Спутниковые снимки периода Холодной войны помогают археологам находить древние плотины

Рис.1. Древние плотины в Лянчжу, Ханчжоу, Китай, сфотографированные археологами из Института культурных реликвий и археологии провинции Чжэцзян, Китай.

В середине и второй половине XX века большие территории Китая были сильно изменены человеком, и о том, что там было «до» можно судить лишь по аэрофотоснимкам 40-х – 70-х годов прошлого века и спутниковым снимкам 60-х – 70-х. С их помощью сейчас изучают древнюю ирригационную систему одного из старейших центров рисоводства: города древней культуры Лянчжу на равнине Ханцзяху. Первые сооружения здесь появились около 5300 лет назад (фото 1).

Чтобы не просматривать тысячи снимков вручную, исследователи обучили модель YOLOv11 распознавать плотины и каналы. Алгоритм научился делать это с точностью около 65 %, что уже заметно ускоряет работу археологов.

Ранее было известно, что ирригационная система Лянчжу включала 11 плотин трёх типов: длинные дамбы у подножий гор, высокие плотины в долинах и низкие на равнинах (фото 2, карта).

Рис. 2: Карта исследуемой территории. 132 древние плотины, существование которых подтверждено археологами, отмечены жёлтыми точками.

Радиоуглеродное датирование показало, что они были построены около 4950 г. до н. э. — на 2500 лет раньше других известных водохозяйственных комплексов Китая. Это открытие стало ключевым для понимания развития городской культуры Восточной Азии, а в 2019 году руины Лянчжу включили в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.

Долгое время находить эти сооружения было почти невозможно. За тысячелетия плотины слились с рельефом, стали похожи на обычные холмы. Геофизические методы вроде георадара, сейсморазведки и магнитометрии мало помогали, а археологические находки были редки: в насыпях почти нет артефактов, по которым можно определить эпоху.

Первые плотины археологи обнаружили случайно: одну — при строительстве дороги в 2000 году, другую — в 2009-м после обвала. Лишь позже, с привлечением спутниковых снимков CORONA 1969 года, удалось обнаружить систему водохранилищ. После 2019 года комплексный анализ снимков и гидрологических данных позволил зафиксировать уже 132 древних водоёма в окрестностях города.

Рис. 3: Древние плотины и некоторые непонятные объекты, обведенные красной линией на спутниковых снимках CORONA KH-4B 1969 года.

Правда, пока технология работает не идеально. Главная трудность в том, что старые снимки сделаны с низким разрешением, без цвета и при разном освещении. Летние фото переэкспонированы, зимние — тёмные, и даже высота солнца во время съемки влияет на результат. Кроме того, не хватает «обучающих» примеров: известно слишком мало древних плотин, чтобы алгоритм мог уверенно отличать их от естественных возвышений или современных построек.

Учёные пробовали увеличить обучающую выборку — добавляли «шум», меняли контраст и масштаб, но это ухудшило точность: модель начала путать плотины с полями и домами. Сейчас специалисты дорабатывают модель и рассчитывают, что смогут обнаруживать элементы древней ирригации даже там, где визуальных следов почти не осталось.

Исторические и современные спутниковые снимки дистанционного зондирования одних и тех же древних плотин в Лянчжу. a. Снимок 1972 года со спутника HEXAGON; b. Снимок высокого разрешения 2020 года, полученный из Тяньдиту, Китай. Красными прямоугольниками обозначены места расположения древних плотин в Лянчжу.

Иронично, что помогают ученым технологии, созданные для наблюдения из космоса во время Холодной войны.

Автор текста — Анна Гребенникова. Редакторы — А. и Г. Соколовы. Источники.

💀 Нравятся наши публикации? Поддержите нас на Sponsr или Boosty и каждую неделю смотрите эксклюзивные видео и научные новости.

Вам также может быть интересно: