Luftbildarchiv

 

 

Die Abteilung für Luftbildarchäologie wurde 1979 in das Institut für Urgeschichte und Historische Archäologie (ehem. Institut für Ur- und Frühgeschichte) eingegliedert. Seine Aufgabenbereiche reichen von der Herstellung und Archivierung von Luftbildern über deren archäologische Interpretation bis zur photogrammetrischen Kartierung der relevanten Befunde. Darüber hinaus fallen auch terrestrische photogrammetrische Anwendungen, geodätische Vermessungsarbeiten, GIS-Applikationen sowie die Betreuung der EDV-Geräte in unser Ressort.

 

Luftbildherstellung

Die Sichtbarkeit von archäologischen Strukturen hängt von vielen Faktoren ab. So präsentiert sich dieselbe Fundstelle durch die Jahreszeiten und Jahre in unterschiedlicher Deutlichkeit. Die mittlerweile jahrzehntelange Erfahrung hat gezeigt, dass die Flugprospektion ihr volles Potenzial erst bei systematischen, wiederholten Befliegungen weiter Landstriche ausschöpfen kann. So konnten wir durch mehrjährige Befliegungen in einem 600 Quadratkilometer großen Gebiet entlang der Leitha südlich von Carnuntum etwa 450 archäologische Fundstellen dokumentieren.

Bei den Befliegungen sucht ein archäologisch geschulter Beobachter mit bloßen Augen archäologische Spuren aus dem Flugzeug heraus und dokumentiert sie aus dem Seitenfenster des Flugzeuges heraus mit digitalen Kameras. Aufgrund des schrägen Blickwinkels aus dem Seitenfenster heraus werden diese Luftbilder Schrägaufnahmen genannt. Die erkannten Fundstellen werden entweder auf Karten markiert oder – falls vorhanden – per Knopfdruck im GPS-Empfänger gespeichert und später gemeinsam mit dem aufgenommenen Flugweg in ein geographisches Informationssystem (GIS) integriert.

Römisches Flursystem bei Foggia / Italien

Barocker Garten bei Asparn

Römische Villa bei Pöttsching

Kreisgraben in Friebritz

Aber nicht nur die Luftbildarchäologen stellen Luftbilder her. Auch die Luftbildkompanie des Bundesheeres arbeitet eng mit den Archäologen zusammen. Sie stellen so genannte Senkrechtaufnahmen mit speziellen militärischen Flugzeugen her, in deren Boden eine Messkamera mit Blickrichtung nach unten montiert ist. Diese Aufnahmen werden in Reihenbildflügen hergestellt. Dabei fliegt das Flugzeug das aufzunehmende Gebiet mäanderförmig ab. Die einzelnen Aufnahmen überlappen sich jeweils, wodurch sie stereoskopisch betrachtet und dreidimensional ausgewertet werden können. Durch die hohe Auflösung dieser Reihenbildkameras können auch aus 1000 m Flughöhe archäologische Spuren mit Dezimeter Genauigkeit lokalisiert und festgehalten werden.

Archivierung

Die Archivierung des Bildbestandes des Luftbildarchivs erfolgt im GIS. Dazu wurde auf Basis von ArcView ein Datenbanksystem von uns programmiert, das Informationen zu unseren Luftbildern und archäologische Fundstellen archiviert. Aufgrund des bekannten Bildmaßstabes können außerdem Berechnungen der von einem Luftbild abgedeckten Fläche erstellt werden, die vor allem bei der Verknüpfung mit den anderen Dateien unumgänglich sind. So werden über einen Algorithmus schnell sämtliche bekannten Fundplätze, die sich im abgebildeten Bereich befinden und in den entsprechenden Dateien verspeichert sind, aufgelistet. Andererseits besteht auch die Möglichkeit, sämtliche vorhandenen Luftbilder einer bestimmten KG oder eines bestimmten Raumes auszugeben. Die Erfassung der am Luftbildarchiv als Dia bzw. Papierkopie verwalteten Bilder (etwa 100.000 Stück) innerhalb dieser Datenbank wird mit Hilfe der Finanzierung eines Schwerpunktprojektes noch 2006 abgeschlossen werden. Im Moment arbeiten wir an der Digitalisierung sämtlicher Luftbilder; dies wird noch einige Jahre in Anspruch nehmen. 

Luftbilder im Archiv

Fundstellen aus Luftbildern

Auswertungen

Aber nicht nur die Herstellung und die Archivierung der Luftbilder ist die Aufgabe des Luftbildarchäologen. Ein wesentlicher Punkt an seiner Arbeit ist auch die Auswertung dieser Bilder unter Verwendung modernster Technologien. Die archäologische Interpretation der Luftbilder geht in der Regel Hand in Hand mit einer Kartierung in einem geographischen Informationssystem. Das erklärte Ziel dabei ist die archäologische Deutung des Luftbildinhaltes und dessen Darstellung in einem verständlichen und maßstäblichen Plan.

Bei der Interpretation werden die einzelnen erkannten Merkmale isoliert, bewertet und umgezeichnet, bzw. kartiert. Es hat sich dabei als zweckmäßig herausgestellt, die zuvor ausgewählten Luftbilder in einem ersten Schritt zu entzerren und die Umzeichnung innerhalb eines GIS auszuführen.

Dabei müssen zuerst die geometrischen Verzerrungen korrigiert werden, die unter anderem durch den schrägen Aufnahmewinkel, die Höhenunterschiede am Boden oder die Objektivverzeichnung der Kamera entstehen. Diese Entzerrungen werden mit Hilfe modernster digitaler photogrammetrischer Methoden durchgeführt. So können aus den sich überlappenden Senkrechtaufnahmen digitale Geländemodelle mit hoher Genauigkeit gemessen werden, um daraus Höhenschichtpläne zu berechnen. Die Geländemodelle dienen auch als Grundlage für die automatisierte digitale Herstellung entzerrter Senkrecht- und Schrägaufnahmen, so genannter „Orthophotos“. Diese entzerrten Photos haben einen einheitlichen Maßstab und somit die Eigenschaft einer Karte.

Im Vergleich zu konventionellen Plänen, die früher im Zuge einer Luftbildauswertung erstellt wurden, haben Orthophotos den Vorteil, dass der gesamte Bildinhalt als Kartengrundlage dient. Sie können mit anderen Bildern und deren Auswertungen desselben Raumes überlagert werden, wobei Zusammenhänge zwischen den im aktuellen Orthophoto erkennbaren archäologischen Strukturen und den aus anderen Luftbildern kartierten Merkmalen sofort ersichtlich sind.

Interpretationen können so direkt auf dem Bild digital durchgeführt werden. Orthophotos dienen aber auch als Grundlage zur Kombination mit weiteren digitalen Plänen (Kataster, Grabungen etc.) und Luftbildumzeichnungen. Die eigentliche Detailinterpretation ist der zeitaufwändigste Teil der Arbeit, da die kartierten Befunde im Rahmen eines iterativen Prozesses ständig mit neu hinzugekommenen Informationen verglichen und anhand neuer Details evaluiert und gegebenenfalls re-interpretiert werden müssen.

Grabungsdokumentation

Ein weiterer Forschungsbereich ist die moderne digitale Dokumentation archäologischer Ausgrabungen, bei der wir neben modernsten Totalstationen auch terrestrische 3D Laserscanner und photogrammetrische Techniken verwenden. Vorläufige Ergebnisse:

Doneus M., Neubauer W., 2005.3D laser scanners on archaeological excavations. In: Dequal S.: (Ed.) Proceedings of the XXth International Symposium CIPA, Torino 2005. The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXVI-5/C34/1, 2005, 226-231.

3D Laser Scanner

Virtuelles Profil durch eine Grube

Daten eines Laser-Scans

Digital dokumentierte Schicht