Geoinformation analysis with the construction of a neural network model for predicting location of archaeological monuments in the landscapes of South-Eastern Altai
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.306Abstract
The article is devoted to the identification of landscape patterns of the location of archaeological sites in the South-East Altai using GIS and machine learning. The information database of archaeological sites of South-Eastern Altai was created based on literary sources, the authors' own field research. Schemes of distribution of archaeological sites according to some landscape features: absolute height; position in relation to watercourses; slopes; exposition; solar radiation intensity in June; Intensities of solar radiation for December was created on the basis of geoinformation analysis of the relief of the territory and the available archaeological data. The obtained statistical regularities of the distribution of archaeological sites in the landscapes of South-Eastern Altai were the basis for the creation and verification of the algorithm of a machine-learning model - a neural network. Based on the results, a forecast map of the location of archaeological sites was created. The greatest probability of discovering new archaeological objects could be provided by the following landscape parameters, no further than 500-600 m from the river with a slope steepness of up to 4 degrees, with high intensity and summer (June) solar radiation and with an exposure of slopes: southern, south-eastern and western. Unexplored archaeological sites in South-East Altai are most likely located along river valleys in the middle and lower reaches, at the confluence of rivers, along the periphery of intermountain basins, or on wide flat areas of above-floodplain terraces of river valleys. The data obtained make it possible to assess the contribution of landscape features to the spatial distribution of religious buildings of ancient peoples and provide opportunities for the search for new archaeological sites.
Keywords:
landscape, archaeological sites, geographic information systems, DEM, neural network, South-Eastern Altai, Altai Mountains
Downloads
References
Алтайский край (1978). Атлас. Т. 1. М.; Барнаул: Главное управление геодезии и картографии.
Буржуа, Ж., Черемисин, Д. В., Плетс, Г., Дворников, Э. П., Эбель, А. В., Стихельбаут, Б., Ван Хооф, Л., Гейли, В. (2014). Археологический ландшафт долины Джазатора (Алтай): памятники и петроглифы эпохи энеолита - этнографического времени. Археология, этнография и антропология Евразии, 4 (60), 106-119.
Быков, Н. И., Быкова, В. А., Панюшкина, И. П., Слюсаренко, И. Ю. (2004). Дендрохронологическая и геодезическо-астрономическая оценка последовательности сооружения курганов в могильниках пазырыкской культуры Алтая. В: Комплексные исследования древних и традиционных обществ Евразии: сборник научных трудов. Барнаул: Изд-во Алт. гос. ун-та, 258-264.
Быков, Н. И., Крупочкин, Е. П. (2015). Археологические объекты Курайской котловины. Свидетельство о регистрации базы данных RU 2016620264, 19.02.2016. Заявка № 2015621671 от 25.12.2015.
Быкова, В. А., Быков, Н. И. (2014). Природные условия Юго-Восточного Алтая и их роль в жизни общества в пазырыкское время. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та.
Галахов, В. П., Назаров, А. Н., Харламова, Н. Ф. (2005). Колебания ледников и изменение климата в позднем голоцене по материалам исследований ледников и ледниковых отложений бассейна Актру (Центральный Алтай, Северо-Чуйский хребет). Монография. Барнаул: Изд-во Алт. ун- та.
Глебова, А. Б. (2007). Историческая география ландшафтов Алтае-Саян. Дис. … канд. географ. наук. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет.
Глебова, А. Б., (2016). Ландшафтная приуроченность археологических памятников долины р. Джазатор (Алтай). Известия Русского географического общества, 148 (6), 57-72.
Глебова, А. Б., Быков, Н. И., Сергеев, И. С. (2016). Геоинформационный анализ размещения археологических памятников плоскогорья Укок (Алтай). Известия Русского географического общества, 148 (4), 65-77.
Глебова, А. Б., Сергеев, И. С. (2019). Ландшафтная приуроченность археологических памятников в окрестностях долины р. Ортолык (Алтай). Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 64 (3), 403-420. https://doi.org/10.21638/spbu07.2019.302
Глебова, А. Б., Чистяков, К. В. (2014). Базы данных для историко-ландшафтного анализа археологических памятников Алтае-Саян. Свидетельство РФ о государственной регистрации № 2014621592 от 2014.
Грязнов, М. П. (1992). Алтай и приалтайская степь. В: Степная полоса Азиатской части СССР в скифо-сарматское время, Археология СССР. М., 161-178.
Древние культуры Бертекской долины. Горный Алтай, плоскогорье Укок. (1994). Отв. ред. член-корреспондент РАН В. И. Молодин. Новосибирск: Наука.
Дэвис, С. Дж. (1990). Статистический анализ данных в геологии. Т. 1. М.: Недра.
Евтюхова, Л. А. (1952). Каменные изваяния Южной Сибири и Монголии. В: Материалы и исследования по археологии СССР, I (24), 72-120.
Тишкин, А. А., под ред. (2019). История Алтая. Древнейшая эпоха, древность и средневековье Т. 1. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та.
История республики Алтай. Древность и средневековье (2002). Т. 1. Горно-Алтайск: Ин-т алтаистики им. С. С. Суразакова.
Кирюшин, Ю. Ф., Тишкин, А. А., (2003). Скифская эпоха Горного Алтая. Ч. 2. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та.
Киселев, С. В. (1951). Древняя история Южной Сибири. М.: Изд-во Академии наук СССР.
Кубарев, В. Д. (1980). Археологические памятники Кош-Агачского района (Горный Алтай). В: Археологический поиск (Северная Азия). Новосибирск: Наука, Сибирское отделение, 69-91.
Кубарев, В. Д. (1984). Древнетюркские изваяния Алтая. Новосибирск: Наука.
Кубарев, В. Д. (1987). Курганы Уландрыка. Новосибирск: Наука, Сибирское отделение.
Кубарев, В. Д. (2001). Изваяние, оградка, балбалы (о проблемах типологии, хронологии и семантики древнетюркских поминальных сооружений Алтая и сопредельных территорий). В: Алтай и сопредельные территории в эпоху средневековья. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 24-54.
Кубарев, В. Д., Маточкин, Е. П., (1992). Петроглифы Алтая. Новосибирск: Изд-во ИАЭТ СО РАН.
Михайлов, Н. Н., Быков, Н. И., Кошкаров, А. Д., Кошкарова, В. Л., Бляхарчук, Т. А (2013). В: Н. Н. Михайлов, под ред. Тенденции изменения климата и растительного покрова Алтае-Саянского экологического региона в голоцене. Красноярск, 60-88.
Молодин, В. И., Полосьмак, Н. В., Новиков, А. В., Богданов, Е. С., Слюсаренко, И. Ю., Черемисин, Д. В. (2004). Археологические памятники плоскогорья Укок (Горный Алтай): материалы по археологии Сибири, 3. Новосибирск: Изд-во Института археологии и этнографии СО РАН.
Мюллер, А., Гвидо, С. (2019). Введение в машинное обучение: руководство для специалистов по работе с данными. М.
Назаров, А. Н. (2006). Динамика нивально-гляциального комплекса бассейна Актру во второй половине голоцена (Центральный Алтай, Северо-Чуйский хребет). Автореф. дис. … канд. географ. наук. Барнаул.
Научно-прикладной справочник по климату (1993). СПб.: Гидрометеоиздат. Вып. 20: Томская, Новосибирская, Кемеровская области, Алтайский край.
Руденко, С. И. (1960). Культура населения Центрального Алтая в скифское время. М.; Л.: Изд-во Академии наук СССР.
Савинов, Д. Г. (1984). Народы Южной Сибири в древнетюркскую эпоху. Л.: Изд-во ЛГУ.
Самсонов, Т. Е. (2011). Мультимасштабное картографирование рельефа: общегеографические и гипсометрические карты. Lambert Academic Publishing (LAP).
Слюсаренко, И. В., Богданов, Е. С., Соёнов, В. И. (2008). Новые материалы гунно-сарматской эпохи из Горного Алтая (могильник Курайка). Изучение историко-культурного наследия народов Южной Сибири, 7, 42-57.
Соёнов, В. И. (1994) Отчет об археологических исследованиях в Кош-Агачском районе Республики Алтай. Горно-Алтайск: Архив лаборатории археологии ГАГУ.
Соёнов, В. И., Шитов, А. В., Черемисин, Д. В., Эбель, А. В. (2000). Тархатинский мегалитический комплекс. Древности Алтая, 5, 7-15.
Соёнов, В. И. (1995). Могильник Курайка. В: Проблемы охраны, изучения и использования культурного наследия Алтая. Барнаул: Изд-во Алт. ун-та, 145-147.
Соёнов, В. И., Эбель, А. В. (1998). Раскопки курганов скифского времени на могильнике Кызыл-Таш. Древности Алтая, 3, 88-97.
Тишкин, А. А. (2009). Алтай в монгольское время (по материалам археологических памятников). Барнаул: Азбука.
Arcgis.com (2021). Электронный ресурс ArcGIS. [online] Available at: http://resources.arcgis.com/ru/help/ [Accessed 10.05.2021].
lfd.uci.edu (2021). Электронный ресурс библиотек Python. [online] Available at: https://www.lfd.uci.edu/~gohlke/pythonlibs/ [Accessed 09.09.2021].
Python.org (2021). Официальный сайт разработчиков Python. [online] Available at: https://www.python.org/ [Accessed 09.09.2021].
USGS. GOV (2020). Официальный сайт Геологической службы США. [online] Available at: http://earthexplorer.usgs.gov/ [Accessed 02.03.2020].
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Articles of "Vestnik of Saint Petersburg University. Earth Sciences" are open access distributed under the terms of the License Agreement with Saint Petersburg State University, which permits to the authors unrestricted distribution and self-archiving free of charge.
