'Celtic Fields' – Stiefkinder der Archäologie
Spuren urgeschichtlicher Beackerung in West-, Mittel- Nord- und Osteuropa: Gelände-Laserdaten darstellen
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An drei Beispielen wird gezeigt, wie ich die Laserdaten für eine optimale Darstellung der vergleichsweise schwach ausgepägten 'Celtic Fields' umrechne. Dabei arbeite ich mit meiner persönlichen (ziemlich veralteten) Programmausstattung, die allerdings unter heutigen Bedingungen kaum mehr bezahlbar wäre: überwiegend Global Mapper und Surfer. Ersteres konnte ich 2013 noch für 300.- € erwerben, heute kann das (erheblich erweiterte) Programm nur noch für einen vielfachen Betrag pro Jahr geleast werden. Bei Surfer benutze ich nur ein Funktionspaket der viel älteren Version 6. Im übrigen sei auf die freien Programmpakete LiVT von Ralf Hesse oder RVT von Žiga Kokalj u. a., die bei geeigneten Einstellungen brauchbare Ergebnisse für 'CelticFields' und vergleichbare Strukturen erzielen können. Vor allem LiVT tut sich bei der Berechnung größerer Flächen schwer (10 qkm und mehr Berechnungsfläche kommt für 'Celtic Fields' durchaus nicht selten vor).

Erkannt habe ich 'Celtic Fields' fast immer in der schattierten Reliefansicht bei geeigneten Einstellungen (flacher Azimut, wechselnde Beleuchtungsrichtungen von NW bis NE, geeignete Überhöhungseinstellungen). Dabei gibt es eine Reihe von Problemen: Feinere lineare Sturkturen können im Datenrauschen verschwinden oder dann, wenn sie parallel zur Beleuchtungsrichtung liegen, unsichtbar werden. Vor allem in stark reliefiertem Terrain wie in jungeiszeitlicher Niedertaulandschaft oder im Bergland gibt es das Problem, dass die beleuchteten Hangseiten stets zu hell und die unbeleuchteten Hangseiten viel zu dunkel dargestellt werden.

Beispiel 1: Außelbeker Gehege, Angeln, Schleswig-Holstein

Das Außelbeker Gehege als Reliefansicht (links aus NW 335°, rechts aus NE 30°). Der Vergleich ergibt, dass lineare Strukturen, die genau in Beleuchtungsrichtung liegen, (fast) verschwinden. Die Landschaftsstruktur wird in beiden Ansichten deutlich.

Den Problemen mit den Reliefansichten kann man z. B. dadurch abhelfen, dass man einen gewichteten gleitenden Mittelwert der Datenmatrix berechnet und diesen von den (ggf. etwas geglätteten) Originaldaten abzieht. Grundsätzlich führt diese sog. Difference map zu erneuten Problemen: Um jeden kleinen Hügel wird automatisch eine Art Ringgraben erzeugt, und jede runde Eingrabung erhält einen 'Ringwall'. Dies ist unvermeidbar und muss bei der Interpretation der umgerechneten Daten stets bedacht werden. Besonders betrifft das sehr stark ausgeprägte 'Celtic-Fields'-Randwälle oder Böschungen, die dann stets von einem 'Graben' begleitet erscheinen. Im Bergland z. B. kommt noch störend hinzu, dass bei den Mittelwertsberechnungen Kuppen immer ein wenig zu tief und Mulden immer ein wenig zu hoch ausfallen. Dazu habe mir ich einen Korrekturbetrag ausgedacht, wozu ein nochmaliges Glätten des gleitenden Mittelwertes mit den gleichen Parametern erfolgt. Die Differenz der beiden Mittelwerte wird, multipliziert mit einem Faktor, dem ersten gleitenden Mittelwert zugeschlagen.             

Difference Maps des Außelbeker Geheges, ohne Hillshading nur farbcodiert, links ungeglättet ohne Korrekturbetrag, rechts leicht geglättet mit Korrekturbetrag.

Die beiden Grafiken zeigen deutlich die Überlegenheit der rechten Grafik, in der zunächst eine leichte Glättung vorgenommen wurde und anschließend der oben genannte Korrekturbetrag eingerechnet wurde. Allerdings entstehen durch die Glättung eher mehr oder weniger punktförmige Artefakte, die in der rechten Grafik vor allem im Osten und in Nordwesten zu erkennen sind. Moderne sehr schmale Strukturen wie Knickwälle dominieren nicht mehr. Der unberechnete Rand rechts ist durch die zuätzlichen Glättungsberechnungen größer geworden. Die Farbcodierung (Shader) ist übrigens unsymmetrisch, im positiven Rotbereich viel empfndlicher als im negativen Blaubereich. Das bedeutet, dass leicht eingetiefte Strukturen wie moderne Holzrückegassen usw. eher verschwinden. In der Praxis wird aus einem Satz von gleichartigen Farbcodierungen über einen gestaffelten Höhenbereich jeweils die am günstigst erscheinende Codierung ausgesucht.

Links: Aus dem 30°-Reliefbild oben links und der Grafik darunter wurde durch Bildbearbeitung, Multiplizieren diese meiner Meinung nach optimale Grafik gewonnen, die auch noch die Struktur der Landschaft erkennen lässt.  Rechts die geglättete Difference Map mit Korrekturbetrag in Reliefdarstellung nur zur Information.

Beispiel 2: Las Marysieńka bei Głubczyce, Schlesien, Polen

Reliefgrafik mit zwei Überhöhungseinstellungen. Links ist der Wert deutlich zu hoch eingestellt.

Zwei Versionen der Difference Map (nur farbcodiert, ohne Hillshading): Links ungeglättet ohne Korrekturbetrag, rechts leicht geglättet mit Korrekturbetrag. Rechts ist die Landschaftsstruktur verloren, aber die schwachen Parzellenstrukturen sind recht deutlich geworden.

Die beiden rechten Grafiken sind durch Multiplizieren kombiniert und meiner Meinung nach so ideal, wie auch ein Vergleich mit einem publizierten Bild (rechts, nach Krupski u. a.) zeigt. Sowohl die Spuren ehemaliger Landwirtschaft wie auch die beiden vermutlich kujawischen Langbetten nördlich des von NE nach SW verlaufenden Weges wie auch die Gruppe kleiner Grabhügel auf dem mittleren Rücken im Norden werden deutlich. Die leichten blauen Schatten um die kujawischen Langbetten sind allerdings keine echten Eintiefungen, sondern nur ein Effekt der Berechnung.

Beispiel 3: Silkeborg-Vesterskov, Jütland, Dänemark

Das durchschnittlich nach Südosten geneigte Gelände ist in der 315°-Ansicht zu dunkel. Günstiger ist die 45°-Ansicht rechts.

Erneut zwei Versionen der Difference Map (nur farbcodiert, ohne Hillshading): Links ungeglättet ohne Korrekturbetrag, rechts leicht geglättet mit Korrekturbetrag. Rechts ist die Landschaftsstruktur verloren, aber die Parzellenstrukturen sind ungleich deutlicher als links geworden, ideal in dem wild bewegten Gelände...


...und hier das meiner Meinung nach sehr klare kombinierte Resultat.

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