Теңіз археологиясындағы терең су детекторларының рөлі

Геофизикалық түсіру технологияларындағы жетістіктер

Су тереңдігін өлшеу датчиктері бүгінгі күні біздің су археологиясы жұмысын жасауымызды түбегейлі өзгертті. Олар археолог-зерттеушілерге толқындардың астында жатқан заттар туралы жаңа көзқарас береді, себебі теңіздің түбінде өте нақты карталар жасайды. Бұл жетістіктің артында тұрған технологияларға көп сәулелі дыбыстық радиолокатор және жан-жақты сканерлеу дыбыстық құрылғылары сияқты құралдар жатады. Көп сәулелі дыбыстық радиолокатор археологтарға теңіз түбінің бетінің үш өлшемді толық кескінін алуға көмектеседі. Жан-жақты сканерлеу дыбыстық құрылғысы басқаша жұмыс істейді, бірақ сол дәл нәтижелі тәсілмен океанның түбіндегі үлкен аймақтарды сканерлейді және ертедегі цивилизациялардың қалдықтары болуы мүмкін әдеттен тыс пішіндер мен заттарды анықтайды. Бұл қазіргі заманғы әдістер арқылы сарапшылар судың астындағы құрылыстарды бұрынғыдан гөрі тиімдірек анықтап, зерттеулер жүргізе алады, яғни экспедициялар кездейсоқ іздеуге уақыт жоғалтпай, тек қажетті жерлерге ғана назар аударуы мүмкін.

Технологияның заттарды қалай өзгертетінін соңғы кезде табылған көптеген археологиялық қалаларды қарастырғанда көруге болады. Теңіз зерттеушілері бұл туралы бірнеше жыл бұрын айтты. Олар көп сәулелі және жан-жақты сканерлік гидролокаторлар сияқты құралдардың көмегімен су астындағы қалаларды бұрынғыдан гөрі әлдеқайда оңай табуға болатынын айтады. Бұл құралдар соңғы кезге дейін тым терең немесе бір жайлы өтпелі орындарды анықтауға мүмкіндік береді. Оңтүстік-Гамптон университетін мысалға келтірейік. Олардың тобы нақты осындай құралдарды пайдалануды бастағаннан кейін бірнеше жаңа қалалардың табылғанын ресімдеді. Қызықтысы, олардың қаншасы табылғаны ғана емес, сонымен қатар сол қалалардың қандай жағдайда екені де. Мұндай ақпарат ежелгі цивилизациялар туралы тарихшылардың әңгімелерін құрастыруға көмектеседі. Бұл құралдар әрі қарай жетіліп келе жатқан сайын біз толқындардың астында жасырылған тарихтың тағы да көп бөлшектерін таба беретін боламыз.

ЛСИ қолданулары: Құбыр үңгірлерінен бастап теңізді картографиялауға дейін

Құбырлар мен құймақтарды тексеру үшін бастапқыда жобаланған канализациялық тексеру технологиясы қазір күтпеген жерлерде, мысалы, теңізде пайда болып жатыр. Жер астындағы туннельдер арқылы жылжып өтетін бірдей камера жүйелері тар жағалау суларында да өте жақсы жұмыс істейді. Теңіз зерттеушілері осындай компактті бейнеалу жүйелерін дәстүрлі жабдықтар сыймайтын құлаған кемелер мен басқа да су астындағы орындарды тексеру үшін пайдалана бастады. Археологтар үшін бұл қымбат түсетін су асты кемелерін тартып алып келудің қажетсіз екенін білдіреді. Кейбір топтар тіпті жаңа құлаған кеме орындарын ашты, өйткені қазір соңғы қабаттардың төменгі бөлігінде жасырынып жатқан нәрсені көре алатын болды.

Ең соңғы бақылау технологиясы теңіз түбінің нақты карталарын жасауды жақсы меңгерді, ежелгі заттар мен су астындағы ғимараттарды табуға көмектеседі. Теңіз археологтары енді теледидарлық шоуларда көрінетін құбыр тазалау камераларының жетілдірілген нұсқаларын пайдаланып, үлкен су асты кеңістіктерін тексеріп, адамдар бұрын ешқашан болмаған заттарды көрсететін суреттерді түсіреді. Осылай ойлаңыз: құбыршылар құбыр ішіндегі бөгеттерді іздейтін сияқты, осындай жетілдірілген камералар зерттеушілердің теңіз түбінің әрбір бұрышына қарап, ежелгі қолданбалар мен ұмыт болған құрылыстардың жасырылған жеріне қарауға мүмкіндік береді, себебі олар тым терең немесе тек қана қолжетімді емес. Қызықтысы, осындай өзгертілген құбыр тазалау камераларының қаншалықты көп қызмет атқаратынында. Олар енді тек құралдар ғана емес, тарих бойы осы теңіздердің түбінде болған заттар туралы түсінікті түбегейлі өзгертіп отыр.

Заттарды анықтау үшін нейрондық желілер мен гиперспектрлік бейнелеу

Су астындағы археологиялық қалалардың спектрлік талдауы

Спектрлік бейнелеу су астында жасырылған заттардың химиялық құрамын анықтауда маңызды рөл атқарады, бұл археологтарға ештеңгені жұмсатпай-ақ су астындағы тарихты зерттеуге мүмкіндік береді. Әртүрлі заттардың жарықты әртүрлі толқын ұзындықтарында қалай шағылдыратынын қарастырған кезде ғалымдар сол заттардың құрамы мен шығу тегі туралы нұсқаулықтар алады. Marine Archaeology журналында жарияланған соңғы зерттеу осындай тәсілдің қаншалықты тиімді екенін көрсетті. Әдістердің бірі гиперспектрлік деректерді белгілі материалдармен сәйкестендіру үшін қолдану болып табылады, бұл бұрын белгісіз су астындағы бірнеше орындарды табуға көмектесті. Бұл технологияның маңыздылығы теңіз түбіндегі қарапайым заттар мен шын мәнінде адам жасаған ескерткіштерді ажырата білу қабілетінде. Қазіргі кезде көптеген сарапшылар біздің су астындағы мәдени қазыналарымызды қорғау үшін гиперспектрлік бейнелеуді тіпті болмаса да болмайтын құрал ретінде қарастырады. Бұл әдіс тау-кен жұмыстарын жүргізушілерге болашақ ұрпақтар үшін осындай маңызды орындарды сақтап қалу үшін қажетті ақпараттың әртүрлі түрін береді.

Нысанды сәйкестендіру үшін терең оқу модельдері

Жасанды нейрондық желілер археологтардың жұмысын істеу тәсілін өзгертіп жатыр, өйткені олар заттардың пішініне және олар шағып тұрған жарыққа қарап танып бөліп тұрады. Терең оқып үйрену жүйелері күрделі ақпаратпен жұмыс істеп, заттың түрін, сақталу күйін, кейде оның жасалған уақытын анықтайды. «Жасанды интеллект археологияда» деген журналда жарияланған зерттеу нейрондық алгоритмдердің классификацияны жақсартып, болжау жылдамырақ және дәлірек орындалатынын көрсетті. Кейбір сынақтар нейрондық желілердің су астындағы ортада жасалған сынақтарда заттардың 90%-дан астамын дұрыс анықтағанын көрсетті. Визуалды тексеру спектрлік талдаумен қосылса, осындай компьютерлік модельдер зерттеушілердің суға түспей-ақ батып қалған орындарды тексеруіне мүмкіндік береді, қиын су асты жағдайларында адамның қатысуымен байланысты қауіптерді азайтады. Нейрондық желілер арқасында теңіз археологиясы нақты алға жылжып, сарапшыларға бұрын болмайтын жаңа әдістермен су астындағы ескерткіштерді табу мен санаттауға көмектеседі.

Су астындағы зерттеулерге арналған құқықтық нысандар

BOEM-нің археологиялық есеп беру талаптары

Археологиялық тексерулерді теңізде зерттеу кезінде қалай жүргізу керектігі туралы Бюро океандық энергетикалық ресурстарды басқару (қысқаша BOEM) белгілі ережелер қабылдады. Бұл ережелер өте маңызды, себебі олар теңіз тарихының маңызды бөліктерін жаңғыртып алмайтындай қамтамасыз етеді. BOEM-нің есеп беру талаптарын орындау кезінде жұмыстар барысында су астындағы мәдени орындарға қандай әсер ететінін мұқият қарастыру қажет. Әдетте бұл жер астындағы қазба жұмыстары басталмас бұрын қандай да бір есепті тапсыру қажеттілігін білдіреді. Мұндай жоспарлау ескі кеме қалдықтары мен басқа да субмерсиялық ескерткіштерді зақымданудан сақтауға көмектеседі. Бұл ережелерге бағыну тек жақсы тәжірибе ғана емес, сонымен қатар теңіз тарихының құнды бөліктерін сақтап, дайверлер мен тарихшылар үшін болашақта зерттеу жасауға мүмкіндік береді.

NHPA 106-тармағының стандарттарына сәйкес келу

Ұлттық тарихи сақтау туралы 106-бап су астындағы археологиялық заттарды табу мен қорғаудың өте маңызды бөлігі болып табылады. Бұл баптың негізгі мәні - мәдени тұрғыдан маңызды су астындағы орындарды бұзуы мүмкін жобаларды бастамас бұрын жан-жақты талқылау процесінен өткізу керектігін талап етеді. Солтүстік Каролина жағалауында USS Monitor кемесінің қалдықтарының табылуы осы 106-бап талаптарының арқасында мүмкін болды. Су астындағы жобалармен айналысатын топтар ережелерді қатаң сақтап, сақтау жоспарларына нақты күш салса, нәтижесінде біздің ортақ тарихымызды қорғап қана қоймай, сонымен қатар зерттеулерді жалғастыруға мүмкіндік береді. Ұлттық тарихи сақтау туралы заңнама аясында өткен жерлердің тарихи құндылықтарын бұзбай зерттеу мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

Теңіз түбіндегі құбыр өткізу жолдарын тексеру әдістері

Су астындағы инфрақұрылымды бақылау үшін YOLOv4-ті бейімдеу

YOLOv4 жаңадан қолданыс тапқан жерде - уақытылы түрде су астындағы құбырларды бақылау, бұрынғы әдістер қиыншылық келтіретін жерлерде де тексеру мүмкіндігін береді. Нысандарды тану жүйесі ретінде басталған зат, су астындағы құбырлардың бөліктерін қанағаттандырарлық дәлдікпен анықтау үшін өте пайдалы нәрсеге айналды. Бәрібір су астындағы тексерулер - сынған жарықтар мен лай сулар сияқты әртүрлі қиыншылықтармен толық, бірақ YOLOv4 осындай мәселелерді өте жақсы шешеді. «Терең оқыту әдісі: су астындағы құбырлардың суреттерінде нысандарды тану» атты мақалада бұл модельдің орташа дәлдігі шамамен 94,21% құрайтыны және тез анықтаулар жасау бойынша басым көпшілік бәсекелестерден асып түсетіні хабарланып отыр. Су астындағы инфрақұрылымдарды ұстап тұру компаниялары үшін бұл әрбір тексерім жасау үшін қымбат тұратын жүзушілерге немесе сүңгуірлерге сүйенбей-ақ, жөндеу жұмыстарын дәлірек жоспарлау мен жалпы қауіпсіздікті сақтау мүмкіндігін білдіреді.

Акустикалық машиндық оқыту арқылы су жіберу орнын анықтау

Акустикалық сигналдарға машиндық оқыту қолдану бізге теңіз түбіндегі құбырлардағы ақауларды табудың жақсы сезгіштігін қамтамасыз етеді және бұл дәстүрлі әдістерге қарағанда анағұрлым тиімді. Әлі де пайдалы ақпарат тасымалдайтын, сонымен қатар теңіз жануарларының өміріне кедергі жасамайтын су астындағы дыбыстық толқындар бақылау үшін ең жақсы таңдау болып табылады. Бұл сигналдарды компьютерлік бағдарламалар талдайды, сол ақаулар ағып кетуі мүмкіндігін білдіретін дұрыс емес жерлерді анықтайды. Жақында «Жер асты құбырларынан алынған нақты акустикалық деректер негізінде модельдерін оқытқан кезде ғалымдар жақсы нәтижелер көрсеткен Жер асты құбырларынан алынған нақты акустикалық деректер негізінде модельдерін оқытқан кезде ғалымдар жақсы нәтижелер көрсеткен теңіз технологиялары туралы журналда жарияланған зерттеу құбырлардағы ақауларды табудың жақсы әдісі екенін көрсетті. Бұл әдістер міндетті түрде проблемаларды тез табуға көмектесетінмен қатар, экологиялық зиян мен операторлар үшін қымбат тұратын үзілістерді де азайтады. Болашақта құбырлардың жағдайын үздіксіз бақылау мүмкіндігі осындай жетілдірулер арқасында пайда болды, бірақ теңіз экожүйелерін қорғау мәселесіне назар аударатын көптеген компаниялар үшін барлық теңіз инфрақұрылымдары бойынша осындай жүйелерді енгізу әлі де қиындық туғызады.

Теңіз ресурстарын қорғау бойынша жаңа технологиялар

IoT датчиктерінің тексеру камераларымен интеграциясы

Интернет заттары технологиясын су астындағы тексеру камераларымен бірге пайдалану теңіз ресурстарын басқару тәсілін өзгертіп жатыр. Бұл IoT датчиктері әлдеқайда кеңейтіп береді дренажды камера мүмкіндіктерін, қамтамасыз етеді нақты уақытта бақылау және деректерді тікелей жіберу арқылы, сондықтан операторлар жылдам әрекет ете алады қажет болған жағдайда. Теңіз ресурстарын басқару үшін бұл не нәрсені білдіреді? Бұл бізге мүмкіндік береді бақылау жүргізу үшін дренаждар мен әртүрлі су асты объектілерінде әлдеқайда тиімдірек әдіспен. Екі технологияны біріктіргенде операторлар алыста бақылау жүргізе алады теңіз экожүйесін, уақытылы анықтау проблемаларды қалыптыдан әлдеқайда ерте және шешім қабылдауға үлгереді проблеманы шешуге дейін, соған байланысты теңіз тіршілігіне зиян келмес бұрын. Осындай тәсілді пайдалану қол жетімді етеді тұрақты жасыл басқару тәсілдерін және әлдеқайда нақты ақпарат алуға мүмкіндік береді су жүйелерінде не болып жатқаны туралы.

Алаңды сақтау болжамы үшін алдын ала талдау

Болжау аналитикасы су астындағы археологиялық орындарға қауіп төндіретін мәселелерді уақытынан бұрын анықтау үшін өте пайдалы болып табылады, сондықтан сақтау бригадалары зиян келтіру орын алғаннан кейін емес, алдын ала әрекет ете алады. Әртүрлі дерек көздерінен жиналған барлық ақпаратты қарастырғанда, осындай аналитикалық құралдар сезімтал аймақтардың айналасында тарихи орындарға зиян келтіруі мүмкін біртіндеп өңделу үлгілерін немесе күтпеген адамдар әрекеттерін анықтауға көмектеседі. Әртүрлі теңіз ортасында осы тәсілдің тиімділігін дәлелдейтін зерттеулер бар. Мысалы, Тұңғыш Қатты Риф жағдайында болжау модельдері бетінде көрінетін өзгерістер пайда болғаннан бұрын қауіпті өзгерістерді белгілеген, сарапшыларға қорғаныс шараларын жүзеге асыру үшін қосымша айлар ұттырмақшы болды. Ешбір жүйе кемелсіз емес, бірақ осындай технологиялық жетістіктер біздің су асты мұраларымызды дәстүрлі әдістерге қарағанда әлдеқайда жақсы қорғауға көмектеседі және теңіздегі мәдени мүліктерді басқаруды келесі жылдарға қарай қоршаған ортаны қорғауға бағытталған әдістерге жетелейді.