الكشف عن البقايا الاثرية بتحليل الصور الجوية

م.م. رؤى زهير زيدان الكروي

جامعة بغداد/كلية الاداب/قسم الاثار

ruaazzm@gmail.com

009647702088403

 

الملخص

       إن افضل وسيلة يستطيع الاثاري أن يستخدمها للكشف عما في باطن الأرض من اثار مطمورة تحت اكوام من الاتربة التي غطتها عوامل التعرية المائية والهوائية بمرور الزمن، هي التنقيب، وهي وسيلة متعبة ومكلفة لكن بفضل التعاون المشترك بين علماء الاثار و علماء الطبيعة وغيرهم من علماء الفيزياء والكيمياء  ابتكرت طرائق جديدة وضعت تحت تصرف الاثاري لمساعدته في بحثه عن الماضي، وكواجب علينا نحن كأثاريون أن نسارع للاستفادة من كل ما استجد ويستجد من مبتكرات ومكتشفات تكنولوجية حديثة، من هذا المنطلق جاءت فكرة هذا البحث  الذي سنوضح فيه واحدة من اهم التقنيات العلمية الحديثة التي ساهمت في تذليل الكثير من الصعوبات التي كان يواجهها عالم الاثار وهي تقنية التحسس النائي او الاستشعار عن بعد، وسنستعرض في بداية البحث شرح موجز لمفهوم البقايا الاثرية التي خلفها الانسان في أماكن تواجده القديمة مثل بقايا الرماد والعظام وقطع الفخار المتكسرة والأدوات الحجرية والمعدنية فضلا عن البقايا العمارية وغيرها من البقايا التي ستكون عون للباحث الاثاري في كشفه لاسرار الماضي بعد استعانته بمجموعة من العلوم والتقنيات مثل تقانة التحسس النائي وتحديدا الصور الجوية والمرئيات الفضائية،وسنركز في هذا البحث على مفهوم التحسس النائي وعلى الطرق والوسائل التي تنطوي تحت هذا المفهوم فضلا عن شرح العناصر الأساسية المكونة للنظام وطريقة اعداد البيانات المطلوبة عند دراسة أي موقع اثري من صور ومرئيات فضائية قبل البدء بالتفسير والتحليل بالاعتماد على أجهزة متنوعة خاصة بتفسير البصري او اليدويمثل جهاز(الستريوسكوب) او بالاعتماد على الطرق الالية وهو تطور مهم في فن رسم الخرائط مثل أجهزة الرسم المساحي((photogrammetric plotting instruments وبالاستعانة بالحاسوب المتمم لعملية الدراسة من جمع وتسجيل البيانات وتحليلها بكل دقة وكفاءة   وتحديدا تفسير الصور الجوية والمرئيات الفضائية وهو ماسناتي على ذكره في هذا البحث و سنركز على الاسلوب البصري في التفسير لسهولة استخدامه وتوفره وفائدته الكبيرة لعلم الاثاروالذي سيعتمد بشكل أساسي على مجموعة من العناصر الأساسية كالحجم والطراز والشدة اللونية والنسجة والموقع والترابط والتي ستكون بذاتها مجموعة من العلامات مثل علامات النبات وعلامات التربة وعلامات الظل التي يسجلها التحسس النائي والتي من غير الممكن ان يميزها علماء الاثار من الرؤية السطحية اذا لابد من تحديد هذه العلامات من الجو حتى يصبح من الممكن تحديد الرسم الهندسي للشكل المنظور، فلم يعد عالم الاثار ملزم بالعمل ظمن اطار منطقة محددة وذلك بفضل التقنيات العلمية الحديثة التي وسعت من حدود واطار منطقة البحث او المسح الاثاري وزادت من النتائج الدقيقة .

الكلمات المفتاحية : البقايا الاثرية _ التحسس النائي_ التفسير البصري _ علامات التفسير_ الاستريوسكوب

 

Detection of archaeological remains and analysis of aerial

Photographs

Roaa Zuhair Zidan AL-Kurwi

University of Baghdad/College of Arts/Department of Archeology

 

Summary                                                                                

The best method that an archaeologist can use to discover what is hidden in the ground under heaps of soil that have been covered by water and air erosion over time is excavation, which is a tiring and expensive method, but thanks to the joint scientific cooperation between archaeologists, natural scientists and other physicists and chemists, methods have been devised.  New and placed at the disposal of the archaeologist to help him in his search for the past, and it is our duty, as Archaeologists, to hurry to benefit from all the innovations and discoveries of modern technology. From this point of view, the idea of this research came in which we will explain one of the most important modern scientific techniques that contributed to overcoming many difficulties.  At the beginning of the research, we will review a brief explanation of the concept of archaeological remains left by man in his old places of existence, such as ash remains, bones, broken pottery pieces, stone and metal tools, as well as the architectural remains and other remains that will help the researcher  The archaeologist revealed the secrets of the past after using a number of sciences and techniques such as remote sensing technology, specifically the  For aerial images and space visuals, if we will focus in this research on the concept of remote sensing and on the methods and means involved under this concept, as well as explaining the basic components of the system and the method of preparing the data required when studying any archaeological site of space images and visuals before starting the interpretation and analysis based on various special devices  By visual or manual interpretation, such as a stereoscopic device, or by dimming on automated methods, which is an important development in the art of mapping, such as surveying devices, and with the help of a computer that complements the study process of collecting, recording and analyzing data with accuracy and efficiency, specifically the interpretation of aerial images and space visuals, which we may mention it in this research, as  We will focus on the visual method of interpretation for its ease of use, availability and great benefit to archeology, which will depend mainly on a group of basic elements such as size, style, color intensity, texture, location and correlation, which will itself be the set of signs such as plant signs, soil signs and shadow signs recorded by remote sensing, which cannot be  Archaeologists distinguish it from surface vision, as it is necessary to determine this problem  He died from the air until it became possible to determine the engineering drawing of the visible shape. The archaeologist is no longer obligated to work within the framework of a specific area, thanks to modern scientific techniques that expanded the boundaries and framework of the area of research or archaeological survey and increased accurate results

Keyword: Archaeological remains_remote sensing_ signs of interpretation_stereoscopic.

 

المقدمة

ان معلوماتنا عن أي موقع اثري على سطح الأرض او داخلها تصبح اكثر شمولية ودقة اذا ما لجانا للمراقبة او المسح الجوي الذي يتم من على طائرات جوية او متون فضاءية محمولة في الفضاء وهذه الطريقة في جمع المعلومات تتم من دون ان يكون هناك اتصال مباشر مع الهدف او الموقع الاثري بل من خلال مسافات وارتفاعات مختلفة وباستخدام أجهزة التحسس النائي او الاستشعار عن بعد وبالاعتماد على الموجات الكهرومغناطيسية المنعكسة او المنبعثة من الاجسام الأرضية كالبقايا الاثرية المتنوعة كمواقع الاسوار والحصون والخنادق والطرق القديمة والمدن المندثرة، وساعدت التقنيات العلمية الحديثة الباحثين الاثاريين في مختلف دول العالم في اكتشاف الكثير من المدن الاثرية والبقايا التاريخية باقل جهد ووقت يذكر، وهذه الطريقة تعد مم الطرق الامنة التي تعين الباحث في استنطباطه المعلومات التي يحتاجها دون تعريض الأثر لايظرر يذكر لانها تتم عن بعد معين، ولغرض استنباط المعلومات عن أي هدف لابد من خبرة مفسر ومحلل مختص يستطيع ان يميز بين المواقع الاثرية القديمة ومواقع المدن الحضرية أي يستطيع ان يفرق بين ماهو قديم او حديث، وان يكون قادر على الربط بين الأهداف ولاستخراج الحقائق بعد ربطها بمعلوماته عن الموقع من المصادر الاقدم، وسنستعرض في هذا البحث الأسلوب الصحيح والواجب اتباعه من قبل المفسر عند جمعه للبيانات وتحليلها وسنوضح الالطرق والأساليب المتبعة في تحليل الصور الجوية بطريقة التفسير البصري وهي الطريقة الأكثر شيوعا في الاستخدام، والتي ينتج عنها خرائط جغرافية اثرية بمقايس حقيقية وبدقة عالية ممكن ان تختصر الكثير من الجهد والوقت للاثاريين عند دراسة أي موقع اثري.

مشكلة البحث

إن جوهر أي بحث يعتمد على طبيعة المشكلة التي عرض لاجلها البحث وتتمثل المشكلة في هذا البحث بما يلي:

1. هل تقنية التحسس النائي(الاستشعار عن بعد) هي على علاقة بدراسة البقايا الاثرية.
2. كيف يمكن استخدام طريقة التفسير البصري في دراسة وتفسير مرئيات التحسس النائي.

اهداف البحث

يهدف البحث اللى معرفة أسلوب عمل تقنية التحسس النائي وكيفية تسخيره لدراسة علم الاثار والكشف عن البقايا الاثرية وعرض الأسلوب الانجح في جمع وتفسير وتحليل بيانات الهدف المدروس.

حدود البحث

يتحدد البحث ظمن حدود تقانة التحسس النائي واهم مكونات هذا النظام والعناصر الأساسية المكونة لعمل هذا النظام وكيفية جمع البيانات لاي موقع اثري وتحليلها باستخدام الاستريو سكوب.

فروض البحث

1. البقايا الاثرية يمكن دراستها من الرؤية الفوقية باستخدام تقنية التحسس النائي.
2. التفسير البصري طريقة ناجحة ومفيدة عند دراسة أي موقع اثري.
3. علامات التفسير أساسية ومهمة يجب الاخذ بها عند تفسير مرئية اي موقع اثري.

أدوات البحث

تعتمد الدراسة على استخدام برنامج الكوكلايرثلاظهاروتوظيح العلامات المستخدمة في التفسير البصري وعلى جهاز الاستريو سكوب كمثال على الأجهزة الأكثر استعمالا في التفسير البصري.

منهج البحث

اعتمد الباحث على منهج علمي واضح دقيق كظرورة معتمدة عند تقديم البحوث العلمية،

واعتمد على الجانب النظري في جمع المعلومات والتعرف على أي دراسة سابقة، واعتمد على الجانب العلمي في اخذ مرئيات فضائية وعمل مخططات توضيحية لاسلوب عمل تقنية التحسس النائي.

مفهوم البقايا الاثرية

إن اكثر مايهم عالم الاثار هو دراسة الحضارات القديمة وماضي الانسان من خلال دراسة البقايا الاثرية المادية التي خلفها الانسان في اماكن تواجده القديمة، وبتطور علم الاثار واتساع اهتماماته تطور مفهوم الاثر أو الشيئ الاثري فلم يعد يقتصر على الشيئ القديم الثمين بل اصبح يشمل مختلف البقايا الوضيعة التي خلفها الانسان في اماكن تواجده في الماضي حتى لو كانت تلك البقايا هي بقايا رماد او فحم او عظام او قطع فخارية مكسرة او زجاجية وادوات حجرية او معدنية او اي نوع من المتاع واي شكل من اشكال البقايا العمرانية، وبما ان هذه البقايا المادية لاتنفصل عن معطيات البيئة الطبيعية والصناعية والزراعية او الثقافية التي كانت تحيط بصانعها مما جعلها ايضا من الامور التي تستحق الدرس والتحليل والاهتمام، ويمكن ان تكشف هذه المعطيات عن انماط العيش التي كانت سائدة في ذلك الوقت وعادات الانسان وتقاليده، وقد وصل الحال بعالم الاثار أن يهتم بادق التفاصيل للوصول الى حقائق تلك الحضارات كاهتمامه حتى بقمامات المدن وما تحتويه من معلومات قد توضح اساليب عيش تلك المجتمعات الاستهلاكية ومشاكلهمالاجتماعيةومالاقتصادية التي واجهتهم، وذا النوع من من الاهتمام لم يكن على هذا المنوال منذ بدء الاهتمام بعلم الاثار، فقد كان ينصب في الماضي نحو الاهتمام بالاثر بحد ذاته وكان الهدف من التنقيبات الاثارية جمع اكبر عدد ممكن من الاثار او الاشياء القديمة الجميلة ذات القيمة المادية والتي تستحق أن تحتل مكان لها في خزانة متحف وهذا ما ادى الى تخريب العديد من المواقع الاثرية القديمة بهدف نهبها، لكن بعد مرور علم الاثار بمراحل متعددة وتجارب عديدة تطورت تقنياته وتغيرت توجهاته واهدافه واصبح هذا العلم يعمل وفق اصول ومبادئ محددة، حتى اصبح يستقطب عدد من العلوم المساندة لعلم الاثار حتى استنفذ الكثير من الامكانيات التي ممكن ان تقدمها التقنيات ووالعلوم والابحاث المعاصرة له ومن هذه العلوم والتقنيات التي ظهرت في عصرنا هذا كعلم مساعد مسهل للعملية الاثارية هو علم وتقانة التحسس النائي او الاستشعار عن بعد وتحديدا تفسير الصور الجوية والمرئيات الفضائية وهو ماسناتي على ذكره في هذا البحث وسنركز على الاسلوب البصري في التفسير لسهولة استخدامه وتوفره وفائدته الكبيرة لعلم الاثار.

التحسس النائي ومفهوم الصورة والمرئية

يقصد بالتحسس النائي (الاستشعار عن بعد) مجموعة الطرق التي تستخدم لجمع المعلومات عن الظواهر السطحية والاجسام دون اي ملامسة لها ومن مسافات مختلفة. ويتم التقاط مرئيات (image) التحسس النائي بواسطة اجهزة حساسة للاشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث او المنعكس من الاهداف والاجسام، وهذه المرئيات يمكن تعريفها على انها تمثيل تصويري للاهداف او الاجسام ويفرق بين الصورة fotograph والمرئية Image بفارق بسيط فالاولى يتم فيها تسجيل الاشعاع الكهرومغناطيسي الملتقط على فلم Filme بصورة مباشرة اما الثانية فتسجل الاشعاع الكهرومغناطيسي على شكل قيم رقمية، وقبل استخدام بياناتمرئية التحسس النائي لابد من مرورها بعمليتين اساسيتين الاولى عملية جمع البيانات والثانية عملية تحليل البيانات الشكل (1) وهاتان العمليتان تعتمدان على سبعة عناصر اساسية لاتمامهم وهذه العناصر هي :

الشكل (1) نموذج يوضح طريقة عمل تقنية التحسس

1. مصدر الطاقة او الضوء Energy source

يزود هذا المصدر الهدف بالضوء والاشعة الكهرومغناطيسية لغرض دراستها.

2. الغلاف الجوي

يتفاعل الهدف مع الغلاف الجوي عند مروره من خلاله

3. خصائص الاشعاع وسمات الهدف

عندما تقطع الطاقة الضوئية طريقاها من والى الهدف تتفاعل مع الغلاف الجوي وتتاثر بسمات وخصائص الاشعاع والهدف.

4. المستشعر

لابد من وجود مستشعر عن بعد لجمع وتسجيل الطاقة او الاشعاع الكهرومغناطيسي المنبعث او المنعكس.

5. محطة الاستقبال والمعالجة

التي تقوم باستقبال الطاقة التي يسجلها المستشعر عن بعد وتحولها الى بيانات على شكل مرئية كنسخة ورقية او رقمية.

6. التفسير او التحليل

لغرض استخراج المعلومات من الهدف او المستشعر لابد من تفسير المرئية المنتجة رقميا او بصريا او الكترونيا

7. التطبيق

وهو العنصر الاخير الذي يتم فيه تطبيق المعلومات المستخرجة من المرئية التي تخص الهدف لفهمها بشكل صحيح للحصول على معلومات جديدة قد تسلعد في حل مشاكل معينة.

 

وسنوضح في هذا البحث علم وتقانة الحصول على معلومات أو بيانات حول الأجسام الطبيعية والبيئية وتحديدا البقايا الاثارية عن طريق ما يسجل على الفلم الفوتوغرافي الصوري الذي بدوره يعكس نمط الطاقة الكهرومغناطيسية^{(الداغستاني، حكمتصبحي، 2004، صفحة 74)} المنعكسة أو المنبعثة من تلك الأجسام^{(Ebert J. , 1984, p. 293)}.

وينحصر مفهوم التحسس النائي الجوي على جمع المعلومات عن  مسافات متباينة عن المناطق المراد دراستها عن طريق آلات تصوير مركبة على طائرات أو متون فضائية^{(Strahler, Alan, Strahler, Arthur, 1997, p. 584)}، فعملية دراسة منطقة معينة على سطح الأرض متصلة بمناطق أخرى عن طريق المسافة والاتجاه والارتفاع هي عملية بطيئة ودقيقة^{(Getis, A., et.al,, 1988, p. 37)}.

أصبح هذا العلم من الوسائل المهمة وخاصة مع بداية آلات التصوير والأفلام ووسائل الطيران المختلفة ومع بداية عصر ارتياد الفضاء والاهتمام باستخدام الفضاء كمنصة والأقمار الاصطناعية كوسيلة لحمل آلات التصوير وأجهزة الالتقاط المختلفة لمراقبة الكرة الأرضية وجمع المعلومات عنها وتحليلها بواسطة الحاسبات الخاصة وبرامجيات المعالجة والتحليل لتكوين مرئيات وصور يمكن الاستفادة منها في التطبيقات والمهمات المختلفة. بفضل إمكانية المعالجة بأجهزة الحاسوب وباستخدام برامج خاصة أصبح من الممكن الحصول على معلومات قيمة يصعب الحصول عليها بالطرق التقليدية^{(الداغستاني، حكمت صبحي، 2004، صفحة 12)}.

وبسبب ما توفره هذه التقنية من فائدة ولفضول الإنسان الدائم نحو ماضيه استخدمت هذه التقانة لمساعدة الإنسان في دراسة المواقع الأثرية بحيث يمكن ان يمارس فضوله الاثار^{(Parrington, M., 1983, p. 105)}. لقد بدأ الاهتمام ينصب في استخدام تقانات التحسس النائي في الكشف عن المعالم التي يهتم بها علماء الآثار وخاصة باستخدام الصور الجوية والمرئيات الفضائية ووسائل المسح الحراري ومعالجة هذه المعطيات بواسطة الحاسوب التي نحصل في نهايتها على مرتسمات هندسية للآثار الموجودة فوق سطح الأرض أو تحتها لتوجيه أعمال الحفر والتنقيب اللاحقة^{(الداغستاني، حكمت، 2001، صفحة 1)}.

إعداد الصور الجوية والمرئيات الفضائية للمواقع الاثرية لغرض التفسير.

لابد أن يكون لدى الاثاري الذي يريد مسح اي موقع أثري خرائط وصور جوية ومرئيات فضائية كأساس للمسح^{(Coolins, J.M. Molyneavx, B.T., 2003, p. 99)}، وهناك طريقتان للحصول على الصور والخرائط المطلوبة.

أولا: أن نحصل على الصور التي نحتاجها من سجلات قديمة للمسوحات الجوية للشركات والمؤسسات الحكومية وهي طريقة أكثر اقتصاداً^{(Ebert J. , 1984, p. 109)}.

ثانياً: أن نحصل على الصور بأخذ صور خاصة بنا وبواسطة الطائرة الصغيرة الموجهة أو أي وسيلة أخرى لأخذ الصور الجوية. وفي هذه الحالة لابد من مراعاة بعض الشروط الخاصة بأخذ الصور الجوية والظروف الأمثل لتصوير الآثار^{(Ebert J. , 1984, p. 304)}، مثل اختيار التوقيت اليومي الأمثل للتصوير الذي يعتمد على زاوية الشمس ولأي دائرة عرض(Bradshaw, M., 2000, p. 29)وأي يوم من السنة^{(Avery, T.E, 1977, p. 199)}. فالساعة في اليوم تؤثر على زاوية الشمس وتكوين الظلال، كذلك فصول السنة لها تأثير كبير على وضوح الصورة^{(Avery, T.E, 1977, p. 197)}.

كما ان لعوامل البيئة التأثير المماثل فان أنظمة التحسس النائي تتأثر بالطقس كالغيوم والسديم، وأخذ هذه العوامل في نظر الاعتبار أمر ضروري لكي يرى سطح الأرض بوضوح^{(Ebert J. , 1984, p. 299)}. ولأجل الحصول على أنواع عدة من الصور الجوية لابد من اختيار الفلم المناسب واستعمال أنواع مختلفة من المرشحات^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 104)} لكي نحصل على الصور المناسبة لأغراض البحث^{(Bradshaw, M., 2000, p. 41)}. فالأفلام على أنواع منها الملون ومنها الأبيض والأسود، فالبحوث الاثارية الأولى استخدمت أفلام الأبيض والأسود لتصوير الآثار لرخص ثمنها ولعدم توفر تقانات التصوير الملون. تشير الدراسات إلى أن التصوير الملون أفضل في التمييز من الصور غير الملونة وخصوصاً إذا كان الفلم حساساً للألوان الحقيقية المشابهة لما تدركه عين الإنسان.

لقد حاول العديد من الباحثين عمل مقارنة بين الصورة الملونة وصور الأبيض والأسود والصور بالأشعة تحت الحمراء، ولكن مثل هذه المقارنة أثبتت عدم جدواها بسبب الاختلاف في ظروف الطقس والعوامل التجريبية غير القابلة للسيطرة، ولكن أصبح من المتفق عليه الآن بان الصورة الملونة متفوقة^{(Avery, T.E, 1977, p. 201)} على غيرها من الصور وخصوصاً في مرحلة التفسير^{(Gumerman, G.J, and Lyons. T.R, 1971, p. 201)}. مثلما لنوع الفلم دور في تحديد نوع الصورة كذلك لمواصفات الكاميرا المستخدمة في التصوير لها أيضاً أهمية في الحصول على أفضل تصوير فكلما كانت سريعة بأخذ الصورة كلما قل تأثرها بالاهتزاز والحركة المضطربة للطائرة التي تؤثر على وضوح  الصورة^{(Ebert J. , 1984, p. 308)}.

ومن الأمور التي تقيد عالم الآثار، الوقت المخصص لإعداد المشروع وتخطيطه فجمع الصور الجوية والمرئيات الفضائية السابقة من دوائر الحكومة والوكالات الأخرى أمر قد يستغرق شهوراً من الوقت.

كذلك للتقييدات الاقتصادية الدور الأكبر إذ تفرض ميزانية على المشروع تجعل من المستحيل الحصول على معطيات التحسس النائي المثالية. إن الأخذ في نظر الاعتبار كل التقييدات السابقة قد يبدو أمراً مثبطاً للعزيمة ولكن عالم الآثار يستطيع أن يكيف الوضع إلى أقصى ما يستطيع ليعطي أفضل النتائج^{(Ebert J. , 1984, p. 300)}.

تفسير وتحليل صور المواقع الاثرية

في هذه المرحلة يتم تحليل المعلومات والبيانات من الصور والرسوم البيانية وذلكبالنظر إلى تلك الصور بطرق مختلفة^{(Ebert, J. I., 1984, p. 311)}، فتدرس الصور والمرئيات بشكل مجسم أو غير مجسم وباستخدام الطرائق اليدوية أو الآلية^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 25)}، ويمكن تمييز الإشارات والمواقع من الصور الجوية بالاعتماد على عناصر أو مبادئ خاصة بالتفسير مثل الدكانة (Tone) والنسيج (Texture) والنمط (Pattern) والشكل (Shape) والحجم (Size)….الخ التي سيتم التطرق إليها بالتفصيل في الفقرات القادمةالشكل (2)،

الشكل (2) عناصر تفسير الصور الجوية،  الداغستاني، نبيل صبحي، المصدرالسابق،ص5

ويستطيع الاثاري الذي يتقن استقراء الصور الجوية ويفهم مدلولاتها أن يستخلص الكثير من المعلومات حتى قبل زيارة الموقع^{(ابو الصوف، 1981، صفحة 26)}. وباستعمال أجهزة التفسير البصري لمعطيات التحسس النائي يمكن إجراء التفسير الأولي وتحليل الأشكال الأرضية ومن ثم نقل المعلومات إلى خارطة الأساس^{(Jensin, J.R., 2007, p. 154)}.

الأجهزة المستخدمة في التفسير

تختلف أنواع الأجهزة المستخدمة في تفسير الصور الجوية والمرئيات الفضائية بحسب الطريقة المعتمدة في التفسير. فهنالك الأجهزة الخاصة بالتفسير اليدوي التي تمكننا من الحصول على نماذج صورية مجسمة للأهداف المصورة. ومن أبسط أنواع الأجهزة البصرية للرؤية المجسمة الاستريوسكوب(Stereoscope)^{(Jensin, J.R., 2007, p. 164)}الشكل (3).

الشكل (3)جهازستريوسكوب

أما التفسير بالطرق الآلية الذي هو تطور مهم في فن رسم الخرائط بالاستعانة بأجهزة الرسم المساحية (Photogrammetric Plotting Instruments) للمساعدة في عمل الخرائط ومنذ السنوات الـ25 الأخيرة أصبح الحاسوب عنصراً مكملاً لمراحل عمل الخرائط من جمع البيانات وتسجيلها إلى إنتاج وتنقيح الخرائط، على الرغم من التكلفة العالية لهذه الأجهزة إلا أن الفائدة تعود عند الحصول على الدقة والكفاءة العالية في تنقيح الخرائط^{(Getis, A., et.al,, 1988, p. 45)}.

جهاز التجسيم ذو المرايا Mirror stereoscope

تتدرج أنواع الأجهزة المستعملة في تفسير الصور الجوية بين الأجهزة البسيطة السهلة الاستعمال إلى أجهزة متوسطة للقياسات العادية وللحصول على البيانات المطلوبة والأجهزة المستعملة للقياس الخرائط ورسمها. فأجهزة الاستربوسكوب تكون أما من النوع الذي يستخدم المرآة والموشور أو العدسة أو مزيجاً من هذه الأنواع^{(سلوم و واخرون، 1985، صفحة 96)}،  لكن أكثر هذه الأجهزة شيوعاً في الاستعمال هو جهاز التجسيم ذو المرايا لكونه صمم بحيث يفي بغرض التجسيم من الصور الجوية العادية. وقد اخترعه
الفيزياويCharles wheatstone عام 1833 ولم يعلن عن اختراعه حتى عام 1838.

فإذا ما أخذنا صورتين جويتين متعاقبتين على طول مسار خط الطائرة ^{(Strahler, Alan, Strahler, Arthur, 1997, p. 585)} وبنسبة تداخل أمامي ما بين (50-60%)، فبمثل هذا التداخل إذا ما وضعت هاتان الصورتان تحت المجسام^{(Ebert, J. I., 1984, p. 311)} سنحصل على رؤية للمنظر الطبيعي بشكل ثلاثي الأبعاد^{(Bradshaw, M., 2000, p. 35)}، ويستطيع رسام الخرائط وبمساعدة هذا الجهاز أن يعين اتجاه المنحدرات وحجم الميزات أو التضاريس مثل التلال والأنهار والجروف والمناطق التي يصعب مسحها عادة بالطرق الحقلية^{(Getis, A., et.al,, 1988, p. 38)}.

عناصر التفسير الاساسية

للتحسس النائي العديد من الصفات التي تميزه عن باقي الوسائل التقليدية المستعملة في استخلاص المعلومات الدقيقة عن خواص أي هدف  وعن التغيرات الطارئة على هذا الهدف. وسبب هذا التميز الإمكانيات التي تتمتع بها هذه التقانة من اختصار في الوقت والجهد والمال وخصوصاً عند مسحه لمناطق واسعة من الأراضي^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 25)}، ويتم ذالك بطرق التفسير والتحليل اليدوي أو الآلي للصور أو المرئيات وبالاستعانة ببعض العناصر الأساسية في التفسير^{(Getis, A., et.al,, 1988, p. 38)} الشكل (2) كالشكل  والحجم والطراز والظل والشدة اللونية والنسجة والموقع وأخيراً التشارك أو الترابط^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 2)}.

1. الشكل:Shape وهو متغير نوعي يصف المظهر الخارجي للمعالم الأرضية التي تظهرها معطيات التحسس النائي والاختلاف في الشكل يساق على تمييز المظاهر الأرضية فلكل شكل مدلوله بالنسبة للمفسر إذا كان له القدرة على التمييز،^{(Zuidam R . A . Van and Zuidam, C . F . I . van,, 1979, p. 44)}.
2. الحجمSize: ويقصد بها أبعاد الظواهر الموجودة في معطيات التحسس النائي التي ترتبط بشكل الظاهرة أو الجسم الأرضي ونوع مقياس الصورة وعلاقة الشكل بما حوله من مساحات أشكال^{(Jensin, J.R., 2007, p. 136)}.
3. الطراز Pattern: ويشير إلى ترتيب الأشكال كنتيجة إلى الترتيب المكاني لتلك الظاهرة التي في الصور، وهو أكثر عناصر التفسير فائدة لعلم الآثار إذ لابد من ملاحظة الأشكال وزخرفتها أو ترتيبها الهندسي لمعرفة الميزات الآثرية. وأبسط مثال على ذلك هو نمط ترتيب الزراعة والأشجار الذي يمكن تمييزه بسهولة من الصور الجوية
4. ^{(Ebert J. , 1984, p. 315)}.
5. الظلالShadows: للظل أهمية كبيرة في التعرف على الميزات السطحية وخصوصاً في عملية التفسير البصري لأنه يعطي صورة واضحة لملامحها الجانبية. ولكن قد يكون له بعض الآثار السلبية وخصوصاً في المناطق كثيرة التفاصيل والمظاهر الدقيقة، لأنه يحجب رؤية بعض هذه المظاهر والتفاصيل^{(Zuidam R . A . Van and Zuidam, C . F . I . van,, 1979, p. 44)}.
6. الدكانة أو الشدة اللونية:Tone من أكثر هذه العناصر أهمية في الإدراك البصري للإنسان وهي مقياس لنسبة شدة الضوء المنعكس عن الأجسام التي على الأرض في الصور البيضاء والسوداء، وتتراوح ما بين تدرجات اللون الأبيض والأسود. إن الاختلاف في نسبة الدكانة يساعد على فصل الأشكال الأرضية الموجودة على الصورة^{(Ebert, J. I., 1984, p. 313)}،  ومثال على ذلك (وجود أنواع مختلفة من المحاصيل الزراعية) التي تتباين في مقدار عكسها أو بعثها للطاقة الكهرومغناطيسية وهذا يؤدي إلى اختلاف في نسبة الدكانة الظاهرة في الصور أو المرئية مما يساعد على التمييز بين هذه الأنواع من المحاصيل واختلاف نسبة رطوبة التربة^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 4)}.
7. النسيجTexture: لهذا العنصر التفسيري دور كبير في تفسير الصور والمرئيات ويقصد به نسبة درجة خشونة أو نعومة الدكانة في معطيات التحسس النائي فالسطح الأملس أو الناعم يمتاز بنسيج فاتح لقدرته على عكس الطاقة بكمية اكبر من السطح الخشن الذي له نسيج داكن لأنه يبعثر الطاقة فيقلل من كمية الأشعة الواصلة للمتحسس وهذه التغيرات في نسجة المظاهرة الطبيعية يساعدنا تمييز التغيرات الناتجة عن تجمع وحدات المعالم الطبيعية^{(Zuidam R . A . Van and Zuidam, C . F . I . van,, 1979, p. 143)}.
8. الموقعSite: ونعني بعنصر الموقع موقع الجسم الطوبوغرافي أو الجغرافي الذي يساعد على تحديد هوية الجسم أو الشكل مع ما لدينا من معلومات عن طبيعة الموقع وخواصه فمثلاً يمكن توقع وجود أنواع محددة من النباتات أو الأشجار في المناطق القريبة من السهل الفيضي لنهر معين ولا يتوقع وجودها في مواقع أخرى قد لا تتوفر فيها الظروف الملائمة لنموها^{(الداغستاني ن.، 2010، صفحة 11)}.
9. الترابطAssociation: أي ترابط الظاهرة أو الشكل الجيومورفولوجي مع المحيط واصل تكوينها، ومعرفة هذا الترابط يعد بمثابة المفتاح للتفسير، لذلك لابد من معرفة طبيعة الظواهر في منطقة الدراسة وعلاقتها مع المحيط وتجميعها لتكون عوناً للمفسر في عمله^{(Jensin, J.R., 2007, p. 143)}.

تستعمل مجموعة عناصر التفسير السابقة في تحديد أنواع المواقع الاثرية التي يمكن أن يسجلها التحسس النائي الجوي بتمييز عدد من العلامات السطحية، التي تصنف إلى علامات المحصول وعلامات النبات Crop marks وعلامات التربة soil marks وعلامات الظل Shad omarks^{(Parrington, M., 1983, p. 108)}.  لم يكن بمقدور علماء الآثار أن يميزوا هذه العلامات من الرؤية السطحية للأرض ولكن بفضل السلاح الجوي العسكري أمكن تحديد هذه العلامات من الجو وربط البقايا الآثرية المتناثرة فأصبح من الممكن تحديد الرسم الهندسي للشكل المنظور. ومن ثم عمل تخطيط عام للموقع، وهذه كانت البدايات الأولى لاستخدام التحسس النائي الجوي في علم الآثار^{(اسكندر و شوقي، 1989، صفحة 28)}:

1- علامات النبات أو المحصولCrop or plant marks

إن زراعة المحاصيل والنباتات المحلية أو الغطاء النباتي العشبي قد تكشف عن بقايا اثارية مدفونة(Knapp, B., Given, M.، 2003)وذالك من خلال التغير في لون ودكانة وكثافة وارتفاع هذه النباتات الناتجة عن الاختلاف في نسبة اختراق جذورها للتربة وبسبب وجود اثر لخندق أو حفرة قديمة أو جدار طيني لبناء قديم^{(. Haley, B., and Giardino, M,, 2006, p. 60)}.

تقسم أنواع العلامات التي تزودنا بها المحاصيل النباتية إلى علامات ايجابية وعلامات  سلبية، فالعلامات الايجابية هي التي تنتج عن تحفيز النبات على النمو لوجود خنادق أو حفر مملوءة بالطين والمواد العضوية. أما العلامات السلبية فهي التي تمنع نمو النباتات مثل وجود الجدران الحجرية المدفونة وهي أكثر الأنواع شيوعاً وليس من الضروري أن تأخذ هذه العلامات شكل وحجم الأثر المدفون^{(Avery, T.E, 1977, p. 191)}.

أما العوامل المسؤولة عن ظهور العلامات الايجابية أو السلبية على النبات، فهي قدرة تربة الموقع على توفير الرطوبة اللازمة للنبات فمثلا عندما تكون نسبة المطر اقــل ممـا يحتاجه النبات في تلك المنطقة يضطر النبات إلى اللجوء إلى استعمال الرطوبة في التربة الأعمق من المستوى الذي تصل إليه الجذور النباتية في الحالة الاعتيادية، هذا إذا ما توفرت تربة طينية رطبة في أعماق أخرى ^{(Avery, T.E, 1977, p. 197)}. إذ أن غالبية جذور النباتات تصل إلى مستوى30-40 سم من السطح فإذا ما استهلكت الرطوبة في هذا العمق فأنها ستتوقف عن النمو إلا في الأماكن التي توفر فرصة للجذور لاختراقها لاحتوائها على الرطوبة والمواد المغذية للنبات مثل الخنادق والحفر الطينية مثلما ذكرنا سابقاً الشكل(4).

الشكل (4) علامات نبات في موقع اثري (عمل الباحث)

2- علامات التربة Soil marks

إن رؤية علامات التربة يتعلق بكيمياء التربة وقوامها وما تحويه من مواد عضوية فهذا الأمر يؤثر على مقدار الرطوبة المحفوظة في التربة^{(. Haley, B., and Giardino, M,, 2006, p. 58)}، فمثلا التربة الرملية حبيباتها أكبر من الترب الطينية التي تحتفظ بالماء لمدة أطول ولذلك يختلف اللون الذي يعكسه كل نوع من أنواع التربة وهذا الاختلاف في قابلية التربة على امتصاص الرطوبة هو ما يتيح فرصة تمييز الميزات الاثارية المدفونة، ولكن من الضروري معرفة نوع التربة الأصلية (subsoil) التي هي تحت التربة السطحية^{(Avery, T.E, 1977, p. 109)}، فمثلاً يمكن تمييز بقايا أسس أبنية آثرية مدفونة من الصور الجوية إذا ما كانت هذه مبنية بمواد تختلف عن التربة السطحية كأن تكون نوعاً من الصخور الطباشيرية مغطاة بنوع من أنواع التربة الخصبة للزراعة^{(ليلساند، توماس. م وكيفر، رالف. و،، 1994، صفحة 259)} وتساعد الحراثة^{(Avery, T.E, 1977, p. 189)} على إظهار هذا الاختلاف في أنواع التربة نتيجة الحفر إلى أعماق التربة وقلبها فتخدش الأسس الآثرية وتحملها إلى السطح فتظهر بلون مختلف عن التربة المحيطة بهاأفضل وقت لتحديد علامات التربة يكون مباشرة بعد حراثة وبذر وهطول أمطار غزيرة ففي مثل هذه الأوقات تظهر علامات مميزة تنتج عن اختلاف في معدلات الجفاف لأنواع الترب المتواجدة في المواقع

الشكل (5) علامات تربة في موقع اثري (عمل الباحث)

3- علامات الظلShadow marks

تنتج علامات الظل من سقوط أشعة الشمس غير العمودية (غير مباشرة) على الأرض عندها تظهر بعض العلامات الظلية بسبب تراكمات الأتربة والبقايا المدفونة تحت التربة والمصاطب التي لا يمكن ملاحظتها من على الأرض ولكن يمكن أن تظهر في الصور الجوية من خلال ما تعكسه من ظلال^{(. Haley, B., and Giardino, M,, 2006, p. 57)}. بوسع التصوير الجوي أن يظهر أية تفاصيل مهما كان ارتفاعها عن الأرض إذا اختير الوقت المناسب للتصوير. إن وجود الإشكال والأجسام الغريبة  يؤثر على ظهور العلامات الظلية. لكونها تغطي بظلالها الميزات والأجسام الصغيرة مثل التلال والنباتات العالية والأشجار^{(Avery, T.E, 1977, p. 187)}. وهنالك نوع رابع من العلامات ولكن نسبة استخدامه قليلة لعدم ظهوره بشكل واسع في عدة مناطق وهي العلامات الثلجية Snow marks التي تقتصر على المناطق الباردة المثلجة ولا تظهر في المناطق الدافئة كما أنها لا تظهر إلا لبضع ساعات من شروق الشمس بعد نزول الثلج^{(Ebert, J. I., 1984)} الشكل (6).

الشكل (6) علامات ظل في موقع اثري (عمل الباحث)

 

الخاتمة

أثبتت تقنيات التحسس النائي دورها الأساسي في الدراسات الأثرية من مسح للمواقع الآثرية وكشف وتحليل بأقل ثمن وجهد يبذل في سبيل ذلك، فالآثاري الذي يعتمد على الطرائق التقليدية عند دراسة اي مواقع اثري يتحدد ببعض المحددات كان يكون موقع الدراسة بمساحة صغيرة ويسهل الوصول إليه، وعملياً ضمن حدود اقتصادية ويسهل تمييزه على الأرض. لكن لحسن الحظ التقنيات الحديثة ومن اهمها التحسس النائيساعد الآثاريين في الوصول إلى أهم النتائج بخصوص الحضارات القديمة، لذلك إتخذته الدول المتطورة السبيل والمنفذ لحل مشاكلها الآثرية المستعصية.

Conclusion

Remote sensing techniques have approved their great roles in Archeology which includes surveillance of very widely appointed ancient landmarks with little cost and effort, unlike the traditional ways which cover a very limited area and cost a lot with much more effort. These techniques are widely used by developed countries and solved their archaeological matters efficiently. Developing countries like Iraq which is the cradle of great Civilizations must seriously try to follow their steps.

المصادر العربية

1. إبراهيم، حسين. (1994). الاستشعار عن بعد مقدمة في آليته ووسائله وأهمية تطبيقاته(24 ed.). العربية للعلوم.
2. اتحاد مجالس البحث العلمي العربي. (1980). تكنولوجيا الاستشعار عن بع(1 ed.). البحث العلمي العربي.
3. الداغستاني، حكمت صبحي. (2000). التوجهات المستقبلية للاستشعار عن بعد من خلال النظام الفضائي العالمي الجديد”، بحوث مستقبلية.
4. الداغستاني، حكمت صبحي. (2001). طبيقات الاستشعار عن بعد في الكشف عن الآثار.جريدة نينوى، العدد 47.
5. الداغستاني، حكمت صبحي. (2004). مبادئ التحسس النائي وتفسير المرئيات..
6. علي، صالح مهدي. (2002). تحديات الألفية الثالثة ودور الشباب باستخدام نظم المعلومات وتقنيات التحسس النائي(1 ed.). جمعية التحسس النائي العراقية.
7. ليلساند، توماس. م وكيفر، رالف. و،. (1994). الاستشعار عن بعد وتفسير المرئيات.ترجمه: حسين حلمي فاروق.

 

المصادر الأجنبية

1. Haley, B., and Giardino, M,. (2006). Airborne Remote Sensing and Geospatial in RemoteSensing in Archaeology.
2. Avery, T.E. (1977). Interpretation of Arial photographs.
3. Bradshaw, M. (2000). World regional geography. New York.
4. Coolins, J.M. Molyneavx, B.T. (2003). Archaeological Survey (Vol. 2). the USA.
5. Ebert, J. I. (1984). Remote Sensing Applications in Archeology (Vol. 7). AMT.
6. Elachi, C. (1987). Introduction to the Physics and Techniques of Remote Sensing.
7. Elachi, C. (1987). Introduction to the Physics and Techniques of Remote Sensing.
8. Getis, A., et.al, (1988). Introduction to Geography.
9. Gumerman, G.J, and Lyons. T.R. (1971). Archaeological Methodology and Remote Sensing (3979 ed., Vol. 172). Science Journal.
10. Jensin, J.R. (2007). Remote sensing of the Environment from an Earth Resource perspective.
11. Knapp, B., Given, M. (2003). The Sydney Cyprus survey project.
12. Kruckman, L. (1987). The Role of Remote Sensing in Ethno Historical Research (3 ed., Vol. 14). JFA.
13. Parrington, M. (1983). Remote Sensing (Vol. 12). ARA.
14. Strahler, Alan, Strahler, Arthur. (1997). Physical Geography (Science and Systems of the Human environment).
15. Zuidam R . A . Van and Zuidam, C . F . I . van,. (1979). Terrain analysis Classification using Aerial photographs. in I T C Textbook photo, interpretation.