Investigatiile ("prospectiile") de cabinet

Investigatiile ("prospectiile") de cabinet

La randul ei, activitatea de prospectare arheologica de teren (de suprafata) se impune a fi precedata de o documentatie prealabila, de cabinet, activitate in care documentarea bibliografica de specialitate si analiza hartilor ocupa un loc deosebit. Desi blamata de unii arheologi (partizani ai muncii de teren), cercetarea prealabila, de birou, este o etapa "sine qua non" la debutul oricarui demers arheologic. La randul sau, acest tip de cercetare poate fi perceput pe doua directii distincte: parcurgerea informatiilor bibliografice si documentarea cartografica-topografica.

Documentarea bibliografico-istorica are loc, uneori, concomitent cu alegerea si identificarea (pe harta a) sitului avut in atentie in vederea abordarii arheologice. Este o premisa esentiala in cadrul oricarui demers stiintific de o astfel de natura, lipsa ei fiind de neconceput. Consta in depistarea, in biblioteci, arhive etc., a tuturor datelor de ordin istoric, administrativ si geografic, referitoare la zona si obiectivul cercetat. Operatiunea se efectueaza prin fisare si includerea in baze de date informatizate.

Documentatia bibliografica se realizeaza in cadrul muzeelor (biblioteci, arhive) aflate in vecinatatea obiectivului (de regula, in cazul Romaniei, la muzeele judetene, municipale sau la institutiile de profil subordonate Academiei - Institutele de Arheologie - sau Universitatilor, etc), sau pur si simplu parcurgand Repertorii-le arheologice (acolo unde acestea exista sau sunt publicate), periodicele, revistele de specialitate, lucrarile de sinteza si monografiile arheologice. Aceasta actiune se realizeaza pentru familiarizarea arheologului cu toate cercetarile si semnalarile realizate in prealabil in arealul aflat in atentie, precum si in vecinatatea acestuia, practic, cu istoricul cercetarilor (in cazul in care ele au existat: cine, cand, in ce mod, precum si cu ce rezultate a mai facut cercetari arheologice in spatiul vizat).

Alegerea unei statiuni in vederea abordarii ei sistematice prin intermediul cercetarilor arheologice este influentata de mai multi factori. In cadrul acestora amintim: scopul sau obiectivele urmarite de cercetator cu predilectie (respectiv de colectivul de cercetare sau institutie); specializarea acestora, posibilitatile financiar-logistice care le stau la indemana; starea in care se afla statiunea (situatia proprietatii, starea de conservare, distanta fata de institutie, distanta de punctele de alimentare); specializarea si implicarea subiectiv-afectiva a cercetatorului etc.

In orice caz, Memoriul cu valoare justificativa pe care cercetatorul (colectivul de cercetare) il va inainta organismelor abilitate (Comisiei Nationale Arheologice, Directiei Monumente Istorice si Muzee etc.) in scopul obtinerii autorizatiei pentru efectuarea cercetarii arheologice, va trebui sa se sprijine pe argumente stiintifice obiective, pentru ca aceste organisme sa aprobe initierea de cercetari sistematice. In acest caz se va tine seama de componenta colectivului de cercetare, de probitatea profesional-stiintifica a membrilor acestuia, de experienta lor, de posibilitatile si potentialul logistico-financiar.

in cazul alegerii statiunilor este recomandata consultarea Repertoriilor arheologice, fie ale unor teritorii administrative mai restranse (ex. repertoriile judetelor Alba, Cluj, Brasov, Mures, Sibiu, Covasna, Harghita etc.) sau mai extinse (ex. repertorii ale unor unitati teritoriale mai mari - Repertoriul arheologic al Moldovei), mergand pana la harti arheologice ale unor tari (Harta arheologica a Romaniei - 1972).

Sunt frecvente situatiile in care sunt abordate statiuni arheologice sondate anterior, care au dezvelit realitati inedite, importante, si care, din diferite motive, au fost abandonate, reabordarea lor fiind imperios necesara pentru lamurirea unor situatii stratigrafice si/sau de evolutie a planului.

Un regim special au acele statiuni recent semnalate si care, din diferite cauze (de factura antropica sau naturala), necesita o abordare imediata. Este cazul celor care intra sub incidenta sapaturilor arheologice preventive si de salvare.

De obicei, in cazuri normale, sunt preferate in vederea abordarii, statiunile mai importante, care prezinta o bogatie deosebita a materialelor si/sau situatii stratigrafice complexe, relevate in urma sondajelor mai vechi, a unor cercetari de suprafata (periegheze) sau a unor deranjamente ale solului (rupturi de pamant, alunecari de teren, care au antrenat si materiale arheologice la suprafata).

2. Documentarea cartografica (analiza hartilor; notiuni de geomorfologie).

In functie de specificul lor, atunci cand ele exista, hartile pot furniza informatii pretioase asupra unor contexte de interes arheologic si istoric. Documentarea cartografica asupra zonei planificate cercetarii se realizeaza tot in cadrul muzeelor (serviciul cartografic) sau al OCOT-urilor (Oficiile de Cadastru si Organizarea Teritoriului) locale, practic prin studiul hartilor. Exista o serie de harti, realizate in diferite momente (istorice) si la scari diferite. In principiu este bine sa fie consultate toate hartile, deoarece unele pot oferi informatii nebanuite privind evolutia caracteristicilor spatiului studiat. Astfel, de exemplu, pentru teritoriul Transilvaniei si al Banatului, deosebit de folositoare sunt hartile cadastrale austriece realizate in secolele trecute (XIX-XX), ele relevand atat realitati geomorfologice existente inca cat si disparute.

Prin consultarea hartilor pot fi obtinute o serie de date importante, cum ar fi: localizarea amplasarii statiunii; situatia administrativa a acesteia (daca se afla in spatii intravilane sau extravilane); caile de acces; localitatile invecinate; caracteristicile geo-morfologice ale arealului; toponimia locurilor (uneori si in limbile minoritatilor etnice, daca exista); existenta unor puncte (sisteme) fixe, naturale sau antropice, de referinta; existenta unor constructii sau amenajari care la ora actuala nu mai exista, fluctuatii (variatii) ale unor cursuri de ape; etc, elemente de care arheologul va trebui sa tina seama.

Exista mai multe metode de analiza a hartilor, in functie de scopul pe care-l urmarim. Pentru topografia arheologica sunt specifice si necesare: analiza miscarilor neotectonice; evolutia retelei hidrografice a teraselor si a tarmurilor marine; analiza si corelarea depozitelor cuaternare si a microformelor de relief purtatoare de straturi de cultura; analiza curbelor de nivel pe harti si planuri topografice la scari mari si foarte mari in vederea separarii microformelor de relief naturale de cele antropogene si a depistarii sistemelor de fortificatii sau a ariilor favorabile asezarilor umane; analize de continut (pedologice, de vegetatie etc.) si altele.

O atentie aparte trebuie acordata analizei comparative a documentelor cartografice din perioade diferite. In conditiile in care acestea nu sunt actualizate si contin, involuntar, informatii cumulate, ele pot furniza elemente, respectiv date topografice sau fizico-geografice, azi disparute din teren, privind, de exemplu, evolutia tarmurilor marine si/sau evolutia raurilor si a zonelor de confluenta a acestora si, in legatura cu aceasta, existemta unor "puncte fixe" care sa confirme locatia unor contexte, pozitia asezarilor sau traseele unor drumuri vechi, azi disparute.

Informatii privind paleohabitatul, obtinute pe aceasta cale, pot si trebuiesc completate si cu alte metode de prospectare ce pot fi obtinute pe parcursul cercetarilor, prin efectuarea unor analize asupra depozitelor pedogeologice, care sunt in stransa legatura cu morfologia reliefului.

Datele obtinute pe aceasta cale pot furniza, deci, elemente utile pentru identificarea unor statiuni si, implicit, pentru directionarea investigatiilor arheologice propriu-zise.

Ridicarile totale pot fi realizate prin mijloacele moderne (teodolit, statia totala), la scari foarte mari (1:1000; 1:500; 1:100; 1:50), cu o desime mare a punctelor preluate, astfel incat, prin procesarea si suprapunerea lor pe harti (normale, 2D, 3D) sa iasa in evidenta toate anomaliile (indicii revelatori) ce pot trada existenta in structura solului a unor potentiale obiective arheologice.

2.1 Notiuni de topografie arheologica

Cadastrul de specialitate arheologic este un subsistem de evidenta a siturilor arheologice sub aspect tehnic (locatie, pozitie, configuratie, dimensiuni) si economic, si urmareste corelarea acestuia cu lucrarile specifice, necesare inscrierii in documentele tehnice ale cadastrului general a siturilor si obiectivelor arheologice. In conditiile in care numarul potentialelor situri arheologice este in continua crestere (si datorita utilizarii metodelor si mijloacelor moderne de prospectie), devine o conditie absolut necesara pastrarea unei evidente stricte (riguroase) a acestora, atat din perspectiva culturala (patrimoniala), cat si din perspectiva spatiala (geografica). Repertoriile arheologice reprezinta un pas, important ce-i drept, intr-un astfel de demers, ele fiind insa incomplete in lipsa unui sistem strict de evidentiere cu ajutorul sistemului cadastral. O harta, indiferent de specificul ei, necesita cunostinte specifice pentru a fi citita.

Fig. 4. Nomenclatura hartilor geografice.

Modul de "citire" respectiv localizare a trapezelor topografice.

Toate statiunile si siturile arheologice pot fi inscrise in documentele tehnice ale cadastrului general si in baza acestora, precum si a regimului juridic, se va realiza inscrierea in cartea funciara cu mentiunea: lista monumentelor si siturilor arheologice. La intocmirea lucrarilor de Cadastru Arheologic in Cadastrul General al Romaniei, se vor inventaria (lua in evidenta) toate lucrarile de cadastru, topografie si cartografie, executate in legatura cu actualele si potentialele situri arheologice.

Aceasta inventariere va cuprinde planurile de situatie la diverse scari si in diverse etape de sapare (cercetare) a siturilor arheologice, ridicarile topografice, planurile orizontale (grundriss-urile), in general toate documentele grafice cu valoare stiintifica, precum si cele ce au fost continute in Proiectul de Sapatura pe baza caruia s-au obtinut diversele avize si autorizatii de sapatura din partea organismelor in drept (Directia Arheologica, Comisia Nationala de Arheologie, etc.). Se vor solicita, din partea Oficiilor de Cadastru si Organizarea Teritoriului (OCOT), precum si din partea Departamentelor de Urbanism si Amenajarea Teritoriului, informatiile tehnice asupra pozitionarii si amplasarii siturilor arheologice, cuprinse in planurile si registrele cadastrale, locale si nationale (suprafata, categoria de folosinta a terenului unde se afla situl arheologic, proprietarul terenului, date referitoare la acoperirea zonei cu planuri topografice sau cadastrale aflate in arhiva proprie). Se recomanda utilizarea trapezelor cadastrale realizate la scara intregii tari in anii `40 (sc. 1:5000) si anii `70 (sc. 1:10.000) (fig. 4), cu mentionarea nomenclaturii specifice (codurile) cu ajutorul careia pot fi identificate amplasamentele exacte ale trapezului. In urma inventarierii rezulta o structura logica, omogena si ierarhizata:

1.      Denumirea sitului arheologic;

2.      Situl, adresa si destinatia acestuia;

3.      Complexul de lucrari proiectate si suprafata estimata (aproximativa)a fi cercetata;

4.      Actele juridice de atribuire (emitent, data, forma, suprafata in documente);

5.      Categoriile de folosinta a terenurilor acoperitoare siturilor arheologice;

6.      Informatii oferite de OCOT, DUAT si DJPCC (Oficiile Judetene de Patrimoniu);

7.      Informatiile oferite de Cartea Funciara (acolo unde exista), prin care se completeaza datele de natura juridica asupra terenului unde se afla obiectivul.

La ora actuala topografia arheologica se dovedeste a fi un domeniu deosebit de important in cadrul demersurilor arheologice. Practic, nici o cercetare arheologica nu mai poate fi efectuata in lipsa acestei activitati de redare a realitatilor geo-morfologice sub forma grafica si/sau digitala (plan de situatie si sistem de referinta topografic), efectuata inaintea oricarui demers de sapatura arheologica.

Fig. 5. Ridicare topografica, caroiere si localizare a unitatilor de cercetare in cadrul sitului Seusa-Gorgan, cu ajutorul tehnicii digitale (statia totala asistata de calculator)(realizat BCUM - Alba Iulia)

Fig. 6. Transpunerea in coordonate 3D a ridicarii topografice realizate

in cadrul sitului arheologic de la Seusa-Gorgan (realizat BCUM - Alba Iulia)

in acest context, colaborarea dintre topograf si arheolog se contureaza ca un aspect esential al demersului arheologic. Conlucrarea dintre cei doi trebuie sa se bazeze pe intelegere reciproca, grija si intelegere pentru specificul lucrarilor celuilalt partener in interesul ambelor parti, grija fata de reperele plantate si fata de modul lor de pastrare. Este recomandata la ora actuala chiar o initiere a arheologului in problemele elementare de topografie, astfel el putand sa constientizeze complexitatea lucrarilor de acest gen dar si limitele pe care le are topograful in realizarea anumitor lucrari.

Topografia arheologica, fiind o ramura a topografiei generale, implica o serie de operatiuni suplimentare de teren dar si lucrari aparte de birou. In cadrul lucrarilor de topografie arheologica se disting mai multe etape, in cadrul carora atat topograful cat si arheologul isi au rolul lor bine definit. Intr-o prima faza, in cadrul realizarii "Proiectului lucrarii" se efectueaza recunoasterea zonei in care urmeaza sa fie efectuate ridicarile topografice respectiv investigatiile arheologice. Este indicata localizarea prin intermediul hartilor (sc. 1:25.000 pana la 1:5000) dar si al aerofotogramelor, pentru observarea detaliilor de referinta prin intermediul carora se va realiza marcarea zonei arheologice prin incercuire sau perimetrarea ei punctata.

Marcarea pe harti se realizeaza, de regula, la fata locului, pentru evitarea unor erori de fixare a obiectivului dar si pentru corecta evidenta a oricaror alte potentiale obiective din areal. La fata locului, arheologul va prezenta topografului care sunt "pretentiile" sale cu privire la executarea lucrarii. Astfel topograful va reusi sa-si formeze o imagine completa cu privire la procedeele si metodele pe care le va utiliza, prezentandu-i arheologului si detalii cu privire la forma finala a planului topografic. Stabilirea scarii se va stabili de comun acord de catre cei doi specialisti, topograful fiind in masura sa recomande si sa justifice avantajele si/sau dezavantajele unei anumite scari de lucru (numai anumite scari pot pune in evidenta anumite detalii si aspecte ce il pot ajuta pe arheolog). Este cunoscut faptul ca o scara mare (1:100, 1:200, 1:500) prezinta deosebite avantaje, fiind in masura sa puna in evidenta detalii specifice, necesitand insa si un grad de precizie mai mare si lucrari de teren cu o concentrare de forte mai mare, iar masuratorile cu un maxim de atentie si precizie. Arheologul va preciza in scris, in acest sens, ansamblul de lucrari pe care le solicita: felul si natura obiectivului, suprafata ce urmeaza a fi ridicata topografic, scara planului, numarul de profile longitudinale si transversale precum si scara lor, cotele pe care le doreste si localizarea lor precisa, amplasarea bornelor si altor puncte de referinta orizontala si verticala etc. Orice ridicare topografica necesita o bornare prealabila a sitului, in scopul regasirii usoare a punctelor fixe, fata de care sunt calculate unitatile de cercetare (distante, altitudini etc.)

In conformitate cu realitatile relevate pana in acest moment, topograful isi va intocmi o schita a planului de "atac" a lucrarii, pichetand suprafata respectiva cu tarusi, buloane, sau borne. Tot in aceasta faza, el efectueaza si anumite lucrari ajutatoare preliminare: fixarea pe harta a principalelor puncte de reper, cautarea drumurilor de acces spre obiectiv, stabilirea orientarii lui, cautarea principalelor puncte de triangulatie si obtinerea datelor acestora in scopul legarii lucrarii de acestea. Urmeaza conceperea planului de ridicare topo a obiectivului arheologic, stabilind solutiile cele mai eficiente si mai precis adaptabile la terenul respectiv. Topograful il informeaza pe arheolog ce suprafata de hartie va ocupa planul la diferite scari, asupra timpului necesar pentru conceperea lui, precum si de oamenii (operatorii) necesari pentru efectuarea lucrarilor.

In scopul ridicarii canevasului de ansamblu, mai trebuie realizate urmatoarele operatii: lucrari de triangulatie (cele mai dificile deoarece includ intreaga lucrare in sistemul de proiectie si sistem de referinta - cote - national sau a zonei respective pentru ca in acest fel zona arheologica sa fie foarte precis localizata); drumuiri, intersectii inainte si intersectiile inapoi (retrointersectii), sistem de triunghiuri, patrulatere cu punct central etc. Pastrarea punctelor de sprijin ofera posibilitatea identificarii diferitelor detalii de teren chiar daca au fost acoperite sau au fost luate de la locul lor. Avantajul topografiei arheologice consta in faptul ca unele operatiuni specifice ei pot fi efectuate concomitent cu lucrarile arheologice sau dupa terminarea lor, cand ne apar multe dintre detaliile pe care dorim sa le reprezentam si pot fi verificate eventualele erori de calcul. In anumite situatii (in special in mediul urban), este necesara "punerea la zi" a ridicarii topografice, in eventuala prezenta a unor factori ce pot afecta morfologic zona investigatiilor arheologice.

Dupa obtinerea datelor din punctele de triangulatie in zona de ridicat se va trece la executarea unui sistem de sprijin chiar pe obiectivul arheologic ce trebuie redat topografic pe hartie.

Ridicarea topografica propriu-zisa se poate realiza cu ajutorul teodolitului, tahimetrului sau, mai recent, cu statia totala. Din echipa topografica, pe langa topograful specialist, mai fac parte: un secretar care va consemna intr-un caiet special, de teren, datele citite la aparat de catre topometru (distante, unghiuri, etc.); doi stadieri care sa stie tine si umbla cu mira si cu ruleta dar care pot fi utilizati si la bornare, la manevrarea instrumentelor si chiar la prepararea terenului pentru desfasurarea optima a lucrarilor; un tehnician care sa faca schita terenului si sa marcheze pe ea fiecare punct citit la stadie cat si puncrtele de reper luate la inceputul lucrarii (Ursut, Paul 1980, 309). Aceasta schita este memoria topometrului, practic o "fotografie" a terenului care va reflecta forma si continutul viitorului plan arheologic. Urmeaza culegerea datelor de pe teren, o etapa deosebit de importanta, in cadrul ei fiind puse in evidenta pregatirea si experienta topografului, factori esentiali in obtinerea unei ridicari topografice corecte si performante. Un alt factor important ce poate afecta calitatea rezultatelor este timpul (vremea) care in conditii de extreme (temperaturi ridicate sau coborate, precipitatii etc.) poate afecta aparatele utilizate, necesitand anumite corectii din partea topografului. Topograful decide care sunt "punctele sensibile" ale terenului cu schimbarile de panta, cu ridicaturi si gropi (alveolari) etc, ce urmeaza a fi vizate pentru ca planul obtinut sa reflecte obiectiv terenul.

Concomitent cu realizarea retelei de nivelment (altitudinile succesive) se urmareste realizarea unei caroieri (10 x 10 m; 20 x 20 m), care se va constitui ca retea de sprijin (sistem de referinta) atat pentru amplasarea unitatilor de cercetare cat si in cazul oricaror lucrari de prospectii geo-fizice (rezistivitate, magnetometrie). Pe harta ridicarii topografice sunt localizate, cu o deosebit de mare precizie (utilizandu-se in acest scop tot statia totala) si unitatile de cercetare (sectiuni, suprafete, casete etc.), in scopul regasirii lor facile precum si pentru pozitionarea cat mai exacta a oricarui complex, context sau artefact descoperit in decursul sapaturii arheologice. Utilizarea mijloacelor topografice isi gaseste aplicatii atat inainte de efectuarea sapaturii cat si in timpul acesteia, asistenta topografica permanenta fiind necesara pentru localizarea contextelor descoperite.

Urmeaza etapa de birou, ce cuprinde operatiuni specifice: extragerea drumuirii separat din carnatul de observatii, efectuarea mediilor unghiurilor orizontale si verticale, reducerea la orizont a distantelor, calculul coordonatelor XYZ etc. Initial se calculeaza datele relative (relativele) iar dupa compensare datele absolute (absolutele). Urmeaza raportarea rectangulara a punctelor care au coordonate si raportarea polara a punctelor, care se efectueaza in functie de datele citite in teren la care se vor mentiona datele absolute. Aceste puncte urmeaza a fi legate in desen, pe baza schitei din teren. O atentie deosebita este acordata planului "in creion", deoarece el reprezinta, in fapt, originalul adevarat al intregii lucrari care va fi utilizat la redactarea planului dorit de specialist. Un aspect important in obtinerea planului final, de care depinde claritatea si semnificatia planului topo arheologic, il reprezinta renuntarea la o serie de detalii topografice care ar afecta "citirea" acestuia (limite de cladiri, garduri, stalpi, tufe, pomi, magazii etc.).

Desenarea unui plan arheologic se va face de un desenator experimantat, care sa cunoasca specificul meseriei de arheolog si sa sublinieze detaliile necesare prin semne conventionale specifice. Desenul initial se va face pe hartie milimetrica, in creion, urmand ca apoi el sa fie copiat in calc, cu tus negru, utilizand trase cu grosimi diferite in redarea unor detalii.

In cazul utilizarii unei statii totale, aceste operatii sunt efectuate, dupa descarcarea lor prealabila, de catre calculator prin programele dedicate pentru aceste calcule. La ora actuala statiile totale sunt utilizate cel mai frecvent in realizarea planurilor topografice arheologice, mai ales pentru usoara procesare si gestionare a datelor, pentru usoara reproducere a acestora (digitala si/sau pe hartie plotata), precum si pentru usoara integrare a lor in cazul unor baze de date cu competenta superioara, organizate pe nivele, de tipul GIS.

GPS (Geographyc Position System)

Devenit o prezenta obisnuita in cadrul santierelor arheologice, GPS -ul este un aparat profesional cu ajutorul caruia, lucrandu-se in regimul teledetectiei si localizarii in functie de datele oferite de sistemul de satelitii geostationari (in numar de minim 4), pot fi cunoscute cu o deosebit de mare precizie (in functie de performantele aparatului) toate coordonatele spatiale ale punctului avut in vedere. Pentru usoara regasire a punctelor aflate in atentia arheologilor, este absolut necesara pozitionarea lor dupa acest sistem, ulterior date suplimentare putand fi obtinute si prin consultarea hartilor realizate prin analiza satelitara.

Sistemul GPS, conceput initial, cu aplicabilitate in domeniul militar, se baza pe utilizarea a patru sateliti, pe cunoasterea timpului de propagare dintre acestia si pe folosirea unui receptor GPS cu ajutorul carora se poate determina longitudinea, latitudinea, altitudinea si ora precisa in orice moment de timp. Precizia masurarii cu un astfel de sistem variaza intre 30 m (militar) si 150 m (comercial).

Exista diferite variante de GPS-uri, de la cele mai simple, "la purtator" sau de buzunar, care ofera date relativ corecte (similare celor incorporate in sistemele de regasire a automobilelor) pana la cele profesionale (statii fixe si sisteme care sunt utlizate in navigatia avioanelor si/sau a navetelor spatiale).

Fig. 7. Modul de receptie a datelor spatiale cu ajutorul GPS

Functionarea unui sistem GPS este asigurata de un grup de sateliti care se rotesc in jurul pamantului si emit semnale codate ce contin datele oribitale ale tuturor satelitilor, ceasul lor propriu, conditiile de 'sanatate' ale satelitilor. Pentru a acoperi intreaga suprafata a globului, numarul necesar de sateliti lansati ar trebui sa fie de 24. in prezent, acestia nu sunt inca toti lansati, desi sistemul este operant in SUA, Japonia si unele tari europene, avand perspective certe de dezvoltare a retelei de conectare la sistem si de marire a suprafetei de acoperire.

GIS (Geographycal Imaging System)

Sistemul informational geografic GIS este o "unealta complexa" computerizata folosita pentru alcatuirea hartilor, analizarea fenomenelor geografice si a evenimentelor ce au loc pe pamant, care si-a dovedit o deosebita aplicabilitate in arheologia mileniului trei. Tehnologia GIS reuneste operatii uzuale cu baze de date, cum ar fi Chestionare si analize statistice cu o unica vizualizare precum si avantajele unei cercetari minutioase oferite de catre harti. Aceste capacitati disting GIS de alte sisteme informationale si il fac valoros pentru o mare parte a proiectelor publice si private privind explicarea evenimentelor, prevederea unor efecte si planificarea de strategii. Realizarea de harti si analiza geografica nu sunt de loc noi, insa un GIS indeplineste aceste cerinte mai repede si cu o mai mare precizie decat o fac metodele manuale traditionale. Azi, GIS reprezinta o industrie cu profituri de miliarde de dolari, in acest domeniu muncind sute de mii de oameni din intreaga lume. GIS este predat in scoli, colegii si universitati din toata lumea. Profesionisti si specialisti in orice disciplina au devenit din ce in ce mai constienti de avantajele folosirii tehnologiei GIS, care se adreseaza problemelor fiecaruia in parte.

Fig. 7. Restitutie cartografica realizata cu ajutorul GPS si a calculatorului a traiectoriei

aeriene a unui zbor realizat in scopul fotografierii aeriene (sc. 1:200000).

GIS (Geographic Information System) este un sistem computerizat singular, bine definit si poate fi realizat printr-o multitudine de modalitati de programare si hard ware. Factorul important il constituie nivelul intrepatrunderii acestei modalitati in vederea furnizarii unei utilizari usoare si functionale a prelucrarii datelor geografice.

In general, GIS ar trebui vazut ca o tehnologie si nu doar ca un sistem computerizat. Abilitatea de a incorpora date spatiale, de a le administra, analiza si de a raspunde problemelor acestora este o caracteristica distincta a GIS. GIS reprezinta un sistem computerizat care inregistreaza, stocheaza, si analizeaza informatii cu privire la realitatile care apar la suprafata solului sau in cadrul unei sapaturi. GIS poate genera imagini bi- sau tridimensionale asupra unui areal, continand elemente naturale (munti, dealuri, artere hidrografice) dar si artificiale (precum drumuri si linii de inalta tensiune. Cercetatorii utilizeaza imaginile si modelele GIS, realizand masuratori precise prin culegerea si adunarea datelor si testarea ideilor cu ajutorul computerului.

Majoritatea bazelor de date GIS contin seturi de informatii structurate in (numite) niveluri.Fiecare nivel reprezinta un tip particular de date geografice si contextuale. De exemplu, un nivel poate include informatii cu privire (exclusiv) la strazile (soselele) dintr-un anumit areal dat sau cu privire la reteaua hidrografica etc. Alt nivel poate oferi date cu privire la tipurile de soluri din acelasi areal sau cu privire la altitudini (elementele de nivelment). GIS poate combina aceste niveluri intr-o singura imagine, aratand maniera in care soselele, solurile si elementele de nivelment pot fi relationate intre ele. Operatorii GIS pot utiliza aceste imagini pentru a determina daca o componenta a soselei de pilda poate fi distrusa. O baza de date GIS poate include mai mult de 100 de niveluri.

GIS este astfel construit incat sa accepte date provenite de la surse variate, ca de exemplu harti geografice, fotografii din satelit, texte scrise, tabele statistice etc. Senzorii GIS pot scana (obtine) unele din aceste date in mod direct - de exemplu un operator de computer are nevoie de o harta sau o fotografie pe care sa o introduca (incarce) in scaner, iar calculatorul "citeste" automat toate informatiile continute de aceasta. GIS transpune toate datele geografice intr-un cod digital, care le aranjeaza in propriile baze de date. Operatorii pot programa GIS sa proceseze informatiile si sa ofere imaginile matiile de care are nevoie. Aplicatiile GIS sunt deosebit de vaste si in continua crestere. Utilizand GIS cercetatorii pot sesiza schimbarile in cadrul mediului inconjurator: inginerii pot proiecta sistemele de sosele; companiile electrice pot coordona reteaua complexa a liniilor de tensiuni; guvernele pot estima gradele de utilizare a terenurilor; departamentele administrative (pompierii, politia etc.) pot sa programeze drumurile de evacuare in diferite cazuri. Practic GIS poate fi utilizat in toate domeniile care presupun corelarea cu componenta spatiala (de exemplu guvernul canadian a utilizat GIS-ul inca din anii `60 ai secolului XX pentru a realiza o gestionare si evidenta precisa a terenurilor sale; guverne si universitati si-au dezvoltat propriile aplicatii GIS mai ales dupa anii `70, cand costurile sistemului au devenit accesibile). La inceputul anilor `90 peste 100.000 sisteme GIS erau in funtiune.

Arheologia, fiind o disciplina cu valente spatiale dedicate, utilizeaza GIS-ul in modalitati variate. GIS asigura facilitati in vederea adunarii, managementului, manipularii si analizarii datelor, precum si in prezentarea rezultatelor atat sub forma de raport cat si in forma grafica, cu o subliniere particulara asupra protejarii si utilizarii proprietatilor inerente ale datelor spatiale. La nivelul cel mai simplu, GIS isi gaseste aplicatii ca o baza de gestiune a datelor pentru datele arheologice, prin aportul capacitatii de a crea harti intr-o perioada foarte scurta de timp. Deasemenea, GIS este utilizat in contextul managementului resurselor culturale si de patrimoniu, in cadrul carora localizarea siturilor arheologice (monumentelor arheologice si istorice etc.) este realizata si estimata utilizand modele statistice bazate pe cele anterior identificate si localizate. GIS-ul poate fi utilizat si pentru simularea schimbarilor diacronice in cadrul mediilor naturale din vechime, precum si ca unealta pentru analizele intra-sit (din interiorul siturilor arheologice), aceasta din urma aplicatie bucurandu-se de o popularitate mai redusa.

Daca acum 15 ani utilizarea GIS-ului in cadrul unui sit arheologic reprezenta o situatie rarrisima, la ora actuala sistemul isi gaseste variate aplicatii pe multe santiere arheologice. Mai mult, in cadrul diferitelor congrese si conferinte organizate in directia interdisciplinaritatii in cercetarile arheologice se regasesc tot mai frecvent lucrari si chiar sectiuni speciale dedicate utilizarii GIS in arheologie (o statistica recent realizata in spatiul arheologiei occidentale a relevat faptul ca in jur de 70 % din proiectele arheologice utilizeaza GIS, in vreme ce cunostintele de baza in utilizarea GIS sunt cunoscute de aproximativ 90% din arheologi[1]; detalii asupra acestor studii vezi in:

https://research.hunter.cuny.edu/arch/survey.html si in https://www.gisdevelopment.net/application/archaeology/general/).

Chiar daca GIS reprezinta, dincolo de orice indoiala, un instrument deosebit de puternic si are aplicatii care furnizeaza posibilitati de modelare deosebit de complexe, ramane un instrument care este conditionat de cererile pietei, adeseori de natura nonarheologica. GIS reprezinta, la modul fundamental, un set de module incomplete care pot fi efectiv extinse.

GIS nu este de fapt o inventie noua. Prelucrarea informatiilor geografice are o bogata istorie intr-o multitudine de discipline. In particular, specialisti in resurse naturale si oameni de stiinta din domeniul stiintelor mediului inconjurator au prelucrat datele si au promovat propiile tehnici si metode inca din 1960.

Azi, sistemul informational geografic se distinge de geo-procesarea din trecut prin folosirea calculatorului, un instrument deosebit de eficient in intergrarea modalitatile de procesare a datelor geografice intr-un mediu primitor si cuprinzator (multilateral).

Un GIS operational are de asemenea o serie de componente care imbina intre ele pentru a face ca sistemul functional. Aceste componente sunt hotaratoare pentru succesul GIS. Un GIS functional reuneste 5 componente cheie: hard ware, soft ware, date, oameni, metode. Tipurile de soft si platformele utilizate cel mai frecvent in arheologie sunt ESRI's Arcview si ArcInfo.

Un GIS are patru subsisteme functionale principale. Acestea sunt:

- un subsistem de introducere a datelor;

- un subsistem de stocare si remediere a datelor;

- un subsistem de manipulare si analiza a datelor;

- un subsistem de iesire a datelor si afisaj al acestora.

a. Introducerea datelor

Un subsistem de introducere a datelor permite utilizatorului sa capteze, adune si sa transforme datele spatiale si tematice intr-o forma digitala. De obicei, introducerea datelor deriva dintr-o combinatie de harti hard copy, fotografii aeriene, imagini inregistrate de la distanta (imagini obtinute prin teledetectie), rapoarte, ridicari topografice, etc. De regula introducerea datelor este facuta de operatorul specialist GIS.

b. Stocarea si remedierea datelor

Subsistemul de stocare si remediere a datelor organizeaza datele spatiale si datele atribut intr-o forma ce la permite a fi remediate rapid de catre utilizator, in vederea analizei, si permite introducerea de date noi intr-un mod rapid si exact. Aceasta componenta presupune de obicei utilizarea unui sistrem de management al datelor (DBMS) pentru a mentine datele atribut. Datele spatiale sunt de obicei codate si mentinute intr-un fisier anume.

c. Manipularea si analiza datelor

Subsistemul de manipulare si analiza a datelor permite utilizatorului (chiar daca el nu este specialist GIS si nu cunoaste structura interna a sistemului) sa execute operatii spatiale sau atribut pentru a obtine informatii derivate (compuse). Acest sistem este in general considerat drept "inima" GIS-ului, si se distinge de alte sisteme informationale de baze de date si sisteme computerizate de asistenta (CAD).

d. Iesirea datelor

Subsistemul pentru iesirea datelor permite utilizatorului sa genereze afisaje grafice, harti normale, si rapoarte sub forma de tabele, reprezentand produsul informatiilor derivate.

2.2. Notiuni de geomorfologie

Geneza si dezvoltarea diferitelor forme de relief specifice, a diverselor tipuri de soluri, a ariilor de raspandire a faunei si florei intr-o permanenta dinamica, a zonelor climatice si a unei retele hidrografice aflate intr-o continua schimbare au constituit mediul specific desfasurarii vietii socetatilor umane in Cuaternar. Astfel, geneza formelor de relief este rezultatul unui proces continuu, la care au contribuit o serie de factori, existand anumite aspecte dinamice ale transformarilor care se produc in aspectul morfologic al principalelor unitati geografice. Studiul Cuaternarului implica, prin urmare, reconstituirea diferitelor peisaje si aspecte ale mediului geografic, a populatiilor vegetale, animale si umane, cu succesiunea lor temporala si diferentierea regionala specifica.

Aspectul actual al peisajului geo-morfologic s-a desavarsit, in linii mari, la sfarsitul Pleistocenului, prima mare etapa a Cuaternarului, cunoscuta si ca epoca marilor glaciatiuni. Daca in ceea ce priveste sfarsitul Pleistocenului exista o data general acceptata de specialisti (undeva in jurul la 10.000 BP, cand incepe Holocenul - Actual din perspectiva geologica), in ceea ce priveste inceputul acestei epoci exista o serie de pareri contradictorii, bazate pe diferite criterii de delimitare fata de epoca precedenta (criteriul climatic, criteriul formelor glaciare, criteriul paleontologic, criteriul paleontologic uman, criteriul paleomagnetic). Odata cu incheierea procesului antropogenezei (acum aproximativ 40.000 de ani), putem vorbi si despre factori antropici (antropogeni) care au influentat geneza (mai putin) si structura (evolutia structurala) unor forme de relief. Ultimii 3-4 mii de ani din desfasurarea istoriei umane si-a pus o amprenta tot mai puternica asupra peisajului, acesta tinzand spre o antropizare tot mai evidenta.

Arheologul mileniului III trebuie sa fie capabil sa distinga, in linii mari, o unitate de relief, sa-i cunoasca denumirea, modul de formare (geneza) si de evolutie de-a lungul epocilor.

Factorii naturali care influenteaza geneza formelor de relief sunt multiplii:

- factori de ordinul I, sunt cei care se refera la acele forte interne ale planetei care genereaza formele de relief primare (tehtonice, vulcanice etc.)

- factori secundari, de ordinul II (numiti si derivati), proveniti din urma actiunii unor actiuni externe (apa, forte eoliene, gravitatia etc.). Si in cadrul acestora distingem doua categorii distincte: factori ce genereaza forme de relief prin modelare (actiuni de eroziune, tasare, alunecare etc) si factori ce genereaza forme noi de relief prin acumulare (depuneri, dune, terase, grinduri etc.)

Principalul factor natural al modelarii scoartei terestre a fost si ramane actiunea de eroziune a cursurilor de ape. Profilul de echilibru sta la baza morfologiei si evolutiei unei vai. El se poate defini ca acel profil longitudinal al unui rau care are o panta de echilibru, adica nu aluvioneaza, nici nu erodeaza. Orice rau tinde sa-si creeze sistemul hidrografic echilibrat, tendinta care se face cunoscuta in functie de nivelul de baza. Relieful strabatut de rau, situat deasupra nivelului de baza local, este supus eroziunii, existand tendinta permanenta sa il aduca la altitudinea nivelului de baza. Procesele de eroziune si de acumulare au fost influentate de conditiile climatice specifice fiecarei perioade, determinate de modificarile nivelului de baza in urma miscarilor de transgresiune si regresiune marina, respectiv de debitele afluentilor.

Orice bazin hidrografic se caracterizeaza prin diferite sectoare, identificabile in sectiune transversala:

Albia - reprezinta patul de scurgere al unei ape curgatoare la debite medii, inclusiv malurile care o delimiteaza. La randul ei albia (numita si uluc) este compusa din: abia majora (specifica debitelor mari), albia minora (specifica debitelor normale) si canalul de etiaj (specific perioadelor de seceta). Lunca reprezinta, de fapt, albia majora a raului care a ajuns la profilul de echilibru. Meandrele sunt deplasari laterale ale albiei minore, in momentul in care inclinatia pantei este deosebit de mica iar raul traverseaza spatii intinse, de genul campiei. Dinamismul pe care un curs de apa il poseda, imprima aparitia unor elemente morfologice secundare: grinduri, belciuge, popine, meandre fosile, conuri de dejectie, lunci aluvionare etc.;

Terasele - reprezinta arealele invecinate raului, generate de miscarile tectonice si de oscilatiile climatice ce determina raul sa iasa din profilul sau de echilibru, avand ca rezultat adancirea sa in interiorul propriei lunci si in propriile aluviuni, Rezultatul este ca vechea lunca ramane suspendata capatand aspectul unei trepte, reprezentate de noua terasa formata. Orice terasa se compune din mai multe segmente: fruntea (planul inclinat, care face legatura cu lunca recenta a raului); muchia (reprezentata de linia de ruptura intre fruntea terasei si arealul orizontal al acesteia); podul (reprezentat de spatiul orizontal ramas suspendat, respectiv restul fostei albii majore); tatana (reprezentata de linia ce desparte podul terasei inferioare de fruntea terasei superioare). Pentru studiul Cuaternarului terasele reprezinta una din cele mai importante forme de relief. De regula, ele reprezinta spatiile in care sunt regasite cel mai frecvent urmele locuirilor umane, asezarile fiind, de regula plasate in apropierea apelor curgatoare, in preajma surselor de apa potabila, in locurile neinundabile, cu terenuri favorabile agriculturii.

Fig. 8. Evolutia structurala a unor unitati geomorfologice

(inversiuni morfologice in urma modificarii unor structuri geologice)

Podul terasei, realizat din depuneri anterioare aluvionare (pietris si soluri argiloase aluvionare), peste care adesea se prezinta strate de loess cu benzi de soluri fosile in cadrul lor. Exista mai multe tipuri de terase, impartite dupa diferite criterii: genetic (eustatice, climatice, neotehtonice, mixte, locale si false)l structural (aluviale, in roca, acumulative); dupa profilul longitudinal (convergente spre amonte, convergente spre avale, parelele, deformate); dupa profilul transversal (simetrice si asimetrice).

Numerotarea teraselor se face in ordinea inversa a aparitiei lor, prima terasa fiind prin urmare cea mai joasa si cea mai noua.

Factorii care au dus la modificarea cursurilor de ape sunt multiplii, insa exista o serie de metode prin care evolutia morfologiei bazinelor hidrografice poate fi reconstituita. In aceeasi maniera, studiile asupra depunerilor aluvionare si a structurilor solurilor fosile, pot reconstitui si modificarile in ceea ce priveste nivelul eustatic al apelor statatoare. Relevante in aceasta directie sunt studiile A. Bolomey cu privire la miscarile de transgresiune si regresiune marina la sfarsitul Pleistocenului si in Tardigleciar din zona Dobrogei, dar si mai recentele studii efectuate de V. Barbuta, privind evolutia arealului de varsare a raului Ampoi in Mures, respectiv a factorilor care au determinat in ultimii 2000 de ani "migrarea" acestuia catre amonte (fenomen specific afluentilor de dreapta ai Muresului veniti din M-tii Apuseni).

Efectele eroziunii naturale precum si cele ale miscarilor tectonice pot fi diferite (alunecari, prabusiri, tasari etc.) de distingerea lor depinzand in mare masura modul in care se realizeaza interpretarea depunerilor stratigrafice ce contin urme arheologice.

Fig. 9. Evolutia geomorfologica a unor unitati geomorfologice:

evolutia unui sistem de meandre incatusate de vale (evolutia in timp a unei lunci).