηξιακών επεισοδίων που διαμόρφωσαν το τοπίο, μελέτη την οποία έχει α- ναλάβει ο κος Γ. Βουγιουκαλάκης (Βουγιουκαλάκης 2006). Στη βάση των παραπάνω ορίζονται οι κύριες τοπογραφικές ζώνες της νήσου οι οποίες περιλαμβάνουν: 1. Την παράλια πεδινή ζώνη, τον κάμπο, που αρχίζει από το ακρωτήριο της Ρίβας στη βόρεια απόληξη του νησιού και συνεχίζεται σε όλο το δυτικό τμήμα της Θηρασίας (Pichler & Kussmaul, 1969/70). Η επίπεδη αυτή περιοχή είναι προϊόν της τελευταίας μινωικής έκρηξης και δημιουργήθηκε από την απόθεση των προϊόντων της έκρηξης στις χαμηλότερες τοπογραφικά περιοχές που στο δυτικό τμήμα της σημερινής Θηρασίας βρίσκονταν κάτω από το επίπεδο της θάλασσας (Βουγιουκαλάκης 2001, 40 εικ. 2, Druit et al., 1999, 45). 2. Τη ζώνη των ενδιάμεσων πλαγιών στο ανατολικό και νότιο τμήμα της Θηρασίας που διασχίζεται από φαράγγια με βαθιές κοίτες που εκβάλλουν δυτικά μέσω της πεδινής ζώνης στα θάλασσα (γεωλογικά περιλαμβάνει τη Ρυοδακιτική ανώτερη σειρά κίσσηρης). 154

5 3. Την τελευταία ζώνη αποτελεί η καλδέρα κατά μήκος της ανατολικής και νότιας ακτής, που πέφτει απόκρημνα στη θάλασσα. Εικ. 1 Τοπογραφικές ζώνες της Θηρασίας Εικ. 2 Ανάγλυφο εδάφους (DEM) Ως προς τη ψηφιακή αποτύπωση των τοπογραφικών αυτών ζωνών αναφέρουμε τη δημιουργία α- νάγλυφου (DEM - digital elevation model) που απεικονίζεται ως υψομετρικές διαβαθμίσεις (Εικ. 2) ή ως ανάγλυφο σκιών του εδάφους (hill shade) (Εικ. 3). Η εικόνα 4 αποτυπώνει τον προσανατολισμό των πλαγιών με βάση τη μορφολογία (aspect). Εικ. 3 Ανάγλυφο εδάφους (hillshade) Εικ. 4 Προσανατολισμός των πλαγιών (aspect) Χρήσιμη είναι επίσης η ψηφιακή αποτύπωση της κλίσης του εδάφους στην εικ.5. Διακρίνουμε με πράσινο τις επίπεδες ζώνες του νησιού, τόσο στον κάμπο στα δυτικά όσο και στα πλατώματα σε μεγαλύτερο υψόμετρο στα ανατολικά, με κόκκινα τις έντονες κλίσεις (στην καλντέρα) καθώς και τις ενδιάμεσες κλίσεις. Διακρίνεται καθαρά η ενδιάμεση ζώνη που διασχίζεται από φαράγγια με 155

6 βαθιές κοίτες που εκβάλλουν δυτικά μέσω της πεδινής ζώνης στη θάλασσα. Στην εικόνα αποτυπώνονται επίσης αρχαίες α- γροικίες που εντοπίστηκαν στην έρευνα (με ροζ χρώμα) καθώς και οι υπόσκαφοι οικισμοί των Νεοτέρων Χρόνων (με καφέ χρώμα). Παρατηρεί κανείς την διαφορετική οικιστική κατανομή στις ζώνες αυτές σε διάφορες εποχές. Για παράδειγμα η διασπορά των αρχαίων αγροικιών απλώνεται στη δυτική πεδινή ζώνη του νησιού, ενώ οι υπόσκαφοι οικισμοί των Νεοτέρων Χρόνων αναπτύσσονται για λόγους ασφαλείας στο εσωτερικό των χαραδρών στην ενδιάμεση ζώνη, αν και είναι επίσης προσανατολισμένοι στην γεωργική εκμετάλλευση του κάμπου στα δυτικά. Eικ. 5 Κλίση εδάφους (slope) Η εικόνα 6 δείχνει την ψηφιακή αποτύπωση της διασποράς των υδάτων και της ροής τους μέσα από ρέματα και υδρολογικές λεκάνες. Το αποτέλεσμα αυτό βγαίνει από την ανάλυση και λαμβάνει υπόψη παράγοντες όπως η μορφολογία του εδάφους και η κλίση για να αποτυπώσει τα σημεία ροής των επιφανειακών υ- δάτων (με μαύρο χρώμα οι κύριες ροές και ανοιχτό γκρι οι δευτερεύουσες). Το ενδιαφέρον μας ωστόσο δεν περιορίζεται απλά στη ψηφιακή απεικόνιση των τοπογραφικών και περιβαλλοντικών στοιχείων αλλά, μέσω της ενσωμάτωσής τους σε ένα σύστημα γεωπληροφορικής, στη δυνατότητα που δημιουργείται για χωρικές αναλύσεις σε σχέση με τα ανθρωπογενή στοιχεία του τοπίου, όπως η κατοίκηση και οι χρήσεις γης, οι επικοινωνίες και το δίκτυο των δρόμων και μονοπατιών, δεδομένα που προκύπτουν από την αρχιτεκτονική μελέτη του νησιού, και τέλος διασπορές αρχαίων υλικών καταλοίπων στην επιφάνεια του εδάφους που μας επιτρέπουν να προσεγγίσουμε μέσα από μια διαχρονική οπτική τα αρχαία συστήματα κατοίκησης και τις αγροτικές δομές του νησιού. Ας δώσουμε κάποια παραδείγματα της εφαρμογής των νέων τεχνολογιών στην αρχαιολογική έρευνα της νήσου. Πριν την έναρξη του προγράμματός μας οι γνώσεις μας για την ιστορία της Θηρασίας ήταν εξαιρετικά λιγοστές. Η μέθοδος αρχαιολογικής μελέτης που εφαρμόστηκε είναι η αρχαιολογική έρευνα επιφανείας, η οποία καταγράφει με συστηματικό τρόπο την κατανομή του επιφανειακού υλικού και κυρίως των μεγάλων ποσοτήτων κεραμεικής στην επιφάνεια του εδάφους και στη συνέχεια μέσω της αξιολόγησής τους προχωρά στον εντοπισμό αρχαίων θέσεων (ενδεικτικά Bintliff & Sbonias 1999, Alcock & Cherry 2004, Acheson & Davies 2005). Εικ. 6. Ροή υδάτων Για την καταγραφή και συλλογή του επιφανειακού υλικού ε- φαρμόστηκε κάναβος (εικ. 7) σε διαφορετικές τοπογραφικά ζώνες του νησιού, που διερευνήθηκαν δειγματοληπτικά (Σμπό- Εικ. 7 Κάναβος έρευνας επιφανείας 156

7 νιας, Farinetti, Κορδατζάκη, υπό έκδοση). Στην εφαρμογή αυτού του ιδεατού κανάβου χρήσιμη ήταν η αξιοποίηση προηγμένων συστημάτων δορυφορικού εντοπισμού (GPS) για τον προσδιορισμό στο χώρο των διαδρομών στις οποίες έγινε η καταμέτρηση και περισυλλογή του αρχαίου υλικού. Σε άλλες περιπτώσεις η ψηφιοποίηση γινόταν στο τέλος της καθημερινής εργασίας στο εργαστήριο και τα δεδομένα εισάγονταν σε σύστημα γεωπληροφορικής και σε βάση δεδομένων. Η δημιουργία χαρτών πυκνότητας που αποτύπωναν την διασπορά του αρχαίου υλικού ενσωματώνονταν στις στρατηγικές κάλυψης του χώρου στην εξέλιξη της έρευνας. Η εικόνα 8 αποτυπώνει τη συνολική πυκνότητα της κεραμικής στην επιφάνεια του εδάφους στις περιοχές που διερευνήσαμε. Η αποτύπωση είναι ανά διαδρομές ατόμων, μήκους 50 ή 100 μέτρων και πλάτους ενός, με αποστάσεις 15 μέτρων μεταξύ τους. Από τις κατάμετρήσεις προκύπτουν ψηφιακές αποτυπώσεις της πυκνότητας της κεραμεικής τόσο σε μια συνέχεια στο χώρο που επιτρέπει την χωρική ανάλυση όσο και στο επίπεδο της μονάδας, που αντιστοιχεί στη διαδρομή ενός ατόμου σε απόσταση 50 μέτρων. Το υλικό περιλαμβάνει κεραμεική διαφόρων περιόδων: μεμονωμένες διασπορές οστράκων της εποχής του Χαλκού, λιγοστά γεωμετρικά και αρχαϊκά όστρακα, μελαμβαφή όστρακα της κλασσικής και ελληνιστικής εποχής, κεραμική της ρωμαϊκής εποχής και της ύστερης αρχαιότητας, βυζαντινά και μεταβυζαντινά όστρακα και νεότερο υλικό. Οι χρωματικές διαβαθμίσεις αποτυπώνουν την κλίμακα της πυκνότητας, από λιγοστά όστρακα στις λευκές περιοχές έως 400 όστρακα στα 50 τετραγωνικά μέτρα στις περιοχές με εντονότερο χρώμα. Όπως μπορεί να παρατηρήσει κανείς βρισκόμαστε προ ενός φαινομένου «τάπητα», δηλαδή μίας κεραμεικής που α- Εικ. 8 Διασπορά επιφανειακής κεραμεικής πλώνεται σε μεγάλη έκταση και είναι πολλών εποχών, κάτι που απαιτεί συστηματική μελέτη προκειμένου να προκύψουν οι ομοειδείς χρονολογικά και ποιοτικά συγκεντρώσεις. Αυτού του είδους η διασπορά κεραμικής θεωρείται ότι δεν αντανακλά αποκλειστικά πυρήνες οικιστικής δραστηριότητας, αλλά και τρόπους καλλιέργειας ή μπορεί να σχετίζεται σε ένα βαθμό με γεωμορφολογικούς παράγοντες και τις μεταποθετικές διαδικασίες. Η εικόνα 9 για παράδειγμα αποτυπώνει τις συγκεντρώσεις κεραμεικής σε σχέση με την κατανομή των κοίλων (με μαύρο χρώμα) και κυρτών (με ανοιχτό χρώμα) επιφανειών του εδάφους και μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε το βαθμό στον οποίο η εύρεση κεραμεικής σε ένα σημείο είναι απότέλεσμα διαδικασιών διάβρωσης και μεταφοράς υλικού ή αντίθετα σχετίζεται με υποκείμενες κατασκευές. Εικ. 9 Αποτύπωση κοίλων (με σκούρο) και κυρτών (με ανοιχτό) επιφανειών του εδάφους σε συσχετισμό με την κατανομή της επιφανειακής κεραμεικής 157

8 Η αξιολόγηση της κεραμεικής προκύπτει επίσης μέσα από την ανάπτυξη σχεσιακής βάσης δεδομένων που καταγράφει τα χαρακτηριστικά κάθε όστρακου ως προς τη χρονολόγηση, τη διακόσμηση, τη χρήση των επί μέρους αγγείων, τα τεχνολογικά και κατασκευαστικά χαρακτηριστικά, το βαθμό διάβρωσης και τη κατάσταση διατήρησης του οστράκου και μέσω της σύνδεσης με το GIS επιτρέπει την αποτύπωσή των στοιχείων αυτών σε ένα χωρικό πλαίσιο. Σε σχέση με την εφαρμογή νέων τεχνολογιών στη μελέτη της κεραμεικής θα πρέπει να αναφέρουμε επίσης την πετρογραφική και κατά περίπτωση τη χημική ανάλυση των οστράκων με στόχο την αποκατάσταση του τεχνολογικού προφίλ των επί μέρους θέσεων που εντόπισε η έρευνα και τη διερεύνηση της προέλευσης των πρώτων υλών των κεραμεικών που καταναλώθηκαν στο νησί (Κορδατζάκη, υπό έκδοση). Η διαχείριση του συνόλου των δεδομένων αυτών στο GIS, η κατανόηση της κατανομής των κεραμεικών πυκνοτήτων στο χώρο σε σχέση με τα τοπογραφικά και περιβαλλοντικά χαρακτηριστικά, αλλά και τις σύγχρονες χρήσεις γης στο νησί επιτρέπει την αξιολόγησή τους και μέσω αυτών τη μελέτη της δομής του τοπίου, σε σχέση με οικιστικό σχήμα του νησιού σε διάφορες περιόδους, με τα συστήματα καλλιέργειας και χρήσης γης, όσο και σε σχέση με κοινωνικούς ή πληθυσμιακούς παράγοντες. Στους αρχαίους χρόνους το κέντρο της αρχαίας κατοίκησης εντοπίζεται στο ΝΑ τμήμα του νησιού στον λόφο του Προφήτη Ηλία, όπου τα αρχιτεκτονικά κατάλοιπα στην κορυφή του λόφου μαρτυρούν την παρουσία μικρής κώμης (εικ. 10, 11). Στη δυτική πεδινή ζώνη επικρατεί το αγροτικό τοπίο που σχετίζεται με τη αγροτική εκμετάλλευση της υπαίθρου, ενώ στη θέση Χριστός εντοπίστηκε πύργος της ελληνιστικής εποχής, χωροθετημένος πάνω σε άξονα επικοινωνίας που συνέδεε τον κάμπο στα δυτικά με την ορεινή ενδοχώρα στα ΝΑ (βλ. αναλυτικότερα Σμπόνιας, Farinetti, Κορδατζάκη, υπό έκδοση). Στην εικόνα 10 παρουσιάζεται μία ανάλυση cost-surface που λαμβάνοντας υπόψη τη μορφολογία και την κλίση του εδάφους απότυπώνει την απόσταση που διανύει κανείς από τις επί μέρους αρχαίες θέσεις της Θηρασίας προς την ύπαιθρο όχι γραμμικά αλλά στη βάση του βαθμού δυσκολίας που έχει κανείς για να κινηθεί στο χώρο από ένα σημείο. Εδώ μπορεί να διακρίνει κανείς τη δομή του τοπίου του νησιού και τις διάφορες περιοχές οι Εικ. 10 Cost surface analysis Εικ. 11 Τοπογραφικό της Θηρασίας (σημειώνεται η κατανομή κεραμεικής των κλασικών-ελληνιστικών χρόνων) οποίες θεωρητικά με βάση τη τοπογραφία θα μπορούσαν να είναι υπό εκμετάλλευση από τις αρχαίες θέσεις τις οποίες εντόπισε η έρευνα. Η αγροτική ενδοχώρα της κύριας κώμης του Προφήτη Ηλία διακρίνεται με σαφήνεια στα ΝΑ, ενώ οι διάσπαρτες αγροικίες στα δυτικά καλύπτουν όλη την πεδινή ζώνη με κανονικές αποστάσεις μεταξύ τους. 158

9 Η εικόνα 12 παρουσιάζει μια ανάλυση της συντομότερης διαδρομής από την αρχαία κώμη του Προφήτη Ηλία προς τον κάμπο στα δυτικά. Η ανάλυση δείχνει πως ο συντομότερος δρόμος περνά από τη θέση του Χριστού όπου και ο ελληνιστικός πύργος και επιβεβαιώνει πως ο πύργος αυτός βρίσκονταν πάνω σε κύριο άξονα επικοινωνίας. Ας σημειώσουμε πως η διαδρομή αυτή όπως αποτυπώνεται μέσω της ανάλυσης GIS (shortest path) ταυτίζεται με το σημερινό μονοπάτι (εικ. 11) αλλά και δρόμο που απεικονίζεται σε ιστορικό χάρτη του Barskij το 1745 (η ανάλυση βοηθά ε- πίσης στη συμπλήρωση της διαδρομής του μονοπατιού στα σημεία που αυτό δεν είναι ορατό). Εικ. 12 Ανάλυση συντομότερης διαδρομής (short distance analysis) Η εικόνα 13 παρουσιάζει ένα παράδειγμα σε σχέση με το οικιστικό σχήμα της πρωτοβυζαντινής περιόδου και συγκεκριμένα την περίοδο από τον 7 ο -9 ο αι. μ.χ. όταν οι οικισμοί εγκαταλείπονται και η κατοίκηση συρικνώνεται σε οχυρή θέση στο εσωτερικό του νησιού. Η ανάλυση ορατότητας αποτυπώνει με πράσινο χρώμα τα ορατά σημεία από τον οικισμό. Δείχνει με σαφή τρόπο ότι η θέση του οικισμού δεν ήταν μόνο δυσπρόσιτη στο υψηλότερο τμήμα της απόκρημνης ανατολικής πλαγιάς της καλντέρας, αλλά και κρυμμένη για όποιον πλησίαζε από την ενδοχώρα. Στη διαχρονική μελέτη του τοπίου της Θηρασίας περιλαμβάνεται επίσης η μελέτη του συστήματος γεωργικής παραγωγής σε διάφορες εποχές με την εξέταση του συστήματος καλλιέργειας, την εντατικότητα ή εκτατικότητα με βάση τις τεχνικές γεωργικής παραγωγής και την εργατική δύναμη, τον οικονομικό χαρακτήρα της καλλιέργειας (π.χ. με στόχο της αυτοκατανάλωση ή την εξαγωγή) καθώς και θέματα που σχετίζονται με την αγροτική κοινωνική δομή (π.χ. κατανομή ή καθεστώς ιδιοκτησίας). Εικ. 13 Ανάλυση ορατότητας από τον πρωτοβυζαντινό οικισμό του Κάστρου (με πράσινο οι ορατές περιοχές) Χωροτακτικοί χάρτες αποτυπώνουν την οικιστική και αρχιτεκτονική δραστηριότητα στο νησί και επίσης καταγράφουν τις χωρικές διευθετήσεις της υπαίθρου που συνδέονται με τα συστήματα 159

10 γεωργικής παραγωγής (π.χ. περιφράξεις, σχήματα αγρών, μορφές ανάγλυφου του εδάφους που δημιουργούνται από διευθετήσεις με κυριότερο παράδειγμα το σύστημα των αναβαθμίδων, δίκτυα δρόμων και μονοπατιών καθώς και αποτύπωση κτισμάτων που σχετίζονται με την εκμετάλλευση της υπαίθρου). Η εικόνα 14 παρουσιάζει την αποτύπωση από τον Κ. Αθανασίου στοιχείων όπως αλώνια (κύκλοι), μονοπάτια (κόκκινο), σύγχρονοι δρόμοι (μπλε), εκκλησίες (μπλε), κτηνοτροφικές εγκαταστάσεις (ροζ), λιμνούλες-παγίδες κυνηγιού (γαλάζιο), σύγχρονους οικισμούς (γαλάζιο), χρήσεις γης με βάση την κατανομή των καλλιεργημένων (ανοιχτό πράσινο) και χέρσων χωραφιών (με κίτρινο) καθώς και των αμπελιών ( με σκούρο πράσινο). Για τη μελέτη, τεκμηρίωση και αποτύπωση της αρχιτεκτονικής της Θηρασίας, τον τελευταίο χρόνο άρχισε να εφαρμόζεται μια καινούρια και πρωτοποριακή προσέγγιση η οποία βασίζεται στις τρισδιάστατες απεικονίσεις. Οι τελευταίες ως αντικείμενο μελέτης και παρουσίασης προσδίδουν μία επιπλέον διάσταση στις «παραδοσιακές» δισδιάστατες εικόνες, με αποτέλεσμα να καθίσταται πιο εύκολη η επιστημονική παρατήρηση καθώς αποκαλύπτει με αυτόν τον τρόπο στοιχεία τα οποία διαφορετικά θα έμεναν κρυμμένα. Παρακάτω θα παρουσιαστεί το Photoscan, ένα χαμηλού κόστους λογισμικό το οποίο επιτρέπει την εξαγωγή τρισδιάστατων δεδομένων από φωτογραφίες με μια πολύ απλή διαδικασία (Agisoft LLC, 2010). Ο πυρήνας της τεχνολογίας του προγράμματος προέρχεται από τον τομέα της «υπολογιστικής όρασης» και ονομάζεται «δομή από κίνηση» Εικ. 14 Χρήσεις γης νεοτέρων χρόνων (structure from motion), καθώς και από στερεοαναπαραστατικές τεχνικές. Το μεγάλο πλεονέκτημα αυτών των εργαλείων είναι ότι έχουν ελάχιστα προαπαιτούμενα στην εφαρμογή τους. Αυτό θα φανεί καλύτερα με το παράδειγμα που θα παρουσιαστεί παρακάτω καθώς ούτε ο χρόνος, ούτε ο τόπος και ούτε το μέσο φωτογράφισης διαδραματίζουν ιδιαίτερο ρόλο. Το Photoscan, το οποίο λειτουργεί σε περιβάλλον Windows, χρησιμοποιεί μια σειρά από αρχεία (JPEG, TIFF, PNG, BMP ή MPO) για να δημιουργήσει τρισδιάστατα πλέγματα και υφές πλεγμάτων μ ένα αυτόματο τρόπο. Μολονότι ο χρήστης έχει τη δυνατότητα να επέμβει ποικιλοτρόπως στην διαδικασία επεξεργασίας των δεδομένων, η αναπαράσταση του αντικειμένου μελέτης γίνεται με μία απλή διαδικασία τριών βημάτων. Σε κάθε στάδιο είναι δυνατή η ενεργοποίηση / απενεργοποίηση των φωτογραφιών, η δυνατότητα να κρύψεις (mask) μέρος των φωτογραφιών ή ακόμα και να εισάγεις υφές και πλέγματα τα οποία δημιουργήθηκαν από άλλες εφαρμογές. Η μόνη προϋπόθεση για μια καλή αναπαράσταση είναι η δυνατότητα θέασης ενός σημείου από δύο διαφορετικές ο- πτικές (Agisoft LLC, 2010). Η κύρια εφαρμογή που χρησιμοποιεί το Photoscan, η υπολογιστική όραση, ορίζεται ως η μεθοδολογία η οποία αναπτύσσει μαθηματικές τεχνικές για να ανακτήσει το αντικείμενο μελέτης το τρισδιάστατο σχήμα του μέσα σε μια εικόνα (Szeliski, 2010). Το Photoscan επεξεργάζεται τις εικόνες σε τρία στάδια ως σκηνές τρισδιάστατου περιεχομένου. Στο πρώτο στάδιο πραγματοποιείται η τοποθέτηση των φωτογραφιών στο χώρο. Αυτό γίνεται με την τεχνική «δομή από κίνηση» (structure from motion) (εικ. 15Α). Η τεχνική της «δομής από 160

11 Εικ. 15 Τρισδιάστατη απεικόνιση στερνών των νεοτέρων χρόνων κίνηση» επιτρέπει την ανακατασκευή τρισδιάστατων γεωμετρικών σκηνών από μια σειρά δισδιάστατων εικόνων οι οποίες προήρθαν από φωτογραφίες που είχαν ως στόχο να αποθανατίσουν όσο το δυνατό καλύτερα τη σκηνή αυτή (Fisher et al Szeliski, 2010). Για να το πετύχει αυτό οι αλγόριθμοι της τεχνικής αυτής ανιχνεύουν χαρακτηριστικά στοιχεία της φωτογραφίας όπως παραδείγματος χάρη γεωμετρικές ομοιότητες και στη συνέχεια ελέγχουν την κίνηση αυτών των σημείων μέσα στη σειρά των διαδοχικών εικόνων. Έχοντας αυτές τις πληροφορίες οι θέσεις των χαρακτηριστικών αυτών σημείων μπορούν να υπολογιστούν και τοποθετηθούν σ ένα τρισδιάστατο σύννεφο. Ο ακριβής υπολογισμών των θέσεων της φωτογράφισης αποτελεί επίσης σημαντικό στοιχείο της τεχνικής αυτής (Hartly και Zisserman Szeliski 2010). Κατά το δεύτερο στάδιο δημιουργούνται όλες οι λεπτομέρειες της γεωμετρική σκηνής (εικόνα 15Β). Στο τέλος της φάσης αυτής η σκηνή μας έχει τη μορφή μίας στερεο-κατασκευής. Αν στο πρώτο στάδιο οι αλγόριθμοι της «δομής από κίνηση» δημιουργούν ένα πυκνό σύννεφο από χαρακτηριστικά σημεία, σ αυτό το στάδιο οι αλγόριθμοι δουλεύουν πάνω στις παραμέτρους των πίξελ ώστε να δημιουργήσουν ένα πυκνό δίκτυ (Verhoeven 2011). Στο τελευταίο στάδιο το δίκτυ αυτό παίρνει την υφή από τις φωτογραφίες (εικόνα 15Γ). Με το τέλος του τρίτου σταδίου και τη δημιουργία του τρισδιάστατου μοντέλου ο μελετητής έχει ένα εύρος δυνατοτήτων για να επεξεργαστεί περαιτέρω το αντικείμενο μελέτης του. Η τελική απεικόνιση μπορεί να εξαχθεί σε μορφές αρχείου που είναι συμβατές με το AutoCAD, το 3d studio max ή ακόμα σ ένα pdf αρχείο όπου εκεί έχει το περιεχόμενο μιας τριδιάστατης εικόνας. Στο πρόγραμμα της Θηρασιάς το Photoscan χρησιμοποιήθηκε το καλοκαίρι του 2013 για πρώτη φορά, οπότε και η εφαρμογή του είχε πιο πολύ αναγνωριστικό χαρακτήρα. Χρησιμοποιήθηκε για να αποτυπώσει τρισδιάστατα αρχιτεκτονικά στοιχεία από τον εγκαταλειμμένο οικισμό της Αγριλιάς καθώς και ως εργαλείο τεκμηρίωσης και αποτύπωσης των ανασκαφικών στρωμάτων και της αρχιτεκτονικής στη διάρκεια προετοιμασίας ανασκαφής σε προϊστορική θέση. 161

12 Γεωφυσική Χαρτογράφηση σε επιλεγμένες θέσεις της Θηρασίας (Α. Σαρρής) Στα πλαίσια του ερευνητικού προγράμματος πραγματοποιήθηκαν επίσης γεωφυσικές διασκοπήσεις με στόχο την χαρτογράφηση αρχαιολογικών υπεδάφειων δομών σε θέσεις όπου είχε επισημανθεί αυξημένη πυκνότητα οστράκων από την έρευνα επιφανείας (Εικ. 16: θέσεις Ποταμός, Κοίμηση, Χριστός, Ρίβα, Άγιος Γεώργιος και Ορυχεία). Οι εργασίες πεδίου πραγματοποιήθηκαν με διαφορικά μαγνητόμετρα ροής (Bartington G601 fluxgate gradiometer & Geoscan FM256 gradiometer) και γεωραντάρ (Sensors&Software Noggin Plus) με κεραίες των 250ΜHz (Εικόνα 17). Εικ. 16 Αποτύπωση των θέσεων που διερευνήθηκαν με τις γεωφυσικές τεχνικές στον δορυφορικό χάρτη της περιοχής. Εικ. 17 Λεπτομέρειες από την διεξαγωγή των γεωφυσικών μετρήσεων με το γεωραντάρ (αριστερά) και τις μαγνητικές τεχνικές (δεξιά). Οι μαγνητικές διασκοπήσεις χρησιμοποιούνται για να μετρηθούν μικρές μεταβολές του γήινου μαγνητικού πεδίου και αποβλέπουν στην ανίχνευση της αλλαγής των μαγνητικών ιδιοτήτων του υπεδάφους, η οποία οφείλεται στην παρουσία συγκεκριμένων στόχων που βρίσκονται κάτω από την επιφάνεια του εδάφους. Το γεωραντάρ χρησιμοποιείται ως μία ενεργητική μέθοδος ανίχνευσης στέλνοντας ηλεκτρομαγνητικούς παλμούς στο έδαφος οι οποίοι στην συνέχεια ανακλώνται στα διαφορετικά επίπεδα του υπεδάφους και επιστρέφουν στον δέκτη απεικονίζοντας την στρωματογραφία του εδάφους. Οι διασκοπήσεις πραγματοποιήθηκαν με υψηλή ανάλυση δειγματοληψίας (~1-0,50 x 0,25 m για τις μαγνητικές τεχνικές και 0,5 x 0,025 m για το γεωραντάρ) καλύπτοντας πάνω από 6,000 τετραγωνικά μέτρα. Τα αποτελέσματα των γεωφυσικών ερευνών ήταν ιδιαίτερα ενθαρρυντικά, ιδιαίτερα εάν ληφθεί υπόψη η πολύπλοκη γεωλογία του νησιού αποτελούμενη κυρίως από πυριγενή πετρώματα, καθώς και οι πρόσφατες ανθρωπογενείς παρεμβάσεις στο τοπίο. Η μεθοδολογία της εφαρμογής διαφορετικών γεωφυσικών προσεγγίσεων ήταν ωφέλιμη αφού συνεισέφερε στη καταγραφή διαφορετικών ιδιοτήτων σε σχέση με τους υπεδάφειους στόχους. Τα πιο σημαντικά αποτελέσματα που ενδεχομένως έχουν αρχαιολογικό ενδιαφέρον εντοπίζονται στη Κοίμηση, στα Ορυχεία και στον Άγιο Γεώργιο. Στον Άγιο Γεώργιο οι περισσότερες γραμμικές ανωμαλίες εντοπίζονται από το γεωραντάρ και ενδεχομένως αποτελούν ίχνη παρουσίας παλαιότερων κατασκευών. Εξωτερικά του ναού της Κοίμησης, διάφορα γραμμικά χαρακτηριστικά φαίνεται να σχετίζονται με συνέχειες των επιφανειακών αρχιτεκτονικών δομών που εξαπλώνονται προς τις κρημνώδεις πλαγιές του λόφου κυρίως ανατολικά και νότια του ναού. Αλλά ακόμα και στην εσωτερική αυλή της εκκλησίας, οι μετρήσεις του γεωραντάρ φανέρωσαν μία ορθογώνια κατασκευή (Εικόνα 18α) η οποία ενδεχομένως να αποτελεί αρχαιότερο ναό σύμφωνα με τα αρχιτεκτονικά μέλη που φαίνεται να βρίσκονται in situ σε διάφορα τμήματα της αυλής. Τόσο οι μετρήσεις του γεωραντάρ όσο και οι μετρήσεις της κατακόρυφης βαθμίδας του μαγνητικού πεδίου ήταν επίσης απο- 162

13 Εικ. 18α Αποτελέσματα του γεωραντάρ στην εσωτερική αυλή του ναού της Κοίμησης Εικ. 18β Σύνθεση αποτελεσμάτων γεωμαγνητικών διασκοπήσεων και του γεωραντάρ από την περιοχή των ορυχείων Αλαφούζου καλυπτικές στη περιοχή των Ορυχείων (Ορυχεία Αλαφούζου) όπου έχουμε πλέον σαφείς ενδείξεις της παρουσίας αρχιτεκτονικών κατασκευών της Ύστερης Εποχής του Χαλκού στην ίδια περιοχή που είχαν γίνει οι πρώτες ανασκαφές στο Αιγαίο (Fouqué 1867, 1869) (Εικόνα 18β). Οι υπόλοιπες περιοχές που διερευνήθηκαν στον Ποταμό και στη Ρίβα δεν υπέδειξαν σημαντικά στοιχεία για α- σφαλή ερμηνεία, πέρα από την πιθανή συσχέτιση ορισμένων γεωφυσικών στοιχείων με παλαιότερα όρια ιδιοκτησιών, μονοπάτια ή ακόμα και ίχνη παλαιότερων ρεμάτων. Τα αποσπασματικά δεδομένα δεν επιτρέπουν μία συνολική και ολοκληρωμένη ερμηνεία σε σχέση με την εκτεταμένη επιφανειακή έρευνα που είχε προηγηθεί. Σίγουρα πάντως, η μεγάλη πυκνότητα αρχαιολογικού υλικού (κεραμική και οστράκων) φανερώνει μία συστηματική χρήση του χώρου η οποία θα διερευνηθεί στην επόμενη φάση των γεωφυσικών ερευνών με διασκοπήσεις μεγαλύτερης κλίμακας και κάλυψης. Συνοψίζοντας, οι μέθοδοι της γεωπληροφορικής, συμπεριλαμβανομένων της γεωφυσικής χαρτογράφησης και της δορυφορικής τηλεπισκόπησης, έχουν δώσει μία νέα διάσταση στην αρχαιολογική έρευνα και στο τρόπο διαχείρισης των πολιτισμικών μνημείων. Οι υψηλής ευκρίνειας γεωφυσικές εικόνες του υπεδάφους προσφέρουν επί πλέον ένα μεγάλο εύρος δυνατοτήτων για την αποτύπωση των θαμμένων αρχιτεκτονικών και αρχαιολογικών λειψάνων. Ο συνδυασμός των παραπάνω πληροφοριών με άλλες βάσεις δεδομένων που προέρχονται από αρχαιολογικές έρευνες, περιβαλλοντικές πληροφορίες και κοινωνικο-οικονομικά μοντέλα, ιδιαίτερα μέσω χωρικών αναλύσεων σε περιβάλλον Γεωγραφικών Συστημάτων Πληροφοριών, προσφέρουν πολύτιμα συμπεράσματα όσον αφορά στη διαχρονική χρήση του χώρου. Επιπλέον, στο πλαίσιο του προγράμματος χρησιμοποιούνται πρωτοπόρες τεχνικές που μέσω φωτογραφιών αποτυπώνουν τρισδιάστατα τόσο το φυσικό όσο και το δομημένο χώρο προσφέροντας έτσι ένα δυνατό εργαλείο στους ερευνητές για τη τεκμηρίωση και τη μελέτη του αντικειμένου έρευνας τους. 163

14 Βιβλιογραφία Acheson, Ph.E. & Davies, J.L., Περιφερειακές μελέτες, αρχαιολογική επιφανειακή έρευνα και αρχαιολογία του τοπίου στην Ελλάδα. Στο: Π.Ν. Δουκέλης (επιμ.), Το Ελληνικό Τοπίο. Μελέτες Ιστορικής Γεωγραφίας και Πρόσληψης του Τόπου. Αθήνα: Βιβλιοπωλείον της Εστίας, σ AgiSoft LLC AgiSoft PhotoScan. (ημερομηνία πρόσβασης: 30 Νοεμβρίου 2013). Alcock S. E. & Cherry, J.F. (επιμ.), Side-by-side survey: Comparative regional studies in the Mediterranean region. Oxford: Oxbow Books. Bintliff, J.L. & Sbonias, K. (επιμ.), Reconstructing Past Population Trends in Mediterranean Europe (3000 BC - AD 1800). The Archaeology of Mediterranean Landscapes 1, Oxford: Oxbow Books Βουγιουκαλάκης, Γ., Η μινωική έκρηξη και ο κόσμος του Αιγαίου, Αλς 4, Conolly, J. & M. Lake, Geographic Information Systems in Archaeology. Cambridge Manuals in Archaeology, Cambridge. Fisher, R., Dawson-Howe, K., Fitzgibbon, A., Robertson, C., Trucco, E Dictionary of Computer Vision and Image Processing. Hoboken: John Wiley & Sons. Fouqué, Ferdinand Premier Rapport Sur Une Mission Scientifique à L île Santorin. Vol. 4. Fouqué, Ferdinand Une Pompéi Antéhistorique. Revue Des Deux Mondes, 83: Gillings, M. & Wheatley, D., Spatial Technology and Archaeology: The archaeological applications of GIS. London: Taylor and Francis. Hartley, R., Zisserman, A Multiple View Geometry in Computer Vision. Cambridge: Cambridge University Press. Κορδατζάκη, Γ., υπό έκδοση. Θηραϊκή και Εισηγμένη Κεραμική στην Προϊστορική Θέση 3 της Θηρασίας. Προκαταρκτική Τεχνολογική Εξέταση. Στο: Πρακτικά Επιστημονικής Συνάντησης «Διαχρονικοί Νησιωτικοί Πολιτισμοί: Η περίπτωση της Θηρασίας», Θήρα. Martin, D., Geographical Information Systems: Socioeconomic Applications. London: Routledge. Pichler, H. & Kussmaul, S., 1969/70. Geological Map of the Santorini Islands. Σμπόνιας, Κ.,. Ε. Farinetti, Γ. Κορδατζάκη, υπό έκδοση. Η αρχαιολογική έρευνα επιφανείας στη Θηρασία ( ): τα πρώτα αποτελέσματα. Στο: Πρακτικά Επιστημονικής Συνάντησης «Διαχρονικοί Νησιωτικοί Πολιτισμοί: Η περίπτωση της Θηρασίας», Θήρα. Szeliski, R Computer Vision: Algorithms and Applications. London: Springer. Verhoeven, G., Taking Computer Vision Aloft Archaeological Three-dimensional Reconstructions from Aerial Photographs with PhotoScan. Archaeological Prospection 18,