Slovenské Stonehenge Využitie geografických informačných systémov pri skúmaní archeologických lokalít Tibor Lieskovský 1, Eva Stopková 1, Peter Demján 2 1 Katedra geodetických základov 2 Katedra archeológie UNIVERZITA KOMENSKÉHO V BRATISLAVE Filozofická fakulta
Obsah prezentácie Geografické informačné systémy v službách archeológie Rondely monumenty slovenského praveku Algoritmus na výpočet významných astronomických udalostí
GIS v službách archeológie
GIS v archeológii Význam využitia GIS pre archeologickou analýzu sa dá prirovnať k Objavu rádiokarbónového datovania (Neustupný E., 1995) Priestorové vzťahy jednotlivých zložiek archeologických prameňov sú vedľa formálnych vlastností ich jedinou pozorovateľnou vlastnosťou.
GIS v archeológii - prístupy GIS ako dokumentačný nástroj GIS ako analytický nástroj GIS ako nástroj na vizualizáciu
Možnosti analýz a modelovania Environmentálne faktory: Expozícia, sklon, krivosť, výška Podložie, klíma, vegetačný pokryv Vzdialenosť od vody Socio - ekonomické faktory: Kontinuita a hustota lokalít Plocha a vzájomná vzdialenosť lokalít Vzájomná prepojenosť lokalít Kultový (kultúrny) faktor: Monumentálnosť Lokalizácia legiend a povestí, miestopisné názvy
GIS v archeológii - mierky Regionálna úroveň Úroveň mikroregiónov Úroveň archeologickej lokality
Hľadanie (skrytých) priestorových vzťahov nálezísk voči krajine, Ochrana kultúrneho a historického dedičstva, Archeologické predikčné modelovanie, Rekonštrukcia historického environmentu.... GIS v archeológii - aplikácie
Rondely monumenty slovenského praveku
Rondely stručná charakteristika Monumentálne stavby z obdobia mladšej doby kamennej (Neolit stupeň Lengyel I, cca 4800 BC). Vyskytujúce sa v pomerne úzkom časovom rozsahu (cca 150 rokov) prevažne na území strednej Európy. Vyžadujúce enormné náklady na výstavbu. Účel neznámy (spoločensko rituálny, astronomický, obchodný a pod.).
Letecká prospekcia, Google Earth, etc.
Kľačany ( 2/1999 ) Zdroj: AÚ SAV v Nitre
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Autor: Tirpák J., Lieskovský T., Pastirčák G., 10/2012
Vizualizácia a rekonštrukcia rondelov Zdroj: AÚ SAV v Nitre Arpáš Anton (AÚ SAV Nitra)
Autor: Peter Demján Katedra archeológie, FF UK, Bratislava
Autor: Peter Demján Katedra archeológie, FF UK, Bratislava
Analýza jednoduchej viditeľnosti Vyjadrenie monumentálnosti Orientácia na významné body v krajine (landmark) Viditeľnosť na astronomické smery
Analýza vzájomnej viditeľnosti rondelov Prašník Kočín
Analýza totálnej viditeľnosti Autor: Stopková Eva, 2009
Analýza rondelu Svodín a jeho zázemia Skúmaný Dr. Němejcovou Pavúkovou v rokoch 1971-1983 (12 sezón archeologických výkopov) Lengyelská kultúra (4800-4600 BC), obdobie badenskej kultúry, stredná doba bronzová, kalenderbergská kultúra zo staršej doby železnej, slovanské obdobie
Analýza rondelu Svodín a jeho zázemia Analýza mikroreliéfu Povrchové zbery Analýza zázemia Analýza astronomickej orientácie
Analýza mikroreliéfu
Analýza mikroreliéfu - filtrácia
Analytické povrchové zbery Základ pre skúmanie zázemia rondelu Zbierané nálezy v polygónoch Štatistické spracovanie (počet nálezov, datovanie, etc.)
Algoritmus na výpočet významných astronomických udalostí Bujna J.,Romsauer P.,1986
Motivácia Predpoklady a otázky Neznáma funkcia rondelov Hypotéza o ich astronomickej orientácii Dôvod astronomickej orientácie? Kalendár pre roľníkov? Kult? Iné? Východisko Karlovský V., Pavúk J., 2002 Podľa (Pavúk a Karlovský, 2004): astronomická orientácia na cyklus vysokého a nízkeho Mesiaca (Bučany, Svodín, Žlkovce,...) Ciele Zovšeobecniť výpočet pre rôzne astronomické úkazy Sprístupniť algoritmus formou open source softvéru
Poloha Slnka Jarná a jesenná rovnodennosť Letný a zimný slnovrat Poloha Mesiaca Možnosti http://www.glyphweb.com/esky/concepts/vernalequinox.html Cyklus vysokého a nízkeho Mesiaca s periódou 18.61 rokov (Pavúk, Karlovský) Mesačné fázy Orientácia na iné významné javy Súhvezdia (Orion, Veľký Pes) Hviezdokopy (Plejády) a iné... http://www.astroportal.sk/pohlady/suhvezdia.html
Komplikácia Rozsiahle časové obdobia: datovanie rondelov: 4 800 p.n.l. cca. 7 000 rokov, čo zodpovedá približne ¼ Platónskeho roku (25 800 rokov) http://www.crystalinks.com/precession.html
Postup výpočtu Určenie rovníkových súradníc (a, d) Slnka a) intuitívne a JaR =0h a LS =6h a JeR =12h a ZS =18h d JaR =0 d LS =max(i) d JeR =0 d ZS =min(i) http://en.wikipedia.org/wiki/file:axialtiltobliquity.png Výpočet sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky v danom období b) redukciou súradníc (napr. vztiahnutých k epoche J2000.0) (xyz) T =N.P.(x 0 y 0 z 0 ) T Zohľadnenie vplyvu precesie (P) a nutácie (N) za rozsiahle časové obdobie Transformácia rovníkových súradníc (a, d) na horizontálne súradnice (a, z) a) Pre akýkoľvek okamih (tzn. okamih rovnodennosti/slnovratu) b) Pre východ/západ Slnka (v závislosti od výšky nad horizontom)
Predbežné výsledky pre rok 2005 1. Interpolácia zdanlivých efemeríd Slnka pre dané časy (čas úkazu, východ a západ Slnka v deň úkazu) - porovnanie d Slnka v čase slnovratov so sklonom roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986): d LS -e=0 0 7.5 d ZS -e=-0 0 8.2 2. Transformácia rovníkových súradníc na horizontálne súradnice - určenie stredného hviezdneho času na Greenwichi o 0:00 UT (porovnanie viacerých vzťahov s hodnotami z ročenky): rozdiely rádovo 10-5 s - transformácia použitím sínusovej, kosínusovej a sínuskosínusovej vety - transformácia podľa výšky Slnka nad horizontom 3. Porovnanie s astronomickými azimutmi brán rondelu Svodín Východ Slnka Západ Slnka R/S rondel podľa času h=0 podľa času h=0 Svodín 20.3.2005 300 57'5.9'' 269 48'29.9'' 270 11'20.6'' 90 32'29.1'' 90 06'26.4'' 54 21.6.2005 286 03'31.0'' 248 09'24.7'' 233 35'45.6'' 139 06'25.1'' 126 24'08.4'' 147 22.9.2005 227 00'14.5'' 279 24'15.4'' 269 35'27.5'' 102 43'53.1'' 90 06'44.3'' 242 21.12.2005 315 26'16.9'' 304 58'19.8'' 306 24'09.4'' 54 26'32.8'' 53 35'45.0'' 327
Predbežné výsledky pre rok 4 800 p.n.l. 1. Určenie rovníkových súradníc pre rovnodennosť/slnovrat - výpočet sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986) s deklarovanou presnosťou niekoľkých uhlových sekúnd na 10 000 rokov - porovnanie s výpočtom podľa (NASA, 2008 podľa (Berger, 1978)): Zmeny sklonu roviny rovníka voči rovine ekliptiky podľa (Laskar, 1986) e L -e B =0 0 21.9 http://en.wikipedia.org/wiki/file:obliquity_of_the_ecliptic_laskar.png
Predbežné výsledky pre rok 4 800 p.n.l. 2. Transformácia rovníkových súradníc na horizontálne súradnice - určenie stredného hviezdneho času na Greenwichi o 0:00 UT - transformácia použitím sínusovej, kosínusovej a sínuskosínusovej vety - transformácia podľa výšky Slnka nad horizontom! Len približné súradnice (nepoznáme deň ani čas východu/západu Slnka)! 3. Porovnanie s astronomickými azimutmi brán rondelu Svodín Východ Slnka Západ Slnka rondel h=0 h=0 Svodín jarná rovnodennosť 270 00'00.0'' 90 00'00.0'' 54 letný slnovrat 232 22'30.6'' 127 37'29.4'' 147 jesenná rovnodennosť 270 00'00.0'' 90 00'00.0'' 242 zimný slnovrat 307 37'29.4'' 52 22'30.6'' 327
Dosiahnuté výsledky Možné náznaky orientácie dvoch brán rondelu Svodín na východ Slnka pri letnom slnovrate a na západ Slnka pri zimnom slnovrate Plány do budúcnosti Overiť výsledky aplikáciou precesnej a nutačnej matice? Mohla sa jarná rovnodennosť 4 800 p.n.l. odohrať v mesiaci, ktorý dnes nazývame december?? Existuje spôsob na určenie pravého/stredného hviezdneho času na Greenwichi pre UT 0:00 v dávnych časoch? Rozšíriť algoritmus na výpočet historického priebehu javov spomínaných v úvode (predovšetkým cyklov vysokého a nízkeho Mesiaca) Zhrnutie
Ďakujeme za pozornosť