Korzystanie z dronów lidarbadacze sporządzili mapę dwóch średniowiecznych miast, Taszbulak i Tugunbulak w Uzbekistanie, ujawniając szczegółowe struktury miejskie istotne dla historii Jedwabnego Szlaku.
Pierwsze użycie lidaru opartego na dronach w Azji Środkowej umożliwiło archeologom odkrycie szczegółów dwóch nowo odkrytych średniowiecznych miast handlowych wysoko w górach Uzbekistanu.
Zespół wykorzystał tę najnowocześniejszą technologię do mapowania skali archeologicznej i układu miast, które należą do największych, jakie kiedykolwiek udokumentowano w górzystych częściach Jedwabnego Szlaku – szerokiej sieci starożytnych szlaków handlowych łączących Europę i Azję Wschodnią.
Wyniki badań, prowadzonych pod kierunkiem Michaela Frachettiego, profesora archeologii w dziedzinie sztuki i nauk ścisłych na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis oraz Farhoda Maksudova, dyrektora Narodowego Centrum Archeologii w Uzbekistanie, zostały niedawno opublikowane w czasopiśmie: Natura.
Wgląd w starożytną urbanistykę w wysokiej rozdzielczości
Skany dronów i lidarów dostarczyły niezwykle szczegółowych obrazów placów, fortyfikacji, dróg i siedlisk, które kształtowały życie i gospodarkę społeczności górskich, kupców i podróżników od VI do XI wieku w Azji Środkowej. Obydwa miasta położone są na nierównym terenie na wysokości od 2000 do 2200 metrów nad poziomem morza (w przybliżeniu porównywalnej z Machu Picchu w Peru), co czyni je niezwykłymi przykładami kwitnącej urbanistyki górskiej.
Odsłaniając złożoność urbanistyki górskiej
Mniejsze miasto, zwane dziś Tashbulak, zajmowało około 12 hektarów, podczas gdy większe Tugunbulak zajmowało 120 hektarów, „co czyniło je jednym z największych miast regionalnych swoich czasów” – powiedział Frachetti.
„Byłyby to ważne węzły miejskie w Azji Środkowej, zwłaszcza po przeprowadzce z nizinnych oaz w bardziej wymagające miejsca na dużych wysokościach” – powiedział. „Chociaż góry są zwykle postrzegane jako bariery dla handlu i ruchu na Jedwabnym Szlaku, w rzeczywistości były gospodarzem głównych ośrodków interakcji. Zwierzęta, rudy i inne cenne zasoby prawdopodobnie zapewniły im dobrobyt”.
„To miejsce miało skomplikowaną strukturę miejską ze specyficzną kulturą materialną, która znacznie różniła się od kultury osiadłej na nizinach” – powiedział Maksudow. „Jest oczywiste, że ludzie zamieszkujący Tugunbulak ponad tysiąc lat temu byli koczowniczymi pasterzami, którzy utrzymywali własną, odrębną, niezależną kulturę i ekonomię polityczną”.
Postęp technologiczny w badaniach archeologicznych
Technologia Lidar jest powszechnie stosowana do mapowania krajobrazów archeologicznych zablokowanych przez gęstą roślinność, ale ma dodatkową wartość tam, gdzie roślinność jest rzadka, np. w górach Uzbekistanu. „Obsługa dronów jest w Uzbekistanie ściśle regulowana, więc to odkrycie jest również możliwe dzięki wsparciu politycznemu i pozwoleniom, które otrzymaliśmy od lokalnych partnerów i rządu” – powiedział Frachetti.
Skany z poziomu centymetra umożliwiły zaawansowaną analizę komputerową starożytnych powierzchni archeologicznych, zapewniając niespotykany dotąd obraz architektury i organizacji miast. „To jedne z najwyższych rozdzielczości zdjęć lidarowych stanowisk archeologicznych, jakie kiedykolwiek opublikowano” – powiedział Frachetti. „Było to możliwe po części dzięki wyjątkowej dynamice erozji w tym górskim otoczeniu”.
Mieszanka nowoczesnej technologii i starożytnych odkryć
Frachetti, Maksudov i ich zespół po raz pierwszy odkryli górskie miasta, korzystając z predykcyjnych modeli komputerowych i staromodnych badań stóp w latach 2011–2015, śledząc przypuszczalne trasy Jedwabnego Szlaku w południowo-wschodnim Uzbekistanie. Realizacja projektu trwała lata. Dodatkowy czas ostatecznie okazał się błogosławieństwem, ponieważ pozwolił badaczom w pełni wykorzystać najnowsze osiągnięcia w dziedzinie lidaru opartego na dronach. „Ostateczne mapy w wysokiej rozdzielczości składały się z ponad 17 lotów dronami w ciągu trzech tygodni” – powiedział Frachetti. „Ręczne mapowanie tak dużych lokalizacji zajęłoby nam dekadę”.
Frachetti i doktoranci w jego Laboratorium Analiz, Interpretacji i Eksploracji Przestrzennej (SAIE). skompilował dane pochodzące z dronów i lidarów w modele 3D, które przekazano Tao Ju, profesorowi informatyki i inżynierii, oraz Xiaoyi Liu, studentowi studiów licencjackich, oboje w McKelvey School of Engineering w WashU. Ju i Liu zastosowali algorytmy obliczeniowe do analizy powierzchni archeologicznych i automatycznego śledzenia milionów linii w celu przewidywania prawdopodobnych tras architektonicznych. Ostatnim krokiem było dopasowanie wyjścia cyfrowego do porównywalnych przypadków architektonicznych, odsłaniając ogromne starożytne miasto, które w przeciwnym razie byłoby niewidoczne gołym okiem. „Projekt odzwierciedla prawdziwie interdyscyplinarny wysiłek” – powiedział Ju. „Techniki analizy mają potencjalne zastosowania w wielu dziedzinach, w których wykorzystuje się skany lidarowe”.
Przyszłe wykopaliska i implikacje
Frachetti powiedział, że oba miasta wymagają znacznie dokładniejszej kontroli. Wstępne wykopaliska w jednej z ufortyfikowanych budowli w Tugunbulak sugerują, że twierdza – budynek chroniony ścianami z ubijanej ziemi o grubości trzech metrów – mogła być fabryką, w której miejscowi kowali przemieniali bogate złoża rudy żelaza w stal. Przemysł taki byłby kluczową cechą miasta i jego gospodarki.
Jest już jasne, że Tashbulak i Tugunbulak nie były tylko odległymi placówkami lub przystankami na odpoczynek. „Jedwabny Szlak nie obejmował tylko punktów końcowych Chin i Zachodu” – powiedział Frachetti. „W Azji Środkowej brały udział główne siły polityczne. Złożone serce sieci było także motorem innowacji”.
Frachetti ma nadzieję wykorzystać tę samą kombinację pracy detektywa naziemnego i lidaru z dronów do robienia zdjęć innych osad położonych na dużych wysokościach wzdłuż Jedwabnego Szlaku i poza nim. „Naprawdę moglibyśmy zmienić mapę rozwoju miast w średniowiecznej Azji” – powiedział.
Odniesienie: „Średniowieczna urbanistyka na dużą skalę śledzona przez UAV – lidar w górskiej Azji Środkowej” Michaela D. Frachettiego, Jacka Bernera, Xiaoyi Liu, Edwarda R. Henry’ego, Farhoda Maksudova i Tao Ju, 23 października 2024 r., Natura.
DOI: 10.1038/s41586-024-08086-5
Wyprawę wsparło Towarzystwo National Geographic.
