Введение к работе
Актуальность темы. В современных условиях междисциплинарные научные исследования неэффективны без применения физических методов исследований, ЭВМ, технических и программных средств автоматизации исследований. Применение укапанных средств особенно актуально в археология лри ксслєдозаккн памятников геофизическими методами. Основное преимущество, в склу которого геофизические методы поиме-няится для поисков археологических объектов, является ТО, ЧТО ОКИ позволяют выявлять комплексы различных погреОенных сооружений, не нарушая поверхностного слоя почвы и самого объекта поисков.
Можно выделить следующие группы геофизических методов: электрометрические, магнитометрические, гравиметрические, сейсмоакусти-ческие, ядерно-физические, термометрические. Эффективность применения каждого из этих методов зависит от многих условий,^связанных с характером данного участка местности, изучаемым объектом, применяемой аппаратурой и влиянием мешающих факторов. Наилучшие результаты для археологических исследований дает применение магнитной и электрометрической разведки. Это вызвано тем, что археологические ХЗъееты хорошо контрастируют по электрическим и магнитным свойствам с грунтом и для проведения электрической и магнитной разведки требуется минимальное привлечение специального сложного' оборудования .
Территория многих археологичесіскх памятников содерга? остатки итропогенкой деятельности (строительный мусор в припеверхностном лое, современные постройки, разрушение культурного слоя памятни-
акторами. В данных условиях применение магниторазведки практичес-и затруднено. Эти факторы в гораздо меньшей степени оказывая? лняийэ на результаты-электроразведки.
В налей стране геофизические методы исследования, б частности, пеетроравведка археологических памятников используются с 1950-х
ЗДОЗ. ОДНаКО, ЙЗМЄрейКЯ ПРОВОДИЛИСЬ СбрИКНЫМ»! ГЄО^ійЗйЧЄСКИмИ Прй-
зрами по традиционной з разведочной геофизике методике измерений. )и этом имела место низкая точность при восстановлении границы жеологических объектов поиска и значительная трудоемкость изменяй, которые определялись следующими причинами:
наличие клемм всего для одной пары приемных электродов;
громоздкость аппаратуры;
регистрации результатов измерений вручную. Следовательно, актуально создание современных аппаратных и
ограммяых средств автоматизации зондирования грунта и методов
" .Уй,\~ь;
'4
акспресо-обраСоїки и анализа полученных данных на ПЭЕМ в полевых условиях, позволяющих исключить указанные недостатки применения традиционных геофизических методов.
Де ль работы, Целью касти«йбй работы является разработка метода многосеточной электрометрии грунтов с применением в автоматизации измерения адаптивных алгоритмов. В соответствии с этим должны быть решены следующие задачи:
построение и анализ модели структуры объектов поиока о их классификацией;
разработка адаптивных алгоритмов многосеточной электрометрии, позволяющих повысить точность восстановления границы объекта потока о сокращением количества измерений;
* сравнительная оценка разработанных алгоритмов для различных задач поиока археологических объектов;
создание действующего макетного^образца злектроразведочного комплекса и соответствующего программного обеспечения;
экспериментальная апробация метода мнргроеточной алектромет-рии на городище Иднакар.
Научная новизна.' Разработана модель структуры археологического объекта, находящегося в грунте, позволяющая классифицировать объекты поиска как монолитные и гг'пповые. Групповые объекты поиска образуются из элементов ореды и объединяются в систему: в зависимости от линейных размеров элементов И мощности свявей между ними.
Разработан метод многосеточной электрометрии, суть которого аакаючается в адаптивном изменении измерительной сетки, направления и шага измерений за счет коммутации электродов, установленных по прямоугольной сетке на участке исследований. Для реализации метода разработаны адаптивные алгоритмы коммутации электродов при автоматизации исследований грунтов: алгоритм определения местоположения объекта поиска о адаптивным выбором шага измерений, алгоритм определения геометрии объекта поиска о адаптивным выбором шага измерений при измерениях в граничной области, алгоритмы измерений в граничной области с адаптивным выбором шага и направления измерений, алгоритм измерения по сформированной сетке.при известном местоположении части объекта поиска, алгоритм определения линии границы многоугольного объекта поиска о экстраполяцией линии границы объекта и адаптивным выбором шага и направления измерений.
Получены сравнительные оценки алгоритмов методамногосеточно» электрометрии для различных задач поиска археологических объектов.
Практическая ценность. Сформулированы и обоснованы функциональные и технические требования для создания автоматизированногс
электроразведочного комплекса.
Для реализации адаптивных алгоритмов коммутации электродов при
ЗВТСМЗТйЗйрОБаННОм йССЛЄЗиБЗЯйИ ГРУНТОВ ССЗД5К0 ПриГраМмКио ОиЄО"
печение, позволяющее решать прикладные задачи при картировании ap-лЄОЛОГНЧЄСКйл П5МЯЇКИК03 МЄТОДОМ МКОГОСЄТОЧНОЙ ЗЛеКТрОМбТрйИ.
Определена последовательность действий при электрометрических измерениях с применением разработанного макетного образца.
Данная работа выполнена по плану научных исследований ФТИ УрО РАН /тема N 0131С007083/ и на основе договора о совместной научной пеятельности с Удмуртским институтом истории, языка и литературы УрО РАН (УЙИЯЛ УрО РАН) /договор N1 от 12.10.92г./. Практическое значение работы подтверждается внедрением ее результатов в УИИЯЛ УрО РАН...-"
Реализация результатов работы. Создан макетный образец автоматизированного электроразведочного комплекса "Иднакар", который бал использован при исследованиях, территории средневекового городища- крепости Иднакар методом многосеточкой электрометрии в 1993 rosy. Исследованная площадь составила 270 vr. Применение автоматизированного комплекса и разраиотанкон методики измерений на городище ідиакар позволило сократить время исследования территории городи-зз, по сравнения с традиционными археологкческкми методами, в два )аза, стоимость работ - в 5 раз, трудозатраты - в 15 раз.
Результаты применения комплекса обсукдалйсь на полевом Симпозиуме "Проблемы средневековой археологии Волжских финнов" (г.Йош-йр-Ола, 1992г.) и XII Уральском археологическом совещании (г.Ека-еринбург, 1993г.),
На зашиту выкосятся следующие результаты;
-
Метод многосеточной электрометрии, закличаящийся в адаптивном изменении измерительной сетки, шага и направления измерений за чет коммутации электродов, установленных по прямоугольной сетке а участке исследований.
-
Алгоритмы измерений с адаптивным выбором шага и направления змерекнй и прогнозированием участка измерений.
-
Автономный злектроразведочиый комплекс для применения в ар-еологкя. .
Апробация работы. Материалы диссертации дгасладывались и обсуж-алксь на. конференции "Региональный банк данных: Урал з XX веке" г,Екатеринбург, 1993г.), в отделе при Совете по автоматизации сследований УрО РАН, лаборатории информатики биологического фа-ультета МГУ, . на кафедро строительной физики Уральского архитек-
ypHO-луДилЄСТйеНИОГО ЇЇІЇСТйТУТЗ, S ТЭК лё Ма СсЫййарЗХ ч'ііЗйіСО-Тел-
6 ничеокого института УрО РАН и Удмуртского.государственного университета.
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 8 работ, из них 2 отчета по НИР и одно положительное решение по заявка на изобретение.
Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы {122 наименования), двух придакний. Диссертация излохена на 143 машинописных листах основного текста, содержит 6В рисунков, 3 таблицы.
