ΠΡΟΛΟΓΟΣ ΕΠΙΜΕΛΗΤΗ Τον Οκτώβριο του 2010, 65 εγγεγραμμένοι σύνεδροι παρουσίασαν 50 πρωτότυπες εργασίες στη διάρκεια του 2 ου Συμποσίου ARCH_RNT - Αρχαιολογική Έρευνα και Νέες Τεχνολογίες που διοργανώθηκε και φιλοξενήθηκε από το Εργαστήριο Αρχαιομετρίας του Τμήματος Ιστορίας, Αρχαιολογίας και Διαχείρισης Πολιτισμικών Αγαθών του Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου, στη Σχολή Ανθρωπιστικών Επιστημών και Πολιτισμικών Σπουδών της Καλαμάτας.. Ο τόμος περιέχει 26 εργασίες οι οποίες υποβλήθηκαν για κρίση και έκδοση στα Πρακτικά του Συμποσίου. Οι εργασίες αναφέρονται στο σύνολο των θεματικών της σύγχρονης αρχαιολογικής έρευνας και συγκεκριμένα στις γεωφυσικές διασκοπήσεις, τις εφαρμογές των ΓΠΣ και υπολογιστικών συστημάτων, τις απόλυτες χρονολογήσεις, τον χαρακτηρισμό και τις αναλύσεις αντικειμένων και υλικών της πολιτιστικής κληρονομιάς, στις σύγχρονες προσεγγίσεις της επιστήμης της συντήρησης, ανάδειξης και προστασίας. Με αυτή την σειρά εμφανίζονται στα περιεχόμενα του τόμου. Από τη θέση αυτή θα ήθελα να ευχαριστήσω όλα τα μέλη της Επιστημονικής Επιτροπής για την συμβολή τους στην κρίση των εργασιών αλλά, και σημαντικά, τα μέλη της Γραμματειακής Υποστήριξης, Μ. Παπαγεωργίου και Μ. Καπαρού για την ενεργό και άοκνη συμβολή τους έως την τελική μορφοποίησή τους. Ο επιμελητής και πρόεδρος της Οργανωτικής Επιτροπής Επίκουρος Καθηγητής Νίκος Ζαχαριάς Καλαμάτα, 2012
ΠΙΝΑΚΑΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΩΝ ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΣΤΟ ΛΟΦΟ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΝΟΤΙΑ ΤΗΣ ΣΠΑΡΤΗΣ GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS AT AGIOS VASSILEIOS HILL SOUTH OF SPARTA G.N. TSOKAS, A. STAMPOLIDIS, BORIS DI FIORE, A. VASSILOGAMVROU...ΣΕΛ. 11 ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΣΕ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΗ ΘΕΣΗ ΣΤΟ ΧΙΛΙΟΜΟΔΙ ΚΟΡΙΝΘΙΑΣ GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS AT AN ARCHEOLOGICAL SITE IN CHILIOMODI OF CORINTH PREFECTURE Γ.Ν. ΤΣΟΚΑΣ, Γ. ΒΑΡΓΕΜΕΖΗΣ, Α. ΣΤΑΜΠΟΛΙΔΗΣ, Η. ΦΙΚΟΣ, Π. ΤΣΟΥΡΛΟΣ, Ε. ΚΟΡΚΑ...ΣΕΛ.27 ΨΗΦΙΑΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΑΝΑΣΚΑΦΙΚΗ ΕΡΕΥΝΑ: ΜΙΑ ΝΕΑ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ ΣΤΗΝ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΚΑΙ ΤΗΝ ΕΡΜΗΝΕΙΑ ΤΩΝ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΩΝ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕ ΤΗ ΧΡΗ- ΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΩΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ Σ. ΤΣΙΠΙΔΗΣ, Μ. ΚΑΤΣΙΑΝΗΣ, Κ. ΚΩΤΣΑΚΗΣ, Α. ΚΟΥΣΟΥΛΑΚΟΥ... ΣΕΛ.49 ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΨΗΦΙΟΠΟΙΗΣΗΣ ΚΑΙ ΓΕΩΓΡΑΦΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ ΓΙΑ ΤΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΤΩΝ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΏΝ ΧΩΡΩΝ ΚΑΙ ΜΝΗΜΕΙΩΝ ΤΟΥ ΝΟΜΟΥ ΑΙ- ΤΩΛΟΑΚΑΡΝΑΝΙΑΣ Γ. ΣΤΑΜΑΤΗΣ...ΣΕΛ.57 ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙ ΕΙΚΟΝΙΚΗ ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΤΗΤΑ ΣΤΗΝ ΑΡΧΑΙΑ ΜΕΣΣΗΝΗ: ΟΙ ΠΕΡΙΠΤΩΣΕΙΣ ΤΟΥ ΑΣΚΛΗΠΙΕΙΟΥ ΚΑΙ ΤΟΥ ΑΝΑΚΤΟΡΟΥ ΤΟΥ ΝΕΣΤΟΡΑ Μ. ΜΠΑΡΔΑΝΗ, Ι. ΓΙΑΝΝΑΚΟΠΟΥΛΟΥ...ΣΕΛ.67 ΠΕΡΙΒΑΛΛΟΝΤΙΚΗ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ: ΤΑ ΝΕΩΤΕΡΑ ΔΕΔΟΜΕΝΑ Λ. ΚΑΡΑΛΗ...ΣΕΛ. 79 APPLICATION OF ARCHAEO-ENVIRONMENTAL METHODS FOR THE DETECTION OF NATURAL AND ANTHROPOGENIC CHANGES IN MESSENIA L. KARALI, C. SALIARI, E. SPYROPOULOU... ΣΕΛ.85 THE CONTRIBUTION OF NEW TECHNOLOGIES IN ARCHAEOLOGY: GOALS & ISSUES D. TSIAFAKI...ΣΕΛ.93 Η ΨΗΦΙΑΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΝΑ ΧΡΗΣΙΜΟ ΕΡΓΑΛΕΙΟ ΣΤΗΝ ΤΕΚΜΗΡΙΩΣΗ ΤΩΝ ΕΡΓΩΝ ΤΕΧΝΗΣ Β. ΚΟΚΛΑ, Α. ΨΑΡΡΟΥ, Β. ΚΩΝΣΤΑΝΤΙΝΟΥ...ΣΕΛ.99 METHODS AND TOOLS FOR THE STUDY OF ARTIFICIAL ILLUMINATION IN ANTIQUI- TY D. MOULOU, N. BISKETZIS, CH. TSELONIS, D. EGGLEZOS, O. FILIPPOPOULOU, F.V.TOPALIS... ΣΕΛ.107 MIA ΑΠΛΗ ΜΕΘΟΔΟΣ ΜΕΤΡΗΣΗΣ ΤHΣ ΘΕΡΜΟΦΩΤΑΥΓΕΙΑΣ ΜΕΤΑΞΥ 77 Ο Κ ΚΑΙ 300 Ο Κ Γ. ΚΙΤΗΣ... ΣΕΛ. 115
ΑNΩΝΥΜΟ ΣΠΗΛΑΙΟ ΣΧΙΣΤΟΥ ΚΕΡΑΤΣΙΝΙΟΥ: XΡΟΝΟΛΟΓΗΣΗ ΔΕΙΓΜΑΤΩΝ ΟΨΙΑΝΟΥ ΑΠΟ ΣΤΡΩΜΑΤΑ ΤΟΥ ΑΝΩΤΕΡΟΥ ΠΛΕΙΣΤΟΚΑΙΝΟΥ ΚΑΙ ΤΩΝ ΑΡΧΩΝ ΤΟΥ ΟΛΟΚΑΙΝΟΥ ΜΕ ΤΗ ΜΕΘΟΔΟ SIMS-SS ANONYMOUS CAVE OF SCHISTO AT KERATSINI: DATING OF OBSIDIAN SAMPLES ORI- ENTED FROM LATE PLEISTOCENE-EARLY HOLOCENE DEPOSITS WITH THE SIMS-SS METHOD F. ΜAVRIDIS, Ν. LASKARIS, Α. PAPADEA, Ο. ΑPOSTOLIKAS, Κ. ΤRANTALIDOU, G. ΚOTZAMANI, P. KARKANAS, Υ. MANIATIS, Ι. LIRITZIS, L. ΚORMAZOPOULOU... ΣΕΛ.121 ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΓΥΑΛΙΝΩΝ ΧΑΝΤΡΩΝ ΑΠΟ ΤΟ ΠΑΛΑΤΙ ΤΟΥ ΝΕΣΤΟΡΑ ΣΤΗΝ ΠΥΛΟ ΜΕ ΦΘΟΡΙΣΜΟΜΕΤΡΙΑ ΑΚΤΙΝΩΝ-Χ J.M. MURPHY, K. ΠΟΛΥΚΡΕΤΗ, Β. ΚΑΝΤΑΡΕΛΟΥ, A.Γ. ΚΑΡΥΔΑΣ... ΣΕΛ. 133 BIOARCHAEOLOGICAL EVIDENCE FOR SOCIAL DIFFERENTIATION IN THE HEALTH AND DIET OF MYCENAEAN PYLOS A. PAPATHANASIOU, L.A. SCHEPARTZ, M.P. RICHARDS, E. MALAPANI... ΣΕΛ.143 ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΥΑΛΩΔΩΝ ANTIKEΙΜΕΝΩΝ ΤΗΣ ΜΥΚΗΝΑΪΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΡΓΟΛΙΔΑ: ΠΡΩΤΕΣ ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ Μ. ΚΑΠΑΡΟΥ, Ν. ΖΑΧΑΡΙΑΣ... ΣΕΛ. 153 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΤΙΚΗ ΜΕΛΕΤΗ ΓΥΑΛΙΝΩΝ ΑΓΓΕΙΩΝ ΤΗΣ ΥΣΤΕΡΗΣ ΑΡΧΑΙΟΤΗΤΑΣ: ΣΥΛΛΟΓΕΣ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ ΚΑΙ ΜΑΓΝΗΣΙΑΣ M. ΠΑΠΑΓΕΩΡΓΙΟΥ, Ν. ΖΑΧΑΡΙΑΣ... ΣΕΛ.163 ΜΕΛΕΤΗ ΔΙΑΚΟΣΜΗΤΙΚΩΝ ΧΡΩΣΤΙΚΩΝ ΑΡΧΑΪΚΗΣ ΚΕΡΑΜΙΚΗΣ ΑΠΟ ΤΗ ΘΗΒΑ. ΣΥΜΒΟΛΗ ΣΤΗΝ ΕΞΑΚΡΙΒΩΣΗ ΤΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ Γ. ΜΑΣΤΡΟΘΕΟΔΩΡΟΣ, Ν. ΖΑΧΑΡΙΑΣ, Κ.Γ. ΜΠΕΛΤΣΙΟΣ, Β. ΑΡΑΒΑΝΤΙΝΟΣ, Κ. ΚΑΛΛΙΓΑ, Δ. ΟΙΚΟΝΟΜΟΥ... ΣΕΛ. 171 NEW EVIDENCE ON ANCIENT MINING FROM LEKANI AND METAL PRODUCTION FROM AGHIOS ANTONIOS, THASOS S. PAPADOPOULOS, N. NERANTZIS... ΣΕΛ. 177 A STUDY OF ARTIFACTS OF SEMIPRECIUS STONES USING RAMAN SPECTROSCOPY TH. KATSAROS, E. MERAMVELIOTAKI, TH. GANETSOS, N. LASKARIS... ΣΕΛ. 183 ASSESSMENT OF CLEANING INTERVENTIONS ON MARBLE SURFACES USING A FUZZY MODEL E.T. DELEGOU, M. KONSTANTINIDOY, C. KIRANOUDIS, A. MOROPOULOU... ΣΕΛ. 189 ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΥΠΟΣΤΡΩΜΑΤΩΝ ΕΠΙΔΑΠΕΔΙΩΝ ΨΗΦΙΔΩΤΩΝ ΕΛΛΗΝΙΣΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΡΩΜΑΙΚΗΣ ΠΕΡΙΟΔΟΥ Ι. ΠΑΠΑΓΙΑΝΝH, Β. ΠΑΧΤΑ... ΣΕΛ. 199 WORKING WITH EXCAVATED ORGANIC MATERIALS IN GREECE: PROBLEMS, APPROACHES, STRATEGIES M. MERTZANI... ΣΕΛ. 207 ΑΝΑΛΥΣΗ ΕΛΛΗΝΙΣΤΙΚΟΥ ΥΦΑΣΜΑΤΟΣ ΑΠΟ ΤΟ ΘΥΡΡΕΙΟ ΑΙΤΩΛΟ-ΑΚΑΡΝΑΝΙΑΣ ΜΕ SEM-EDX B. ΣΤΑΙΚΟΥ, Γ. ΦΑΚΟΡΕΛΛΗΣ... ΣΕΛ. 213
ΦΥΣΙΚΟ-ΧΗΜΙΚΟΣ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΘΡΑΥΣΜΑΤΩΝ ΕΛΕΦΑΝΤΟΔΟΝΤΟΥ ΤΗΣ ΕΞΩΤΕΡΙΚΗΣ ΕΠΕΝΔΥΣΗΣ ΕΝΟΣ ΥΣΤΕΡΟΡΩΜΑΪΚΟΥ ΑΠΟΘΗΚΕΥΤΙΚΟΥ ΚΙΒΩΤΙΔΙΟΥ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΝΑΣΚΑΦΗ ΤΗΣ ΑΡΧΑΙΑΣ ΕΛΕΥΘΕΡΝΑΣ ΣΤΗΝ ΚΡΗΤΗ Π. ΜΑΡΙΝΟΥ, Γ. ΦΑΚΟΡΕΛΛΗΣ, Σ. ΜΠΟΓΙΑΤΖΗΣ, ΑΙΚ. ΜΑΛΕΑ... ΣΕΛ. 219 ΜΕΘΟΔΟΙ ΑΝΑΓΝΩΡΙΣΗΣ ΚΑΙ ΑΝΑΛΥΣΗΣ ΟΡΓΑΝΙΚΩΝ ΥΛΙΚΩΝ ΦΥΤΙΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ: ΚΑΛΑΘΙΑ, ΨΑΘΕΣ, ΣΧΟΙΝΙΑ A. ΠΑΓΑΝΟΥ, Μ. ΠΕΤΡΟΥ... ΣΕΛ. 225 Η ΧΡΗΣΗ ΜΙΚΡΟΣΚΟΠΙΚΩΝ ΤΕΧΝΙΚΩΝ ΣΤΗ ΜΕΛΕΤΗ ΤΗΣ ΠΑΘΟΛΟΓΙΑΣ ΕΝΥΔΡΟΥ ΠΑΛΑΙΟΝΤΟΛΟΓΙΚΟΥ ΞΥΛΟΥ 7.000.000 ΕΤΩΝ Μ. ΠΕΤΡΟΥ, Α. ΠΟΥΡΝΟΥ... ΣΕΛ. 231
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΕΛΟΠΟΝΝΗΣΟΥ 2 nd ARCH_RNT Archaeological Research and New Technologies ΓΕΩΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΣΚΟΠΗΣΗ ΣΕ ΑΡΧΑΙΟΛΟΓΙΚΗ ΘΕΣΗ ΣΤΟ ΧΙΛΙΟΜΟΔΙ ΚΟΡΙΝΘΙΑΣ GEOPHYSICAL INVESTIGATIONS AT AN ARCHEOLOGICAL SITE IN CHILIOMODI OF CORINTH PREFECTURE Γ.Ν. ΤΣΟΚΑΣ 1*, Γ. ΒΑΡΓΕΜΕΖΗΣ 1, Α. ΣΤΑΜΠΟΛΙΔΗΣ 1, Η. ΦΙΚΟΣ 1, Π. ΤΣΟΥΡΛΟΣ 1 και Ε. ΚΟΡΚΑ 2 (gtsokas@geo.auth.gr) 1 Εργαστήριο Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής, Τμήμα Γεωλογίας, Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης 2 Διεύθυνση Αρχαιοκαπηλίας, Υπουργείο Πολιτισμού, Αθήνα * To Whom all correspondence should be addressed ΠΕΡΙΛΗΨΗ. Στην εργασία αυτή περιγράφεται ο τρόπος διεξαγωγής και τα αποτελέσματα της έρευνας με μεθόδους γεωφυσικής διασκόπησης, η ο- ποία πραγματοποιήθηκε σε αρχαιολογική θέση στο Χιλιομόδι Κορίνθιας. Ο στόχος της γεωφυσικής έρευνας ήταν η ανίχνευση τυχόν υπαρχόντων, αλλά μη ορατών αρχαιοτήτων, και η κατά το δυνατόν χαρτογράφησή τους. Εξαιτίας των συνθηκών στο χώρο έρευνας, για την πραγματοποίηση της χρησιμοποιήθηκαν σχεδόν όλες οι γεωφυσικές μέθοδοι που εφαρμόζονται για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση θαμμένων αρχαίων οικοδομικών λειψάνων. Τα δεδομένα της ηλεκτρικής χαρτογράφησης, μετά την επεξεργασία τους παρουσιάζονται υπό μορφή εικόνων κατανομής του τεφρού χρώματος και αποκαλύπτουν κατόψεις αρχαίων οικοδομικών λειψάνων. Η διασκόπηση με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους διεξήχθη επί τής ασφαλτόστρωσης των δρόμων που παρεμβάλλονται στο χώρο έρευνας. Οι οριζόντιες τομές κατανομής του πλάτους του ηλεκτρομαγνητικού σήματος δίνουν επίσης ενδείξεις ύπαρξης θαμμένων αρχαιοτήτων. Τέλος, ηλεκτρικές τομογραφίες πραγματοποιήθηκαν σε επιλεγμένα σημεία, όπου είχαν εντοπιστεί στόχοι από την ηλεκτρική χαρτογράφηση. Σε δύο περιπτώσεις, το αποτέλεσμά τους απεικονίζει τρισδιάστατα τις υπεδάφιες αντιστατικές δομές. ΕΙΣΑΓΩΓΗ. Η παρούσα εργασία περιγράφει τον τρόπο διεξαγωγής και τα αποτελέσματα της έρευνας με μεθόδους γεωφυσικής διασκόπησης, η οποία πραγματοποιήθηκε σε αρχαιολογική θέση στο Χιλιομόδι Κορίνθιας. Ο στόχος της έρευνας είναι η ανίχνευση θαμμένων αρχαιοτήτων και η κατά το δυνατόν χαρτογράφησή τους. Για την πραγματοποίηση της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν σχεδόν όλες οι γεωφυσικές μέθοδοι που εφαρμόζονται για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση θαμμένων αρχαίων οικοδομικών λειψάνων. Η προσέγγιση αυτή κρίθηκε αναγκαία εξαιτίας των συνθηκών στο χώρο έρευνας. Η έρευνα εντόπισε πολλές υ- πεδάφιες δομές που πιθανά είναι θαμμένα αρχαία αρχιτεκτονικά λείψανα. Οι μετρήσεις πεδίου άρχισαν την 20 η Οκτωβρίου 2009 και διήρκεσαν μέχρι και την 22 η Οκτωβρίου. Η παρέμβαση έγινε χωρίς να ε- πηρεαστεί ο χώρος, δηλαδή με πλήρως μη καταστροφικό τρόπο. Για την πραγματοποίηση της έρευνας συνεργαστήκαμε με τους αρχαιολόγους κ. Παρασκευή Ευαγγέλογλου, κ. Δη-
28 Archaeological Research and New Technologies μοσθένη Κεχαγιά, κ. Νίκη Οικονομοπούλου και τον κ. Γεώργο Γεωργακόπουλο. Για την πολύτιμη βοήθειά τους κατά τις εργασίες πεδίου και τη γενικότερη συνεργασία, τους ευχαριστούμε θερμά. Σύντομη περιγραφή των μεθόδων διασκόπησης που χρησιμοποιήθηκαν: Οι μέθοδοι γεωφυσικής διασκόπησης εφαρμόζονταιστην εξερεύνηση αρχαιολογικών χώρων σε παγκόσμια κλίμακα και αναφέρονται ως βασικά εισαγωγικά θέματα σε όλα τα αναγνώσματα της αρχαιολογικής επιστήμης. Στηρίζονται στο γεγονός ότι οι αρχαιότητες αποτελούν διαταράξεις στην ομοιογένεια των ανωτέρων στρωμάτων της Γης και επομένως προκαλούν ανωμαλίες σε φυσικά ή τεχνητά πεδία. Οι α- νωμαλίες αυτές καταγράφονται με τη βοήθεια κατάλληλων οργάνων, επεξεργάζονται βάσει διεθνώς παραδεκτών μεθόδων και τελικά παρουσιάζεται μια χαρτογράφηση των υπεδάφιων αρχιτεκτονικών λειψάνων. Η χρησιμότητα των χαρτών αυτών στην αρχαιολογική έρευνα είναι προφανής. Ο ανασκαφέας αρχαιολόγος μπορεί να κατευθύνει επιλεκτικά τη έρευνά του, να εξαγάγει συμπεράσματα και στη συνέχεια να τα προεκτείνει για όλη την περιοχή που μελετά στηριζόμενος στο γεωφυσικό χάρτη. Η εφαρμογή των μεθόδων αυτών γίνεται σε πολύ σύντομο χρονικό διάστημα και με μικρό κόστος. Καλύπτονται δε με τον τρόπο αυτό μεγάλες σχετικά εκτάσεις. Συνήθως, από τις μεθόδους αυτές επιλέγονται οι καταλληλότερες ανάλογα με τον χώρο έ- ρευνας και τα χαρακτηριστικά των στόχων. Στη συγκεκριμένη περίπτωση, χρησιμοποιήθηκαν σχεδόν όλες οι μέθοδοι. Στην προσέγγιση αυτή είχαμε ήδη καταλήξει από διερευνητική επίσκεψη και τις αρχικές συζητήσεις των συνθηκών της έρευνας. Τα παραπάνω συνέτειναν στην εκτίμηση των παραμέτρων της γεωφυσικής έρευνας, όχι μόνο ως προς την επιλογή των μεθόδων. Δηλαδή, η κατόπτευση αυτή του χώρου οδήγησε και στον καθορισμό παραμέτρων όπως το βήμα της χωρικής δειγματοληψίας, τη διάταξη ηλεκτροδίων που θα έπρεπε να χρησιμοποιηθεί, την απόσταση των ηλεκτροδίων μεταξύ τους και άλλων. Σημαντικό ρόλο στον καθορισμό των παραμέτρων έπαιξε και η συζήτηση σχετικά με τις αναμενόμενες υπεδάφιες δομές. Η ηλεκτρική χαρτογράφηση ως μέσο εντοπισμού και αποτύπωσης θαμμένων αρχαιοτήτων: Η ηλεκτρική μέθοδος ονομάζεται επίσης και μέθοδος της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης ή μέθοδος συνεχούς ρεύματος. Συνίσταται στην εισαγωγή ρεύματος στη Γη με τη βοήθεια δύο ηλεκτροδίων και στην μέτρηση της διαφοράς δυναμικού σε δύο άλλα. Μπορούμε έτσι να έχουμε μια μέτρηση της αντίστασης, η οποία μπορεί να αναχθεί σε τιμή ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης του χώρου που δειγματοληπτείται μέσω μιας μαθηματικής σχέσης. Η ποσότητα την οποία μετρούμε ονομάζεται φαινόμενη ειδική ηλεκτρική αντίσταση γιατί αλλάζει όταν αλλάζει η γεωμετρία της διάταξης μέτρησης. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η Γη είναι ανομοιογενής και ανισότροπη (Tsokas 1980). Οι ειδικές ηλεκτρικές αντιστάσεις στο υπέδαφος εξαρτώνται άμεσα από την τιμή της υ- γρασίας που υπάρχει στους πόρους και τα διάκενα των σχηματισμών και των δομών. Επομένως, εξαρτώνται άμεσα από το πορώδες των υλικών αυτών, δηλαδή έμμεσα από την ποιότητά τους. Αυτό αποτελεί και την αρχή λειτουργίας της μεθόδου, εφόσον μπορούμε να ανιχνεύσουμε στο υπέδαφος δομές που παρουσιάζουν διαφορετικές ειδικές αντιστάσεις. Για κάθε μέτρηση της φαινόμενης αντίστασης απαιτούνται τέσσερα ηλεκτρόδια τοποθετημένα στην επιφάνεια του εδάφους. Ο τρόπος με τον οποίο αυτά διατάσσονται στην επιφάνεια του εδάφους καθορίζει και το μαθηματικό τύπο που θα χρησιμοποιηθεί για να εξαχθεί η τιμή της φαινόμενης ειδικής ηλεκτρικής α- ντίστασης (Parasnis 1997). Στην παρούσα έ- ρευνα, τα ηλεκτρόδια τοποθετήθηκαν έτσι, ώστε να σχηματίζεται η διάταξη διδύμου ηλεκτροδίου. Στην διάταξη αυτή χρησιμοποιούνται δύο ζεύγη ηλεκτροδίων, από τα οποία το ένα είναι σταθερό (αναφοράς) σε μία συγκεκριμένη απόσταση από την κάνναβο που υλοποιείται στην υπό έρευνα περιοχή, και το άλλο ζεύγος είναι κινητό (Aspinall and Lynam 1973). Τα δίπολα δεν απαρτίζονται από ομόλογα ηλεκτρόδια, αλλά από ένα ηλε-
Archaeological Research and New Technologies 29 κτρόδιο ρεύματος και ένα δυναμικού όπως φαίνονται στο σχήμα (1). Πραγματοποίηση ηλεκτρικής διασκόπησης αρχαιολογικών χώρων: Κατά την πραγματοποίηση της ηλεκτρικής χαρτογράφησης υλοποιείται αρχικά ένας κάνναβος στο έδαφος, ο οποίος έχει συνήθως τετραγωνικά κελιά διαστάσεων 20Χ20 m 2. Η κατάτμηση αυτή προσφέρει ευελιξία στη δυνατότητα κάλυψης του προς έρευνα χώρου. Στη συνέχεια υλοποιείται λεπτομερής κάνναβος σε κάθε τετράγωνο χωριστά, ο οποίος έχει συνήθως ισοδιάσταση 1 ή 0,5 m. Τα ηλεκτρόδια του ενός ζεύγους ευρίσκονται στερεά τοποθετημένα στο πλαίσιο για το οποίο έγινε λόγος προηγούμενα. Σχήμα 1: Σχηματική παράσταση της διάταξης διδύμου ηλεκτροδίου (Tsokas et al. 1993). Σε ίση απόσταση μεταξύ τους, αλλά όχι σταθερή, τοποθετούνται τα ακίνητα ηλεκτρόδια. Αυτά όμως πρέπει να είναι αρκετά μακριά από τον εκάστοτε κάνναβο (τετράγωνο) μετρήσεων έτσι, ώστε η απόσταση αυτή να θεωρείται άπειρη. Ο χειριστής κινείται κατά μήκος παράλληλων οδεύσεων, βουστροφηδόν (zig- zag) (Τσόκας κ.ά. 2006; Tsokas et al. 2007). Μετά το πέρας των μετρήσεων σ ένα κελί, οι μετρήσεις συνεχίζονται σε κάποιο διπλανό του εφόσον το μήκος του καλωδίου, το οποίο συνδέει το όργανο με τα ακίνητα ηλεκτρόδια, το επιτρέπει. Τα αρχαία λείψανα που είναι θαμμένα στο υπέδαφος, εφόσον έχουν μεγαλύτερη ειδική αντίσταση από τον περιβάλλοντα εδαφικό σχηματισμό, θα αναγκάσουν το μεγαλύτερο τμήμα του ρεύματος να κινηθεί γύρω τους. Οι διαδρομές αυτές ροής του ρεύματος (σχ. 1) είναι μεν μακρύτερες αλλά είναι πιο «εύκολες». Επομένως, η παρουσία των αρχαιοτήτων θα διαταράξει την κανονική μορφή της ακτινικής ροής του ρεύματος από το ηλεκτρόδιο υψηλότερου δυναμικού (Α) προς αυτό με το χαμηλότερο (Β). Αυτό σημαίνει ότι, στην περιοχή του αρχαίων λειψάνων θα έχουμε μειωμένη πυκνότητα ρεύματος και κατά συνέπεια αυξημένη βαθμίδα δυναμικού. Η βαθμίδα δυναμικού θα είναι αυξημένη και στην επιφάνεια επάνω από τις αρχαιότητες και τη μετράμε με τα ηλεκτρόδια δυναμικού (Μ και Ν). Με άλλα λόγια, στην επιφάνεια θα καταγράψουμε μεγαλύτερη αντίσταση, αφού μετράμε διαφορές δυναμικού και τις διαιρούμε με το ρεύμα που βάλλαμε στη γη. Από την άλλη μεριά, αν οι αρχαιότητες είναι περισσότερο αγώγιμες από το περιβάλλον που φιλοξενούνται, τότε το ρεύμα ρέει πιο εύκολα μέσα από αυτές. Έτσι, όπου υπάρχουν οι αγώγιμες αυτές δομές στο υπέδαφος, η πυκνότητα του ρεύματος αυξάνει και μειώνεται η βαθμίδα του δυναμικού. Τότε δημιουργούνται αρνητικές «ανωμαλίες» στην επιφάνεια του ε- δάφους. Λείψανα αρχαίων κατασκευών είναι και τα αρχαία λαξεύματα στο τότε φυσικό έδαφος (τάφροι, αποθέτες). Αυτές οι δομές εμφανίζονται συνήθως περισσότερο αγώγιμες από τους εδαφικούς σχηματισμούς που τις περιβάλλουν και ως εκ τούτου προκαλούν αρνητικά ηλεκτρικά σήματα. Αν χρησιμοποιείται άλλη διάταξη, εκτός της διδύμου ηλεκτροδίου, η έρευνα πραγματοποιείται με τρόπο παρόμοιο με αυτόν που περιγράφηκε παραπάνω. Πάντοτε στερεώνουμε τα κινούμενα ηλεκτρόδια σε μια δοκό έτσι, ώστε οι αποστάσεις μεταξύ τους να παραμένουν σταθερές. Οι μετρήσεις γίνονται πάντοτε σε ισαπέχουσες παράλληλες οδεύσεις, με απόσταση μεταξύ τους και βήμα μέτρησης που καθορίζονται από την επιθυμητή οριζόντια διακριτική ικανότητα. Είναι φανερό ότι, η διεξαγωγή μιας ηλεκτρικής διασκόπησης για να χαρτογραφηθούν οι μεταβολές της αντίστασης του υπεδάφους συνεπάγεται τη λήψη ενός
30 Archaeological Research and New Technologies πολύ μεγάλου αριθμού μετρήσεων. Κατά συνέπεια απαιτείται σημαντική χειρωνακτική προσπάθεια, η οποία μετριάστηκε αρκετά με την εισαγωγή πλαισίων. Στοχεύοντας στη περαιτέρω μείωση της χειρωνακτικής δουλειάς, αλλά ταυτόχρονα και στη συντόμευση του χρόνου πραγματοποίησης των μετρήσεων, αναπτύχθηκαν αυτοματοποιημένα συστήματα όπου το πλαίσιο ρυμουλκείται με κάποιο τρόπο και τα ηλεκτρόδια έχουν τη μορφή μεταλλικών τροχών ή τροχών με στερεωμένα επάνω τους μεταλλικά καρφιά. Τα συστήματα αυτά είναι ικανά να πετύχουν πολύ πυκνή δειγματοληψία και επομένως να μας παρέχουν πάρα πολλή καλή οριζόντια διακριτική ικανότητα. Μειονεκτούν ως προς το ότι δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε όλους τους τύπους εδαφών. Τομογραφία ειδικής αντίστασης: Σύμφωνα με την μέθοδο της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης, πρέπει να χρησιμοποιηθούν δύο ηλεκτρόδια ρεύματος (θετικός και αρνητικός πόλος) για τη διοχέτευση ρεύματος στο υπέδαφος, ενώ ταυτόχρονα χρησιμοποιούνται δύο διαφορετικά ηλεκτρόδια (probes) για τη μέτρηση της πτώσης του δυναμικού, δηλαδή κάθε μέτρηση απαιτεί συνολικά τέσσερα ηλεκτρόδια. Το βάθος στο οποίο η κάθε μέτρηση μπορεί να «φθάσει» εντός του εδάφους μπορεί να ελέγχεται με τη ρύθμιση της απόστασης μεταξύ των ηλεκτροδίων. Γενικά το βάθος διείσδυσης αυξάνεται όσο μεγαλώνει η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων. Βάσει αυτών των αρχών, είναι δυνατόν να πραγματοποιηθεί μια σειρά μετρήσεων (όδευση), αυξάνοντας την απόσταση των ηλεκτροδίων, προκειμένου να ληφθεί μια ένδειξη της διακύμανσης της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης του εδάφους της υπό μελέτη περιοχής, τόσο προς την εγκάρσια, όσο και προς την κατακόρυφη κατεύθυνση. Όπως συμβαίνει σε κάθε γεωφυσική τεχνική, οι μετρήσεις αυτές (επονομαζόμενες φαινόμενης ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης) δεν παρέχουν μια άμεσα αναγνώσιμη «εικόνα» της υπεδάφιας κατάστασης, αλλά απλώς το ολοκληρωμένο αποτέλεσμα των ιδιοτήτων του υπεδάφους. Επομένως, η εικόνα των φαινόμενων ειδικών α- ντιστάσεων μπορεί να απέχει πολύ από την κατανομή των πραγματικών ειδικών αντιστάσεων (σε περιπτώσεις πολυσύνθετης κατανομής ιδιοτήτων του υπεδάφους). Παραδοσιακά, η ερμηνεία των δεδομένων των μετρήσεων αυτών γίνεται με τη χρήση της μεθόδου της «ψευδοτομής». Βασίζεται δε στο γεγονός ότι, όσο μεγαλύτερη η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων, τόσο περισσότερο η ειδική ηλεκτρική αντίσταση σχετίζεται με μεγαλύτερα βάθη. Ως εκ τούτου, κάθε μετρηθείσα τιμή φαινόμενης ειδικής ηλεκτρικής α- ντίστασης τοποθετείται αυθαίρετα κάτω από το κέντρο της συγκεκριμένης διάταξης ηλεκτροδίων που χρησιμοποιείται, σε βάθος ανάλογο της απόστασης μεταξύ των ηλεκτροδίων. Αν αυτό γίνει σε κάθε μέτρηση, τότε μπορεί να εξαχθεί μια «ψευδο-εικόνα» του υπεδάφους σε τραπεζοειδές πλαίσιο. Η ερμηνεία των εικόνων «ψευδοτομής» απαιτεί μεγάλο βαθμό εξειδικευμένων γνώσεων. Παρ όλα αυτά, σε περιπτώσεις πολύπλοκης ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης δεν είναι δυνατόν να υπάρξει ακριβής ερμηνεία. Τη δεκαετία του 1990, η έλευση ταχύτατων υπολογιστών επέτρεψε την ανάπτυξη πλήρως αυτοματοποιημένων αλγορίθμων, γνωστοί ως αλγόριθμοι αναστροφής, οι οποίοι είναι σε θέση να δημιουργήσουν «ακριβείς» εικόνες της ειδικής αντίστασης του υπεδάφους. Ο όρος «αναστροφή» στη μέθοδο της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης περιγράφει τη (συνήθως πλήρως αυτοματοποιημένη) διαδικασία δημιουργίας μιας εικόνας της «πραγματικής» κατανομής της ειδικής αντίστασης του υπεδάφους με βάση τα δεδομένα των μετρήσεων. Οι αλγόριθμοι αυτοί είναι, από μαθηματικής πλευράς, πολύπλοκοι και επιτρέπουν την α- νακατασκευή οποιωνδήποτε ομάδων δεδομένων που έχουν μετρηθεί, ανεξάρτητα από τη διάταξη των ηλεκτροδίων. Επιπλέον, η έλευση κατά τα τελευταία έτη οργάνων μέτρησης ειδικής αντίστασης νέας γενιάς, επέτρεψε την αυτοματοποίηση της διαδικασίας μέτρησης και, υπό την έννοια αυτή, κάθε συνδυασμός μετρήσεων μπορεί να ληφθεί εύκολα. Μπορούν να τοποθετηθούν ηλεκτρόδια ακόμη και εντός γεωτρήσεων, και η τομογραφία να αφορά το μεταξύ τους χώρο. Ο συνδυασμός των αυτοματοποιημένων συστημάτων μέτρησης με τις νέες μεθόδους ερ-
Archaeological Research and New Technologies 31 μηνείας (αντιστροφή) περιγράφεται με τον όρο «τομογραφία ειδικής αντίστασης». Ο ό- ρος οφείλεται στην ομοιότητα της ανωτέρω διαδικασίας προς τις ιατρικές τεχνικές δημιουργίας εικόνας (π.χ. τομογραφία με ακτίνες Χ). Πραγματοποίηση και ερμηνεία τομογραφιών: Η ηλεκτρική τομογραφία (ΗΤ) μπορεί να θεωρηθεί ως συνδυασμός δύο παραδοσιακών τεχνικών μέτρησης: της όδευσης και της βυθοσκόπησης. Ειδικότερα, η ηλεκτρική τομογραφία μπορεί να περιγραφεί ως μία σειρά από συνεχόμενες ηλεκτρικές βυθοσκοπήσεις κατά μήκος της γραμμής έρευνας, ή ως μία σειρά από οδεύσεις πάνω από την ίδια περιοχή με διαδοχικά αυξανόμενες αποστάσεις ηλεκτροδίων. Με αυτόν τον τρόπο επιτυγχάνεται η λήψη πληροφορίας, τόσο για την κατακόρυφη όσο και για την οριζόντια μεταβολή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στην περιοχή μελέτης. Λαμβάνεται έτσι, μία πληρέστερη εικόνα του υπεδάφους. Η μέθοδος της ψευδοτομής, η οποία ήταν πρόδρομος της ηλεκτρικής τομογραφίας (ΗΤ), έχει χρησιμοποιηθεί εκτεταμένα στην χαρτογράφηση μεταλλευμάτων (Edwards 1977) αλλά και σε διάφορες άλλες εφαρμογές (π.χ. υ- δρογεωλογικές, Griffiths et al. 1990). Στην διαδικασία της ψευδοτομής μπορούν να χρησιμοποιηθούν διάφορες διατάξεις ηλεκτροδίων (π.χ. διπόλου-διπόλου, Wenner, πόλου-διπόλου). Η ΗΤ όμως είναι πιό γενικευμένος όρος που, όπως αναφέρθηκε, περιλαμβάνει και μετρήσεις με μη συμβατικές διατάξεις καθώς επίσης και μετρήσεις που λαμβάνονται με ηλεκτρόδια σε γεωτρήσεις (π.χ. Shima 1992). Eνα από τα κύρια χαρακτηριστικά της ΗΤ είναι ότι σε σύγκριση με τις άλλες τεχνικές λαμβάνεται ένας αρκετά μεγάλος αριθμός μετρήσεων (άρα και χρήσιμης πληροφορίας). Με αυτόν τον τρόπο αυξάνεται η διακριτική ικανότητα και ανάλυση της γεωηλεκτρικής μεθόδου. Παράλληλα όμως, λόγω του μεγάλου αριθμού τους, οι μετρήσεις δεν μπορούν να ληφθούν με χειροκίνητη αλλαγή των ηλεκτροδίων αλλά μόνο με συστήματα αυτοματοποιημένων πολυπλεκτών. Πολλά τέτοια ε- μπορικά συστήματα (τουλάχιστον έξι) έχουν αναπτυχθεί και κυκλοφορούν στην αγορά από το 1990 και μετά, γεγονός ενδεικτικό της ανάπτυξης της ΗΤ. Βέβαια πρέπει να τονιστεί ότι χρήση αυτών των οργάνων αυξάνει αναπόφευκτα το κόστος εφαρμογής της μεθόδου. Η ερμηνεία των μετρήσεων σε πρώτο στάδιο γίνεται με τη μέθοδο της ψευδοτομής. Στην περίπτωση της διάταξης πόλου-διπόλου, η οποία χρησιμοποιήθηκε στην παρούσα μελέτη, κάθε μέτρηση της φαινόμενης ειδικής η- λεκτρικής αντίστασης αποδίδεται, κατά προσέγγιση, στο σημείο τομής των δύο ευθειών που ξεκινούν με γωνία 45 ο από το σημείο Α και το μέσο της απόστασης ΜΝ. Όμως, η συνακόλουθη ερμηνεία είναι ιδιαίτερα δύσκολη και επισφαλής γιατί η εικόνα της κατανομής της φαινόμενης ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης είναι μια παραμορφωμένη εικόνα της πραγματικής κατανομής της ηλεκτρικής αντίστασης στην περιοχή έρευνας. Για αυτόν τον λόγο εισήχθηκαν οι τομογραφικές τεχνικές. Οι τεχνικές αυτές επιδιώκουν την επίλυση του αντίστροφου γεωηλεκτρικού προβλήματος είτε με χρήση προσεγγιστικών μεθόδων, π.χ. μέθοδος Zhody-Barker, (Barker 1992), μέθοδος οπισθοπροβολής (Tsourlos et al. 1993), είτε με τη χρήση υπαρχόντων μη γραμμικών τεχνικών αντιστροφής (π.χ. Tripp et al. 1984) που προσαρμόζονται στο πρόβλημα της ΗΤ (Shima 1990 Tsourlos et al. 1995). Η πλέον δημοφιλής τεχνική για την αποκατάσταση της πραγματικής εικόνας της γεωηλεκτρικής αντίστασης του υπεδάφους είναι αυτή της αντιστροφής. Σκοπός της αντιστροφής είναι να βρεθεί ένα μοντέλο αντίστασης που να δίνει μετρήσεις που είναι όσο το δυνατό πιο κοντά στις πραγματικές. Προϋπόθεση αποτελεί η ύπαρξη μεθόδου ε- πίλυσης του ευθέως προβλήματος, δηλαδή, να βρεθούν οι μετρήσεις, δοθείσης της κατανομής της αντίστασης. Η μέθοδος που χρησιμοποιείται για το σκοπό αυτό, στην παρούσα μελέτη, είναι ένας αλγόριθμος πεπερασμένων στοιχείων, ο οποίος λύνει τις διαφορικές εξισώσεις που περιγράφουν τη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος σε ανομοιογενή γη. Η αντιστροφή μπορεί να γίνει δε δυο (δισδιάστατη) ή τρεις (τρισδιάστατη) διαστάσεις. Η μέθοδος του ραντάρ υπεδάφους:το ραντάρ υπεδάφους (ή εν συντομία GPR από τα
32 Archaeological Research and New Technologies αρχικά των λέξεων Ground Probing Radar) είναι ένας γενικός όρος που ισχύει για τεχνικές, στις οποίες χρησιμοποιούνται ραδιοκύματα, συνήθως σε φάσμα συχνότητας από 1 έως 1000 MHz, για τον εντοπισμό και τη χαρτογράφηση στοιχείων θαμμένων στο έδαφος (ή ευρισκόμενων μέσα σε τεχνητές κατασκευές) ή γενικά για τη μελέτη του υπεδάφους. Πρόσφατα, η μέθοδος αυτή χρησιμοποιείται επιπλέον για μη καταστροφικές δοκιμές σε μη μεταλλικές κατασκευές. Το βάθος διείσδυσης του συστήματος ελέγχεται από τις ηλεκτρικές ιδιότητες του εδάφους και τη συχνότητα που χρησιμοποιείται. Όσο μεγαλύτερη είναι η συχνότητα και η αγωγιμότητα, τόσο μικρότερο είναι το βάθος διείσδυσης. Η μέθοδος GPR ερευνά το υπέδαφος με τη χρήση ηλεκτρομαγνητικών (Η/Μ) πεδίων που διαδίδονται μέσα σ αυτό. Τα χρονομεταβλητά Η/Μ πεδία αποτελούνται από ζεύγη ηλεκτρικών (Η) και μαγνητικών (Μ) πεδίων. Ο τρόπος με τον οποίο τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα αλληλεπιδρούν με φυσικά υλικά ελέγχει τη διασπορά των χαμηλών ηλεκτρομαγνητικών πεδίων στο έδαφος και ταυτόχρονα τα εξασθενεί. Επιπλέον, η διαφοροποίηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων προκαλεί τις ανακλάσεις που λαμβάνονται με το σύστημα GPR. Σε γεωλογικά υλικά, η παρουσία ύδατος αποτελεί έναν από τους σπουδαιότερους παράγοντες προσδιορισμού των ηλεκτρικών ιδιοτήτων. Τα μόρια του ύδατος έχουν μια φυσική, εγγενή, διπολική ροπή. Κατά συνέπεια, τούτο προσδίδει στο υλικό την υψηλή τιμή διηλεκτρικής σταθεράς 80 σε χαμηλή συχνότητα (δηλαδή στις τυπικές συχνότητες γεωφυσικών μετρήσεων). Επιπλέον τα διασπώμενα στο νερό ιόντα προκαλούν ηλεκτρική αγωγιμότητα που αποτελεί πολύ σημαντικό παράγοντα στους περισσότερους σχηματισμούς εδάφους και βράχου. Η αγωγιμότητα είναι χονδρικά ανάλογη προς τη συνολική περιεκτικότητα διαλυμένων στερεών και ως εκ τούτου όσο περισσότερα ιόντα διασπώνται στο διάλυμα τόσο υψηλότερη είναι η αγωγιμότητα. Οι κεραίες ΑΒΕΜ RAMAC που χρησιμοποιήθηκαν είναι διπολικές αντιστατικές και θωρακισμένες κεραίες. Τα μοντέλα ακτινοβολίας των κεραιών είναι μοντέλα δίπολου μισού μήκους κύματος. Όταν οι συνθήκες εδάφους είναι κατάλληλες για εφαρμογή της μεθόδου GPR, η μεγάλη πλειονότητα του σήματος μεταδίδεται στο έδαφος (τυπικά το 90%). Οι κεραίες χαρακτηρίζονται από μια μέση ονομαστική συχνότητα. Επειδή η βέλτιστη απόδοση του ραντάρ επιτυγχάνεται όταν οι κεραίες βρίσκονται κοντά στο έδαφος, η πραγματική κεντρική συχνότητα θα ποικίλει ελαφρώς α- νάλογα με τις συνθήκες του εδάφους. Σε γενικές γραμμές όσο υψηλότερη είναι η διηλεκτρική σταθερά του εδάφους, τόσο χαμηλότερη θα είναι η κεντρική συχνότητα. Ιδιαίτερη χρήση γίνεται στην Αρχαιολογία με σκοπό τον εντοπισμό θαμμένων αρχαιοτήτων. Οι καταγραφές Radar (ραδιογράμματα) τοποθετούνται η μία δίπλα στην άλλη κατ αναλογία με τις σεισμικές αναγραφές. Δημιουργείται έτσι μία τομή η οποία προσομοιάζει την αληθινή ηλεκτρική τομή του υπεδάφους, δηλαδή της αποτύπωσης των ηλεκτρικών ιδιοτήτων του με το βάθος (Annan 1992). Πραγματοποίηση και επεξεργασία των η- λεκτρικών μετρήσεων: Όπως αναφέρθηκε, ο χώρος κατατμήθηκε σε μικρά τετράγωνα (κελιά) διατάσεων 20m x 20m. Οι μετρήσεις πραγματοποιήθηκαν σε κάνναβο με ισοδιάσταση 1 m, ο οποίος υλοποιήθηκε στο έδαφος για κάθε κελί χωριστά. Σχήμα 2: Τα κελιά (τετράγωνα) διαστάσεων που υλοποιήθηκαν στο έδαφος στο χώρο έρευνας. Τα κελιά, στα οποία κατατμήθηκε ο χώρος έρευνας φαίνονται στο σχήμα 2. Η απόσταση μεταξύ των κινουμένων ηλεκτροδίων ήταν
Archaeological Research and New Technologies 33 σταθερή και ίση με 0,5 m, ενώ τα σταθερά ηλεκτρόδια ήταν τοποθετημένα σε απόσταση μεγαλύτερη των 15 m από τον εκάστοτε κάνναβο μετρήσεων. Τα σταθερά ηλεκτρόδια (αναφοράς) τοποθετήθηκαν σε απόσταση περίπου 0.,5 m μεταξύ τους. Τμήμα της επεξεργασίας των μετρήσεων έγινε στο πεδίο με σκοπό των έλεγχο της ποιότητας των δεδομένων και της πορείας της διασκόπησης. Η τελική επεξεργασία πραγματοποιήθηκε στις εγκαταστάσεις του Εργαστηρίου Εφαρμοσμένης Γεωφυσικής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης. Όσον αφορά τα δεδομένα, για τη γενική παρουσίαση τους εφαρμόστηκε η ακολουθία ε- πεξεργασιών που αναφέρεται παρακάτω: Μετατροπή των πρωταρχικών δεδομένων έτσι, ώστε να πάρουν τη μορφή F(x,y), και δημιουργία τοπικού συστήματος συντεταγμένων. Στατιστική ανάλυση των μετρήσεων σε κάθε ομάδα δεδομένων. Εφαρμογή φίλτρου διέλευσης υψηλών χωρικών συχνοτήτων. Σκοπός του φίλτρου ήταν να απαλλαγούν οι μετρήσεις από μεγάλου μήκους κύματος ανωμαλίες που προκαλούνται από γεωλογικά ή γεωμοφρολογικά φαινόμενα. Μεγέθυνση του πίνακα των τιμών με παρεμβολή και στις δύο οριζόντιες διευθύνσεις (συνάρτηση παρεμβολής sinx/x). Δημιουργία ασπρόμαυρων χαρτών. Τα αποτελέσματα παρουσιάζονται ως σχήματα τόνων του τεφρού χρώματος (Schollar et al., 1986) έτσι, ώστε να δίδεται μια εικόνα η οποία προσομοιάζει την κάτοψη των δομών που προκαλούν την ανώμαλη κατανομή των αντιστάσεων. Στο τέλος, έγινε εξάρτηση των κελιών της γεωφυσικής έρευνας στο προβολικό σύστημα ΕΓΣΑ 1987. Αποτελέσματα της έρευνας με την ηλεκτρική μέθοδο διασκόπησης: Στο σχήμα (3) δίνεται απεικόνιση της κατανομής της ηλεκτρικής αντίστασης στο χώρο έρευνας, σε υπέρθεση στη δορυφορική φωτογραφία του λογισμικού Google Earth. Σχήμα 3: Η κατανομή των αντιστάσεων σε όλο το χώρο που ερευνήθηκε με τη μέθοδο της ηλεκτρικής χαρτογράφησης, σε υπέρθεση στη δορυφορική φωτογραφία από το λογισμικό Google Earth. Οι τόνοι του τεφρού χρώματος διαβαθμίζονται στην ζώνη [-1,5 1,5] γύρω από το μέσο όρο τους, έχοντας ως μέτρο την τυπική απόκλιση. Η παρουσίαση γίνεται σε διαβαθμίσεις του τεφρού χρώματος με την εξής τάξη: Κατ αρχάς όλες οι τιμές αντιστάσεων που κείνται ε- κτός της ζώνης μιας και μισής τυπικής απόκλισης από το μέσο όρο, προς τα δεξιά της κατανομής (υψηλές τιμές), απεικονίζονται με μαύρο χρώμα. Αντίστοιχα, οι τιμές που είναι χαμηλότερες του ορίου της 1,5 της τυπικής απόκλισης από το μέσο όρο, απεικονίζονται με λευκό χρώμα. Οι υπόλοιπες τιμές, δηλαδή αυτές που ευρίσκονται στο διάστημα [-1,5 SD 1,5 SD] με κέντρο το μέσο όρο απεικονίζονται με τόνους του τεφρού χρώματος, σκουρότερους καθώς μεταβαίνουμε προς τις υψηλότερες τιμές. Εύκολα παρατηρείται ότι, ο χάρτης των αντιστάσεων παρουσιάζει πολλές ανωμαλίες υψηλών τιμών πράγμα που σημαίνει ότι, στις α- ντίστοιχες θέσεις υπάρχουν αντιστατικές δομές στο υπέδαφος. Δηλαδή, υπάρχουν δομές στο υπέδαφος, οι οποίες έχουν υψηλότερη ειδική ηλεκτρική αντίσταση από το περιβάλλον στο οποίο φιλοξενούνται. Με δεδομένο ότι τα εδάφη στο χώρο που ερευνήθηκε είναι αργιλικά και παρουσιάζουν μια μέση ηλεκτρική αντίσταση μεταξύ 23 και 30 Ohm, οι δομές που προκαλούν τις υψηλές ανωμαλίες θα είναι είτε αρχαία λείψανα, ή κροκαλοπαγή συγκρί-
34 Archaeological Research and New Technologies ματα όπως αυτά που είναι ορατά σε διάφορες θέσεις στην περιοχή έρευνας. Στο δυτικό τμήμα της περιοχής παρουσιάζονται γραμμικές ανωμαλίες, οι οποίες τείνουν να σχηματίσουν παραλληλόγραμμο. Οι ανωμαλίες αυτές οφείλονται πιθανά σε υπεδάφια λείψανα αρχαίου κτίσματος. Ανατολικά της ανωμαλίας σε σχήμα παραλληλογράμμου υ- πάρχει θετική ανωμαλία (υψηλές τιμές αντίστασης) στο κελί Β1. Επίσης θετική ανωμαλία υπάρχει στο όριο μεταξύ των κελιών C0 και C1, όσο και στο όριο των D0 και D1. Οι ανωμαλίες αυτές μπορεί να οφείλονται σε θαμμένες αρχαιότητες. Στο ανατολικό τμήμα της περιοχής που ερευνήθηκε προεξάρχει μια ανωμαλία επιμήκης αλλά και σχετικά φαρδιά, με διεύθυνση ΔΝΔ-ΑΒΑ. Η ανωμαλία αυτή φαίνεται ω συνιστάμενη από πολλές μικρότερες. Επίσης, φαίνεται ότι επικάθειται πάνω σε μια εξαιρετικά ευθύγραμμη ανωμαλία, αλλά στενή ανωμαλία, η οποία έχει την ίδια διεύθυνση. Η αιτία που προκαλεί το σύμπλεγμα αυτό των α- νωμαλιών δε μπορεί να ερμηνευτεί αλλά ίσως να είναι η παρουσία θαμμένων αρχαιοτήτων. Υπάρχει όμως πιθανότητα να πρόκειται για γεωλογικό (κροκαλοπαγή συγκρίματα) ή γεωμορφολογικό φαινόμενο (παλιά κοίτη). Περίπου στο κέντρο του κελιού Ε1 είχε αποκαλυφθεί τάφος με περίτεχνη σαρκοφάγο. Στο όριο του κελιού αυτού με το Ε2 παρουσιάζονται ανωμαλίες με μορφή κλειστών και ανοιχτών γεωμετρικών σχημάτων πράγμα που ο- δηγεί στην ερμηνεία ότι προκαλούνται από πιθανές θαμμένες αρχαιότητες. Η υψηλές τιμές αντίστασης που παρατηρούνται στο νότιο άκρο του κελιού F3 οφείλονται πιθανά σε κάποιο γεωλογικό φαινόμενο με μικρή πιθανότητα να προκαλούνται από αρχαιότητες. Θετικές ανωμαλίες πολύ περιορισμένης έκτασης παρατηρούνται στο κελί G1. Αυτές ίσως να οφείλονται σε αρχαιότητες. Καταγραφές με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους (GPR) και επεξεργασία των δεδομένων Πραγματοποιήθηκαν παράλληλες οδεύσεις με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους κατά μήκος των δύο ασφαλτοστρωμένων δρόμων που παρεμβάλλονται στο χώρο έρευνας. Στο δρόμο από Χιλιομόδι προς Αθίκια έγιναν 20 οδεύσεις ενώ 38 οδεύσεις έγιναν στον άλλο δρόμο που διευθύνεται ανατολικά. Οι οδεύσεις είχαν μέγιστο μήκος 44 m και α- πείχαν 0,25 m η μία από την άλλη. Η θέση τους στο έδαφος φαίνεται στα σχήμα (4). Οι περιοχές που καλύφθηκαν με τη μέθοδο GPR ονομάστηκαν συμβατικά ως D1, D3, D5 και PRS. Οι τρεις πρώτες ονομασίες προέρχονται από τα ονόματα των κελιών, τα οποία διασχίζουν οι οδεύσεις κάθε συγκεκριμένης περιοχής. Η τέταρτη είναι πάνω στο δρόμο για τα Αθίκια. Σχήμα 4: Οι οδεύσεις διασκόπησης με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους πραγματοποιήθηκαν σε τέσσερις επιμέρους περιοχές που φαίνονται με διαφορετικάχώματα. Φαίνεται επίσης, το γενικότερο δίκτυο των κελιών που υλοποιήθηκαν στο έδαφος. Το σχέδιο έχει υπερτεθεί σε δορυφορική φωτογραφία του λογισμικού Google Earth. Επιπλέον έγιναν 9 οδεύσεις των 10 στο κελί Β1, στο σημείο όπου ανιχνεύτηκε ανωμαλία υψηλών αντιστάσεων με τη μέθοδο της ηλεκτρικής χαρτογράφησης. Χρησιμοποιήθηκαν για την εργασία αυτή α- ποκλειστικά οι κεραίες ΑΒΕΜ RAMAC της εταιρείας MALA, με συχνότητα 500 MHz. Κατά μήκος των οδεύσεων, λήφθηκε ένα ραδιόγραμμα ανά 0,05 m.
Archaeological Research and New Technologies 35 Σχήμα 5: Χαρακτηριστική όδευση με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους. Πρόκειται για την βορειότερη όδευση της περιοχής D1. Τα ραδιογράμματα υπέστησαν φιλτράρισμα με σκοπό την απομάκρυνση της επαγωγικής συνιστώσας (Dewow). Οι υπολογισμοί των κινούμενων μέσων όρων για το στάδιο αυτό της επεξεργασίας έγιναν σε παράθυρα των 4 ns. Στη συνέχεια έγινε αποκατάσταση των πλατών των ραδιογραμμάτων λόγω της μείωσης που επιφέρει η γεωμετρική διασπορά και η απορρόφηση στο υπέδαφος. Εφαρμόστηκε κατόπιν φίλτρο διέλευσης ζώνης συχνοτήτων, τα όρια της οποίας τέθηκαν σε 0 και 400 MHz αντίστοιχα το κατώτερο και το ανώτερο. Τέλος, τα δεδομένα υποβλήθηκαν σε συμπίεση του δυναμικού εύρους. Δείγμα μιας όδευσης GPR φαίνεται στο σχήμα (5). Πρόκειται για την βορειότερη όδευση της περιοχής D1. Στο 7ο μέτρο της όδευσης φαίνεται η χαρακτηριστική απόκριση του α- γωγού, ο οποίος έγινε αφορμή να αποκαλυφθεί ο τάφος με την περίτεχνη σαρκοφάγο. Το μόνο άλλο ενδιαφέρον σημείο της όδευσης είναι το 26 ο μέτρο, όπου φαίνεται η απόκριση μιας δομής περιορισμένων διαστάσεων. Αποτελέσματα διασκόπησης με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους. Συνδυάζοντας όλες τις οδεύσεις κάθε επιμέρους περιοχής, κατασκευάστηκαν χάρτες κατανομής του πλάτους του ηλεκτρομαγνητικού κύματος σε οριζόντιες τομές του υπεδάφους (φέτες) για διάφορα βάθη. Για την ακρίβεια, οι τομές αυτές κατασκευάστηκαν για διάφορους χρόνους διπλής διαδρομής, οι οποίοι στη συνέχεια αντιστοιχήθηκαν σε βάθη, με βάση την ταχύτητα των 0,09 m/nsec. Η ταχύτητα αυτή θεωρήθηκε ως μέση αντιπροσωπευτική ταχύτητα των σχηματισμών στην περιοχή έ- ρευνας. Έτσι, τα σχήματα (6) έως (9) δείχνουν τις οριζόντιες τομές σε βάθος 0,87 m για τις τέσσερις επιμέρους περιοχές που ερευνήθηκαν. Σχήμα 7: Κατανομή των πλατών του ηλεκτρομαγνητικού σήματος ραντάρ σε οριζόντια τομή του υπεδάφους για βάθος 0,7 m για την περιοχή D3. Σχήμα 6: Κατανομή των πλατών του ηλεκτρομαγνητικού σήματος ραντάρ σε οριζόντια τομή του υπεδάφους για βάθος 0,87 m για την περιοχή D1. Γενικά, στις οριζόντιες τομές δεν παρουσιάζονται ανακλάσεις με συστηματικό τρόπο παρά μόνο σε ελάχιστες περιπτώσεις. Χαρακτηριστική είναι αυτή του σχήματος (6), όπου προεξάρχει η απόκριση που προέρχεται από το θαμμένο αγωγό. Με άλλα λόγια, γενικά δεν παρουσιάζονται ανακλάσεις που να ευθυγραμμίζονται έτσι ώστε να αποδοθούν σε θαμμένες γραμμικές δομές, πολύ δε περισσότερο δεν σχηματίζονται κλειστά γεωμετρικά σχήματα.
36 Archaeological Research and New Technologies Σχήμα 8: Κατανομή των πλατών του σήματος ραντάρ σε οριζόντια τομή του υπεδάφους για βάθος 0.87 m για την περιοχή D5. Όσον αφορά την πρώτη περιοχή έρευνας, την D1, παρουσιάζονται κάποιες ανακλάσεις δυτικότερα αυτής του αγωγού, οι οποίες προέρχονται από δομές περιορισμένων διαστάσεων. Αυτές συνεχίζονται και βαθύτερα όπως φαίνεται από την οριζόντια τομή σε βάθος 1,10 m. Στην περιοχή D3 (σχ. 7), παρουσιάζονται περιορισμένων διαστάσεων ανακλάσεις στη αρχή και το τέλος της, δηλαδή δυτικά και ανατολικά. Οι ανακλάσεις αυτές διακρίνονται καλύτερα στην οριζόντια τομή για βάθος 1,10 m. Τα σχόλια που αφορούν την περιοχή D3, τα οποία έκτέθηκαν παραπάνω, ισχύουν και για την περιοχή D5 (σχ. 8). Σχήμα 9: Κατανομή των πλατών του σήματος ραντάρ σε οριζόντια τομή του υπεδάφους για βάθος 0,87 m για την περιοχή PRS. Δηλαδή, πρόκειται για την έρευνα που πραγματοποιήθηκε πάνω στο δρόμο από το Χιλιομόδι για τα Αθίκια. Στην περιοχή PRS (σχ. 9) διακρίνονται μερικές γραμμικές ανακλάσεις αλλά και άλλες περιορισμένων διαστάσεων. Κάποιες από τις ανακλάσεις αυτές είναι κατά τη διεύθυνση ΒΑ- ΝΔ, δηλαδή ταυτίζονται ως προς τη διεύθυνση με τις ανωμαλίες που κατέγραψε η ηλεκτρική χαρτογράφηση. Ασφαλή συμπεράσματα δε μπορούν να εξαχθούν γιατί οι δρόμοι έχουν υποστεί πολλές σύγχρονες επεμβάσεις κατά την κατασκευή τους. Οι ανακλάσεις στη συγκεκριμένη περιοχή φαίνεται ότι συνεχίζονται και βαθύτερα στην οριζόντια τομή των 1.10. Συλλογή τομογραφικών δεδομένων ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης Ερευνήθηκαν τρεις επί μέρους περιοχές, οι οποίες ονομάστηκαν συμβατικά σύμφωνα με το όνομα του κελιού του γενικότερου δικτύου (σχ. 2), μέσα στο οποίο πραγματοποιήθηκαν οι τομογραφίες. Έτσι έχουμε τομογραφίες που πραγματοποιήθηκαν στο κελί Β1, στο Β0 και στο όριο του κελιού C2. Η θέση των περιοχών αυτών φαίνεται στο σχήμα (10). Η διασκόπηση με τη μέθοδο της τομογραφίας του χώρου εκπονήθηκε λαμβάνοντας υπ όψη πολλούς παράγοντες: Αναμενόταν ότι, η ειδική αντίσταση θα παρουσιάσει σχετικά υψηλή πλευρική διαφοροποίηση. Η υπόθεση αυτή στηρίχθηκε στο γεγονός ότι, στη συγκεκριμένη θέση έρευνας υπάρχουν ενδείξεις για θαμμένα αρχαία λείψανα,, τα οποία θεωρούνται ως διαταράξεις της ομοιογένειας του εδαφικού καλύμματος. Πλευρικές ανομοιογένειες μικρών σχετικά διαστάσεων εντοπίστηκαν από την ηλεκτρική χαρτογράφηση και μάλιστα αποδόθηκαν σε πιθανά αρχαία λείψανα. Οποιαδήποτε τεχνολογία γεωφυσικής έ- ρευνας υπακούει στον βασικό κανόνα, ότι η διακριτική ικανότητα μειώνεται με το βάθος. Δηλαδή, για να δημιουργήσει κάποια δομή στο υπέδαφος μετρήσιμο σήμα στην επιφάνεια, θα πρέπει να έχει διαστάσεις συγκρίσιμες με το βάθος στο ο-
Archaeological Research and New Technologies 37 ποίο βρίσκεται. Όμως, η διακριτική ικανότητα καθορίζεται από την τοποθέτηση των ηλεκτροδίων στην επιφάνεια, δηλαδή από την απόσταση μεταξύ τους. Όταν η απόσταση αυτή είναι σχετικά μεγάλη, αυξάνοντας έτσι το βάθος διασκόπησης, η μέθοδος είναι ουσιαστικά «τυφλή» ως προς σχετικά μικρές δομές. Εν προκειμένω, και με πρακτικούς όρους, αυτό σημαίνει ότι η διασκόπηση σχεδιάστηκε έ- τσι, ώστε να αποκρίνεται σε σχετικά μικρές δομές, μέχρι του βάθους των 4-5 m. Για να εξασφαλιστεί η καλύτερη δυνατή ποιότητα στις μετρήσεις επιλέχθηκε η διάταξη μέτρησης πόλου-διπόλου), η οποία χαρακτηρίζεται από καλή σχέση σήματος προς θόρυβο και επαρκή διακριτική ικανότητα τόσο στις πλευρικές όσο και στις κατακόρυφες μεταβολές της υπεδάφιας αντίστασης (Ward 1989). Το μειονέκτημα της διάταξης, ότι απαιτείται η τοποθέτηση ενός ηλεκτροδίου ρεύματος σε μεγάλη απόσταση (θεωρητικά άπειρη) από τα υπόλοιπα ηλεκτρόδια, δεν αποτέλεσε πρόβλημα γιατί ανεβρέθηκαν διευθύνσεις όπου αυτό ήταν εφικτό. Κατά την λήψη των μετρήσεων η απόσταση, α, μεταξύ του διπόλου δυναμικού ΜΝ παραμένει σταθερή και η ίδια όδευση επαναλαμβάνεται αυξάνοντας κάθε φορά την απόσταση nα μεταξύ του ηλεκτροδίου ρεύματος Α και του ηλεκτροδίου δυναμικού Μ (ο n είναι ακέραιος). Η μέγιστη απόσταση (n max Χα) εξαρτάται από τη μέγιστη ένταση που μπορεί να δώσει η πηγή μας και από τη γεωλογία (γεωηλεκτρικές αντιστάσεις) της περιοχής σε συνάρτηση με το επιθυμητό βάθος έρευνας. Επιλογή Παραμέτρων Μέτρησης Βάσει του αρχικού σχεδιασμού οι παράμετροι μέτρησης που επιλέχθηκαν είναι: 1. Απόσταση ηλεκτροδίων (a) ίση με 0,75 m. 2. Aπόσταση ηλετροδίου ρεύματος δίπολου μέτρησης δυναμικού (nxa) με μέγιστο n ίσο με 10 που αντιστοιχεί σε μέγιστο βάθος έρευνας περίπου 4 με 5 m. 3. Διπλασιασμός και τριπλασιασμός του δίπολου δυναμικού (nx2a,, nx3a). Στη συγκεκριμένη περίπτωση χρησιμοποιήθηκαν 24 κανάλια με απόσταση μεταξύ τους ίση με 0,75 m. Το μήκος των τομογραφιών ήταν επομένως 1725 m. Χρησιμοποιήθηκε σύστημα απεικόνισης ειδικής αντίστασης υπεδάφους τύπου IRIS SYSCAL. Η αυτόματη πολυπλεξία πραγματοποιήθηκε από ειδική ξεχωριστή συσκευή. Σχήμα 10: Οι επιμέρους τοποθεσίες στις οποίες πραγματοποιήθηκαν γεωηλεκτρικές τομογραφίες στο Χιλιομόδι Αντιστροφή δεδομένων ειδικής ηλεκτρικής α- ντίστασης: Όλες οι μετρηθείσες τομές ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης αντιστράφηκαν με τη χρήση ενός προγράμματος που αναπτύχθηκε από τον Tsourlos (1995). Το δισδιάστατο πρόγραμμα αναστροφής πραγματοποιεί μια επαναληπτική βελτιστοποίηση του μοντέλου που προκύπτει από μια διαδικασία πεπερασμένων στοιχείων 2,5 διαστάσεων. Ο αλγόριθμος είναι πλήρως αυτοματοποιημένος και αυτοδιορθούμενος, πραγματοποιεί δε αντιστροφή με περιορισμούς ομαλότητας (Constable et al., 1991). Η διαδικασία αντιστροφής επιταχύνεται από τη χρήση της τεχνικής Newton γα την αναβάθμιση του Ιακωβιανού πίνακα. Όλες οι αντιστροφές είχαν μικρό λάθος RMS (1.5-3%) παρά το γεγονός ότι η υπεδάφια κατάσταση της περιοχής είναι σχετικά περίπλοκη. Τα αποτελέσματα της αντιστροφής (που παρουσιάζονται στις επόμενες σελίδες της έκθεσης αυτής απεικονίζουν αποτελεσματικά την «πραγματική» ειδική αντίσταση του υπεδάφους. Ένα μικρό ποσοστό των μετρήσεων απορρίφθηκε στο στάδιο της αρχικής επεξερ-
38 Archaeological Research and New Technologies γασίας λόγω του μεγάλου θορύβου που εμφάνιζαν. Τα τελευταία χρόνια, με την κατασκευή ειδικών οργάνων μέτρησης της αντίστασης, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη προγραμμάτων τρισδιάστατης ερμηνείας των ηλεκτρικών δεδομένων είναι δυνατή η πλήρης τρισδιάστατη καταγραφή των αντιστάσεων του υπεδάφους. Η τρισδιάστατη διασκόπηση προϋποθέτει την ανάπτυξη των ηλεκτροδίων σε όλη την περιοχή μελέτης και συνήθως πραγματοποιείται με την εκτέλεση μετρήσεων σε ένα πυκνό δίκτυο παράλληλων γραμμών όπως και στην περίπτωσή μας. Συνήθως η απόσταση μεταξύ των γραμμών είναι ίση με αυτή την βασική απόσταση των ηλεκτροδίων σε κάθε τομή. Μετά τη λήψη στο ύπαιθρο τα δεδομένα των τομών ενοποιούνται σε ένα πακέτο δεδομένων που υποβάλλεται σε τρισδιάστατη αντιστροφή (Tsourlos and Ogilvy, 1999). Αποτελέσματα των τομογραφιών: Περιοχή κελιού Β0 Στο σχήμα (11) φαίνονται τα αποτελέσματα της αντιστροφής των τομογραφικών δεδομένων σε μορφή οριζόντιων τομών βάθους για την περιοχή που βρίσκεται μέσα στο κελί Β0. Δηλαδή, οι τομές αυτές δείχνουν την κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης για βάθος 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0, 1,2, 1,4 και 2,0 m αντίστοιχα. Οι αντιστάσεις διαβαθμίζονται σε κλίμακα που αποδίδεται με τα χρώματα του ουράνιου τόξου. Επομένως, τα αρχαία οικοδομικά λείψανα, ως αντιστατικές δομές σε σχέση με το περιβάλλον που τα φιλοξενεί, εμφανίζονται με τα θερμά χρώματα. Είναι φανερό ότι, σε σχετικά μικρά βάθη παρατηρούνται ανωμαλίες υψηλών αντιστάσεων, οι οποίες είναι γραμμικές και μάλλον σχηματίζουν γεωμετρικό σχήμα. Οι ανωμαλίες αυτές αντανακλούν την ύπαρξη αντισταστικών δομών στο υπέδαφος, οι οποίες έχουν το ίδιο σχήμα. Από το σχήμα και τον αντιστατικό χαρακτήρα συμπεραίνουμε ότι, οι εν λόγω δομές είναι πιθανά θαμμένα αρχιτεκτονικά λείψανα. Ως πλέον χαρακτηριστική μπορεί να θεωρηθεί η τομή σε βάθος 0,8 m. Είναι φανερό επίσης ότι, το όριο σε βάθος όπου έχουμε εμφάνιση αντιστατικών δομών δεν ξεπερνά τα 1,0-2,0 m. Αυτό γίνεται πιο κατανοητό στο σχήμα (12), στο οποίο δίνονται τα αποτελέσματα μερικών κατακόρυφων τομών κατά τη διεύθυνση διεξαγωγής των τομογραφιών. Από τις κατακόρυφες αυτές τομές συμπεραίνεται επίσης ότι, κάτω από τον ορίζοντα των αντιστατικών δομών έχουμε εμφάνιση ενός ομογενούς ως προς την ειδική αντίσταση σχηματισμού αλλά αγώγιμου (χαμηλή αντίσταση, ψυχρά χρώματα). Αυτό το σχηματισμό θεωρούμε ως υπόβαθρο στο πλαίσιο της συγκεκριμένης διασκόπησης γιατί εμφανίζεται συνεχώς ως το μέγιστο βάθος έρευνας που επιτεύχθηκε. Όπως αναφέρθηκε, είναι σχηματισμός χαμηλών σχετικά αντιστάσεων και πρέπει να αντανακλά ιζηματογενή γεωλογικό σχηματισμό με μεγαλύτερη περιεκτικότητα σε άργιλο απ ότι το επιφανειακό κάλυμμα. Το σχήμα (13) δίνει τρισδιάστατη εικόνα της κατανομής της αντίστασης στο χώρο που ε- ρευνήθηκε μέσα στο κελί Β0. Το σχήμα αυτό δεν προσθέτει κάποιο ιδιαίτερο συμπέρασμα, αλλά απλά δίνει την τρισδιάστατη απεικόνιση των ευρημάτων στο συγκεκριμένο χώρο. Ι- διαίτερα φαίνεται το κλειστό γεωμετρικό σχήμα, το οποίο σχηματίζουν οι υψηλές αντιστάσεις. Όπως αναφέρθηκε, το γεγονός αυτό οδηγεί στο συμπέρασμα ότι το κλειστό σχήμα των αντιστάσεων απεικονίζει με μεγάλη πιθανότητα αρχιτεκτονικά λείψανα της παρελθούσης χρήσης του χώρου. Περιοχή κελιού Β1 Οι οριζόντιες τομές του υπεδάφους που δείχνουν την κατανομή της ειδικής ηλεκτρικής αντίστασης στην περιοχή Β1 φαίνονται στο σχήμα (14). Αντίστοιχα, το σχήμα (15) δείχνει επιλεγμένες κατακόρυφες τομές κατά τη διεύθυνση διεξαγωγής των τομογραφιών (Νότος Βορράς). Οι τομογραφίες αυτές πραγματοποιήθηκαν στη θέση όπου παρατηρείται μια προεξάρχουσα ανωμαλία υψηλών αντιστάσεων στο αποτέλεσμα της ηλεκτρικής χαρτογράφησης (σχήμα 3). Το αποτέλεσμα επιβεβαιώνει την ύπαρξη του γεωλογικού σχηματικού σχηματισμού υποβάθρου γενικά από το βάθος των 2 m περίπου και κάτω αλλά οι υψηλές αντιστάσεις εκτείνονται σε μεγαλύετρο βάθος όσον αφορά την προεξάρχουσα δομή. Όσον αφορά τα επιφα-
Archaeological Research and New Technologies 39 νειακά στρώματα, παρουσιάζονται υψηλές αντιστάσεις που διατάσσονται σε μάλλον περίεργη αλλά μερικώς γραμμική μορφή. Επομένως μπορούν να θεωρηθούν ότι προέρχονται από κάποιο γεωλογικό φαινόμενο ή είναι πιθανά θαμμένος ερειπιώνας. Τρισδιάστατη κατανομή των αντιστάσεων στην περιοχή Β1 φαίνεται στο σχήμα (16) ό- που το σχήμα των αντιστατικών δομών στο υπέδαφος γίνεται καλύτερα αντιληπτό. Περιοχή κελιού Β3 Για την Τρίτη περιοχή που ερευνήθηκε, η ο- ποία είναι στο δυτικό άκρο του κελιού C3, δίδεται μια χαρακτηριστική τομογραφία στο σχήμα (17). Από το χώρο διεξαγωγής των τομογραφιών διέρχεται η επιμήκης ανωμαλία που χαρακτηρίζει όλο το ανατολικό τμήμα της περιοχής που καλύφθηκε με ηλεκτρική χαρτογράφηση. Φαίνεται ότι, η ανωμαλία που εμφανίζεται στην ηλεκτρική χαρτογράφηση προέρχεται από δύο διακριτές υπεδάφιες δομές.
40 Archaeological Research and New Technologies Σχήμα 11: Κατανομή της η- λεκτρικής αντίστασης σε οριζόντιες τομές (φέτες) του ε- δάφους στην περιοχή του κειλού Β0. Το βάθος κάθε τομής σημειώνεται στο σχήμα. Οι υψηλές τιμές της ηλεκτρικής αντίστασης απεικονίζονται με θερμά χρώματα
Archaeological Research and New Technologies 41 Σχήμα 12: Κατανομή των ειδικών ηλεκτρικών αντιστάσεων κατά μήκος κατακόρυφων τομών παράλληλων με τη διεύθυνση διεξαγωγής των τομογραφιών στην περιοχή του κελιού Β0.
42 Archaeological Research and New Technologies Σχήμα 13: Τρισδιάστατη κατανομή των ειδικών ηλεκτρικών αντιστάσεων στο κελί Β0.
Archaeological Research and New Technologies 43 Σχήμα 14: Κατανομή της η- λεκτρικής αντίστασης σε οριζόντιες τομές (φέτες) του ε- δάφους στην περιοχή Β1 του χώρου που ε- ρευνήθηκε. Το βάθος κάθε τομής σημειώνεται στο σχήμα. Οι υψηλές τιμές της ηλεκτρικής αντίστασης α- πεικονίζονται με θερμά χρώματα.
44 Archaeological Research and New Technologies Σχήμα 15: Κατανομή των ειδικών ηλεκτρικών αντιστάσεων κατά μήκος κατακόρυφων τομών παράλληλων με τη διεύθυνση διεξαγωγής των τομογραφιών στην περιοχή του κελιού Β1.
Archaeological Research and New Technologies 45 Σχήμα 16: Τρισδιάστατη κατανομή των ειδικών ηλεκτρικών αντιστάσεων στο κελί Β1. Σχήμα 17: Χαρακτηριστική τομογραφία από την περιοχή του κελιού Β3
46 Archaeological Research and New Technologies ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑΤΑ. Στο πλαίσιο της έρευνας που περιγράφηκε, εφαρμόστηκε η μέθοδος της ηλεκτρικής χαρτογράφησης σε έκταση περίπου 9200 m2 σε περιοχή αρχαιολογικού ενδιαφέροντος στο Χιλιομόδι Κορινθίας. Σκοπός ήταν η ανίχνευση και η κατά το δυνατόν χαρτογράφηση θαμμένων αρχαιοτήτων. Εντοπίστηκαν ανωμαλίες στην κατανομή της αντίστασης στο υπέδαφος, μερικές από τις οποίες έχουν γραμμική μορφή, οι οποίες μάλιστα σχηματίζουν κλειστά γεωμετρικά σχήματα. Οι ανωμαλίες αυτές αντανακλούν την ύπαρξη πιθανών αρχαίων θαμμένων αρχιτεκτονικών στοιχείων. Πραγματοποιήθηκε έρευνα με τη μέθοδο του ραντάρ υπεδάφους κατά μήκος των δύο α- σφαλτοστρωμένων δρόμων που διασχίζουν την περιοχή που ερευνήθηκε. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι χαρτογραφήθηκε πολύ καλά ο θαμμένος αγωγός που η διάνοιξή του έγινε αιτία να αποκαλυφθεί το ταφικό μνημείο στην περιοχή. Δείχνουν όμως ότι, παρουσιάζονται γενικά ανακλάσεις από μικρών διαστάσεων δομές και πολύ λίγες γραμμικές. Οι τελευταίες αφορούν μόνο το δρόμο από Χιλιομόδι προς Αθίκια και δε μπορούν να αποδοθούν με σχετική ασφάλεια σε θαμμένες αρχαιότητες. Ερευνήθηκαν επίσης τρεις θέσεις με τη μέθοδο της ηλεκτρικής τομογραφίας, όπου είχαν εντοπιστεί συγκεκριμένες ανωμαλίες από την ηλεκτρική χαρτογράφηση. Τα δεδομένα υπέστησαν πλήρη τρισδιάστατη επεξεργασία, πράγμα που επέτρεψε την κατασκευή τόσο δισδιάστατων εικόνων (οριζοντίων και κατακόρυφων) κατανομής της ειδικής ηλεκτρικής, όσο και τρισδιάστατων. Τα αποτελέσματα των τομογραφιών συμφωνούν με αυτά της ηλεκτρικής χαρτογράφησης. Εντοπίζονται ανωμαλίες με γραμμικά σχήματα και κατά περίπτωση και με κλειστά γεωμετρικά, οι ο- ποίες ευρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του εδάφους και σε βάθος που δεν ξεπερνά τα 2,0 m. Οι ανωμαλίες αυτές ερμηνεύονται ως προερχόμενες από αντιστατικές υπεδάφιες δομές, οι οποίες είναι πιθανά αρχιτεκτονικά λείψανα της παρελθούσης χρήσης του χώρου. Όμως, ιδιαίτερα για την περίπτωση των τομογραφιών στο κελί Β1, μπορούμε να πούμε ότι, πιο πιθανή ερμηνεία είναι οι υψηλές αντιστάσεις να οφείλονται σε κάποιο γεωλογικό φαινόμενο, χωρίς να μπορούμε να το συγκεκριμενοποιήσουμε. Ένας σχετικά αγώγιμος γεωλογικός σχηματισμός εμφανίζεται παντού στο ως υποκείμενος του στρώματος που φιλοξενεί τις δομές που αποδόθηκαν σε πιθανές αρχαιότητες. Η οροφή του ευρίσκεται σε βάθη μεγαλύτερα των 1,5 m. Ο σχηματισμός αυτός αντιστοιχεί μάλλον σε στρώμα των αποθέσεων που κυριαρχεί η άργιλος. Στο πλαίσιο της συγκεκριμένης έ- ρευνας, θεωρήσαμε ως υπόβαθρο το φυσικό αυτό σχηματισμό. Έτσι, μπορούμε με σχετική ασφάλεια να πούμε ότι, από το βάθος που α- ναφέρθηκε και κάτω δεν αναμένουμε αρχαιότητες. Οποιαδήποτε μελλοντικά ανασκαφικά δεδομένα, ιδιαίτερα αυτά που θα προκύψουν από δοκιμαστικά σκάμματα στη θέση των ανωμαλιών που εντοπίστηκαν στο πλαίσιο της παρούσας έρευνας, θα οδηγήσουν σε πλήρη ερμηνεία των γεωφυσικών δεδομένων. Το προφανές αυτό γεγονός, υπενθυμίζει ότι οι χάρτες που προέκυψαν από την παρούσα μελέτη πρέπει να θεωρούνται ως δυναμικό δεδομένο μέχρι την ολοκλήρωση της ανασκαφικής έ- ρευνας. ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ Aitken, M.J. (1984) Physics and Archaeology. Clarendon Press, Oxford. Annan, P. A. (1992) Ground penetrating radar workshop notes, Sensors and Software, Mississauga, Ontario. Aspinall, A. and Lynam, J.T. (1973) An Induced polarization instrument for the detection of near surface peatures, Prospezioni Archaeologiche, 5, 67-75. Barker, R.D. (1992) A simple algorithm for electrical imaging of the subsurface, First Break, 10, 53-63. Edwards, L.S. (1977) A modified pseudosection for resistivity and IP, Geophysics, 42, 1020-1036. Griffiths, D., Turnbull, J. and Olyianka, A. (1990) 2-dimentional resistivity mapping with a computer controlled array. First Break, 8, 121-129.