Diese Einführung in R mit Rstudio richtet sich an ArchäologInnen und Studierende ohne Vorkenntnisse in der Programmierung, die ein Werkzeug für die Umsetzung quantitativer Methoden erlernen möchten. Die freie und offene Programmiersprache R erfreut sich zunehmender Beliebtheit in der Archäologie, da sie eine große Bandbreite unterschiedlicher Analysemöglichkeiten bietet und die Reproduktion und Replikation eigener und fremder Studien erleichtert.
Der 3-stündige Workshop wird eine Einführung darstellen, in der die wichtigsten Grundlagen praktisch erarbeitet werden. Anhand archäologischer Daten werden einfache Datenoperationen erlernt und erste Graphen erstellt. Ziel ist es, dass den TeilnehmerInnen der Einstieg erleichtert wird, sie ein Gefühl für die Vielzahl an Möglichkeiten bekommen und sich im Anschluss eigenständig weiterbilden können.
Benötigt werden: ein Laptop mit laufender Installation von R 3.6.0 (https://cran.r-project.org/) und Rstudio (http://rstudio.com/)

Die Technik der Computer Vision Photogrammetry (CVP) – auch Structure from Motion genannt – erfährt in den letzten Jahren im Rahmen der archäologischen Dokumentation immer größere Verbreitung. Die Möglichkeit relativ schnell und präzise komplexe Befunde und Funde aufzunehmen sowie Höhen- und Geländemodelle zu erzeugen, macht die Methodik immer populärer. Speziell taucharchäologische Untersuchungen profitieren von der Dokumentationsgeschwindigkeit und der Visualisierung komplexer Strukturen. Im Gegensatz zu Untersuchungen an Land erlauben die teils sehr schlechten Sichtbedingungen unter Wasser nur sehr begrenzte Ausschnitte eines Untersuchungsareals zu erfassen. Hinzu kommt, dass mit klassischen Mitteln wie Tachymeter oder GPS, häufig nur eine ineffektive und ungenügende Vermessung von unter Wasser liegenden Fundplätzen gelingt. Mit Hilfe der CVP-Technik kann jedoch unter den richtigen Voraussetzungen neben der visuellen Dokumentation von archäologischen Funden und Befunden auch eine hochpräzise Vermessung durchgeführt werden.
Am Beispiel der aktuellen taucharchäologischen Grabung des Niedersächsischen Instituts für historische Küstenforschung (NIhK) im Rahmen des DFG geförderten Projekts „Subsistenzstrategien, Siedlungsstruktur und Kommunikation im Endmesolithikum am Beispiel einer submarinen Mikroregion in der Kieler Bucht“ soll dargelegt werden, wie mittels der Verknüpfung von tachymetrischer Messung und CVP-Technik eine präzise und effektive Vermessung an einem Fundplatz ca. 1 km vor der Küste auf 6 m Wassertiefe gelingen kann. Neben der ausführlichen Beschreibung der subaquatischen CVP-Datengewinnung und den daraus resultierenden spezifischen Problemen sollen auch, die dafür speziell benötigten Nachbereitungsschritte der Foto- und Videodaten sowie die Umsetzung der CVP-Technik mittels der Software Agisoft Photoscan behandelt werden. Ziel des Beitrages ist die Darstellung eines multifunktionalen Vermessungs- und Dokumentationssystems für subaquatische Fundplätze.

Kontakt:

• Jonas Enzmann
  Niedersächsisches Institut für historische Küstenforschung (NIhK)
• Feiko Wilkes
  Arbeitsgruppe für maritime und limnische Archäologie (AMLA) des Instituts für Ur- und Frühgeschichte der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

Durch den Ausbau der Autobahn M6 im südungarischen Sárköz wurden von 2006-2009 Siedlungsstrukturen aufgedeckt, die durch das archäologische Institut der ungarische Akademie der Wissenschaften untersucht wurden. Neben zahlreichen Befunden, die eine diachrone Beobachtung der Hausentwicklung des frühen Neolithikums erlauben, wurden insgesamt 20157 Hüttenlehmfragmente geborgen. Diese wurden im Juli 2017 während einer Aufarbeitungskampagne durch ein Team der Römisch-Germanischen Kommission statistisch erfasst, wobei diagnostische Fragmente zudem beschrieben und mittels bildbasierter 3D-Rekonstruktion dokumentiert wurden. Hierzu wurde ein mobiler Aufbau genutzt, der es ermöglichte einzelne Objekte in kürzester Zeit zu erfassen. Dieses System soll im Vortrag vorgestellt werden. Neben der Aufarbeitung diente die Kampagne auch dem Ziel herauszufinden, welches methodische Potential die 3D-Dokumentation der Fundgattung Brandlehm aufweisen kann und welche Daten hierdurch generiert und abgeleitet werden können.
Die bisherigen Ergebnisse zeigen auf, dass geometrische Eigenschaften wie bspw. Pfosten-, Balken- und Flechtwerkabdrücke und deren Anordnung zueinander am digitalen Objekt untersucht werden können und somit eine Rekonstruktion ihrer baulichen Verwendung erlauben. Zudem bilden diese Daten die Grundlage für eine systematische Klassifizierung der Fragmente und werden gemeinsam mit den räumlichen Grabungsdaten zusammengeführt um Aussagen zur Anordnung, Ausrichtung und Bauweise der frühneolithischer Bauten zu treffen.
Der Beitrag stellt die Dokumentationsarbeiten vor Ort vor und stellt dabei die Praxistauglichkeit der digitalen Dokumentation von Brandlehm zur Diskussion. Zudem wird ein Ausblick auf die anschließenden Analysemöglichkeiten gegeben.

Kontakt:

• Hajo Höhler-Brockmann
  Römisch-Germanische Kommission des Deutschen Archäologischen Instituts, Frankfurt am Main
  eMail: Hajo.Hoehler-Brockmann_AT_dainst.de
• Eszter Bánffy
  Römisch-Germanische Kommission des Deutschen Archäologischen Instituts, Frankfurt am Main
  eMail: eszter.banffy_AT_dainst.de

Ziel des Projektes Antike Realität mobil erleben (ARmob) ist die Entwicklung eines Informationssystems zur Vermittlung archäologischer Inhalte an eine interessierte Öffentlichkeit. Im Zuge dessen werden insgesamt 105 historische Bauwerke u.ä. aus Luxemburg und Rheinland-Pfalz in 3D rekonstruiert. Durch eine Kombination aus web-basiertem Routenplaner und Augmented Reality App werden Besucher zu den Standorten der Objekte geführt, wo die Rekonstruktionen dann in Originalgröße visualisiert werden.
In der Regel basieren die Rekonstruktionen auf dem jeweils publizierten Forschungsstand. Darüber hinaus war es häufig möglich, neben den Denkmalbehörden CNRA, SSMN und GDKE auch laufende Forschungsprojekte, Qualifikationsarbeiten und Bauaufnahmen miteinzubeziehen. Zudem wurden im Rahmen des Projektes Drohnenbefliegungen der besser erhaltenen Objekte durchgeführt und aus dem Bildmaterial mit Metashape texturierte 3D-Modelle erstellt. Hochauflösende 3D-Modelle des modernen Geländes, die in CloudCompare aus Airborne LiDAR-Scans gewonnen wurden, stellen eine weitere Ergänzung dar. Die gesammelten Daten werden schließlich maßstabs- und lagegetreu in Blender zusammengefügt, wo die eigentliche Rekonstruktion erfolgt. Verbleibende Lücken werden dabei durch das Hinzuziehen von Vergleichsobjekten geschlossen. Die wirklichkeitsnahe Texturierung erfolgt in Substance Painter, wobei sowohl dieser, als auch der Modellierung durch Performance und Speicherplatz Grenzen gesetzt sind. Als Engine der App wird schließlich Unity verwandt.
Angesiedelt ist das Projekt an der Klassischen Archäologie der Universität Trier. Beteiligt sind zudem Mitarbeiter aus den Fächern Geoinformatik, Geoarchäologie, Geschichte und Intermedia-Design. Gefördert wird ARmob durch das EU-Programm LEADER.

Kontakt:

• Sascha David Schmitz
  LEADER-Projekt “Antike Realität mobil erleben – ARmob”, FBIII – Klassische Archäologie, Universität Trier
  eMail: schmitzsa_AT_uni-trier.de

Am RGZM werden seit vielen Jahren Sammlungsobjekte dreidimensional erfasst. Die bislang erfassten Sammlungsobjekte werden zur Dokumentation und Visualisierung sowie für Kopien, (Spuren-)Analysen genutzt. Längerfristig wird die Digitalisierung und Bereitstellung der kompletten Sammlungen für Forschung und die breite Öffentlichkeit auf frei nutzbaren Plattformen angestrebt.
Die Präsentation zeigt neben der Nutzung von 3D-Digitalisaten im RGZM beispielhaft das Kooperationsprojekt „African Red Slip Ware digital“. Die 3D-Dokumentation ergänzt die inhaltliche Erschließung der Objekte durch CIDOC-CRM sowie CIDOC Extensions und ermöglicht eine ontologiebasierte Aufnahme dieser zentralen Objektgattung der Spätantike. Die reich mit sog. Appliken verzierten Gefäße können durch ihre 3D-Erfassung erstmals digital verglichen werden. Potentiell stempelgleiche Appliken können so schnell und über mehrere Objekte oder sogar Sammlungen hinweg identifiziert werden. Untersuchungen zu Herkunft und Herstellung sowie Motivkontexten und –kombinationen, die sonst ein umfangreiches Literaturstudium oder die Kenntnis der Originale voraussetzen, können um weiterführende Forschungsfragen ergänzt werden.

Kontakt:

• Guido Heinz
  Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz
• Louise Rokohl
  Römisch-Germanisches Zentralmuseum Mainz

Im Dezember 2018 wurde die Bund-Länder-Vereinbarung zu Aufbau und Förderung einer Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) veröffentlicht, welche die „Etablierung und Fortentwicklung eines übergreifenden Forschungsdatenmanagements und die Steigerung der Effizienz des gesamten Wissenschaftssystems“ zum Ziel hat. Die NFDI soll „von Nutzern von Forschungsdaten und von Infrastruktureinrichtungen ausgestaltet [werden], die dazu in und zwischen Konsortien zusammenarbeiten […]”. In drei Ausschreibungsrunden sollen insgesamt bis zu 30 Konsortien ausgewählt und insg. 10 Jahre gefördert und anschließend verstetigt werden.
Zu den derzeit 50 Konsortialinitiativen zählt Das „NFDI for Archaeology, Material Culture and Objects“ (kurz NFDI4Objects), das sich mit den infrastrukturellen Bedürfnissen einer multidisziplinären Forschungsgemeinschaft befasst, die sich mit dem materiellen Erbe der Menschheit befasst.
Partner im Konsortium sind derzeit Vertreter_innen von Forschungsinstituten, Landesdenkmalämtern, Museen und Sammlungen, Bibliotheken, Universitäten, Infrastrukturbetreibern und Fachverbänden.
Neben der Vorstellung des aktuellen Stands der NFDI insgesamt und des Konsortiums im Speziellen, befasst sich der Beitrag mit der Frage, wie Nutzer_innen aus unterschiedlichen Bereichen und Disziplinen eingebunden werden können.

Kontakt:

• Kai-Christian Bruhn
  Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik, Hochschule Mainz – University of Applied Sciences

Im Juli 2018 wurde bei Bauarbeiten auf Schloss Lauenstein in einer Gewölbezwickelverfüllung ein Münzschatz entdeckt, der aus 236 spätmittelalterlichen und frühneuzeitlichen Silbermünzen besteht. Diese wurden zuerst gesäubert und numismatisch bestimmt. Anschließend erfolgte zwischen April und August 2019 am Landesamt für Archäologie Sachsen (LfA) die 3D-Digitalisierung der Funde. Ziel des Projekts war die Dokumentation und Digitalisierung der Münzen für eine künftige Auswertung, da die Objekte zeitnah an das Münzkabinett in Dresden übergeben werden sollen und danach weiteren Forschungen nur eingeschränkt zur Verfügung stehen werden.
Das Poster erläutert den erarbeiteten Workflow, der die Erstellung hochauflösender 3D-Modelle der Münzen sowie originalgetreue, publikationsfertige Abbilder durch Texture-Mapping von Objektfotos so effektiv wie möglich gestaltet. Der Vorteil dieser Methode, bspw. gegenüber anderen Digitalisierungsverfahren, liegt in der dreidimensionalen Messbarkeit der erstellten Modelle. Die 3D-Digitalisierung bildet eine hervorragende Ausgangslage für künftige Untersuchungen ähnlich dem Varus-Projekt, das 2015 durch das LfA durchgeführt wurde.

Kontakt:

• Marcel Burghard
  Landesamt für Archäologie Sachsen Dresden

As part of the archaeological survey (Landesaufnahme) and in the context of the digitization of spatial site information, the State Office for Heritage Management and Archaeology Saxony-Anhalt is dedicated to the systematic evaluation of LiDAR data. Since May 2017, about 35 % of the country’s surface has been edited by the author and more than 200.000 vector-features – this corresponds to about 90.000 records/elements – are mapped.
One of the basics of the mapping project is an evaluation software, which was developed by Ralf Hesse (Baden-Württemberg) specifically for Global Mapper. The software enables an efficient and systematic single mapping of archaeological and historical records. In addition to the use of different calculated models and filters of the Digital Elevation Model, the GIS-plugin offers a predefined assignment of object categories and attribute information. The result is a significant time saving in mapping. The gain of the mapping project lies on the one hand in an accurate registration of spatial information and on the other hand in a qualified approach of archaeologically and historically relevant objects.

Kontakt:

• Martin Freudenreich
  State Office of Heritage Management and Archaeology Saxony Anhalt (Landesaufnahme, GIS)
  eMail: mfreudenreich_AT_lda.stk.sachsen-anhalt.de

Open Data in Form von frei zugänglichen Daten wie Lage, Bodeneigenschaften, Geländemodelle, etc. bieten umfangreiche Analysen im Stile von ‚Big Data‘. Die Grundlage der Arbeit basiert auf einer Internetseite, die mit Informationen jeglicher Art von verschiedenen Privatpersonen gespeist wird. Darunter fallen Koordinaten von Fundstellen, genauso wie auch Geländebeschreibungen, Fotografien, LiDAR-Geländemodelle und weitere Auffälligkeiten. Zudem sind Literaturangaben zu verzeichnen, in denen die Castros erwähnt oder publiziert wurden, sodass eine umfangreiche Datenaufnahme möglich ist.
Die Arbeit befasste sich mit der Fragestellung der „Point of Interests“ und fokussierte sich hauptsächlich auf die Lage der einzelnen Castros. Dabei wurden hauptsächlich Daten über die Höhe, Nähe zu einem Fluss oder Gewässer und der Fläche des Castros selbst erhoben. Die gewonnenen Daten wurden miteinander abgeglichen und in Gruppen herausgearbeitet, sodass weiterführende Aussagen bezüglich präferierten Bereiche getroffen werden können.

Kontakt:

• Steve Hauptmann
  Philipps-Universität Marburg

Die Abteilung für Mikro- und Nanotechnologie der HSHL verfügt über eine moderne messtechnische Ausstattung. Auf Initiative von Dr. Aurélie Cuenod entstand eine Kooperation mit dem Museum (Dr. Christine Schönebeck) unter der Fragestellung, wie photogrammetrische Verfahren wie SfM (Agisoft Metashape) sowie 3D-Laserscanning gewinnbringend bei Kulturgütern angewendet werden können. Als Pilotstudie dienen drei archäologische Artefakte. Geeignete Objekte zeichnen sich dadurch aus, dass ihre besonderen Merkmale durch eine 3D-Visualisierung besser vermittelt werden als durch eine Vitrinenpräsentation des Originals im Museum (Kochtopf der vorröm. EZ mit Textilabdrücken). Besonders seltene Artefakte eignen sich für die Online-Stellung auf einer digitalen Plattform (sketchfab), um sie einem breiten Fachpublikum zugänglich zu machen (Lyngbybeil der jüngeren Dryaszeit). 3D-Modelle erleichtern so den globalen Zugriff auf Artefakte und den Wissensaustausch.
Mit der Kooperation geht die HSHL einen ersten Schritt zur Anwendung technischer Verfahren unter kulturgeschichtlichen Fragestellungen auf Gegenstände, Oberflächen und Materialien. Die Ausstattung der HSHL bietet auch zerstörungs- und kontaminationsfreie Analysemethoden (Lichtmikroskope, REM, CT), die künftig zur Erforschung der Exponate eingesetzt werden sollen.

Kontakt:

• Rashida Hussein-Oglü
  Stadtmuseum Lippstadt
  eMail: Rashida.Hussein-Oglü_AT_Stadt-Lippstadt.de
• Alexander Gossen
  Abteilung für Mikro- und Nanotechnologie der Hochschule Hamm-Lippstadt, https://www.linkedin.com/in/alexander-gossen-396689172
  eMail: Alexander.Gossen_AT_stud.hshl.de

Im Rahmen von Sanierungen des römischen Kastell- und später mittelalterlichen Schlossareals von Arbon (gelegen am Bodensee) wurden über längere Zeit, abschnittweise Mauerzüge aus verschiedenen Zeitepochen dokumentiert. Aufgrund der Abstände der verschiedenen Interventionen und dadurch stückweise Befundaufnahme, war die digitale Methode und visuelle Umsetzung sehr hilfreich. Zusätzlich wurde der Architekt durch den Austausch der Daten dazu animiert, das archäologische Denkmal nach Abschluss der Sanierung im Gelände anzuzeigen. Die Zusammenarbeit führte schliesslich zu einem Vermittlungsrundgang “Entdeckungsrundgang Archäologie und Geschichte” der mit allen Beteiligten des Areals umgesetzt werden konnte. Aufgrund der digitalen Dokumentation der Arbeiten konnten für den Rundgang die Kenntnisse auch schnell und visuell ansprechend umgesetzt werden.
Das Potential von der digitalen Dokumentation, besonders der 3D-Aufnahme von Mauerwerk in Baubegleitung und das damit generierte Vermittlungspotential ist enorm und trägt massgeblich zum Verständnis in der Bevölkerung und damit zum Erhaltungswille von archäologischen Denkmälern.

Kontakt:

• Iris Hutter
  Amt für Archäologie, Thurgau Frauenfeld / CH
• Daniel Mayer
  Amt für Archäologie Thurgau, Frauenfeld / CH

Ein mesolithisches Skelett eines Homo sapiens in Loschbour, Müllerthal, Luxemburg wurde 1935 unter einem Felsvorsprung gefunden, wissenschaftlich Untersucht und wird nun 3D-rekonstruiert. Folglich ergibt sich daraus die Gelegenheit, drei Dokumentationsverfahren zu vergleichen: Die digitalen Dokumentationen Laserscan oder structure-for-motion und die traditionelle Dokumentation via Beschreibungen von Befunden und Aufmaß von Grundrissen.
Da sich die Frage stellt, warum dieser Felsvorsprung gewählt wurde, erhofft man sich Antworten durch die Rekonstruktion des Felsens mithilfe von geologischen Analysen und Aufnahmen des Befundes durch terrestrische LiDAR-Scans, die unter anderem mit CloudCompare verarbeitet werden sowie photogrammetrische Aufnahmen, die mittels Drohnenbeflug erfasst und mithilfe von Agisoft Metashape (structure-for-motion) zu einem 3D-Modell gerendert werden. Eine weitere Analyse der rezenten Airborne Laser Scans durch QGis wird angestrebt. Zusätzlich wird die Bestattung auf der Basis der vorhandenen, traditionellen Dokumentationen rekonstruiert als auch anschließend mit 3D Blender modelliert und unwrapped. Im Anschluss wird das Modell mithilfe des Programms Substance Painter texturiert.
So soll ein Gesamtmodell entstehen, das nicht nur im touristischen Bereich Anwendung findet, sondern auch einen wissenschaftlichen Mehrwert besitzt.

Kontakt:

• Max Rensch
  Universität Trier
  eMail: s3marens_AT_uni-trier.de

Seit über 10 Jahren werden vom Landesamt für Archäologie Sachsen die unter- und übertägigen Hinterlassenschaften jahrhundertelangen Bergbaus in Sachsen untersucht. Zwischen 2012 und 2018 war das Erzgebirge im südlichen Sachsen und Nordböhmen Schwerpunkt zweier EU-geförderter, binationaler Projekte. Während der Sicherungsmaßnahmen verlassener Stollen und Schächte durch das Sächsische Oberbergamt, wurden 2016 in Bad Schlema Teile eines großen Kehrrades entdeckt. Das etwa in das 15. Jh. datierende Kehrrad ist mit seinem Durchmesser von 12 m das bisher größte und älteste gefundene Wasserrad seiner Art in Sachsen. Allein die Welle besitzt eine Länge von 8 m und ein Gewicht von etwa 4 t. Die untertägigen Arbeiten mussten in enger Kooperation zwischen dem Grabungsteam und der Bergsicherung durchgeführt werden. Dies führte zu einem effizienten Arbeitsablauf um den einzigartigen Fund so genau wie möglich dokumentieren. Herausfordernd waren die meist sehr engen räumlichen Verhältnisse unter denen mit Tachymetern, Structure-from-Motion und einem mobilen Handscanner 3D-Daten aufgenommen wurden. Schließlich werden die Ergebnisse der verschiedenen Datenquellen zusammengeführt um eine detaillierte Rekonstruktion der mehr als 2-jährigen Arbeiten für weitere Untersuchungen zu erhalten. Der Vortrag stellt die Schwierigkeiten eines solchen Projektes dar, ordnet diese ein und stellt Lösungsansätze vor.

Kontakt:

• Thomas Reuter
  Landesamt für Archäologie Sachsen, Dresden

Das Poster stellt eine kleine Monitoring-Kampagne, durchgeführt mittels eines DIY Uav-Systemes sowie low-cost Sensoren vor. Im Sommer 2019 wurde eine archäologische Fundstelle in regelmäßigen Abständen beflogen, um die Fassbarkeit von Bewuchsmerkmalen in Abhängigkeit von verschiedenen Wachstumsstadien/ Reifephasen der Ackerpflanzen zu beobachten. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Bewuchsmerkmale zu unterschiedlichen Zeitpunkten in verschiedenen Spektren zu fassen waren. Die Kombination der zu den verschiedenen Zeitpunkten erfassten Daten erlaubt ein umfassenderes Bild und zeigt einen höheren Detailgrad als die herkömmliche Luftbildarchäologie. Neben den gebräuchlichen RGB-Aufnahmen wurden auch mittels Infrarotkameras Daten erhoben. Zudem wurde eine Infrarotkamera eingesetzt, welche Aussagen über den Chlorophyllgehalt von Pflanzen und damit über deren Gesundheitszustand zulässt.
Darüber hinaus soll besonderes Augenmerk auf die sogenannten “thermalen Bewuchsmerkmale” gerichtet werden, welche mit einer Thermalkamera angefertigt wurde. Diese Methode fand in der Luftbildarchäologie bisher kaum Beachtung, weist aber eine sehr große Informationsdichte auf.

Kontakt:

• Simon Seyfried
  Philipps-Universität Marburg, Fb. Geographie, Umweltinformatik / Fb. Geschichte und Kulturwissenschaften, Vorgeschichtliches Seminar

Die Archäologie vollzieht einen digitalen Wandel von einer analogen Wissenschaft zu einer Archäologie 4.0 [DOI: 10.5281/zenodo.2629595]. Angefangen von einer analogen zu einer digitalen Ära, hin zu einer semantischen Ära mit Veröffentlichung der Daten im Internet, befinden wir uns in einer Knowledge Ära, in der Wissensgenerierung durch die Maschine und Daten im Netz erfolgt. Das Netz ist jedoch voller unbekannter Daten: `modern unknown data dragons`.
Das Poster zeigt am Beispiel der RGZM NAVIS Schiffsdatenbanken Schritte und Herausforderungen des digitalen Wandels und zur Veröffentlichung von archäologischen Fachdaten in der Linked Data Cloud auf und stellt Möglichkeiten zur Wissensgenerierung durch die Beschreibung von Abbildungen und die Verschlagwortung jener mit Hilfe des Academic Meta Tool vor. Hierbei wird der Fokus insbesondere auf Möglichkeiten zum Vernetzen von Datenbeständen gelegt, womit aufgezeigt wird, wie hierdurch bereits Analysen implizit vorgenommen werden. Darüber hinaus wird zur Entwicklung einer `Archaeological Linked Data Cloud` die CAA Special Interest Group „Semantics and LOUD in Archaelogy“ vorgestellt, um den Datendrachen Einhalt zu gebieten.

Kontakt:

• Florian Thiery

  eMail: rse_AT_fthiery.de

Fernerkundungsmethoden zur Lokalisierung und Dokumentation von archäologischen Fundstätten bergen ein enormes Potential für die weiterführende kulturwissenschaftliche Untersuchung von menschlichen Hinterlassenschaften. Aufgrund der rasanten technologischen Entwicklung von satellitengestützten Fernerkundungsplattformen werden zunehmend Anwendungsbereiche erschlossen, die zuvor lediglich der Luftbildarchäologie vorbehalten waren. Wiederum ermöglichen inzwischen luftgestützte Aufnahmesysteme, allen voran die unbemannten Luftfahrzeuge, die Erfassung von Fundstellen mit einem Informationsgehalt, welches zuvor nur unter Verwendung von terrestrischen Aufnahmeverfahren, wie der Tachymetrie oder dem 3D-Laserscannen, möglich gewesen wäre.
In diesem Vortrag sollen die Arbeiten der Hochschule für Technik und Wirtschaft Berlin und der Süleyman Demirel Universität im Rahmen des Isparta Archaeological Surveys vorgestellt werden. Dabei wird ein besonderer Fokus auf den Bereich der UAV-Erfassung unterschiedlicher Typen von Fundstellen liegen. Entsprechend werden wichtige Aspekte der Flugplanung, die vor allem in alpinen Regionen besondere Anforderungen unterliegen, erläutert und auf die Verwendung unterschiedlicher sensorischer Erfassungssysteme, wie z.B. die Thermalfotografie, eingegangen werden. Zudem sollen die Herausforderungen und Ergebnisse der Prozessierung von mehr als 20.000 Digitalbilder zur Ableitung von topographischen Modellen und Orthobildern aufgezeigt und in Relation zum Nutzen für die weiterführende kulturwissenschaftliche Auswertung gesetzt werden.

Kontakt:

• Arie Kai-Browne
  Hochschule für Technik und Wirtschaft, Berlin

The upper Ica Valley, located in the Peruvian south central high mountains, is characterized by an outstanding, but mostly uncharted, archaeological landscape. The selected area encompass 44.160ha, ranging between 1150masl to 4200masl, mostly modified by terraces, settlements and semi-artificial wetlands. This region has been in permanent use since the Early Horizon Period (900-200 BC), with an enduring presence of agriculture and herding communities.
The survey data collection was a challenge, especially if compared with the west European conditions: steep slopes, poor road conditions and non-existential archaeological data prior the project. The short field season limited the inspected sites number, encouraging information gathered indoors. Using Qgis, a large scale survey through satellite imagery was possible (max. resolution 1:1.150). The classified data allowed correlating the settlement sites with the productive areas within a radius limit of 2 km, and later classified in eco-zones, in order to explore the vertical use of the land then and now. “Open layers” plugin, geo-processing, polygon centroids, and geometry tools of Qgis were used.
It was suggested a partial reconstruction of the local occupation processes and landscape modifications based on a possible land use distribution. This study was accomplished within the framework of the Cambridge University-led “One River Project / PIACI project”, which undertook the first systematic archaeological investigations of the area.

Kontakt:

• Diana Catalina Acosta Parsons

Wir arbeiten an einem Machine Learning Modell zur Identifizierung römischer Kaiser auf antiken Münzen. Dazu verwenden wir aktuell ein Bilderkennungsmodell auf Grundlage eines Convolutional Neural Networks. Das Training und die Tests wurden auf der Online Coins of the Roman Empire und der Corpus Nummorum Thracorum Datenbank ausgeführt. Unser Ziel ist es das Modell weiter zu verbessern.
Die Auswertung der bisherigen Ergebnisse unter Verwendung der vollständigen Münzvorderseite mit Porträt und Inschrift als Grundlage des Trainings, führt dazu, dass eine Münze mit Porträt teilweise oder vollständig anhand der Inschrift klassifiziert wird (trifft bei mehr als 50% der getesteten Münzen zu). Um dieses Problem zu lösen, haben wir die ML Methode der automatischen Erstellung einer Bounding Box angewandt. Hierbei lernt ein vortrainiertes Object Detection Modell durch einen weiteren Trainingsschritt den Porträtbereich einer Münze zu erkennen. Dafür haben wir ein auf einem Regional Convolutional Neural Network basierendes Modell für das Training und das Tool LabelImg zur Annotation benutzt.
Eine Herausforderung in diesem Rahmen ist es, das möglichst vollständige Porträt mit so wenig Inschrift wie möglich innerhalb der Box liegen zu haben. Auch der Umgang mit durch Abrieb beschädigte oder beim Prägevorgang verrutschte Porträts muss erlernt werden. Im nächsten Schritt sollen die Porträts innerhalb der Box ausgeschnitten werden und als neue Trainingsdaten für das Bilderkennungsmodell dienen.

Kontakt:

• Sebastian Gampe
  Goethe-Universität Frankfurt am Main
• Patrick Bonack
  Goethe-Universität Frankfurt am Main
• Karsten Tolle
  Goethe-Universität Frankfurt am Main

Mit sogenanntem „Predictive Modeling“ versuchen Archäologen schon seit langem, bislang unentdeckte Fundstätten (meist mit statistischen Methoden) zu lokalisieren – oder zumindest deren wahrscheinlichste Standorte.
In der Industrie halten neuerdings Verfahren der „Predictive Analytics“ Einzug: Mit „Deep Learning“ (kurz: DL) basierend auf Neuronalen Netzen wird versucht, Vorhersagen etwa zu Käuferverhalten oder Qualitätsthemen zu treffen. ML verdrängt dabei rasch bisherige statistische Verfahren wegen seiner oft besseren Trefferquote.
In diesem Projekt wird versucht, diese Methoden auf archäologisches Predictive Modeling anzuwenden. Dies ist möglich geworden, weil Fortschritte des DL auch die Anwendung auf die vergleichsweise kleinen Datenmengen in der Archäologie erlauben. Als Objekt einer Fallstudie dienen römische Villae Rusticae in den germanischen Provinzen. Basierend auf der Verteilung bekannter Villae in der Landschaft sowie weiterer Einflussfaktoren wie Nähe zu vermuteten Absatzmärkten ist ein DL-Modell im Entstehen, das weitere Villae vorhersagen soll (technisch basierend auf den Bibliotheken PyTorch (Facebook) und Fast.AI (Univ. San Francisco)).
Näher eingegangen wird dabei auf die erste Phase eines solchen DL-Projekts, das sogenannte „Feature Engineering“. Dabei wird untersucht, wie mit der notorischen Unschärfe archäologischer Daten und ihren Qualitätsmängeln umgegangen werden kann. Beispiele dafür sind Unsicherheiten bei der Lage römischer Straßen, Veränderung von Flussläufen oder der Einfluss nichtrömischer (hier meist keltisch-germanischer) Bauernhöfe.

Kontakt:

• Jürgen Landauer
  Ludwigsburg
  eMail: juergenlandauer_AT_gmx.de

In den Sommermonaten 2018 und 2019 führte das Archäologische Institut der Universität zu Köln eine Lehr- und Forschungsgrabung im Archäologischen Park Xanten durch. Diese Grabung wird in enger Kooperation mit der TH Köln durchgeführt und von der Fritz-Thyssen-Stiftung gefördert unter dem Titel: Peripheres Wohnen und Arbeiten in der römischen Colonia Ulpia Traiana – ein interdisziplinäres Lehr- und Forschungsprojekt im Archäologischen Park Xanten.
Im Rahmen eines Studierendenprojekts und unter Betreuung von Dozierenden der FH-Köln wurde für diese Grabung ein digitales Feldbuch neu entwickelt bzw. 2019 auch unter Feldbedingungen getestet.
Ziel unserer Arbeit im Rahmen dieses Projektes ist es, die bislang vorwiegend analoge und zweidimensionale Grabungsdokumentation in ein digitales und dreidimensionales Verfahren zu transformieren. Dazu wurden zwei Dokumentationsarten untersucht und verknüpft. Zum einen spielte dabei die geometrische und bildhafte Erfassung mit modernsten Vermessungsinstrumenten und Verfahren eine große Rolle und zum anderen die Erhebung der am Grabungsort aufgenommenen Informationen und Beschreibungen. Durch Erprobung der gängigsten Mess- und Aufnahmemethoden konnten wir bereits einen digitalen Leitfaden für die Erfassung von Grabungsstrukturen und Befunden während der aktiven Grabungsphase erstellen.
Parallel zu dieser Studienarbeit war es uns möglich die Anforderungen an eine Digitalisierung der vorwiegend papierbasierten Dokumentation einer archäologischen Ausgrabung zu ermitteln und in einem „digitalen Feldbuch“ umzusetzen. Das digitale Feldbuch besteht aus einem lokalen Server und mehreren Android-Geräten, die auf diesen über ein lokales Netzwerk zugreifen können.
Die Evaluierung der beiden digitalen Dokumentationsarten wurde im letzten Schritt des Projektes realisiert.
Wir haben dabei verstärkten Wert auf die Erarbeitung der Anforderungen einer digitalisierten Grabung gelegt und uns bewusst gegen den Einsatz von bereits bestehenden Systemen entschieden.
Im Rahmen der CAA in Wilhelmshaven möchten wir die Ergebnisse dieser Feldstudie sowie die genutzten Programme bzw. digitalen Verknüpfungen näher vorstellen. Ebenso möchten wir präsentieren, welche Ergebnisse bei der Untersuchung von Effektivität, Nutzerzufriedenheit und Gebrauchstauglichkeit im Vergleich zu hauptsächlich papierbasierten Systemen erzielt wurden.

Kontakt:

• Lukas Büsche
  Institut für Informatik, Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften, TH Köln, Campus Gummersbach
  eMail: informatik_AT_th-koeln.de
• Max Simon
  Institut für Informatik, Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften, TH Köln, Campus Gummersbach
  eMail: informatik_AT_th-koeln.de
• Jörn Richter
  Institut für Informatik, Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften, TH Köln, Campus Gummersbach
  eMail: informatik_AT_th-koeln.de
• Semiya Pape
  Institut für Informatik, Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften, TH Köln, Campus Gummersbach
  eMail: informatik_AT_th-koeln.de
• Stephanie Braun
  Archäologie der Römische Provinzen, Archäologisches Institut der Universität zu Köln
  eMail: arch-inst_AT_uni-koeln.de
• Sabrina Geiermann
  Archäologie der Römische Provinzen, Archäologisches Institut der Universität zu Köln
  eMail: arch-inst_AT_uni-koeln.de
• Stefan Pircher
  Archäologie der Römische Provinzen, Archäologisches Institut der Universität zu Köln
  eMail: arch-inst_AT_uni-koeln.de

Rezensionen sind ein traditionelles Element im Umgang mit wissenschaftlichen Fachbüchern: Sie informieren über wichtige Neuerscheinungen, sie bieten eine Inhaltsbeschreibung und vor allem eine Einordnung und Bewertung der Publikation durch eine Expert_in. Noch nicht etabliert sind entsprechende wissenschaftliche Kommunikationsformen bezogen auf Software, die bei der Generierung wissenschaftlich abgesicherten Wissens eine immer wichtigere Rolle einnimmt. In der bisweilen verwirrenden Welt der R-Pakete, QGIS-Erweiterungen und anderer archäologie-relevanter Software fehlt meistens die Vorstellung und Einordnung durch Fachwissenschaftler_innen.
So bleibt, wenn man von einer interessanten Neuigkeit überhaupt erfährt, nur das eigene Ausprobieren, was meist ein zeitaufwändiger Prozess ist, der zudem häufig nicht das erhoffte Resultat erbringt. Der Vortrag stellt Überlegungen zu einer speziellen Rezensionsrubrik in einer weit verbreiteten, etablierten, schnell agierenden und im Open Access zugänglichen Fachzeitschrift vor. Es ist vorgesehen, das Konzept mit der Community in einer von den Vortragenden vorstrukturierten Diskussion weiterzuentwickeln und zu einer Einschätzung zu gelangen, ob es für eine Rezensionsrubrik „Arch.IT“ Interesse und letztlich auch Autor_innen gäbe, und andererseits, welche Anforderungen an solche Rezensionen zu stellen wären.

Kontakt:

• Sophie C. Schmidt
  Archäologisches Institut, Universität zu Köln
• Kai-Christian Bruhn
  Institut für Raumbezogene Informations- und Messtechnik, Hochschule Mainz – University of Applied Sciences
• Frank Siegmund