便携式激光雷达技术为考古学学生提供了新的见解
如何利用现代地理空间技术来保存过去?美国伊利诺斯州惠顿学院的考古学学生在以色列Tel Shimron的一个挖掘项目中使用了远程激光雷达传感器,对该地区进行了每天的高分辨率扫描。这些扫描为学生提供了他们每天发现的东西的高精度记录,作为进一步分析的基础。Velodyne激光雷达提供了便携式的Ultra Puck传感器,使新一代的考古学家能够重建几千年前的生命。
(本文包含一个视频)
今年早些时候,McKenzie Blank,化学工程学生惠顿学院他与惠顿的考古学教授丹尼尔·马斯特博士一起在以色列北部的Tel Shimron进行考古挖掘。惠顿大学的学生们通常每天要花大约10个小时在这个古代挖掘遗址上,来自世界各地的学者和学生也加入了他们的行列。为期六周的挖掘工作需要许多个清晨。大多数时候,学生们不得不在黎明前起床,以抵御白天的炎热。这一天从把工具拖到挖掘现场开始。然后,学生们被分成小组,挖掘100 × 100米的地块或“网格”,这些地块随后被分成10 × 10米的小地块,称为“正方形”。
该团队热衷于使用新的被收购的便携式超冰球从Velodyne Lidar获得完整的挖掘区域的准确每日3D再现,作为土壤和伪影拆除的记录。由于LIDAR系统以前从未适用于考古学网站,因此团队在实现所需的准确度之前进行实验和微调。结果,考古船员成功地创建了考古挖掘网站的密集3D点云。使用点云,该团队能够生产地面的高度详细说明,使他们对特拉莫龙和周边地区的历史提供了新的见解。
记录挖掘过程中每天的变化
考古学家最初被认为是传统的激光乐队作为数据收集方法,因为它通过高密度点云提供了挖掘网站的高精度3D录制。然而,由于难以辨别地层序列的基本构建块的微妙碎片层之间,该方法对于该特定项目中的复杂挖掘沟槽似乎是有限的。此外,在挖掘期间记录日常变化是不合适的。
为了克服这些限制,一项试点项目与合作组织Tel Shimron挖掘工程。使用基于Velodyne Ultra PACH VLP-32C的系统进行挖掘沟槽的每日扫描。使用同时定位和映射(SLAM)算法处理原始数据,并从挖掘区域外部的固定点进行地理学。使用定制的减法算法,然后以时间顺序比较每日扫描以创建一个点云,该点云记录了从一天到接下来的一天变化的所有材料的所有角度(顶部,侧面和底部)。
了解古代世界
Tel Shimron发掘项目旨在通过严格的考古调查了解古代世界,为研究5000多年来的黎凡特历史和文化提供资源。丹尼尔·马斯特教授:“一个小组调查了耶稣时代的一个犹太村庄,另一个小组旨在调查Tel Shimron是如何与公元前3世纪到公元前2世纪的希腊化世界互动的。”
数字保护历史信息
经验丰富的考古监督员确定了每个变化赭色考古数据库,这个平台可以在全球范围内利用在线文化和历史研究环境(OCHRE)来记录、整合、分析、发布和保存各种数字形式的文化和历史资料。将这些自动生成的点云与OCHRE数据连接起来,结合了现场考古学家的专业知识和激光雷达的精度。这种方法可以从各个角度以毫米的精度记录每天的工作。