DESCRIEREA REZULTATELOR PROIECTULUI GIS PENTRU REPERTORIUL ARHEOLOGIC AL JUDEŢULUI BOTOŞANI
Pentru augmentarea valorii ştiinţifice a Repertoriul arheologic al judeţului Botoşani am hotărât crearea unui proiect GIS [1] , o metodă ştiinţifică nefolosită până acum în România în realizarea unei lucrări de acest gen. În proiectul GIS au fost încărcate diverse resurse şi date ce au fost prelucrate, modificate şi în final combinate pentru a genera seturi de elemente ce grupate pot să configureze o hartă. Alături de aceste elemente ale hărţii au fost adăugate reprezentările siturilor arheologice sub formă de poligoane. Digitizarea (vectorizarea) poligoanelor reprezentând limitele aproximative ale siturilor arheologice din judeţul Botoşani a fost făcută de dr. Octavian Liviu Şovan, arheolog şi consilier superior la Direcţia Judeţeană pentru Cultură Botoşani. Corectarea şi geoprocesarea vectorilor reprezentând obiectivele arheologice s-a făcut de către Bogdan Şandric, analist şi specialist în baze de date, arheologie şi GIS la CIMEC-Institutul de Memorie Culturală, azi la Institutul Naţional al Patrimoniului [2] . Pentru crearea acestui set de date s-a folosit ca resursă unică harta topografică a României la scara 1:25.000 (vezi nota 2). Proiecţia cartografică în care s-a lucrat a fost cea oficială a României şi anume Proiecţia Stereografică 1970 [3] .
Proiectul GIS a avut ca principale resurse câteva date de tip raster (imagini): harta topografică a României 1:25000 [4] , planurile topografice 1:20.000 (cunoscute şi sub numele de planurile directoare de tragere) [5] , ortofotoplanurile pentru judeţul Botoşani [6] , imaginile satelitare furnizate prin aplicaţia Google Earth [7] şi seturile de date disponibile prin geoportalul INSPIRE al Agenţiei Naţionale de Cadastru şi Publicitate Imobiliară [8] . Toate aceste resurse au fost folosite pentru a se crea noi date (de tip vector) din conţinutul lor. Astfel s-au obţinut prin vectorizare (digitizare) următoarele elemente de hartă:
intravilanul aproximativ al localităţilor;
drumurile (împărţite în naţionale/europene, judeţene, locale şi comunale);
suprafeţe umede: lacuri, bălţi, mlaştini şi râurile (care au fost împărţite şi simbolizate distinct în funcţie de debit);
nivelul digital al altitudinilor, care a fost exemplificat printr-o resursă specială, denumită AsterGdem II [9] (de tip raster); altidudinile au fost astfel reprezentate în două feluri:
1. coloristic, prin suprapunerea a două fişiere AsterGdem II, ce au fost simbolizate distinct, cu scopul obţinerii unui efect de umbrire a reliefului, pentru o mai bună subliniere a înălţimilor;
2. prin curbe de nivel ce au fost extrase din AsterGdem II şi prelucrate pentru o mai bună reprezentare.
Cele două tipuri de date, deşi într-o anumită măsură redundante, au fost folosite simultan, ca straturi distincte, cu scopul accentuării formelor de relief.
Alături de datele de tip vector create de noi am mai folosit şi un alt set, reprezentând limita unităţilor administrative-teritoriale, tot în format vectorial, primit de Direcţia Judeţeană de Cultură Botoşani de la Direcţia Judeţeană de Cadastru şi Publicitate Imobiliară Botoşani [10] .
Digitizarea vectorilor s-a făcut la scări cuprinse între 1:5000 şi 1:3000, pentru a se obţine un grad mare de acurateţe.
O discuţie specială necesită realizarea intravilanului localităţilor, ce a reprezentat o provocare specială. Pentru o repertoriere cât mai exactă a localităţilor din România a fost folosit Indexul localităţilor din România, cunoscut sun numele de SIRUTA, ediţiile 2008-2011, creat de Institutul Naţional de Statistică. Din păcate în SIRUTA figurează localităţi care au dispărut încă din deceniile 6, 7 şi 8 ale sec. XX. A fost astfel nevoie ca existenţa fiecărei localităţi înregistrate în acest index să fie verificată pe aerofotograme şi imaginile satelitare, în enciclopediile geografice româneşti sau prin discuţii telefonice cu autorităţile locale.
O altă problemă legată de intravilanul localităţilor o constituie descrierea poziţionării siturilor arheologice în cele două categorii intravilan sau extravilan. Deoarece cartarea şi vectorizarea poligoanelor siturilor arheologice a fost făcută având ca unic suport cartografic hartă topografică 1:25000, descrierea amplasării siturilor poate părea eronată prin raportare la realitatea actuală. Astfel în mai multe situaţii situl arheologic este descris în fişă ca situându-se în extravilan, în hărţile create de noi poate fi observat ca intersectând sau suprapunând poligonul ce defineşte intravilanul unei localităţi. Am renunţat în a remedia aceste inadvertenţe până la apariţia unei delimitări oficiale a intravilanului localităţilor din România.
Rezultatele proiectului GIS
1. Hărţile 2D
Hărţile Repertoriului arheologic al judeţului Botoşani au rezultat prin combinarea în proiectul GIS a unor elemente geografice şi antropice (seturi de date reprezentând limitele aproximative ale intravilanelor localităţilor, limitele oficiale ale unităţilor administrativ teritoriale, reţeaua de drumuri, reţeaua de ape curgătoare, distribuţia suprafeţelor umede, curbele de nivel, nivelul digital al altitudinilor) cu reprezentarea aproximativă, sub formă de poligoane, a siturilor arheologice din judeţ.
Hărţile au fost împărţite pe unităţile administrativ teritoriale (UAT) care formează judeţul Botoşani. Fiecare UAT este reprezentat prin două hărţi, identice în privinţa conţinutului, dar diferite ca format: tif, care permite doar o utilizare simplă prin deschiderea cu orice program de vizualizare de imagini şi pdf care trebuie deschisă cu un program ce permite citirea unui astfel de format (Adobe Acrobat, Acrobat Reader etc.). Harta în format pdf oferă posibilitatea unei utilizări mai complexe: se pot vizualiza coordonatele geografice în oricare din locurile în care este dus cursorul, se pot face măsurători de distanţe, perimetre şi arii, ce pot fi apoi salvate în acelaşi fişier, completând harta după dorinţa utilizatorului, se pot elimina/afişa doar anumite straturi componente ale hărţii, în diverse combinaţii, pentru a crea astfel o nouă hartă etc. Scopul acestei soluţii, de a a crea aceaşi hartă în două formate, a fost de a ne adresa unor categorii distincte de utilizatori. Utilizatorii cu mai puţină experienţă vor putea folosi doar harta în format tif, care va funcţiona ca o simplă imagine, iar cei mai experimentaţi vor putea lucra cu harta în format pdf.
Pentru ca hărţile să ofere un grad ridicat de vizibilitate a conţinutului au fost salvate la scara 1:20.000, respectiv 1:25.000. Alegerea fiecărei scări s-a făcut în funcţie de dimensiunea unităţii teritorial administrative (UAT) şi a densităţii siturilor arheologice. De asemenea tot întinderea suprafeţei UAT-ului a determinat alegerea dimensiunii (layout) hărţii, care variază între 50X50 cm, la 70X70 cm, 75X75 cm şi chiar 90X90 cm.
Hărţile se găsesc integral pe saitul web al proiectului: http://www.cimec.ro/arheologie/repertoriul-botosani/index.html.
2. Harta interactivă on-line se compune din următoarele elemente (straturi): limitele oficiale ale unităţilor administrativ teritoriale, reţeaua de ape curgătoare, distribuţia suprafeţelor umede, curbele de nivel, reprezentarea sub formă de puncte a movilelor/tumulilor precum şi reprezentarea aproximativă, sub formă de poligoane, a siturilor arheologice din judeţ. Aceste straturi sunt încărcate în aplicaţia gratuită WebGIS, denumită ArcGIS.com, furnizată de compania americană ESRI [11] . Aplicaţia permite utilizatorilor ce o accesează, să consulte datele furnizate de noi pe diferite fundaluri de tip raster (imagine): imaginile satelitare, cu sau fără reţeaua de străzi şi drumuri, furnizate de proiectul Bing Maps [12] , datele proiectului Open Street Map [13] , alte hărţi topografice. De asemenea utilizatorii pot modifica simbologia datelor, le pot interoga sau le pot grupa pentru a-si genera propria hartă. Harta Repertoriului arheologic al judeţului Botoşani realizată prin această aplicaţie on-line este accesibilă oricărui utilizator necondiţionat şi se adresează atât celor experimentaţi cât şi simplilor "navigatori" în internet.
Bogdan Şandric, analist-arheolog şi specialist GIS
Institutul Naţional al Patrimoniului
1. GIS (Geographic Information System tradus în limba română şi ca SIG-Sistem Informatic Geografic) este un mod de stocare, acces, sortare şi comparare a datelor spaţiale care suportă procese de analiză. El poate fi definit ca fiind o colecţie de hardware, software şi proceduri proiectate în scopul culegerii, gestionării, manipulării, analizei, modelării şi afişării de date utilizate pentru rezolvarea problemelor complexe de administrare şi planificare. Utilizarea termenului geografic este justificată de faptul că GIS lucrează în principal cu elemente geografice sau spaţiale. Elementele unei hărţi nu sunt altceva decât reprezentări spaţiale ale obiectelor din lumea reală. Alte definiţii ce pot fi foloiste sunt: un puternic set de instrumente pentru stocare şi accesare, transformare şi afişare date spaţiale provenind din lumea reală, pentru un set de scopuri articulare; sisteme automatizate pentru capturarea, stocarea, accesarea, analizarea şi afişarea datelor spaţiale; un ansamblu de oameni, echipament, software, metode cu scopul de a colecta, stoca, analiza şi vizualiza date geografice. Prin intermediul funcţiilor de bază ale GIS datele pot fi: poziţionate prin coordonate geografice, introduse şi organizate (în general pe layere - straturi), stocate, accesate şi recuperate, analizate (în mod obişnuit prin intermediul bazelor de date relaţionale), modificate şi afişate etc. Reprezentarea obiectelor spaţiale (a datelor) se face în GIS sub formă de raster şi vectori. Datele raster sunt formate din linii şi coloane ce formează celule (sau pixeli). Pentru fiecare celulă sunt salvate numere digitale, care reprezintă atributele (Digital Value/Number - DN). Exemple de formate: tiff, jpeg, esri grid, ecw, mrsid. Datele sub formă de vectori sunt stocate prin seturi de coordonate de puncte (X,Y,Z), deoarece mulţi utilizatori specifici ai datelor localizate spaţial consideră spaţiul geografic ca fiind continuu şi nu sub forma unei grile discrete de celule pătrate. Vectorii sunt de 3 feluri: puncte - elemente simple, fără dimensiune, linii (arce) - grupuri de puncte conectate, poligoane - grupuri de linii conectate care închid în interior o suprafaţă. În proiectul GIS pentru Repertoriul arheologic al judeţului Botoşani am utilizat aceste tipuri pentru a reprezenta diverse obiecte spaţiale precum: poligoane pentru siturile arheologice, suprafeţele umede, intravilanul localităţilor şi limitele UAT-urilor, linii pentru reţeaua de râuri etc şi puncte pentru movile.
2. La 1 iulie 2011 CIMEC-Institutul Naţional de Memorie Culturală s-a unit cu cu Institutului Naţional al Patrimoniului (INP) unde funcţionează ca Direcţia Cercetare, Evidenţă a Patrimoniului Cultural Mobil, Imaterial şi Digital, continuând să facă aceleaşi activităţi şi să dezvolte aceleaşi lucrări. (vezi şi www.cimec.ro)
3. Proiecţia Stereografică 1970 (sau Stereo 70) a început să fie folosită ca proiecţie oficială în anul 1970 înlocuind vechea proiecţie Gauss-Kruger ce reprezenta teritoriul României pe fuse de 6o sau 3o grade.
4. Harta topografică a României la scara 1:25.000 a fost creată de Direcţia Topografică Militară în anii ’70 ai sec. XX. Deşi în multe privinţe harta este depăşită, ea rămâne totuşi cea mai bună resursă cartografică şi topografică a României. Trapezele de hartă au fost împrumuntate de la Facultatea de Geografie, scanate şi ulterior georeferenţiate pentru a se putea utiliza. Această resursă a fost singura folosită pentru crearea poligoanelor siturilor arheologice datorită, pe de o parte abundenţei de toponime şi reprezentării detaliate a reliefului, iar pe de altă datorită înregistrării realităţilor antropice şi naturale, azi dispărute (foste ferme agricole sau de animale, localităţi care au dispărut ori au fost strămutate, culturi de viţă de vie şi livezi etc). Aceste realităţi apar menţionate în bogata literatura arheologică publicată în deceniul 8 al sec. XX, (ce a stat la baza studiilor ulterioare) şi ca urmare au fost folosite pentru localizări şi corecţii prin sicronizare între hartă, teren şi sursele scrise.
5. Planurile directoare de tragere sunt hărţi topografice cu scara 1:20.000, realizate în mai multe etape şi ediţii, începând cu anul 1917 şi terminând cu anul 1959, de către Institutul Geografic al Armatei, cu scop militar. Cele din prima perioada erau realizate, nu prin măsurători pe teren ci din compilarea unor surse anterioare (româneşti, austriece, ruseşti). Începând cu anul 1924 o parte din hărţi au fost actualizate pe baza aerofotogramelor. După reforma agrară din 1921 s-a modificat toponimia hărţilor adăugându-se numeroase denumiri româneşti. (Vezi Vasile Crăciunescu, Ioan Rus, Ştefan Constantinescu, Ionuţ Ovejanu, Zsombor Bartos-Elekes, „Planurile Directoare de Tragere" în http://earth.unibuc.ro/download/planurile-directoare-de-tragere). Planurile directoare de tragere utilizate de noi provin din proiectul E-Harta, al grupului de voluntari, grupat în jurul site-ului web geospaţial.org şi coordonat de Vasile Crăciunescu şi Ştefan Constantinescu. (http://earth.unibuc.ro/harti/download-planuri-tragere.php)
Hărţile au fost utilizate în special pentru determinarea cu mai mare exactitate a limitelor intravilanelor şi a graniţelor între localităţi, dar şi în câteva cazuri pentru verificarea unor amplasări de localităţi care păreau neclare în alte surse.
6. Ortofoplanurile sunt aerofotograme ortocorectate (prelucrate metric pentru a se putea folosi la determinări de distanţe). Ortofotoplanurile folosite de noi pentru extragerea de date au fost cele furnizate de Agenţia Naţională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară prin geoportalul INSPIRE, la scara 1:5000, realizate în anul 2005 (http://geoportal.ancpi.ro/geoportal/viewer/index.html).
7. Aplicaţia webGIS creată de Google permite vizualizarea de imagini satelitare ale Pământului, la diverse rezoluţii, dar şi a altor seturi de date, precum reţelele de drumuri, sau distribuţia localităţilor.
8. Geoserverul INSPIRE a fost creat de Agenţia Naţională de Cadastru şi Publicitate Imobiliară în urma intrării în vigoare a Directivei INSPIRE în mai 2007. INSPIRE are la bază o infrastructură de date spaţiale realizată şi întreţinută de fiecare dintre cele 27 de state membre ale Uniunii Europene. Directiva adresează un număr de 34 de teme de date spaţiale, necesare sprijinului politicilor de protecţie a mediului, fiecare din teme fiind definite prin componente cheie şi norme de aplicare. Prin geoportalul INSPIRE al ANCPI pot fi consultate interactiv diverse seturi de date, care se grupează sub formă de hărţi (reţeaua de drumuri, ape, localităţi, limitele unităţilor administrativ teritoriale etc, publicate sub numele generic de TopRO5, abrevierea însemnând topografia României), dar şi imagini precum ortofoplanuri la scara 1:5000.
9. Modelul digital global al altitudinilor, versiunea a II-a (Global Digital Elevation Model Version 2) a fost lansată la 17 octombrie 2011. Realizatorii au fost Ministerul Economiei, Schimbului şi Industriei din Japonia şi Administraţia Naţională pentru Aeronautică şi Spaţiu a Statelor Unite ale Americii (NASA). Numele produsului este abrevierea de la Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) şi Global Digital Elevation Model Version 2 (GDEM V2).
10. Mulţumim încă o dată acestei instituţii pentru ajutorul acordat şi susţinerea proiectului Repertoriului Arheologic al judeţului Botoşani
11. ArcGIS.com sau ArcGIS Explorer Online este o aplicaţie web gratuită, care rulează printr-un browser de internet. Aplicaţia permite, în mod rapid şi uşor se pot explora, vizualiza sau schimba date geospaţiale (informaţie GIS). Pentru detalii vezi http://www.arcgis.com/home/
12. Bing (http://www.bing.com/maps), cunoscut iniţial sub numele Live Search Maps, Windows Live Maps, Windows Live Local etc este un serviciu cartografic pentru web, parte a motorului de căutare Bing, lansat de compania Microsoft în mai 2009. Utilizatorii au acces la o interfaţă cartografică prin care pot accesa mai multe seturi de date pentru întreg mapamondul. Cele mai importante sunt reţelele de străzi, pe care sunt marcate diverse puncte de interes precum staţii de metrou, stadioane, spitale şi fundalul asigurat de aerofotograme, ce pot fi vizionate în formatul bird’s eey view, respectiv imagini satelitare care pot fi văzute în formatul aerial view. Formatul bird’s eey view, afişează fotografii aeriene oblice, ce oferă o percepţie mai bună asupra clădirilor sau geografiei, fiind mult mai detaliate şi cu o rezoluţie mai bună decât imaginile satelitare, ce sunt accesibile în forma aerial view. În mare parte aplicaţia Bing Mapse este similară celei Google earth/maps, dezvoltată de compania Google.
13. OpenStreetMap (http://www.openstreetmap.ro) este un proiect colectiv, ce are ca scop construirea unei baze de date geospaţiale globale. OSM se bazează pe voluntari care pot crea date, folosind ca fundal imagini spaţiale, sau le pot încărca pe cele culese prin dispozitive mobile GPS.
