Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie

Transcriptie

1 Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie Afstudeerscriptie ten behoeve van het verkrijgen van de Bachelor Built Environment graad in Geodesie en Geo informatica aan de Faculteit Gebouwde Omgeving van de Hogeschool Utrecht. J.J.Feikens Utrecht, 6 juni 2011 Gegevens school: Hogeschool Utrecht Geodesie/Geo informatica Utrecht Begeleider: ir. F.J.A.M. (Frans) de Vroege Gegevens opdrachtgever: Mug Ingenieursbureau b.v. Leek Begeleider: H. Hainje Gegevens Auteur: J.J. (Johan) Feikens Muntendam E mail: jj@feikens.eu Omslag: Kaartlagen als bron voor prospectie Door J.J.Feikens

2 Inhoudsopgave Voorwoord Samenvatting Inleiding 1. Probleemstelling en doel van het onderzoek 2. Mug Ingenieursbureau 3. Huidige situatie bij Mug Ingenieursbureau 3.1 Hoe vindt momenteel archeologische prospectie plaats 3.2 Wetgeving en richtlijnen KNA 4. Databestanden 4.1 Beschikbare databestanden 4.2 nieuwe en toekomstige databestanden 4.3 Gebruik van webservices voor beschikbare datasets 5. Classificeren 5.1 Het classificeren van datasets met attributen 5.2 Bijhouding van het kaartmateriaal 6. Gistools 6.1 Beschikbare functionaliteiten van gistools in ArcGIS 6.2 Haalbaarheid ArcGIS oplossing met Modelbuilder 7. Ontwikkeling 7.1 Het automatiseren met Arcgis en Modelbuilder 7.2 Testcase geautomatiseerde methode 8. Kosten baten 9. Resultaten Conclusie Aanbeveling Begrippen en afkortingen Literatuur Overzicht van figuren, tabellen en bijlagen Nawoord Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

3 Voorwoord In 1996 ben ik begonnen (privé) met het maken van een historische kaart van de omgeving van Scheemda in Het idee hier achter was om de kaart te gebruiken als basiskaart voor een bezitsreconstructie van een door water overstroomd gebied (het Oldambt / Reiderland) in de provincie Groningen in de 16e eeuw. Deze informatie is zeer waardevol voor historici en archeologen die onderzoek verrichten in de provincie Groningen. Als amateur historicus zie ik in dat de historische kaart heel goed kan bijdragen tot het vinden van nog onbekende archeologische waarden. Dit heb ik inmiddels zelf ondervonden door gebruik makend van deze informatie zeker 40 nog onbekende middeleeuwse steenhuizen te lokaliseren, zonder ooit vooraf in het terrein geweest te zijn. Het combineren van kaarten (datasets), en het daaruit verkrijgen van nieuwe informatie kan dus als bron goed worden gebruikt bij het archeologisch vooronderzoek. Echter het bewerken en omgaan met deze data vraagt enige expertise en ervaring van de onderzoeker. Om deze kennis te combineren met automatiseringsprocessen in een gisomgeving, en in dit proces verder uit te werken en transparanter te maken, is voor mij een uitgelezen kans. Samenvatting Het betreft hier een onderzoek dat gericht is op het automatiseren van archeologische waarden in het landschap. Met behulp van GIS wordt de archeologisch bureauonderzoeker (prospector) geholpen om op snelle, eenvoudige werkwijze toegang te verkrijgen tot beschikbare bronnen. Het archeologisch vooronderzoek heeft een gedegen bureauonderzoek nodig, dat op een gestandaardiseerde wijze geraadpleegd kan worden. Momenteel worden veel onderzoeken nog uitgevoerd met behulp van analoge kaarten en atlassen, dit kan zeer arbeidsintensief zijn. Het bepalen van de georeferentie in de analoge kaart is eveneens vaak lastig te bepalen. Een nieuwe kaart techniek zoals de Web Mapping Service (WMS) kan hierin een uitkomst zijn. Door de onbekendheid van deze services zijn veel (archeologische) onderzoeksbureaus nog niet bekend met de historische bronnen en datasets, die op deze wijze op het internet worden ontsloten. Door gebruik te maken van een Gis applicatie die ondersteuning biedt voor WMS, kun je al deze diensten in één kaart combineren. Nadat de prospector het onderzoeksgebied heeft onderzocht, zal hij voor dit gebied een archeologische verwachting willen uitspreken. Het visualiseren van de archeologische verwachting is te realiseren met een GIS applicatie. Door het maken van polygonen worden per data laag de verwachtingen aangegeven. Door het exporteren van een vectoren bestand van de verwachtingspolygonen, wordt hiermee een input gemaakt voor een programma dat deze objecten omzet in een boorgrid. (Een boorgrid is een geprojecteerd raster van te nemen boringen). Het eindresultaat is een uitzetbestand dat te gebruiken is in het veld door een archeologisch medewerker. De archeologisch medewerker kan met behulp van een rtk GPS de coördinaten uitzetten van de te onderzoeken locaties, waarna deze geboord en onderzocht worden. Na het archeologisch bureauonderzoek volgt het archeologisch booronderzoek. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

4 Inleiding Het automatiseren in de prospectie archeologie met GIS is een onderzoek dat de gebieden Geo Informatie, Geo ict en diverse GIS technieken met elkaar verbindt. De meerwaarde van het gebruik van GIS bij het archeologisch vooronderzoek wordt door dit onderzoek in diverse mate aangetoond, doch is sterk afhankelijk van de continue beschikbaarheid, bruikbaarheid en standaardisering. Met het archeologisch bureauonderzoek als thema, is er onderzoek verricht naar de toepasbaarheid en betrouwbaarheid van booronderzoek van archeologische waarden te verbeteren. In deze scriptie wordt een uitleg gegeven hoe dit bij Mug Ingenieursbureau gerealiseerd kan worden. Door gebruik te maken van bestaande Web Mapping Services (WMS) van diverse bedrijven en instellingen komt veel kaartmateriaal (steeds meer) digitaal beschikbaar. Verder kijk ik met een blik naar de toekomst, waar ik inzicht geef in mogelijke nieuwe interessante databronnen, die je ook zelf op een eenvoudige wijze kunt maken en die herhaaldelijk uitvoerbaar zijn. De uitdaging die ik tegenkwam, is om een zodanig proces te maken waarbij de archeologisch onderzoeker met behulp van bijna alles gratis het onderzoek kan uitvoeren. 1. Probleemstelling en doel van het projectonderzoek Probleemstelling Tijdens het archeologisch vooronderzoek vindt een bureauonderzoek plaats. Bij het maken van een verwachtingsmodel van het te onderzoeken gebied, wordt divers kaartmateriaal (vaak nog analoog) gebruikt. Dit is momenteel nog een arbeidsintensief onderzoek en kost dus veel tijd. Binnen Nederland is er namelijk geen standaardisatie van databestanden en kaartmaterialen, waarmee op een eenvoudige wijze snel inzicht kan worden verkregen in het archeologisch te onderzoeken gebied. Doel van het onderzoek Het doel van het projectonderzoek is om de archeologische verwachting van de onderzoekslocatie te specificeren, en om de betrouwbaarheid en de toepasbaarheid van het archeologisch booronderzoek, bij het opsporen van archeologische waarden in het landschap te vergroten. Om de bestaande archeologische verwachting van een terrein te onderzoeken wordt dus een non destructief (niet verstorend) booronderzoek uitgevoerd. Om te komen tot een zo specifiek mogelijke verwachtingswaarde van een onderzoekslocatie, en dus tot een daaraan gerelateerde boormethode, zal er eerst een gedegen bureauonderzoek plaats moeten vinden. Tijdens dit bureauonderzoek wordt gebruik gemaakt van diverse kaartmaterialen. Het is moeilijk tijdens dit bureauonderzoek een gestandaardiseerde aanpak te hanteren, in de praktijk blijkt dit echter van zeer groot belang te zijn om tot een zo goed mogelijk prospectieresultaat te komen. Het gewenste eindresultaat is een tool die als functionaliteit binnen Arcgis en Modelbuilder de gebruiker de mogelijkheid moet geven om geautomatiseerd functies aan te roepen om het beeldmateriaal en / of datamateriaal te voorzien van waarderingsgegevens op het gebied van archeologie. De voordelen van GIS De zwakke punten van bepaalde opsporingstechnieken kunnen worden verminderd door gelijktijdig gebruik te maken van een techniek die deze zwakke punten niet heeft. Een bekend voorbeeld betreft de toepassing van geofysische meetmethoden, waarbij de interpretatie van de geconstateerde anomalieën vaak moeilijk is als niet tegelijkertijd door middel van booronderzoek informatie over de ondergrond wordt verkregen. Zeker bij bureauonderzoek geldt dat technieken elkaar kunnen versterken: met behulp van GIS kunnen allerlei bronnen moeiteloos met elkaar worden vergeleken, waardoor de interpretatie van een patroon op een remote sensing beeld vereenvoudigd wordt. Omgekeerd kan de informatie die uit een luchtfoto te halen is, een veel exactere begrenzing aangeven dan bijvoorbeeld een historische kaart. Prospectie moet een creatief en vooral ook flexibel onderzoeksproces zijn, waarbij een combinatie van verschillende methoden, gelijktijdig of opeenvolgend, ingezet wordt. Hoewel een matrix met de verschillende variabelen en prospectietechnieken een goed houvast zou bieden om te beoordelen Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

5 welke technieken in aanmerking komen voor het uitvoeren van prospectie op basis van een specifieke verwachting, moet worden aangetekend dat de uiteindelijke keuze voor een prospectiestrategie ook zal afhangen van de gewenste zekerheid van de uitspraken die naar aanleiding van de prospectie worden gedaan. Het zal dan ook niet de bedoeling zijn van dit onderzoek om uitspraken te doen over waar in Nederland welke prospectiemethode het best geschikt is, en voor welke specifieke complextypen. De hoeveelheid parameters die bij een dergelijke indeling moet worden beoordeeld is zo groot, dat een dergelijke matrix al snel honderden verschillende best practices zou opleveren en daarmee zo goed als onwerkbaar wordt. Bovendien houdt een dergelijke benadering het risico in dat dit beperkend gaat werken bij het vaststellen van de prospectiestrategie, waar flexibiliteit juist geboden is. Operationele onderzoeks en/of ontwerpvragen 1. Is het voor Mug interessant (kosten versus baten) om in het vooronderzoek gebruik te maken van een geautomatiseerde onderzoeksmethode in GIS betreffende het waarderen van een locatie? 2. Wordt door het combineren van onderzoeksinformatie (in dit geval kaarten als datasets) de betrouwbaarheid en de toepasbaarheid vergroot in het archeologisch vooronderzoek? 3. Is het eindproduct (de tool) handig te gebruiken voor de archeologische onderzoeker? 2. Mug Ingenieursbureau Mug Ingenieursbureau is een zelfstandig opererend ingenieursbureau, gevestigd in het noorden van het land. Het bedrijf is in 1984 begonnen in Bedum als landmeetkundig bureau en is via Groningen nu gevestigd in Leek. De opdrachtgevers van Mug bevinden zich zowel in de publieke als de private sector. Dit zijn onder andere overheden zoals provincies, waterschappen en gemeenten, maar ook aannemersbedrijven, architecten en particulieren. Mug Ingenieursbureau wordt voor veel verschillende disciplines ingeschakeld. Het huidig werkveld van Mug betreft: Geo Informatie, Geo ict, Milieu, Infra en Archeologie. Afdeling Archeologie De afdeling archeologie bij Mug bestaat uit een groep van ervaren medewerkers op het gebied van archeologie en fysische geografie. De afdeling is toegevoegd bij Mug in 2008 en werkt volgens de richtlijnen van de KNA (Kwaliteitsnorm Nederlandse Archeologie). Deze afdeling heeft een eigen opgravingvergunning, die is afgegeven door de minister van OCW. De medewerkers zijn bedreven in het uitvoeren van zowel kleinschalige projecten als grootschalige projecten van meer dan 1000 ha. Door de synergie tussen de verschillende afdelingen van Mug Ingenieursbureau kan archeologisch onderzoek goed gecombineerd worden met andere werkzaamheden zoals bijvoorbeeld een milieukundig onderzoek. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

6 Het archeologisch proces Het archeologisch proces kent verschillende fasen van werkzaamheden en heeft standaard de volgende doorloop: 1. Archeologisch bureauonderzoek 2. Archeologisch booronderzoek (gericht op de bodemopbouw) 3. Archeologisch karterend onderzoek ( vindplaatsgericht) 4. Proefsleuvenonderzoek (ook wel IVO P, vindt toetsing plaats van het verwachtingsmodel) 5. Definitief Archeologisch Onderzoek (DO), ook wel opgraving genoemd. Archeologisch bureauonderzoek Tijdens een bureauonderzoek worden alle beschikbare middelen gebruikt om te komen tot een specifiek archeologisch verwachtingsmodel van een onderzoeksterrein. Hierbij wordt divers kaartmateriaal gebruikt, zoals de geomorfologische, bodemkundige, geologische en diverse historische atlassen. Daarnaast worden verstoringsgegevens verzameld. Aan de hand van het verwachtingsmodel wordt eventueel nader onderzoek aanbevolen voor (een deel van) het onderzoeksterrein. Dit onderzoek wordt uitgevoerd volgens de standaardrichtlijnen van de KNA 3.2. ( 3. Huidige situatie bij Mug Ingenieursbureau 3.1 Hoe vindt momenteel archeologische prospectie (bureauonderzoek) plaats? Wie met een vergunningaanvraag bij de gemeente komt, krijgt te horen of een archeologisch onderzoeksrapport overlegd moet worden. Om vertragingen te voorkomen is het zaak dit vroegtijdig met de gemeente kort te sluiten. Een archeologisch onderzoeksrapport moet de archeologische waarde weergeven van het perceel of gebied waarvoor een vergunning wordt aanvraagt. Als bodemverstoorder geef je zelf opdracht aan een archeologisch onderzoeksbureau voor het uitvoeren van archeologisch onderzoek. Dit onderzoek zal in eerste instantie bestaan uit een bureauonderzoek en/of een inventariserend archeologisch veldonderzoek (IVO) Beschrijven van het doel van het bureauonderzoek Het bureauonderzoek heeft als doel inzicht te krijgen in de bekende en de te verwachten archeologische waarden van het plangebied. Aan de hand van deze informatie wordt een archeologisch verwachtingsmodel opgesteld. Voor het bureauonderzoek dienen standaard de volgende vragen te worden beantwoord. Vraag 1: Wat is de archeologische verwachting van het gebied buiten de reeds bekende AMK terreinen (indien mogelijk gespecificeerd naar aard, vindplaatsen en perioden)? Vraag 2: Zijn er binnen de verwachtingszones specifieke aandachtslocaties aan te geven (zandkoppen of ruggen, veentjes, historische bebouwing en infrastructuur)? Vraag 3: Wat is er bekend over bodemverstorende ingrepen in het plan /onderzoeksgebied? Vraag 4: Zijn er bouwkundige gegevens in de openbare bronnen van de bebouwing? Vraag 5: Welk vervolgonderzoek is er nodig om de door het bureauonderzoek in beeld gebrachte specifieke archeologische verwachting te toetsen? Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

7 3.1.2 Werkwijze ( Bronnenonderzoek ) Voor een gestandaardiseerde doorloop van de bureau procedure wordt een eigen checklist (formulier DF225) gehanteerd door Mug. Dit houdt het volgende in: Voor aanvang van het onderzoek wordt het project aangemeld bij Archis. Het onderzoeksgebied wordt theoretisch afgebakend om het onderzoekskader nader aan te geven. Mogelijke consequenties van toekomstig gebruik worden vastgesteld. De huidige situatie wordt beschreven. De historische situatie wordt beschreven en de mogelijk verstoringen die er geweest zijn. De archeologische en aardwetenschappelijke waarden worden beschreven. Het opstellen van een gespecificeerde verwachting van de verzamelde gegevens. Het opstellen van een standaard bureauonderzoek. Archismelding voor het overdragen van de onderzoeksgegevens. Aanleveren digitale documentatie bij het e Depot. De eerste fase omvat het verzamelen en documenteren van de bestaande kennis over de archeologie en geologie van het te onderzoeken gebied. De volgende aspecten worden uitgezocht voor het maken van een gespecificeerde verwachting van het onderzoeksgebied: Huidig grondgebruik o Topografische kaarten o Plannen en gegevens van opdrachtgever o Luchtfoto s o Milieukundige onderzoeken Historische situatie en mogelijke verstoringen o Historisch topografisch kaartmateriaal van: Wat was waar o Bodemkaarten o Geomorfologische kaart Bekende archeologische en aardwetenschappelijke waarden; o Waarden gebaseerd op gegevens van Archis II gebruikte bronnen en literatuur Bij Mug Ingenieursbureau wordt regelmatig gebruik gemaakt van het internet als bron. De volgende websites worden hiervoor standaard gebruikt: Wat was waar, Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed, Archis 2, De topografische dienst, Cultuurkaarten van gemeenten en provincies zoals bijvoorbeeld Noord Holland, gemeente Groningen, provincie Drenthe en provincie Friesland. Beleidsadvieskaarten en bijhorende nota s van diverse gemeenten en provincies Voor het beschrijven van de huidige werkwijze bij Mug Ingenieursbureau is er door mij onderzoek verricht naar reeds uitgevoerde bureauonderzoeken in de periode 2009 t/m De gebruikte rapporten waren hierin : Archeologisch bureauonderzoek Wilhelminastraat te Reusel van 22 januari 2010 Archeologisch bureauonderzoek Boschweg te Akersloot van 19 mei Archeologisch bureauonderzoek Koningspade te Hoogwoud van 18 november Archeologisch bureauonderzoek Emmapolder te Uithuizermeeden van 18 juni Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

8 3.2 Wetgeving en richtlijnen KNA De KNA bevat eisen waaraan archeologisch onderzoek en beheer van archeologisch vondst en documentatiemateriaal minimaal moet voldoen. Ook aan de uitvoerders van het archeologisch onderzoek (de actoren) zijn in de KNA eisen gesteld. Alle handelingen die ten minste uitgevoerd moeten worden, om te kunnen spreken van basiskwaliteit, worden beschreven. De processtappen (en eventueel bijbehorende specificaties) die zijn vastgelegd vormen een minimumeis. Meer mag dus altijd. Naast het onderdeel Landbodems bestaat er in de KNA ook een onderdeel Waterbodems; beide onderdelen bestaan uit een geheel van protocollen met specificaties en diverse toelichtingen, bijlagen en leidraden. Opbouw van de KNA De KNA Landbodems bestaat uit twee delen, te weten een hoofddeel met protocollen en een afsluitend deel met bijlagen. Een protocol is een hoofdstuk dat bestaat uit een geheel van afspraken, regels en eisen met betrekking tot een deelproces uit het proces van de archeologische monumentenzorg of een ondersteunend proces. Uitgangspunt bij de opbouw van de KNA is dat de protocollen zoveel mogelijk het proces van de archeologische monumentenzorg volgen (hetgeen niet betekent dat elke stap verplicht doorlopen moet worden). Hierbij zijn de volgende hoofdprocessen onderscheiden: Bureauonderzoek Inventariserend Veldonderzoek Overig en Proefsleuven Archeologische Begeleiding Opgraven Fysiek Beschermen In onderstaand schema is dit proces in hoofdlijnen weergegeven: Schema 1. De KNA processen in relatie tot het proces van de archeologische monumentenzorg (AMZ). In bijlage 1 zijn de deelprocessen opgenomen die van toepassing zijn op het Archeologisch bureauonderzoek. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

9 4. Databestanden 4.1 Beschikbare databestanden Bestaande databestanden Actuele Hoogtekaart Nederland (AHN 1 Geomorfologische kaart Nederland Luchtfotobeelden Bing Maps Schema Actuele Hoogtekaart Nederland AHN 1 en AHN 2 Historische kaart 1832 Archis II Beschrijving AHN Het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) is een bestand met voor heel Nederland gedetailleerde en precieze hoogtegegevens. Deze hoogtes zijn bepaald met behulp van een laseraltimetrie vanuit een vliegtuig of helikopter. De eerste versie van het AHN (ook wel AHN 1 genoemd) is gemaakt in de periode 1996 tot De behoefte aan AHN 1 kwam vooral voort uit het watersysteembeheer. Van de gemeten hoogtes worden een aantal producten gemaakt, welke grofweg zijn te verdelen in twee categorieën; 3D puntenwolken en grids. De puntenwolken van AHN 1 hebben een puntdichtheid die varieert tussen de 1 punt per vierkante meter en 1 punt per 16 vierkante meter. De grids werden afgeleid uit deze puntenwolken en hebben een formaat van 5x5 meter, 25x25 meter of 100x100 meter. AHN 1 De eerste versie van het AHN is gemaakt in de periode De techniek laseraltimetrie was nog relatief nieuw en kende vele beperkingen. Voor AHN 1 is in eerste instantie gekozen voor een puntdichtheid van 1 punt per 16m2. In de loop van het AHN 1 nam de puntdichtheid toe; er zijn ook gebieden beschikbaar waar ongeveer 1 punt per vierkante meter is ingewonnen. Het maaiveldbestand AHN 1 is alleen gedefinieerd buiten stedelijk gebied; in stedelijk gebied is geen filtering uitgevoerd! AHN 2 Na afronding van het AHN 1 groeide de behoefte aan een nieuwe cyclus; de oudste data was tenslotte al van Omdat AHN 2 gebaseerd is op eindtermen, is de puntdichtheid een parameter die door het inwinbedrijf zelf mag worden bepaald, zolang het bestand maar voldoet aan de eindtermen. In het algemeen kan gesteld worden dat de puntdichtheid gemiddeld tussen de 6 en de 10 punten per vierkante meter ligt. Verschillen tussen AHN1 en AHN 2 Met de nieuwe inwincyclus van AHN 2 is gekeken welke aanpassingen nog meer doorgevoerd konden worden in het hoogtebestand. Voor het vergelijken van de beide datasets dient rekenschap gehouden te worden met een aantal aspecten namelijk: Tijdverschil/ inwinperiode Een belangrijk aspect is het tijdsverschil. De eerste data van AHN 1 is gemeten in 1996, de laatste data van AHN 2 zal opgenomen worden in het eerste kwartaal van Dit zijn de extremen, voor veel gebieden zal het werkelijke verschil ergens tussen de vijf en de acht jaar liggen. Hoogtenauwkeurigheid Met de verbeteringen van de techniek is het ook mogelijk om nauwkeuriger te meten. Voor AHN 1 werd gesteld dat de nauwkeurigheid voldeed aan een systematische fout van 5 centimeter en een stochastische fout van 15 centimeter (1 sigma criterium). Voor AHN 2 is gesteld dat de nauwkeurigheid dient te voldoen aan een systematische fout van maximaal 5 centimeter en een stochastische fout van maximaal 5 centimeter. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

10 AHN 1 AHN 2 Systematische fout 5 cm 5 cm Stochastische fout 15 cm 5 cm Minimaal 68,2 % van de punten heeft een nauwkeurigheid van : 20 cm 10 cm Minimaal 95,4 % van de punten heeft een nauwkeurigheid van : 35 cm 15 cm Minimaal 99,7 % van de punten heeft een nauwkeurigheid van : 50cm 20 cm Tabel 1. Bron: Filtering Het AHN is bedoeld als maaiveldbestand. Het productieproces is er dan ook op ingericht dat de metingen op het maaiveld bij landelijk gebied gescheiden worden van de overige metingen. In het stedelijk gebied hoefde niet gefilterd te worden. Vaak was het, door de lagere puntdichtheid, ook niet mogelijk om in stedelijk gebied een goede filtering toe te passen. Voor de nieuwe cyclus is een maaivelddefinitie opgesteld welke moet waarborgen dat de gebieden die door verschillende bedrijven zijn ingemeten, toch op een zelfde manier gefilterd worden. Daarnaast geldt voor AHN 2 dat ook stedelijk gebied gefilterd moet worden. Puntdichtheid Het AHN 1 heeft een puntdichtheid die varieert tussen de 1 punt per 16m2 en de 1 punt per m2, afhankelijk van het jaar dat het gebied is ingewonnen. Omdat AHN 2 gebaseerd is op eindtermen, is de puntdichtheid een parameter die door het inwinbedrijf zelf mag worden bepaald, zolang het bestand maar voldoet aan de eindtermen. In het algemeen kan gesteld worden dat de puntdichtheid gemiddeld tussen de 6 en de 10 punten per vierkante meter ligt. In gebieden die in een strookoverlap liggen kan dit zelfs nog verder oplopen. Regelmatig hoogtegrid Van zowel het AHN 1 als het AHN 2 wordt een grid gemaakt. Voor het AHN 1 was dit grid beschikbaar met een celgrootte van 5 meter, 25 meter en 100 meter. Hierbij werd voor het 5 meter grid gebruik gemaakt van een interpolatiefunctie (Inverse Distance Weighting), waarbij ook de hoogtemetingen die een stukje buiten de gridcel liggen, meegenomen werden voor het bepalen van de hoogtewaarde. Door deze methodiek was sprake van enige afvlakking; hoogtesprongen in het terrein kwamen in het AHN vaak als glooiingen voor. Van AHN 2 wordt het grid in twee formaten geleverd, als 0.5 meter en als 5 meter, waarbij de hoogtewaarde van het 0.5 meter grid bepaald wordt door de hoogtemetingen die alleen binnen de gridcel liggen. Het voordeel hiervan is dat kleine nuances in het terrein, zoals stoepranden en verkeersdrempels, zichtbaar blijven in de data. Het 5 meter grid wordt bepaald als middeling van het 0.5 meter grid. Wat is de waarde van de AHN kaart voor Archeologie Sinds het vrijkomen van AHN gegevens bestaat er een groot gegevensbestand met waardevolle archeologische informatie. Tot op heden bestaan er echter geen standaard methoden voor het doorzoeken van de gegevens. Hierdoor zijn de resultaten van AHN analyses vaak afhankelijk van de ervaring en kunde van de onderzoeker. De wetenschap van patroonherkenning houdt zich al tijden bezig met het opsporen van te voren gedefinieerde patronen in grote gegevensbestanden. Technieken worden al geruime tijd toegepast, ondermeer bij vingerafdruk herkenning, iris herkenning (nieuwe paspoorten!) en satellietbeeld interpretatie. Vanwege het succes van patroonherkenning in laatstgenoemde werkvelden, is het verleidelijk om te onderzoeken wat de mogelijkheden zijn van patroonherkenning met betrekking tot de analyse van AHN gegevens op het voorkomen van archeologische informatie. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

11 In het kader van een studie van de RACM (voorheen ROB) was daarom een verkennende studie uitgevoerd waarin een korte analyse was gemaakt van de bestaande methodieken en de mogelijke toepassing hiervan mede met ondersteuning van TNO. Van alle mogelijke technieken is, in de verkennende studie gekozen voor het testen van een template techniek voor het opsporen van grafheuvels in AHN gegevens van een bosgebied op de Veluwe. Bij deze techniek wordt een model geconstrueerd die het te zoeken object voorstelt (de template, en wordt in de gegevens gezocht naar de gelijkenis met de template door vlakdekkende correlatie uit te rekenen. Deze techniek was relatief eenvoudig te implementeren en het op te sporen object is eenvoudig te modeleren. Daarnaast bestaat er een referentie database (ARCHIS) van bekende grafheuvels zodat de resultaten konden worden beoordeeld. Van een onderzoeksgebied van ca. 10 bij 5 km is op basis van de gefilterde basisbestanden en kriging interpolatie een DTM gemaakt. Hiervan is de correlatie met een grafheuvel template berekend. In het resulterende beeld is op veel locaties de correlatie hoog; dit zijn zgn. potentiële grafheuvel locaties. Uit een vergelijking met waarnemingen uit de ARCHIS database blijkt dat nabij vrijwel alle bekende grafheuvels, ook een piek in de correlatie aanwezig is; het is dus goed mogelijk om bekende grafheuvels op te sporen. Dit betekent dat de template blijkbaar goed is gekozen en voldoende overeenkomsten toont met een grafheuvel, en dat de techniek goed is geïmplementeerd. Behalve de pieken bij bekende grafheuvels, zijn er echter nog veel meer potentiële grafheuvel locaties. Of dit daadwerkelijk grafheuvels zijn, moet door veldonderzoek worden gecontroleerd. Conclusies van eerder archeologisch onderzoek hebben reeds aangetoond dat: Archeologische verwachtingswaarden die alleen gebaseerd zijn op hoogtematen, niet altijd een betrouwbaar uitgangspunt blijken te vormen. Een hoogtelijnenkaart als het Actuele Hoogtebestand Nederland een goed instrument kan vormen om archeologische verwachtingswaarden in het buitengebied te bepalen, als hij wordt gebruikt in combinatie met historische kaarten en bodemkaarten. Indien diverse kaartlagen met verschillende informatie over elkaar heen worden gelegd, kan direct een redelijk gedetailleerd beeld van iedere gewenste plek worden verkregen. Een vergelijking van onderzoeksresultaten van oud, inventariserend veldonderzoek (veldkartering met controleboringen) met AHN analyse, laat zien dat bij gebruik van een AHN analyse als voorspeller van archeologische waarden, ook een vorm van veldcontrole noodzakelijk blijft. Diverse weinig verstoorde terreinen komen niet uit de AHN analyse naar voren, maar zijn potentieel kansrijk op het aantreffen van archeologische resten. Figuur 1, Bron: AHN Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

12 Geomorfologische kaart van Nederland Beschrijving van de Geomorfologische kaart De vraag die hieraan vooraf gaat is natuurlijk: wat is geomorfologie? Geomorfologie is de wetenschap die zich bezig houdt met het bestuderen van de vormen van het aardoppervlak (geo = aarde; morfo = vorm) Deze tak van de aardwetenschappen omvat het karakter van het reliëf, het omschrijven van de gedaante van de vormen en het onderzoek naar hun ontstaan. Op een geomorfologische kaart vinden we deze aspecten dan ook terug; informatie over hoogteverschillen, genese en ouderdom voor een specifiek kaartelement. Het bijzondere van een geomorfologische kaart is dat het in kaart brengen van de verschillende elementen samen patronen vormen, waardoor het verhaal van het ontstaan van het landschap duidelijk wordt. Karteer je bijvoorbeeld in het rivierengebied een oeverwal langs een rivier dan gaat het kaartbeeld pas echt leven als ook de loop van de rivier met de rivierstranden en duinen, de komgebieden en de oude stroomruggen in beeld zijn gebracht. Dat beeld maakt het mogelijk te laten zien waar de rivier in het verleden stroomde en welke reliëfelementen daarvan nog getuige zijn in het landschap. Figuur 2, De geomorfologische kaart van Nederland (bron: TNO) Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

13 Nauwkeurigheid De eerste, gedetailleerde landsdekkende en digitale versie van de geomorfologische kaart van Nederland, schaal 1 : , is in 2003 gereed gekomen. Met het beschikbaar komen van gedetailleerde hoogte informatie uit het Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN) dienen zich nieuwe mogelijkheden aan om meer detail en nieuwe vormen in kaart te brengen. Inmiddels zijn voor enkele gebieden geomorfologische kaarten op schaal 1 : gerealiseerd. Met als basis de schaalgetallen, en dat de eerste versie AHN een minimale grondafstand vertegenwoordigde van 5 meter, kunnen we stellen dat de geomorfologische kaart zeker niet nauwkeuriger is. De gemiddelde boringafstand in het veld waarop de bodembeschrijving berust, is circa 50 meter. De AHN heeft als grondafstand circa 5 meter, waarbij de gemiddelde hoogte wordt weergegeven. Door het combineren van deze informatie zal de bodemkundige informatie niet (in alle gevallen) nauwkeuriger worden dan z n oorspronkelijk booropname. Wat is de waarde van de Geomorfologische kaart voor de Archeologie Bij het aanscherpen van archeologische verwachtingenkaarten kan een gedetailleerde geomorfologische kaart een belangrijke rol spelen. Voorbeeld hiervan is de verwachtingenkaart van de gemeente Bergh. De centraal in deze gemeente gelegen stuwwal is op de huidige verwachtingenkaart in zijn geheel als potentieel waardevol archeologisch gebied aangegeven. Het AHN en de daaruit opgestelde gedetailleerde geomorfologische kaart laten, in combinatie met bodemkundige gegevens, zien dat het veel eerder gaat om een beperkt aantal specifiek aan te wijzen gebieden. Hiermee kan archeologisch veldonderzoek veel gerichter plaatsvinden, waardoor investeringen meer effectief ingezet kunnen worden Luchtfotobeelden Microsoft Bing Maps Beschrijving van de luchtfotobeelden van Bing Maps Microsoft heeft een traditie op het gebied van geografische producten. Zo bestond er lange tijd een digitale atlas (Microsoft Encarta) en routeplanner (Microsoft Streets&Trips) als desktop software voor consumenten. MapPoint werd ontwikkeld als desktop software met een API voor de zakelijke markt. Met de overname in 2003 van de kaarten website MapBlast in de Verenigde Staten en de ontwikkeling van MapPoint Web Services, zette Microsoft zich neer als speler op de markt van kaarten websites. Met de overname van het Britse Multimap in 2007 heeft Microsoft getracht haar aandeel in Europa te vergroten, met name op de zakelijke markt. Voor de consumentenmarkt gebruikte Microsoft de merknamen MSN Maps en Live Maps, en voor de zakelijke markt werden de merknamen MapPoint en Virtual Earth gebruikt. Sinds 2009 zijn de kaartendiensten van Microsoft gebundeld onder de gezamenlijke naam Bing Maps. (Bron: Wikipedia) In 2006 heeft Eurosense een landsdekkende luchtfoto opname verricht voor Nederland. Deze opname is op dit moment te zien bij Bing Maps. Als WMS service is deze ook te raadplegen via Dit luchtfoto materiaal heeft een betere, uniforme en goede kleuring. Het heeft evenzo een goed contrast en heeft een pixel grootte die een afstand vertegenwoordigd van 40 cm in het veld. Projectie Bij het introduceren van Google Maps heeft Google een nieuwe projectie geïntroduceerd, die gebaseerd is op de Mercatorprojectie. Terwijl het coördinatenstelsel van de Mercatorprojectie normaal gebaseerd is op meters, blijft Google Maps de coördinaten uitdrukken in lengte en breedtegraden op basis van de ellipsoïde WGS 84. Inmiddels hebben de meeste online kaartdiensten deze de facto standaard overgenomen. Om de onderlinge relaties van de thema's juist te kunnen interpreteren moeten de verschillende kaarten in dezelfde projectie zijn. Google Maps en Microsoft Bing Maps bieden hun kaarten maar in 1 projectie aan. Daarom zouden de geografische gegevens van eigen kaartmateriaal geconverteerd moeten worden geprojecteerd naar de Pseudo Mercatorprojectie. Bij gebruik van de WMS service van Eurosense biedt deze wel een grotere mogelijkheid van ondersteunende projecties aan. Bij het binnenhalen van de service in een eigen project wordt in Arcgis de nieuwe kaart geconverteerd naar de aanwezige projectie mits deze conversie dus aanwezig is. Ook andere applicaties bieden hierin inmiddels een eenzelfde oplossing. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

14 Actualiteit De getoonde luchtfotobeelden stammen inmiddels alweer uit Voor mijn doel maakt dit niet uit. Het vinden van archeologische sporen op luchtfoto s blijft ook bij oudere luchtfoto s zeer interessant. Dat er naast deze luchtfotobeelden nieuwe jaargangen bijkomen juich ik zelfs toe, maar dit doe ik ook bij het beschikbaar worden van oudere luchtfotobeelden, omdat ook hier onbekende anomalieën zijn waar te nemen. Oude beelden hebben zelfs een voordeel als het gaat om situaties vòòr de verstedelijking. Nauwkeurigheid Luchtfoto s zijn niet schaalgetrouw. Dit komt door de bewegingen van het vliegtuig (scheefstand camera) en hoogteverschillen in het terrein. Luchtfoto s moeten daarom een speciale bewerking ondergaan om een meetkundig betrouwbare bron te vormen voor het overnemen van topografische gegevens. Bovendien moeten we de relatie leggen tussen de luchtfoto s en het terrein. Voor deze fotogrammetrische bewerking zijn paspunten nodig. Dit zijn punten die op de foto goed herkenbaar zijn en waarvan, in het terrein, de juiste ligging in het landelijk netwerk van vaste punten (het driehoeksnet van de Rijksdriehoeksmeting) kan worden bepaald. Met behulp van deze paspunten en hoogte informatie rekenen we langs digitale weg in een 3 dimensionale omgeving het fotobeeld met z n vertekeningen om tot een meetkundig correct beeld. Dit zijn de zogenaamde orthofoto mozaïeken. De foto s van Eurosense (Bingmaps) heeft een XY nauwkeurigheid van beter dan 50 cm. In de praktijk kan dit vaak anders zijn, vanwege de omstandigheden van het moment en de situatie in het terrein. Wat is de waarde van de luchtfoto voor de Archeologie Het belang van luchtfoto's voor het vinden van archeologische sporen is groot. Ingegraven structuren, zoals grachten, greppels, steenhuizen, kolken of begraven constructies zoals resten van muren en wegen zijn er mee te vinden. Vanaf grote hoogte is te zien dat deze zich onderscheiden van de directe omgeving door bijvoorbeeld een andere vegetatie, uitdroging of bodemkleur. Het gaat om kleine afwijkingen, die niet vanaf de begane grond kunnen worden waargenomen, maar wel onder bijzondere omstandigheden, zoals tijdens aanhoudende droogteperiodes of bij lage lichtinval. Door het gebruik maken van diverse luchtfoto s welke in verschillende jaargangen zijn gemaakt is de kans het grootst om op een specifieke locatie sporen te vinden. Indien gebruik wordt gemaakt van een systematische en intensieve luchtfotografische verkenning waarbij ook met andere kaarten wordt gecombineerd, zoals een historische kaart van 1832, wordt de kans groter om sporen van oudheid te vinden. Figuur 3, Bingmaps 2006 Sporen van archeologie bij Midwolda Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

15 4.1.4 Historische kaart 1832 (HisGIS) Beschrijving Historische kaart 1832 De historische kaart van 1832 kent zijn oorsprong van het oudste Kadaster. Dit stamt nog uit de tijd van Napoleon. Het Kadaster is opgezet om een eerlijke grondslag te verkrijgen voor het heffen van grondbelasting. De eerste Nederlandse kadasterkaarten stammen uit het opmeten van heel Nederland nam daarna ongeveer 20 jaren in beslag. De laatste opmetingen vonden plaats in 1832, zodat de benaming van de kaart aan dit jaartal is gekoppeld. Digitalisering van de minuutplannen en hun bijhorende OAT gegevens Om een raadpleegbaar gis bestand te krijgen van heel Nederland, is een digitaliseringproces ingezet om alle minuutplannen (dit zijn er circa ) in de nabije toekomst digitaal te gaan maken. Vanuit verschillende organisaties zoals archieven, provincies, particulieren, archeologische bedrijven heeft de Fryske Akademy (project HisGIS) een sturende rol om een kaart van Nederland te kunnen ontsluiten die de kadastrale situatie van 1832 weergeeft. Het project HisGIS In het project HisGIS worden de digitale bewerkingen opgenomen die vanuit de diverse provinciale projecten zijn opgezet. Zo zijn op dit moment de kaarten van de provincies Friesland, Groningen, Overijssel en Utrecht raadpleegbaar via De provincies Noord Holland en Drenthe zijn op dit moment in ontwikkeling. De overige ontbrekende provincies zullen de komende jaren worden gestart en worden ontsloten. Inhoud van de HisGIS kaarten De oudste kadastrale opname beschrijft de eigendomssituatie van In de Minuutplans worden naast de percelen ook wegen, waterlopen, huizen en opstallen, molens, bruggen, dijken, kolken en dergelijke weergegeven. De OAT s (De Oorspronkelijke Aanwijzende Tafels) geven onder andere informatie over de eigenaar, en de belastingopbrengsten en kwalificaties van ieder perceel. Nauwkeurigheid van de kaart De absolute nauwkeurigheid is sterk afhankelijk van de keuze van het referentiemateriaal en de wijze van georefereren. Door het gebruiken van orthofoto s is het mogelijk om zo dicht mogelijk de werkelijkheid te benaderen. De oude minuutkaarten in stedelijk gebied zijn kleiner van schaal (1:1.250) opgezet, zodat deze het nauwkeurigst zijn te georefereren, en de kaarten in landelijk gebied wat groter van schaal (1:2.500). Voor de minuutplans kan worden aangegeven: stedelijk gebied: 1 2 meter. Landelijk gebied: 2 4 meter. Als niet de juiste werkmethodiek is gebruikt voor het georefereren kan aan deze nauwkeurigheid al snel 10 tot wel 50 meter worden toegevoegd. De mate waarin de nieuwe vectorkaart dan is te gebruiken hangt helemaal af van het doel. Informatie die uit de kaart gehaald kan worden Eigenaren Beroepen eigenaren Woonplaats eigenaren Soort eigendom ( weiland, bouwland e.d.) Grootte van het perceel Gebouwen en opstallen Tarief belasting (dus kwaliteit van de gronden) Aftrek door polderlasten Belastbaar inkomen per perceel Belastbaar inkomen gebouwd Wegen Waterlopen Bruggen Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

16 Naast bovenstaande uitlijsting wordt ook (doch afhankelijk van de landmeter) extra informatie gegeven. Dit kan gaan om: Pondjes Sloten Toponiemen Huisnamen Paden Wat is de waarde van de historische kadastrale kaart voor de Archeologie? De kaart bezit veel informatie, waarmee nauwkeurig plaatsbepaling uitgevoerd kan worden. De hoeveelheid informatie die aan deze kaart gekoppeld kan worden, is ook aanzienlijk. Hierbij moet worden gedacht aan bezitsreconstructies, genealogie, bevolkingstellingen, manuscriptkaarten, beschrijvingen op basis van situaties voor ruilverkavelingen. De kaart is daarmee goed bruikbaar om historische reconstructies te maken en inzicht te krijgen in de vroegere bewoningsgeschiedenis Archis II Beschrijving van Archis ARCHIS (Archis) ARCHeologisch Informatie Systeem. Het door de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed beheerde archeologisch informatie systeem, met informatie over o.a. onderzoeksmeldingen, vondstmeldingen, vondstwaarnemingen, complexen en monumenten. De informatie kan via een GIS module in kaartlagen zichtbaar worden gemaakt. Projectie In het programma worden de coördinaten weergegeven in het landelijke RD stelsel. De kleinste meeteenheid wordt in meters gegeven. Actualiteit De informatie in Archis bestaat uit een verscheidenheid aan kaarten van dataleveranciers, en kaartbewerkingen door anderen hierop. Naast deze kaarten worden ook door gebruikers meldingen en waarnemingen toegevoegd aan de archeologische database. De actualiteit van deze informatie is daarom zeer verschillend. De kaarten kunnen van enige jaren oud tot enige tientallen jaren oud zijn. Bruikbaarheid Archis kan naast zijn functie als meldingsdatabase ook gebruikt worden voor het verkrijgen van inzicht in historische en beschrijvende teksten van een bepaald gebied waar nieuw onderzoek verricht moet worden. In de onderstaande tabellen worden de beschikbare informatie vermeld met hun waarde voor de archeologische prospectie en de mate waarin de informatie te gebruiken is voor het bureauonderzoek. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

17 Beschikbare kaartlagen in Archis Kaartlaag Omschrijving Eigenaar van gegevens Waarde voor prospectie Materiaal Bruikbaarheid Adviesgebieden Weergave tabel adviesgebieden De Rijksdienst Zeer laag niet Afgedekt_Pleistoceen Afgedekt Pleistoceen voor hoog Nederland De Rijksdienst Zeer Hoog matig goed Beheergebieden Weergave tabel Beheergebieden De Rijksdienst Zeer laag niet Belvedere Belvedere gebieden Belvedere Zeer laag laag Bodem Bodemkaart van Nederland Alterra Zeer Hoog goed Bon1900 Bonnebladen: topografische kaart 1900 Alterra Zeer Hoog matig goed Buitenplaatsen Beschermde historische Buitenplaatsen De Rijksdienst Hoog Slecht Complexen Weergave tabel Complexen De Rijksdienst Hoog goed Continent_plat Het Nederlands deel van het Continentaal De Rijksdienst Zeer laag niet plat Defensie Gebieden van Defensie Min. V. Defensie Zeer laag niet Essen essen De Rijksdienst Zeer Hoog goed Essen_prov_dr Essen provincie Drenthe Provincie Drenthe Zeer Hoog goed Gemeenten Gemeenten Topografische Dienst Laag niet Geomorfologie Geomorfologische kaart Nederland Alterra Zeer Hoog goed Grid_100m Grid 100 bij 100 meter De Rijksdienst Zeer laag niet Grid_1km Grid 1 bij 1 kilometer De Rijksdienst Zeer laag niet HGN_1900 Historisch Grondgebruik Nederland Alterra Hoog goed Huizen Huizen en gebouwen Topografische Dienst Goed goed IKAW Indicatieve kaart Archeologische Waarden De Rijksdienst Hoog matig Kaartbladhelften Indeling Nederland in kaartbladhelften De Rijksdienst Laag niet LGN4 Landelijk Grondgebruik Nederland Alterra Hoog matig Monumenten Weergave tabel Monumenten De Rijksdienst Zeer Hoog goed Natuurmonumenten Terreinen Natuurmonumenten Natuurmonumenten Laag niet Noordzee_zones De 12 en 24 zeemijls zone Dienst Hydrografie Laag Slecht Onderzoeken Archeologische onderzoeken De Rijksdienst Hoog matig Onderzoeksmeldingen Archeologische onderzoeksmeldingen De Rijksdienst Hoog matig Plaatsnamen Toponiemen De Rijksdienst Matig slecht Pleistoceen_top Beschrijving van de hoogte van het TNO Hoog matig dekzand Provincies Provinciale grenzen Topografische Dienst Laag Niet Stads en dorpsgezichten Overzicht van beschermde stads en dorpsgezichten Laag Niet Staatsbosbeheer Terreinen Staatsbosbeheer Staatsbosbeheer Laag Niet Top10 Topografische kaart 1: Topografische Dienst Matig Matig Top50_CBS Beschrijving grondgebruik op 1: Topografische Dienst Matig Matig Top500 Beschrijving grondgebruik op 1: Topografische Dienst Laag Slecht Vergunningsgebieden Vergunningsgebieden zoals PKB s De Rijksdienst Laag Slecht Vondstmeldingen Door gebruikers ingevoerde informatie Hoog Matig Waarnemingen Door gebruikers ingevoerde informatie Hoog Matig Waterschappen Waterschapsgrenzen Waterschappen Laag Niet Tabel 2. Beschikbare lagen en hun historische onderzoeksmogelijkheid (de waarde van informatie geschikt voor prospectie, zoals deze wordt aangeboden in Archis II). De waarde voor de prospectie en de materiaalbruikbaarheid zijn een interpretatie op basis van eigen opgedane ervaring in het zoeken naar archeologie door middel van bureauonderzoek. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

18 Nauwkeurigheid Kaartlaag Omschrijving Absolute nauwkeurigheid In meters (RD stelsel) Afgedekt_Pleistoceen De kaart geeft een redelijke ligging van de soorten afzettingen op de pleistocene 25 meter 50 meter laag. Betrouwbaarheid kan zeer verschillend zijn. Bodem De kaart geeft een redelijke ligging en beschrijving van de ondiepe bodem 25 meter 50 meter Bon1900 Mooie kaart, en goed bruikbaar. De mate van nauwkeurig laat te wensen over. 25 meter 50 meter Buitenplaatsen Geeft slechts een begrenzing in de kaart, informatief te weinig informatie. 10 meter 25 meter Complexen Geeft informatie over bekende complexen (= nagenoeg zelfde als Monumenten) 10 meter 25 meter met enige beknopte informatie. Essen De kaart geeft een beeld van locaties van essen (essen hebben een grote 25 meter 50 meter archeologische waarde vanwege de (mogelijke) aanwezigheid van archeologische resten onder het esdek Essen_prov_dr De kaart geeft een redelijk beeld van locaties in de provincie Drenthe 25 meter 50 meter Geomorfologie Beschrijft het landschap die door processen hebben plaats gevonden 25 meter 50 meter HGN_1900 Geeft de bewoningssituatie van rond 1900 weer. 25 meter 50 meter Huizen Vanwege bouwhistorisch aspect bijzonder interessant. 5 meter 10 meter IKAW Indicatieve kaart van archeologische waarden, een soort van kansenkaart, kan 50 meter 100 meter (behoorlijk) afwijken. Monumenten Kaart met terreinen van archeologische waarde 5 meter 25 meter Onderzoeken De locaties worden door de onderzoeker zelf ingegeven en de beschrijvingen zijn 25 meter 50 meter te algemeen voor een te groot gebied gedefinieerd Onderzoeksmeldingen De locaties worden door de onderzoeker zelf ingegeven en de beschrijvingen zijn 25 meter 100 meter te algemeen voor een te groot gebied gedefinieerd Pleistoceen_top De oudste zandlaag. Periode begon 2,5 miljoen jaar tot jaar geleden. 10 meter 25 meter Vondstmeldingen Door gebruikers beschreven vondstmeldingen, matig lokaliseerbaar 25 meter 100 meter Waarnemingen Door gebruikers beschreven vondstmeldingen, matig lokaliseerbaar 25 meter 100 meter Tabel 3. Selectie van de bruikbare lagen voor prospectie met een korte beschrijving. Wat is de waarde van Archis II, specifiek gericht op het archeologisch bureauonderzoek? Archis bied zeker 17 lagen met interessante informatie die te gebruiken zijn voor het archeologisch bureauonderzoek. De absolute nauwkeurigheid van deze informatie ligt echter tussen 5 en 100 meter. De betrouwbaarheid van de informatie laat daarbij ook te wensen over, omdat de gemaakte kaarten ook hun eigen historie en interpretaties kennen. Voor het gedetailleerd bepalen van locaties met hoge archeologische waarden is Archis dus minder geschikt. Je krijgt een algemeen verwachtingsbeeld van de situatie. Naast de informatie uit Archis zul je nog (vele) andere bronnen nodig zijn om tot een specifiekere verwachtingsmodel en bijhorende grenzen te komen van het te onderzoeken gebied. Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

19 4.2 nieuwe en toekomstige databestanden nieuwe en toekomstige databestanden Grondradaronderzoek Schema Grondradarkaart Multispectraal en nearby infrared fotografie Boringenkaart (TNO) AHN HisGis Beschrijving Grondradartechniek Een grondradarsysteem bestaat uit een combinatie van een elektromagnetische zender en een bijhorende ontvanger. Bij het meten wordt een hoogfrequente radiopuls door de zendspoel uitgezonden en gereflecteerd op bepaalde lagen of objecten in de bodem, die een andere elektromagnetische eigenschap hebben dan de bodem eromheen. De meting legt de looptijd van de radiopuls vast tussen het moment van uitzenden en het moment van ontvangst van een reflectie. De looptijd wordt bepaald door de diepte van het object waarop de reflectie plaatsvindt, waarbij de voortplantingssnelheid van de draaggolf in de grond afhangt van de diëlectrische constante van de bodem. De methode is enigszins vergelijkbaar met seismische metingen, waarbij een uitgezonden geluidsgolf weerkaatst op bodemlagen of objecten met verschillende dichtheden. Meetprincipe In de praktijk wordt met het grondradarsysteem bewegend, een semicontinue meting uitgevoerd: tientallen keren per seconde wordt een puls uitgezonden en wordt de looptijd van de reflecties (en daarmee de diepte van de reflector) geregistreerd. Tegelijkertijd wordt de positie van het systeem vastgelegd met een dgps of rtk GPS. De metingen worden al rijdend/lopend uitgevoerd. Kwaliteit en nauwkeurigheid De kwaliteit van metingen met een grondradar wordt vooral bepaald door de geleidbaarheid van de bodem: in een ondergrond met een relatief hoge geleidbaarheid zal het signaal snel afzwakken met de diepte, waardoor er minder sterke reflecties worden waargenomen bij de ontvanger aan de oppervlakte. Ook de keuze van het radarsysteem speelt een belangrijke rol in de kwaliteit van metingen: de amplitude van een signaal met een relatief hoge frequentie ( MHz) neemt eerder af met de diepte dan de amplitude van een relatief lage frequentie (300 MHz). Dit betekent dat een hoogfrequent signaal een beter onderscheidend vermogen heeft in de bovenste lagen, maar dat de penetratiediepte een stuk minder is dan bij een systeem met een laagfrequent signaal. Bij het zoeken naar bepaalde objecten moet er dus rekening mee worden gehouden op welke diepte deze objecten gevonden zullen worden en wat de omvang ervan is. Toepassingen Grondradar kent vele toepassingen, zowel in bodem en milieu als in constructieonderzoek. Voorbeelden hiervan zijn: het lokaliseren van kabels en leidingen; het meten van dikte en kwaliteit van asfalt; het in kaart brengen van bodemlagen en de grondwaterspiegel; het bepalen van de dikte van puin en ophooglagen het opsporen van ondergrondse archeologie en begraven gebruiksvoorwerpen; Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni

20 Praktijkvoorbeeld archeologie Figuur 4. Gebied de Bovenlanden ten zuiden van Bad Nieuweschans De hoge reflectiewaardes kunnen archeologisch interessante locaties opleveren. Figuur 5. Gevonden middeleeuwse steenhuislocaties via Bingmaps 2006 Figuur 6. Negatief beeld van de steenhuislocaties. (luchtfoto Bingmaps 2006) Automatisering met behulp van GIS in de prospectie Archeologie, J.J.Feikens juni