考古学におけるリモートセンシング技術は、考古学研究で利用可能な技術的および方法論的ツールセットのますます重要な構成要素となっています。[ 1 ]リモートセンシング技術を使用することで、考古学者は従来の考古学的発掘技術では得られない独自のデータを明らかにすることができます。
考古学的調査に用いられるリモートセンシング手法には、以下のようなものがある。
地中レーダーや磁気探査などの地上ベースの地球物理学的探査手法も、考古学的画像化に用いられます。これらはリモートセンシングに分類されることもありますが、通常は独立した分野として扱われます(地球物理探査(考古学)を参照)。
衛星考古学は、高解像度の衛星と熱赤外線機能を利用して、地表から約1メートル程度の深さにある潜在的な遺跡を特定する、考古学の新興分野です。[ 2 ]これらの衛星が使用する赤外線は可視光よりも波長が長いため、地表を透過することができます。その後、衛星リモートセンシングを専門とする考古学者が画像を取得して処理し、地表のわずかな異常を見つけ出します。
土壌、植生、地質、そして文化的に重要な可能性のある人工構造物といった地形の特徴には、多波長衛星が識別に役立つ特有の特徴があります。衛星は、肉眼では見えない土壌や植生の下に人工構造物があるかどうかを示すために、その地域の3D画像を作成できます。市販の衛星は0.4m~90mの解像度を持ち、エジプト、ペルー、メキシコなどの古代遺跡とその関連施設のほとんどを見ることができます。考古学者たちは、今後数十年のうちに解像度が向上し、地表下に埋もれた陶器の破片一つ一つにズームインできるようになることを期待しています。
衛星考古学は、都市化、略奪、地下水汚染といった脅威に直面する変化の激しい世界において、潜在的な考古学的遺跡を非侵襲的にマッピングおよび監視する手法です。しかしながら、考古学における衛星は、主に広範囲の調査と集中的な発掘のためのツールとして用いられています。すべての考古学プロジェクトは、潜在的な発見を検証するために地上調査を必要とします。
メソアメリカのマヤ研究において、リモートセンシングを用いた最も著名な研究のいくつかが行われている。グアテマラ北部のペテン地方は、リモートセンシング技術が非常に有効であることから、特に注目されている。ペテン地方は森林が密集した地域で、近代的な集落やインフラが整備されていない。そのため、調査が非常に困難であり、リモートセンシングはこの研究課題に対する解決策となる。この地域におけるリモートセンシング技術の活用は、考古学者にとってこれらの手法が持つ応用例の好例である。ペテン地方は、丘陵地帯でカルスト地形が広がり、森林が鬱蒼と茂る景観であり、野外考古学者にとって大きな障壁となっている。リモートセンシング技術の登場により、この地域とその住民に関する膨大な情報が明らかになってきた。
ペテン地方は、マヤ文明の景観の中でも、生活するのが最も困難な場所の一つと言えるでしょう。生活様式や関連する問題に関する疑問が、マヤ人が発達させた複雑な適応を理解するために、リモートセンシング手法を推進してきました。[ 3 ]リモートセンシング手法は、遺構、貯水槽、神殿を発見する際にも非常に有用であることが証明されています。考古学者は、こうした遺構に関連する植生の差異を特定してきました。リモートセンシングの登場により、考古学者はジャングルを訪れることなく、樹冠の下に隠された遺構を特定し、研究することができるようになりました。
マヤ研究におけるリモートセンシング利用の先駆者は、NASAの考古学者トム・セバー氏で、マヤ遺跡の発見や土手道(サクベオブ)や道路のマッピングにリモートセンシングを応用している。セバー氏は、集落のパターン、人口密度、社会構造、コミュニケーション、交通手段の解明にリモートセンシングが非常に役立つことを強調している。[ 4 ]セバー氏はグアテマラ北部のペテン地方で多くの研究を行っており、同氏と研究チームは衛星画像とGISを使用して、古代マヤ人が都市や集落を結ぶために建設した未発見の道路や土手道をマッピングしている。これらの景観遺物は、これらの土手道が地上からは見えないため、リモートセンシングを使用する利点を示している。これらの形状をマッピングすることで、セバー氏は新しい遺跡を発見し、古代マヤ人のコミュニケーションと交通手段をさらに解明することができる。セバー氏と彼のチームは、森林破壊に関するデータを収集するためにもリモートセンシング手法を使用している。ペテンの熱帯雨林は大規模な森林破壊を受けており、セバーのリモートセンシングはこの問題を理解し、食い止めるための新たな手がかりとなる。森林破壊の速度を監視することは重要な生態学的価値を持つだけでなく、リモートセンシングを用いることで景観の変化を検出できる。植生被覆や土壌地理、土地利用パターンの変化、およびそれに伴う文化的多様性の観点から景観の変化の大きさを測定することで、考古学者は人為的な景観改変の減少率と傾向を把握することができる。[ 5 ]
運河や灌漑システムの地図作成には多くの注目が集まっている。[ 6 ]合成開口レーダー(SAR)はこの研究において特に有用であることが証明されている。SARは地上の線状および幾何学的特徴に感度を持つレーダーの一種である。[ 4 ]また、グラウンドトゥルースと呼ばれる手法、つまり調査対象地域を実際に(徒歩で)訪れてデータを検証し、解釈に役立てるプロセスを含めることも重要である。このプロセスを支援するためにGPSがよく使用される。
マヤ文明の研究では、地上の地球物理学的調査方法も用いられてきました。チチェン・イッツァを含む多くの遺跡で、地中レーダー(GPR)による調査が行われています。GPR調査により、そうでなければ見過ごされていたであろう埋もれた土手道や構造物が発見されています。[ 7 ]
セバーの研究目標の一つは、西暦1千年紀末までに中央低地地域の多くのマヤ文明の中心地が比較的急激に衰退した現象、いわゆる「(古典期)マヤ文明の崩壊」を理解することである。セバーの研究は、通信・輸送システムに関するもので、土手道や道路の建設・維持を支える広範な社会インフラの存在を示唆している。研究者たちは衛星画像を用いて運河や貯水池を地図上に描き出すことに成功した。これらは、マヤ文明の人口密度が最も高かった時期における文化的な適応の一端を示している。古典期最盛期には、マヤ低地の人口は農村部で1平方マイルあたり500~1300人、都市部ではさらに多かった。これはこの地域の収容能力をはるかに超えているが、何世紀にもわたる適応の成功の結果である。他のデータによると、古典期末までにマヤ文明はすでに熱帯雨林の大部分を伐採していた。古代マヤ人がこのカルスト地形にどのように適応したかを理解することで、ペテン地方の現代の人々が現在直面している現代の生態学的問題の解決策が見えてくるかもしれない。これは、生物多様性と文化的多様性にさらに大きな損害を与えている人が少なくなったことを除けば、ほぼ同じである。[ 8 ]セバーは、マヤの崩壊は主に生態学的災害であったと考えている。森林破壊率と傾向を検出することで、これらのプロセスがマヤにどのような影響を与えたかを理解することができる。LiDARは密集した熱帯の樹冠を透過できるため、マヤの研究に重要な貢献をしてきた。LiDARは2009年にベリーズのカラコル遺跡に適用され、ジャングルに覆われた印象的な記念碑的複合体を明らかにした。[ 9 ] [ 10 ]
ペルーでは、ニコラ・マシーニが率いるイタリア国立研究評議会(CNR)の科学調査団が、遺跡の発見と考古学的遺産の保護の両方に衛星画像を使用することで重要な成果を上げました。特に、クイックバード画像を処理することで、カウアチ儀式センター近くのナスカ川の川床(ペルー南部)にピラミッドを含む大規模な埋没集落が発見されました。[ 11 ]密かに発掘が行われているランバイエケ地域(ペルー北部)でも、考古学的略奪のマッピングと監視に衛星画像が使用されています。[ 12 ]
柱のイラムは、アラビア半島にある失われた都市(または失われた都市を取り囲む地域)です。1980年代初頭、イラムの歴史に関心を持つ研究者グループは、NASAのリモートセンシング衛星、地中レーダー、ランドサット計画のデータ、スペースシャトル・チャレンジャーから撮影された画像、そしてSPOTデータを用いて、古いラクダの隊列ルートとその合流地点を特定しました。これらの道は、紀元前2800年頃から紀元前100年頃にかけて、乳香の交易路として使われていました。
オマーンのドファール地方のある地域が、失われた文明の前哨基地の可能性のある場所として特定されました。冒険家のラヌルフ・ファインズ、考古学者のジュリス・ザリンズ、映画監督のニコラス・クラップ、弁護士のジョージ・ヘッジズを含むチームが、数回の調査旅行でその地域を偵察し、アッシュ・シサールと呼ばれる井戸に立ち寄りました。[ 13 ]このオアシスの近くには、以前は16世紀のシサール砦として特定されていた場所がありました。発掘調査により、より古い集落が発見され、遠くから交易された遺物が見つかりました。この古い砦は、砦の水源として機能していた大きな石灰岩の洞窟の上に建てられていたことが判明し、イラムへの交易路上の重要なオアシスとなっていました。砦の住民が地下の水を消費するにつれて、地下水位が低下し、洞窟の石灰岩の天井と壁が乾いてしまいました。水の支えがなければ、洞窟は崩壊の危険にさらされていただろう。そして、西暦300年から500年の間に実際に崩壊し、オアシスを破壊し、水源を覆い隠してしまったようだ。
その後、ジュリス・ザリンス博士によって4回の発掘調査が行われ、イラムの祖先とされる建設者たち、アードの人々の歴史的な存在が明らかになった。
考古学者のサラ・パーカック博士は、宇宙考古学と市民科学の活用に関するTEDトークで説明されているように、衛星を使って地中の遺跡を探しています。パーカック博士はこれらの衛星を使って、エジプトのナイルデルタにある失われた集落、墓、ピラミッドを探しています。[ 14 ] [ 15 ]また、古代ローマ帝国のさまざまな地域でいくつかの重要な遺跡を将来的に特定しています。[ 16 ] [ 17 ]
イスラエルの研究者チームは、ミューオンイメージングとライダーを組み合わせて、イスラエルのエルサレムの地下構造をマッピングした。[ 18 ]