АГИС Археограф

Внешний вид системы «Археограф» в интерфейсе пользователя QGIS 2.18

«Археограф» позволяет проводить предварительную оценку необходимости и объема археологических работ перед началом строительства на участках землеотводов, а также создавать актуальные археологические карты Петербурга и области уточнять и обосновывать границы археологических памятников.

  Разработанная система характеризуется гибкой инфраструктурой пространственных данных и является многоуровневой ГИС, обобщающей данные исследований за более чем 10 лет работы.

Методические основания разработки

Одним из наиболее актуальных вопросов в археологии является создание электронных археологических карт. В условиях интенсивного хозяйственного освоения все больших территорий актуальность разработки и создания региональных археологических информационных систем по археологическим памятникам значительно повышается. Сложность состоит в отсутствии единого алгоритма полноценного описания археологического памятника и связанной с ним дополнительной информации.

Между тем, развитие сетевой составляющей ГИС-систем, и наших методических подходов к организации учета и охраны культурного наследия, неизбежно подводит нас к выработке общих формализованных подходов для учета первичной информации об археологических памятниках и полевых работах. Общие базовые параметры вполне укладываются в несколько десятков полей электронной системы. Это касается как самих археологических памятников, так и другой, относящейся к ним метаинформации (например, шурфы, раскопки, исследователи, обследованные участки и прочее). Техническая реализация подобной ГИС-системы не столь сложна как выработка ее проектной модели с разделением на информационные блоки и организацией прав доступа.

Система в идеальном виде содержит два блока информации: охранно-учетный (официальный) и исследовательский. Первый блок, по сути, археологический кадастр и должен быть полностью реализован на уровне региональных органов охраны памятников, поскольку они в первую очередь заинтересованы в четко структурированной картине учетной информации: упорядоченные и понятные названия памятников, их местоположение, состояние и границы, обследованные участки, шурфы, охранные документы и т.д. Эти данные должны иметь официальный статус (как Публичная кадастровая карта) и быть доступны госорганам и профильным археологическим организациям. Однако вопрос степени доступа на фоне развития бесконтрольного металлопоиска и грабительского уничтожения памятников остается сложным и нерешенным.

Второй, исследовательский блок, содержит информацию более глубокого описательного и классификационного характера (описи находок, датировки C14, результаты ДНК анализов и т.д.) и доступную на уровне археологических исследовательских организаций. Причем для исследовательского блока учетный выступает в роли связанного первичного. Таким образом, новая первичная информация (напр., учтенные памятники) в исследовательском блоке отображается после внесения ее в учетном блоке. Локально, на уровне индивидуального пользователя, можно создавать связанные с основной системой индивидуальные классификационные таблицы или другие материалы. Техническая реализация подобной ГИС-системы не столь сложна как выработка ее проектной модели с разделением на информационные блоки и организацией прав доступа.

Схема данных БД, лежащая в основе системы «Археограф»

Многолетние исследования ИИМК РАН в этом направлении привели к созданию АГИС "Археограф" - успешно работающего прототипа подобной системы по археологическим памятникам Ленинградской области.

Рабочий интерфейс системы «Археограф» с открытой карточкой описания памятника

История проекта

Программа разрабатывалась специалистами ИИМК РАН с 2003 года. Основной код был написан московским студентом Ренатом Галеевым на Delphi 7, скрипт связи с MapInfo - на mapbasic, скрипт связи с MS Word - на Visual Basic for Applications. Весьма обширная структура информационных разделов и полей в полной мере описывала сведения об археологических памятниках, включая их расположение, типологию, характеристики, архивные материалы и публикации. Географическое местоположение археологического памятника хранилось в базе данных в виде пары координат в формате dd.dddddd (WGS84). Удобная система поиска позволяла создавать выборки памятников и выводить их в виде точечных объектов в разные слои на карту в MapInfo для последующего анализа. Скрипт связи с MS Word позволял на основе готового шаблона выводить полный отчет об археологическом памятнике в файл «.doc». Функционал системы позволял описывать каждый археологический памятник по 160 полям, включая архивные сведения и библиографию, и взаимодействовать с ГИС.

Актуальная версия системы

Развитие геоинформационных систем и их археологических приложений требовало принципиального обновления программной и методической части системы. С 2017 года ведется разработка новой, серверной версии Археографа.

Cистема управления базой данных (СУБД) основана на открытом программном обеспечении PostgreSQL с расширением поддержки пространственных данных PostGIS, и является корнем всей системы, обеспечивая хранение и быстрый доступ к данным. Интерфейс пользовательского и административного доступа к информации в базе данных решен средствами открытой настольной ГИС-платформы QGIS в виде специально созданного и настроенного файла проекта QGIS. С 2018 года на базе открытого ПО GeoServer и Leflet в локальной сети ИИКМ РАН также организован вывод облегченной версии данных непосредственно из базы данных на веб-карту в режиме онлайн.

Сформированная к настоящему времени основная структура данных включает более 26 связанных таблиц для участков обследования, полевых работ, Открытых листов, шурфов, раскопов, памятников и отчетной документации, насчитывающих более 250 описательных полей. Функции вычисления площадей, координат объектов, административного расположения памятников, ближайших к участку землеотвода памятников, координат поворотных точек автоматизированы средствами PostgreSQL и PostGIS. В то же время, богатый функционал современных ГИС-систем (QGIS, ArcGIS, MapInfo и др.) позволяет анализировать получаемые из базы данных сведения с возможностью вывода на печать в виде отчетов и карт требуемой формы и обмениваться онлайн информацией на уровне WMS слоев и т.д.

Рабочий интерфейс системы с выведенными трассой обследования, заложенными шурфами и ближайшими известными памятниками.

К настоящему времени сформирована основная структура данных и принципы работы системы, запущена полностью работающая серверная ГИС, активно используемая сотрудниками ИИКМ РАН и Органами охраны памятников при проведении охранных археологических работ. Следующим шагом этой работы видится создание методических оснований для выработки шаблона (стандарта) описания археологических объектов. Разработчики ИИМК РАН последовательно выступают с предложением к археологическому сообществу провести совместную ревизию готовых наработок и сосредоточиться на выработке такого информационного шаблона (стандарта). Единый информационный шаблон (стандарт), реализованный в виде программного продукта, весьма востребован как среди научного сообщества, так и среди организаций по охране памятников, являясь, по сути, необходимым общим знаменателем при создании Археологической карты России.

Практическое применение системы «Археограф» в работах охранных археологических исследованиях

На настоящий момент одним из основных практических приложений системы является её использование в подготовке и учете охранных исследований и мониторингов. Для примера, приведем систему работы с получаемыми в векторном формате файлами землеотводов.

Все присылаемые для оценки объемов работ землеотводы проходят визуальную и программную подготовительную обработку для формирования границ Участка обследования. Разрозненные фрагменты полос землеотвода объединяются в общий контур землеотвода и формируют итоговый Участок обследования. Далее Участок подключается к информационной системе «Археограф» и анализируется его местоположение относительно известных археологических объектов и просчитывается необходимый объем полевых работ и перечень охранных мероприятий.

Границы участка обследования в КАД-программе и в системе «Археограф»

 В случае заключения договора в качестве приложения к нему формируется иллюстрация места расположения, согласованного с заказчиком площадного или линейного Участка обследования с перечнем поворотных точек землеотвода. Этот же контур Участка в электронном формате (kml, dxf или др.) вместе с остальной необходимой документацией передается работающему в поле исследователю. Он, в свою очередь, загружает полученный файл в ручную GPS или другое, предпочитаемое мобильное устройство, в которое предварительно подгружены заранее подготовленные при помощи «Археографа» слои исторической картографии и векторные данные об известных ближайших памятниках и приступает к полевым работам.

Участок обследования (выделен желтым), готовый к передаче исследователю.

Снимок экрана iOS GIS-приложения MapPlus v2.8.11.1 (Duwei Technology Ltd.) c показанными участком землеотвода, точками фотосъёмки, шурфами и выявленными объектами.