Metody wizualizacji produktów pochodnych skanowania

Pozyskane dzięki skanowaniu laserowemu olbrzymie ilości surowych danych muszą zostać przetworzone do postaci umożliwiającej prowadzenie analiz i interpretacji. Wiąże się to z licznymi omówionymi procesami obróbki i pro-wadzi do uzyskania produktów pozwalających na wizualne doświadczenie zawartych w nich informacji. Tym samym dane przestrzenne ukazywane są w formie graficznej. Wykorzystując zróżnicowane i liczne metody wizualizacji, przedstawić można każde dane liczbowe, w tym te odnoszące się do aspek-tów przestrzennych (Tufte 2001). Metody prezentacji kartograficznej powstałe na wieloletnich doświadczeniach w konstruowaniu map są wciąż aktualne i znajdują szerokie zastosowanie (np. Imhof 2007). Ich różnorodność, w tym odnoszenie się do odmiennych aspektów rzeczywistości, powodowało jednak czasem poczucie nierozumienia ukazywanych treści. Doprowadziło to do po-wstania różnorodnych instrukcji oraz założeń teoretycznych mających na celu kontrolę sposobów wizualizacji (np. Bertin 1984). I choć główne, tradycyjne metody wciąż znajdują szerokie zastosowanie, to w przeciągu ostatnich dekad zostały one ulepszone, a zasób znacząco się powiększył (Buckley i in. 2004).

Progres w technikach komputerowych, a także narodziny i wzrost popu-larności metod pozwalających na pobranie danych na niespotykaną dotąd skalę (w tym skanowania laserowego czy teledetekcji satelitarnej) stworzyły potrzebę zintensyfikowania badań nad wizualizacją informacji przestrzen-nej. Odnosi się to do wielu zróżnicowanych dziedzin nauki i gospodarki.

Chęć prezentacji w wysokiej rozdzielczości form terenowych wymagała bowiem odpowiednich narzędzi (np. Mitasova i in. 2012). Także potrzeba identyfikacji obiektów archeologicznych, oparta na produktach pochodnych skanowania, doprowadziła do powstania metod wizualizacji dedykowa-nych specjalnie studiom nad przeszłością³¹.

P o d s t a w o w e a n a l i z y m o d e l i n u m e r y c z n y c h

Relatywnie niewielkie rozmiary pozostałości po działalności człowieka (w porównaniu do większości struktur geomorfologicznych) sprawiają, iż obserwacja modeli numerycznych prezentowanych jedynie w skali szarości lub barw nie prowadzi do osiągnięcia efektywnych rezultatów. Choć rozciąg-nięcie kontrastu wyświetlania pozwala na dostrzeżenie kilku dodatkowych

_______________

31 Choć zobrazowania zinterpolowanej wartości intensywności odbicia również stanowią produkty pochodne skanowania, to w niniejszym podrozdziale używając tego sformułowania, mam na myśli jedynie numeryczne modele wysokościowe.

3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 89

Ryc. 27. NMT w skali szarości dla okolic grodziska w Starym Krakowie

Nieczytelność i słabe zróżnicowanie odcieni wynika z niewielkiego rozciągnięcia kontrastu, gdyż do obliczeń brane są wartości wysokości dla całego zeskanowanego terenu (z lewej). Obszary najciemniejsze reprezentują doliny Wieprzy i Jarosławianki. Obserwacja stanowiska archeologicznego (jasny, łukowaty pas przecinający na osi NW-SE wysoczyznę przedstawia obwałowania) jest w tym wypadku w dużym stopniu utrudniona. Rozciągnięcie kontrastu (z prawej) prowadzi do rozpoznania dodatkowych elementów archeologicznych (strzałka wskazuje na jasne punkty na zachód od obwałowań, które reprezentują

kurhany).

obiektów, to obecne na analizowanym obszarze deniwelacje terenu skutecznie utrudniają ‘ujawnianie się’ elementów dziedzictwa na podstawie obserwacji różnicy odcieni (ryc. 27). Metoda ta przynosi lepsze rezultaty dla obszarów o mniejszych wysokościach względnych (Challis, Forlin, Kincey 2011: 280–282).

Pomimo iż modele wysokościowe ukazują pewną część informacji archeologicznej, to opieranie się wyłącznie na ich interpretacji bez wykorzy-stania specjalistycznych metod wizualizacji danych powoduje ograniczenie możliwości poznawczych. Omówiony sposób prezentacji odnosi się do pro-duktów pochodnych skanowania w ich najbardziej ‘surowej’ formie, jed-nakże nie znajduje szerokiego zastosowania w studiach nad przeszłością.

A n a l i z a c i e n i o w a n i a

Podstawową metodą wizualizacji modeli numerycznych, w opinii wielu archeologów, jest analiza cieniowania (Kokalj, Zakšek, Oštir 2013: 100). Po-zwala ona na uzyskanie plastyczności obserwowanego modelu

numerycz-nego, wywierającego podobne wrażenie jak interpretacja zdjęć lotniczych (szerzej o związku ALS-u i archeologii lotniczej piszę w podrozdz. 3.4). Ana-liza ta polega na wygenerowaniu wirtualnego źródła światła znajdującego się daleko poza analizowanym modelem (np. Yoëli 1965; Phong 1975; Horn 1981; Blinn 1977). Wskutek tego wszystkie piksele poddane są ‘nasłonecz-nieniu’ pod tym samym kątem, a na parametry wysokości kątowej oraz po-łożenia (azymutu) źródła wpływa analityk danych. Poprzez naświetlenie równoległymi wiązkami wirtualnego światła produkty pochodne skanowa-nia osiągają znajomą dla ludzkiego umysłu plastyczność (ryc. 28).

Na analizowanym za pomocą tego narzędzia modelu numerycznym możliwe jest nie tylko rozpoznanie obiektów archeologicznych, ale i okre-ślenie ich podstawowej charakterystyki, tj. w przypadku elementów o

włas-Ryc. 28. Analiza cieniowania NMT okolic grodziska w Starym Krakowie (azymut 285 , wy- sokość kątowa 45 )

Uzyskana plastyczność modelu ułatwia interpretację. Widoczne na poprzednich rycinach obwałowania i kurhany można rozpoznać z większą szczegółowością. Ponadto ujawniają się inne obiekty powstałe wskutek ludzkiej działalności: sieć drogowa (nieregularne linie biegnące w wielu kierunkach), ślady po historycznych pracach rolnych (liczne linie równoległe o niemalże południkowym kierunku w okolicy kurhanów), pozostałości po historycznej zabudowie w obrębie grodziska oraz związane z nimi ślady

uprawy (rozciągające się na osi SW-NE), położone na północny wschód od obwałowań.

3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 91 nej formie krajobrazowej stwierdzenie, czy dana forma jest nasypem (wyni-kającym z obecności w tym miejscu np. kurhanu, grodziska, grobli, platfor-my do wypalania węgla drzewnego, umocnień, zachowanych fragmentów murów i odsłoniętych części przyziemia budynków, usypanych granic sys-temu pól itp.) czy wkopem (np. związanym z jamą, fosą, lejem po bombie, drogą przecinającą wysoczyznę, śladami po orce, transzeją, miejscem eks-ploatacji surowców itp.). ‘Oświetlając’ model numeryczny w skali szarości, obiekty archeologiczne widoczne są w następujący sposób: patrząc od wirtu-alnego źródła światła nasypy wpierw charakteryzować się będą odcieniami jasnymi/nasłonecznionymi, a następnie ciemnymi/zacienionymi (zbliża to obserwację modeli numerycznych do doświadczeń archeologii lotniczej i traktowania cienia jako wyróżnika). W wypadku wkopów kolorystyka jest odwrotna. Tym samym możliwe jest dostrzeżenie licznych form i zrozumie-nie relacji topologicznych pomiędzy ujawniającymi się obiektami. Obniżezrozumie-nie zaś wysokości kątowej źródła światła pozwala na lepsze oddanie plastycz-ności niewielkich form terenowych (ryc. 29).

Ryc. 29. Analiza cieniowania NMT okolic grodziska w Starym Krakowie (azymut 285 , wy- sokość kątowa 30 )

Obniżenie wysokości ‘słońca’ pozwala na lepsze oddanie plastyczności niewielkich obiektów, np. śladów po orce w północnej części grodziska. Jednocześnie samo zobrazowanie modelu numerycznego jest

ciemniejsze, a cienie ‘rzucane’ przez formy terenowe stają się dłuższe.

Ryc. 30. Analiza cieniowania NMT okolic grodziska w Starym Krakowie (azymut 345 , wy- sokość kątowa 45 )

Zmiana kierunku naświetlania wpływa na widoczność obiektów archeologicznych. Ślady po pracach ornych w pobliżu kurhanów stały się niewidoczne wskutek ich równoległej orientacji względem azymutu nasłonecznienia, natomiast ślady po orce w północnej części grodziska są lepiej widoczne (ich kierunek jest obecnie zbliżony do prostopadłego względem kąta naświetlenia). Ponadto, na południe od nich rozpoznać można kolejne pozostałości po pracach rolnych, ograniczonych od zachodu obwałowaniami grodziska (linie równoległe położone na osi E-W, z lekkim odchyleniem na N), niewidoczne na poprzednich

wynikach analizy.

W rezultatach analizy cieniowania najłatwiej rozpoznać można obiekty, których forma przestrzenna jest prostopadła do kierunku nasłonecznienia.

Im kąt pomiędzy promieniami wirtualnego źródła światła jest mniejszy, tym słabiej widoczne są formy terenowe. W skrajnym przypadku, gdy na przy-kład elementy liniowe są równoległe do kierunku światła, ich rozpoznanie jest praktycznie niemożliwe. W konsekwencji, aby zidentyfikować wszystkie obiekty archeologiczne znajdujące się na badanym obszarze, należy prze-prowadzić kolejną analizę cieniowania przy zmienionych parametrach (ryc. 30). Pozwala ona wówczas na dostrzeżenie wcześniej ‘niewidocznych’, choć ‘zapisanych’ w danych form. Utrudnia to jednakże interpretację pro-duktów pochodnych skanowania, zwłaszcza gdy badacz ma do czynienia

3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 93 z obiektami o skomplikowanej strukturze (których poszczególne części zo-rientowane są w różnych kierunkach) albo analizuje teren o dużym nasyce-niu elementami dziedzictwa.

Jednocześnie z uwagi na różnice wysokości na modelach numerycznych wirtualne źródło światła powoduje wspomniane oświetlenie i zacienienie obszarów. Często skutecznie uniemożliwia to rozpoznanie małych form krajobrazowych z uwagi na niemożliwość ‘usunięcia’ cienia z całości anali-zowanej przestrzeni. Widoczne na rycinach 28–30 zaciemnione obszary uniemożliwiają prowadzenie interpretacji w tych miejscach. Stworzenie zaś kilku zobrazowań analizy cieniowania (o różnych azymutach nasłonecznie-nia) i analizowanie ich po kolei jest niewygodne i nie daje pewności, że w trakcie studiów nie ominięto niektórych obiektów (z powodu wybrania ta-kich wartości kątowych, które i tak nie pozwalają na ‘ujawnienie’ się formy).

P o c h o d n e a n a l i z y c i e n i o w a n i a

Ograniczenia związane z cieniowaniem archeolodzy opracowujący produk-ty pochodne skanowania zauważyli stosunkowo szybko. S.P. Crutchley w 2006 roku nawoływał, aby badacze przeszłości dokonywali co najmniej czterech analiz tego typu (z różnych stron świata) dla jednego obszaru. Jed-nakże nawet wówczas prawdopodobne byłoby pominięcie niektórych obiek-tów archeologicznych. B.J. Devereux, G.S. Amable i P. Crow (2008: 471–472) sugerują, że dopiero szesnastokrotne przeprowadzenie cieniowania może dać pewność, iż wszystkie ‘interesujące’ formy terenowe będą rozpoznane.

Koszty pracy i czasu sukcesywnej interpretacji zwielokrotnionych wyników analizy cieniowania są jednakże zbyt wysokie. Z tych powodów doszło do wykorzystania i opracowania zróżnicowanych metod pozwalających otrzy-mać produkty pochodne tej podstawowej dla archeologów analizy.

Rozwiązanie przyniosły prowadzone działania na rastrach. Według Ž. Kokalja, K. Zakšeka i K. Oštira (2013: 105–106) prowadzenie obliczeń na produktach powstałych w wyniku zwielokrotnionego cieniowania (a więc np. na czterech zobrazowaniach stworzonych na podstawie czterech róż-nych analiz) pozwoliło na zwiększenie efektywności interpretacji daróż-nych.

Doskonałym narzędziem wizualizacji okazała się między innymi prezenta-cja poszczególnych komponentów multiplikowanych analiz jako osobnych kanałów palety barwnej jednego zobrazowania (ryc. 31). Różnice pomiędzy lokalizacją cienia na badanym obszarze wyświetlane są wówczas przy uży-ciu kolorów: czerwonego, zielonego i niebieskiego. Z wykorzystaniem kal-kulatora rastrów ponadto możliwe jest wykonanie dalszych działań, na przykład odejmowania w celu osiągnięcia wyników minimalnej,

maksymal-Ryc. 31. Zestawienie w kanałach barwnych trzech spośród 16 analiz cieniowania o wysokości kątowej 30 dla NMT okolic grodziska w Starym Krakowie. Z lewej: kanał czerwony – azymut 315 ; zielony – 337,5 ; niebieski – 0 . W środku: kanał czerwony – azymut 315 ; zielony – 22,5 ; niebieski – 90 . Z prawej: kanał czerwony – azymut 315 ; zielony – 67,5 ; niebieski – 202,5 Wraz ze wzrostem różnicy kątowej pomiędzy kanałami w kolejnych przykładach zwiększa się różnorod-ność kolorystyczna zobrazowań, utrudniająca w pewnym stopniu interpretację. Najwięcej obiektów archeolo-gicznych widać na prawym zobrazowaniu. Jednakże środkowa ilustracja, stanowiąca kompromis po-między utrudniającą czytanie danych kolorystyką a różnicami azymutów (wpływających na jednoczesne

ujawnianie się obiektów o odmiennych kierunkach) najbardziej nadaje się do interpretacji.

Ryc. 32. Wyniki odejmowania przeprowadzonego na 16 analizach cieniowania NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie

Minimalne (z lewej), średnie (w środku) i maksymalne (z prawej) różnice wartości dla poszczególnych pik-seli ukazują obszary o największym zróżnicowaniu. Choć doskonale widoczne są obrysy wszystkich kurha-nów czy struktura obwałowań grodziska, to ślady po prowadzonych pracach rolnych są niemalże nie- dostrzegalne. Określenie, czy dana forma terenowa jest wkopem czy nasypem, jest przy tym niemożliwe.

nej i średniej różnicy wartości poszczególnych pikseli pomiędzy wieloma zobrazowaniami podstawowej analizy wizualizacyjnej (ryc. 32) (Hobbs 1995;

Challis, Forlin, Kincey 2011).

3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 95

Ryc. 33. Analiza PCA NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie

Na podstawie pierwszych dwóch komponentów (odpowiednio lewa i prawa ilustracja na górze) dostrzec można większość obiektów archeologicznych, a częściowo nawet strukturę obwałowania (mocno znisz-czoną). Jednakże obecność cienia utrudnia jednoczesną interpretację całego obszaru. Z kolei na komponen-cie trzecim (na dole z lewej) większość z pozostałości po śladach orki jest niewidoczna. Zobrazowanie kompozycji barwnej (kanał czerwony – komponent 1; zielony – komponent 2; niebieski – komponent 3) choć zawiera większość informacji, a ‘cieniowanie’ zostało rozmyte poprzez użycie różnych odcieni barw,

to z uwagi na dużą wariację kolorystyki jest trudne w interpretacji (na dole z prawej).

Poważną zmianę przyniosło opracowanie analizy głównych składowych (ang. Principle Component Analysis – PCA) (Devereux, Amable, Crow 2008).

Dzięki jej wykorzystaniu możliwe jest otrzymanie produktu stanowiącego sekwencję szesnastu analiz cieniowania. Odnosi się to do jednego obszaru, więc rdzeń wizualizacji pozostaje bez zmian, a jedynie cień ‘poruszający’ się wraz ze zmianą azymutu naświetlenia stanowi przedmiot obliczeń. W więk-szości przypadków pierwsze trzy komponenty – wyniki działania, są odpo-wiednie dla interpretacji, podczas gdy pozostałe zawierają zbyt wiele ‘szu-mów’ (Devereux, Amable, Crow 2008: 476). Mogą one być analizowane osobno lub w kombinacji (ryc. 33), zawierając nawet 99% informacji orygi-nalnych szesnastu zobrazowań klasycznej analizy cieniowania (Kokalj, Zakšek, Oštir 2013: 105).

Choć na nowo powstałych komponentach ujawniają się obiekty zorien-towane w różne strony świata (co stanowiło problem dla pojedynczej anali-zy cieniowania), to na otranali-zymanych wizualizacjach zastosowane jest cienio-wanie (mające nadać plastyczność modelowi). Jednakże bez znajomości lokalizacji źródła światła trudno jest określić, czy dana struktura jest nasy-pem, czy wkopem. Ponadto obecność cienia pozbawia interpretatora możli-wości wizualnego doświadczenia całości studiowanego obszaru. Zestawie-nie w kompozycji barwnej trzech komponentów analizy PCA choć zupełZestawie-nie

‘usuwa’ cieniowanie z zobrazowania, to jednak (z uwagi na dużą zmienność kolorów) może utrudnić rozpoznanie. Dochodzi również do swoistego prze-sunięcia obserwowanych elementów rzeźby terenu (Bennett i in. 2012).

A n a l i z y o p a r t e n a o b l i c z e n i a c h r a d i a c j i

Inną metodą wykorzystywaną przez archeologów, związaną w pewnym sensie ze słońcem jako źródłem światła i energii, jest pomiar nasłonecznienia lub radiacji (np. Yard i in. 2005; Robinson 2006). Analiza ta polega na opartym na najbliższych relacjach topologicznych obliczeniu widoczności hemisfery (dla wszystkich punktów na modelu numerycznym). Następnie wartość ta zostaje nałożona na mapy bezpośredniego i uśrednionego nasłonecznienia w celu obliczenia bezpośredniej, uśrednionej (ryc. 34) i globalnej radiacji słonecznej oraz czasu jej trwania (Challis, Forlin, Kincey 2011: 281).

Osiągnięcie czterech różnych produktów analizy (radiacji bezpośredniej, uśrednionej, globalnej oraz czasu jej trwania) zwiększa możliwości interpre-tacji danych. Pozwala to nie tylko na ukazanie uśrednionych stosunków topologicznych, ale i nadaje plastyczność modelom numerycznym. Jeżeli analizowany jest teren na półkuli północnej, to na jednym z otrzymywanych rastrów wynikowych dochodzi do nasłonecznienia z południa, co jest

zgod-3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 97

Ryc. 34. Zobrazowanie wartości uśrednionej radiacji otrzymywanej przez NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie

Im ciemniejszy obraz, tym mniej światła słonecznego dochodzi do danego punktu. W tej analizie obszar nie jest bezpośrednio doświetlony przez wirtualne słońce, choć jego istnienie kształtuje wyniki. Pomimo iż nie wszystkie kurhany są widoczne, to bardzo wyraźnie oddana jest rzeźba zniszczonych obwałowań grodziska.

ne z ‘rzeczywistym’ padaniem promieni słonecznych dla tej półkuli, lecz

‘niezwykłym’ dla analizującego produkty analizy interpretatora³².

Na podstawie rozpoznania różnic w bezpośrednim nasłonecznieniu (ryc. 35) możliwa jest identyfikacja obszarów w krajobrazie, które z uwagi na otrzymywaną ilość promieni słonecznych mogły być pożądane do pro-wadzenia ściśle określonej działalności w przeszłości (Challis, Forlin, Kincey 2011: 281). Oznacza to, iż otrzymywane za pomocą opisywanej metody wizualizacje modeli numerycznych nie tylko prowadzą do uzyskania pro-duktów ułatwiających identyfikację obiektów archeologicznych, ale zezwa-lają także na prowadzenie pogłębionych studiów nad minioną ludzką ak-tywnością.

_______________

32 Z uwagi na silnie zakorzenione w tradycyjnych opracowaniach kartograficznych i topograficznych umieszczenie źródła światła ’u góry z lewej’, poza prezentowanym obrazem.

Ryc. 35. Zobrazowanie wyników analizy globalnej radiacji otrzymywanej przez NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie

Do rezultatów obliczeń widoczności hemisfery dodane zostało bezpośrednie działanie słońca (wyliczone na podstawie szerokości geograficznej oraz interwałów dziennych i godzinnych), co nadało plastyczności modelowi. Tym samym oprócz możliwości rozpoznania małych form terenowych (o zróżnicowanej orien-tacji względem stron świata) ułatwiona jest identyfikacja miejsc o zwiększonym nasłonecznieniu – jasne obszary. Jednakże istnienie obszarów prześwietlonych (np. południowych stoków) oraz zaciemnionych (‘rzeczywiście’ położonych w cieniu i otrzymujących minimalne wartości radiacji) utrudnia czytanie

produktu.

A n a l i z y d o s t ę p n o ś c i t e r e n u

Analiza Sky-view Factor (SVF) polega na obliczeniu wartości ‘dostępnego’

nieba (hemisfery powyżej wirtualnego horyzontu) z danego miejsca na mo-delu numerycznym przy założeniu, że: (a) jasność hemisfery jest jednakowa w każdym jej punkcie; (b) nie istnieją dodatkowe źródła światła; (c) krzywiz-na Ziemi nie jest brakrzywiz-na pod uwagę krzywiz-na małych dystansach (nie większych niż 10 km odległości) (Zakšek, Oštir, Kokalj 2011). Działania te prowadzą do uzyskania zobrazowania prezentującego relacje topologiczne, w jakich znaj-duje się wybrany punkt (do określonego parametrami zasięgu – np. w pro-mieniu od 1 do 12 m). Jeżeli żadna przeszkoda nie zaburza widoczności

3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 99 nieba w danym miejscu (nie góruje nad punktem, dla którego prowadzone są obliczenia) w obrębie zdefiniowanego zasięgu, to wartość ‘obserwowanej’

hemisfery jest największa i wynosi ‘1’ (Kokalj, Zakšek, Oštir 2011). Z kolei każdy element przysłaniający hemisferę powoduje spadek tej wartości (ryc. 36).

Tym samym obszary płaskie na wizualizacjach wyników tej analizy repre-zentowane są przez jasne odcienie, nieregularności rzeźby terenu zaś uzy-skują ciemniejsze tony. Jednocześnie z powodu prowadzenia obliczeń jedy-nie dla kątów powyżej wirtualnego horyzontu (generowanego osobno dla poszczególnych punktów w modelu numerycznym) formy wklęsłe (np. ro-wy, jamy) ujawniają się zdecydowanie lepiej niż wypukłe. Ograniczona do-stępność dna takich form obiektów do hemisfery skutkuje osiągnięciem bar-dzo niskich wartości (barbar-dzo ciemne fototony).

Ryc. 36. Zobrazowania analizy SVF NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie (min. zasięg:

1 m; maks. zasięg: 12 m; liczba kierunków: 32)

Choć wszystkie elementy są plastycznie oddane, to szczegółowa identyfikacja kształtu niektórych kurha-nów jest utrudniona (z lewej). Obecność bardzo ciemnych stoków również komplikuje rozpoznanie. Zmia-na kontrastu (z prawej) pozwoliła Zmia-na rozjaśnienie stromizn (Zmia-najciemniejsze odcienie związane są teraz głównie z korytem rzeki) i lepiej oddaje strukturę zniszczonych obwałowań. Jednakże rozpoznanie kurha-

nów bądź śladów po orce jest w tym wypadku trudniejsze.

Rezultaty tej analizy pozbawione są w zupełności cieniowania (brak punktowego oświetlenia). Obszary ciemne na zobrazowaniach związane są wyłącznie z przyjętym rozciągnięciem kontrastu (z reguły regiony o wyso-kich wartościach są jasne). Oznacza to, iż ‘duże’ formy terenowe nie

przy-słaniają swym cieniem tych mniejszych i możliwe jest prowadzenie jedno-czesnego rozpoznania dla całości badanego obszaru (bez konieczności zmiany azymutu naświetlenia). Jednakże w przypadku analizowania obsza-rów o dużych różnicach wysokości prospekcja jest utrudniona. Punkty leżą-ce na stromych stokach są zdominowane przez te znajdująleżą-ce się powyżej nich. Z tego powodu mają one niskie wartości. W celu uzyskania zobrazo-wania umożliwiającego wizualne doświadczenie tych miejsc należy zmienić ustawienia kontrastu (ryc. 36). Prowadzi to jednak do wygładzenia różnicy barw właściwej obiektom archeologicznym (zazwyczaj ich deniwelacje i stro-mizny są mniejsze niż form terenowych). Oznacza to, iż ograniczone jest zastosowanie jednego typu zobrazowania dla obszarów o różnej elewacji i konieczne jest generowanie produktów ‘przystosowanych’ do lokalnych warunków. Ponadto, z uwagi na brak punktowego źródła światła na pod-stawie korzystania wyłącznie z rezultatów analizy SVF niemożliwe jest zro-zumienie relacji wysokościowych w badanym terenie. Dotyczy to jednakże wyłącznie dużych form geomorfologicznych. Ta informacja jest dostępna tylko za pomocą innych metod wizualizacji bądź pomiaru.

W ramach analizy otwartości (ang. Openness Analysis) w obrębie założo-nego zasięgu i opierając się co najmniej na ośmiu profilach (np. na głównych i pośrednich kierunkach geograficznych), dla każdego przetwarzanego punktu w modelu numerycznym obliczane są dwa maksymalne kąty pio-nowe: jeden względem zenitu, drugi nadiru (Yokoyama, Shirasawa, Pike 2002). Innymi słowy, zwraca się uwagę na maksymalne kąty, pod którymi sąsiadujący z puntem obliczeń wycinek powierzchni terenu (ograniczony zdefiniowanym zasięgiem) ‘przysłania’ ten punkt. Jednocześnie obliczenia nie są ograniczone płaszczyzną horyzontu (w przeciwieństwie do SVF). Tym samym kąt pomiędzy punktem położonym w obrębie równej (gładkiej) po-wierzchni a jej profilem będzie taki sam bez względu na to, czy jest to powierzchnia pozioma, czy przechylona (Doneus 2013a, ryc. 6). Jeżeli mamy do czynienia z punktem na szczycie stromego wyniesienia, to wartości kąta

‘przysłonięcia’ względem zenitu są duże, podczas gdy względem nadiru niewielkie. Odwrotna sytuacja wiąże się z punktem zlokalizowanym na dnie wklęsłej formy. Średnia wartość wszystkich kątów względem zenitu (skal-kulowana na podstawie rezultatów obliczeń na wszystkich profilach) sta-nowi pozytywną otwartość (ang. positive openness), uśrednienie zaś wartości kątów względem nadiru negatywną otwartość (ang. negative openness).

Wskutek nieuwzględnienia płaszczyzny horyzontu na wizualizacjach analizy otwartości niemożliwe jest pokazanie plastyczności dużych form geomorfologicznych. W zamian za to ukazywane są miejscowe relacje rzeź-by terenu (patrz poniżej). Kompozycja rezultatów obliczeń pozytywnej i negatywnej otwartości (ryc. 37) pozwala na dostrzeżenie wielu cech

obiek-3.2. Co, jak, dlaczego? Zarys metodyki oraz funkcjonowania ALS-u 101

Ryc. 37. Zobrazowania analizy pozytywnej (z lewej) oraz negatywnej (z prawej) otwartości NMT dla okolic grodziska w Starym Krakowie (maks. zasięg: 6 m; liczba kierunków: 16) Wyraźnie widać zewnętrzne granice zaburzeń rzeźby terenu. Wyznaczyć można również dna dróg prze-cinających stanowisko, a także wkopów rabunkowych w obrębie kurhanów i umocnień grodowych.

Odcienie stoków zostały wyrównane i nie sposób rozpoznać ogólnej sytuacji geomorfologicznej.

tów archeologicznych zarówno w małej, jak i dużej skali (np. Doneus 2013b).

Metoda ta doskonale sprawdza się w kartowaniu krawędzi obiektów

Metoda ta doskonale sprawdza się w kartowaniu krawędzi obiektów