Digitale Grabungsdokumentation in Sachsen aus grabungstechnischer Sicht

Workshop „Digitale Grabungsdokumentation – objektiv und nachhaltig“, Dresden 01.- 02.02. 2018

❙ Kernaufgabe der archäologischen Denkmalpflege ist der Schutz und Erhalt der archäologischen Bodendenkmale. Eine Ausgrabung erfolgt nur als „Rettungsgrabung“.

❙ Ziel: Dokumentation der akut von Zerstörung bedrohten archäologischen Substanz.

❙ Kein zeitlich und räumlich begrenztes Forschungsprojekt, sondern eine Vielzahl höchst unterschiedlicher Ausgrabungen.

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Dies erfordert eine hohe Flexibilität bei der Wahl der Dokumentationsmethoden!

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Hauptbestandteile der Dokumentation

❙ Befundbeschreibungen

❙ Fotografien

❙ Maßstabsgetreue Dokumentation

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Methoden zur Maßstabsgetreuen Dokumentation

❙ Handzeichnung

❙ Tachymetrisches Aufmaß

❙ Fotogrammetrie (Einzelbildentzerrung, „3D-Fotogrammetrie“)

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Erfassung der Geometrie der Befunde

Handzeichnung❙ 2D, punktweise Höhenwerte

❙ Befundgrenzen

❙ Steingerecht

❙ Codierte oder realistische Kolorierung zur Darstellung von Sediment und Material (z.B. Gesteinsarten)

❙ Darstellung von Sedimentänderungen innerhalb des Befundes

❙ Einschlüsse im Sediment (Holzkohle, Rotlehm, Steine)

❙ Anmerkungen möglich

| 9. Februar 2018 | Dipl.-Ing. (FH) Christof Schubert10 Zeichnungen; O. Spitzner, Petermann

Tachymetrisches Aufmaß (AutoCAD mit TachyCAD)

❙ „live-Messung“

❙ Stationierung, Absteckung, Netzmessung über TachyCAD

❙ Verwaltung der Festpunkte in AutoCAD

❙ 3D

❙ Befundgrenzen und Drahtgittermodell (Kanten, Absätze, …)

❙ Zuordnung von Befundnummern und ggf. Befundart, Datierung, Planum über Layernamen

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Fotogrammetrie - Einzelbildentzerrung

❙ 2D

❙ Originalgetreue Farbwiedergabe

❙ Details (Einschlüsse, …) werden im Bild erfasst

❙ Nachträgliche Qualifizierung (Eintrag von Befundgrenzen, …) durch nachzeichnen z.B. im CAD.

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Fotogrammetrie – „3D-Fotogrammetrie“ / Image Based Modelng (IBM)

❙ 3D

❙ Hoher Detailgrad, die gesamte Geometrie wird aufgenommen

❙ Originalgetreue Farbwiedergabe

❙ Details (Einschlüsse, …) werden im Bild erfasst

❙ Nachträgliche Qualifizierung (Eintrag von Befundgrenzen, …) durch nach- /umzeichnen.

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❙ Auswahl der Methode entsprechend der jeweiligen Befundsituation!

❙ Das tachymetrische Aufmaß kommt auf nahezu allen Grabungen sowohl zur Vermessung als auch zur Dokumentation zum Einsatz.

❙ Der größte Teil der maßstabsgetreuen Dokumentation erfolgt mit Tachymeter und TachyCAD/AutoCAD, oft jedoch in Kombination mit einer oder mehreren der anderen Methoden.

❙ Die 3D-Photogrammterie wird bislang noch selten verwendet.

❙ Digitale Methoden bedeuten meist eine Verlagerung der Arbeitszeit von der Grabung an den Schreibtisch.

❙ Aufwand zur Pflege und Laufendhaltung der Soft- und Hardware steigt merklich an.

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Wie wird die Dokumentation genutzt?❙ Während der Grabung

❙ Fehlerkontrolle, Grundlage für strategische Entscheidungen über das weitere grabungstechnische Vorgehen. Die Dokumentation muss also vor Ort unmittelbar verfügbar sein.

❙ Berichterstellung

❙ Nach Abschluss der Grabung und Archivierung

❙ Vorbereitung für anstehende Untersuchungen (Überlagerung mit Planungsunterlagen usw.)

❙ Wissenschaftliche Auswertung im Rahmen von Publikationen, Forschungsprojekten, Abschlussarbeiten

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Die Dokumentation ist kein reines Archivgut, sondern bleibt immer auch alltägliches Arbeitsmittel!

„Problemfall“ AutoCAD

❙ Bedingt durch das geänderte Lizenzmodell wird die Verwendung von AutoCAD zukünftig nicht mehr finanzierbar sein.

❙ Das Dateiformat .dwg / .dxf hat sich für die Archivierung als problematisch erwiesen.

❙ TachyCAD wird ausschließlich für die Verwendung mit AutoCAD angeboten. Vergleichbare Lösungen, die auf anderen, günstigeren CAD-Programmen aufbauen, stehen nicht zur Verfügung.

❙ Aufgrund der guten Erfahrungen mit der Kombination TachyCAD/AutoCAD in den letzten 16 Jahren wollen wir jedoch an dem grundsätzlichen Arbeitsprinzip festhalten.

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Anforderungen an eine Alternative❙ Einfache Bedienung über eine Benutzeroberfläche, robust gegenüber Anwenderfehlern (gut

strukturierte Arbeitsabläufe, Eingabefehler müssen möglichst vermieden oder für den Nutzer sofort erkennbar sein). Der Ausgräber ist in vor allem „Anwender“, nicht Geodät / Programmierer / Geoinformatiker!

❙ „Live“-Messung – gemessene Punkte werden unmittelbar in einer grafischen Benutzeroberfläche angezeigt

❙ „Externe“ (d.h. außerhalb des Tachymeters) Verwaltung von Festpunkten und Stationierung

❙ Ausführliche Protokollierung jeder Einzelmessung

❙ Flexibel anwendbar

❙ Externe Datenquellen (Planungsunterlagen, Katasterpläne, Pläne abgeschlossener Grabungen) müssen eingebunden werden können

❙ 3D-Darstellung der Daten – wichtig für Stadtkerngrabungen

❙ Geodätische Funktionen wie Absteckung und möglichst auch Netzausgleichung

❙ Langfristig nutzbare Lösung – möglichst unabhängig von Produktzyklen kommerzieller Anbieter

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Digitale Dokumentation versus Archivierung

❙ Dokumentation soll möglichst umfassend und detailliert sein.

❙ Moderne Methoden eröffnen vielfältige neue Möglichkeiten, immer komplexere Informationen zu erfassen. ABER: Besonders in den Bereichen IBM und GIS extrem kurze Entwicklungszyklen, ständig neue Datenformate und Funktionen.

❙ Dies geht aber auch oft mit speziellen, teils proprietären Dateiformaten einher, deren „Lebensdauer“ schwer abschätzbar ist.

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❙ In der Archivierung werden möglichst einfach strukturierte, offene Dateiformate bevorzugt.

❙ Proprietäre, an eine bestimmte Software gebundene Dateiformate sind oft nicht mehr lesbar, wenn die zugehörige Software nicht mehr verfügbar ist und daher ungeeignet.

Lösungsansatz

❙ Nicht die gesamte Information in wenigen komplexen, proprietäre Dateiformaten sammeln.

❙ Verwendung „einfacher“, offener und plattformunabhängiger Dateiformate, die über Primärschlüssel miteinander verknüpft werden können.

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GIS ?

Herausforderungen

❙ Aktuelle (bezahlbare) GIS bieten nicht den notwendigen Funktionsumfang

❙ Schlechte / fehlende Unterstützung von 3D-Geometrien

❙ Unzureichender dwg/dxf-Import

❙ Fehlende Tachymeter-Schnittstelle

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