Norsk institutt for kulturminneforskning Lidar et teknisk/metodisk kvantesprang for arkeologien Ole Risbøl, NIKU CAA Norge Stavanger, 15.-16. oktober 2012
2004
Mottakelsen av lidar i arkeologien A. Introduksjon B. Implementering C. Forbedring og videreutvikling D. Økt kulturhistorisk kunnskap E. Videre frem
Norsk institutt for kulturminneforskning Bakgrunn - benevnelser Lidar (Light Detection and Ranging). Airborne laser scanning Flybåren laserskanning Luftbåren laserskanning
Norsk institutt for kulturminneforskning Bakgrunn - høydemodeller og 3D-fremstillinger Konturtegninger + andre tegneteknikker Totalstasjon og teodolitt Fotogrammetri Laserskanning
Bakgrunn - datainnsamling og prosessering
Bakgrunn - fra punktsky til terrengmodell Horisontal nøyaktighet 25-40 cm. Horisontal nøyaktighet 25-40 cm Vertikal nøyaktighet 15-20 cm
Bakgrunn - utvikling av laserteknologi Seint på 1950-tallet: laserteknologi oppfunnet Midten av 1960-tallet: atmosfæriske målinger, bathymetri (leting etter u-båter) 1967 første gang montert på fly Midten av 1970-tallet: kartlegging av is-dekke i arktiske og antarktiske områder), de første topografiske høydemodeller Slutten av 1970-tallet: skogbruket Midten/slutten av 1980-tall: gjennombrudd med GPS, IMU og høypresisjonstidtakere Midten av 1990-tallet: kommersielt gjennombrudd 2000: Arkeologer kommer på banen
Bakgrunn - pioneertiden: Arkeologer oppdager lidar Oppdages i 2000 Første presentasjoner av henholdsvis Holden og Motkin på AARG årsmøte, Aberdeen Univ., 5.-7. september 2000 Første publikasjon: Holden og Motkin i AARGnews 22, mars 2001 Første arkeologer med egne skanninger: - England 2001 (Bewley et al. 2005) - Irland 2003 (Shell & Roughley 2004) - Tyskland 2003 (Bofinger et al. 2006) - Norge 2005 (Risbøl et al. 2006)
Bakgrunn flyskanningsprosjekter i NIKU siden 2005 Oppdragsgivere/ samarbeidspartnere Riksantikvaren (FoU) Sametinget Regional kulturminneforvaltning Kommuner Forsvarsbygg Norges Forskningsråd UMB Skog og Landskap LBI ArchaeoLandscapes.eu Geografisk spredning: 20 kommuner 10 fylker
Mottakelsen av lidar i arkeologien - utviklingstrinn A. Introduksjon B. Implementering C. Forbedring og videreutvikling D. Økt kulturhistorisk kunnskap E. Videre frem
A. Introduksjonsfasen - fascinasjon Motkin 2000/2001 Holden 2000/2001
A. Introduksjonsfasen - fascinasjon Digital terrengmodell
B. Implementering Bedre registreringsoversikt Kvalitetssikring av eksisterende registreringer
B. Implementering - tolkning av terrengmodell Foto: NIKU
B. Implementering - sjekk i felt Foto: NIKU
B. Implementering deteksjons- og tolkningssuksess Easily detected anomalies Hardly detected anomalies Detection 77 % (n=82) 13 % (n=8) Interpretation 90 % (n=68) 33 % (n=3) Accuracy Documentation 85 % (n=77) Kilde: Risbøl 2010
B. Implementering deteksjons- og tolkningssuksess 1 pt/sqm² 5 pt/sqm² 10 pt/sqm² Kilde: Bollandsås et al. 2012
B. Implementering - kvalitetssikring av Askeladden
C. Forbedring og videreutvikling Platform Fly Helikopter Sensor Konvensjonell skanner Full-wave-form skanner Multiple pulse in air (MPiA) Batymetrisk skanner (grønn laser) Prosessering - Geodetiske korreksjon - Klassifisering
Norsk institutt for kulturminneforskning C. Forbedring og videreutvikling Visualisering - Local Relief Model (Hesse 2010) - Sky-view factor (Kokalj et al. 2011) Mønstergjenkjenning (Trier og Pilø 2012) Endringsdeteksjon (Risbøl og Amundsen 2011) Intensitetsdata (Challis 2012) Osv.
C. Forbedring og videreutvikling - intensitetsdata Intensitetsdata Flyfoto
C. Forbedring og videreutvikling - endringsdeteksjon Sammenligning av DTM fra 2008 og 2010: rød = lavere enn i 2008 blå = høyere enn i 2008 grå = ingen endringer grønn = ingen overlapp mellom data
C. Forbedring og videreutvikling - endringsdeteksjon
C. Forbedring og videreutvikling - endringsdeteksjon
D. Økt kulturhistorisk kunnskap - landskapsarkeologi Landscape archaeology is the study of the ways in which people in the past constructed and used the environment around them.
D: Økt kulturhistorisk kunnskap bygge bru mellom teori og metode Hørt på CAA: So you are a terrorist Thank God, I thought you said you were a theorist!"
D: Økt kulturhistorisk kunnskap - visuelle landskapsanalyser Utfordringer/kritikk av viewshed: Paleovegetasjon DEM-kvalitet Standpunkt (Wheatley og Gillings 2000) Movement (least-cost pathways) (Lock 2003) Accesibility (Llobera 2000)
D: Økt kulturhistorisk kunnskap visuelle lanskapsanalyser NFR-finansiert prosjekt i NIKU 2011-2015: Bruk av avansert teknologi for bedre forståelse, konservering og forvaltning av kulturminner, miljøer og landskap WP 1: Høyteknologisk identifikasjon, dokumentasjon og overvåking av kulturarven som basis for økt landskapsforståelse, bedre forvaltning og involvering. WP 1A. Bruken av nye, ikke-destruktive teknikker og metoder som grunnlag for økt kunnskap om monumenter og deres landskapskontekst. WP 1B. Bruken av flyskanningsbaserte 3D-visualiseringer i landskapsstudier og som et redskap for arealplanlegging og involveringsprosesser.
D: Økt kulturhistorisk kunnskap visuelle landskapsanalyser Hvordan kan lidar bidra til å forbedre arkeologiske visuelle landskapsanalyser? Hvordan kan lidar-genererte visualiseringer brukes til å forbedre forvaltningen av landskap? Har 3D digitale terrengmodeller et potensial som verktøy i medvirkningsprosesser som baserer seg på visuelle vurderinger av landskap?
D: Økt kulturhistorisk kunnskap visuelle landskapsanalyser GIS Lidar Studieområde: Brunlanes Sammenlignende analyse av jordbruksgravminner og åsrøyser Hvordan forholder de seg til: Historiske gårder og navnegårdsgrenser Historiske veier og knutepunkt Overordnete landskapsrom (land, sjø, kyst) Til hverandre Viewshed og bevegelse
Gravhauger og -røyser
Viewshed og bevegelse
Viewshed og bevegelse
Norsk institutt for kulturminneforskning E. Videre frem Bedre sensorer Bedre prosesseringsalgoritmer Bedre visualiseringer Nyttiggjøre intensitetsdata Droner Bathymetrisk skanning Laserskanning fra rommet?
Ny publikasjon om lidar i salg fra desember
Takk for oppmerksomheten!