Nová éra v archeologii. Co znamená a přináší LIDAR?

Středověkou historii v našich zemích nepředstavují jen hrady, tvrze a zámky, případně jejich zříceniny, ale také lomy, pole, vesnice, komunikace atd. Jejich relikty jsou dnes mnohdy těžko detekovatelné, neboť pokud se dochovaly, najdeme je jen tam, kde nedocházelo k intenzivnímu zemědělskému obdělávání země. Na mysli máme hůře dostupné oblasti a především lesy. 

Obdobný příklad představují starší stopy historie ze starověku či pravěku. U nás se jedná především o skromnější relikty sídlišť či hradišť, ovšem například v jižní či západní části Evropy můžeme najít rozsáhlé a složité architektonické komplexy. Někdy skryté pod travinou, jindy v lesích. To samé platí i o exotičtějších částech světa, kde mnohdy velkolepá díla pokryla nejen zemina, ale také husté pralesy.

Jak ovšem najít zbytky zástavby v tak rozsáhlém prostoru, navíc při problému, jsou-li zbytky zástavby či lidské činnosti při obvyklém terénním průzkumu jen těžko rozlišitelné od okolní přírody? V našich poměrech se s tím můžeme setkat například právě v oblastech s lesním porostem, kde se skrývají terénní relikty například zaniklé tvrze v podobě pahorku, obvodového příkopu a valu. Cvičené oko již takové stopy rozezná, ovšem v daných podmínkách může nastat problém se zaměřením objektu apod. I proto archeologové v posledních letech hojně využívají tzv. LIDAR.

Zkratka LIDAR je odvozená od originálního anglického názvu Light Detection And Ranging, tedy v překladu detekce a zaměření pomocí světla. Jedná se o nedestruktivní metodu, to znamená, že při její aplikaci nedojde k žádnému narušení terénu či archeologického objektu. Lze ji popsat jako metodu dálkového měření vzdálenosti na základě výpočtu doby šíření pulsu laserového paprsku odraženého od snímaného objektu. Obvykle se využívá spektra 1064–1540 nm, pro batymetrická měření cca 530 nm. K samotnému procesu dochází při kombinaci využití letadla, které vysílá směrem k zemskému povrchu paprsek, a satelitů, které umožňují přesné zaměření.

LIDAR lze použít pro měření vzdálenosti, mapování terénu, měření vlastností atmosférických jevů aj. Výsledkem mapování je mračno bodů, které se po zpracování může interpolovat do podoby digitálního modelu povrchu či 3D modelů budov a jiných objektů. Po aplikaci filtrů je možné z mračna bodů získat digitální model terénu.

Právě tyto 3D terénní mapy slouží archeologům jako zdroj pro objevování, ale také zaměření a analýzu nespočtu zaniklých či doposud skrytých objektů a pozůstatků lidské činnosti. Zaniklé vertikální stavby budou mít na modelu podobu pahorku, který svým tvarem a umístěním oproti okolní přírodní konfiguraci napoví, že je uměle vytvořen. Obdobně například stopa po vodní nádrži či dolování bude mít charakter terénní deprese, tedy prohlubně, která se v terénu objevuje bez návaznosti na okolní přírodní podmínky.  

Rozsáhlé, de facto celosvětové skenování a zaměřování zemského povrchu umožnilo dosud nevídaný boom a možnosti při identifikaci zaniklých objektů, které by při zemském průzkumu lidskému oku unikly. Nejedná se přitom jen o jednotlivé stavby, ale i celé areály, případně města.

Dobrým příkladem můžou být v naší zemi objevy jinak těžko identifikovatelných zbytků středověkých polí, tzv. lánů v intravilánu dnešních obcí. Platí to i o objevech zázemí hradů či tvrzí, případně dalších subkomplexů obléhatelských ležení a táborů. Data navíc umožňují dokonalé zaměření, což vede k opravě starších výsledků či jejich doplnění.

Velký přínos LIDARu je spojen především s výzkumem zaniklých staveb a měst Mayů ve střední Americe. Zde se totiž vyskytují všechny výše popsané problémy. Problematická terénní prospekce, špatná dostupnost, hustý porost v podobě pralesa apod. Navíc mayské stavby někdy představovaly obrovské konstrukce tzv. plazy, tedy v překladu oproti okolnímu terénu lehce vyvýšená náměstí, na nichž mohly stát další stavby v podobě paláců či chrámů. Zatímco ruiny mayských pyramid jsou i lidským okem lépe rozeznatelné, poznat v terénu zmíněné plazy, které dosahují i několika stovek metrů čtverečních, je de facto nemožné. Díky LIDARu byla objevena a zdokumentována mnohá doposud neznámá města dávné mayské civilizace, včetně po dlouhou dobu jen předpokládaných předměstí známého města Tikal. To umožnilo opět lépe poznat mayskou kulturu a opravit některé naše starší hypotézy o době jejich rozkvětu a náhlém zániku.