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それほど遠くない過去からの基礎を見つける

19世紀後半のレンガ工場でのNoggin®GPR調査

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考古学について考えるとき、私たちは通常、遠く離れた土地で古代文明の遺物を探すことを思い浮かべますが、実際には、多くの考古学プロジェクトには、それほど遠くない過去の近くの物体を探すことが含まれています。 Ohio Valley Archaeology, Inc. の Jarrod Burks 博士による次の Noggin® ケーススタディは、地元の最近の歴史を再発見する好例です。 地元の大学の学生が地中レーダー(GPR)調査を実施し、放棄されたレンガ会社の埋設基礎を見つけました。

チャレンジ

オハイオ州ネルソンビルは、オハイオ州南東部のホッキング川沿いにある小さなアパラチア地域です。 この地域は、美しい木々に覆われた丘や窪地、そして最後の氷河期の終わりに堆積した厚い埋没粘土層で知られています。 1800 年代後半には、ここはこの地域で最も有名なレンガ製造の中心地の XNUMX つであり、ネルソンビル ブリック カンパニーは、数十の大型円形窯を使用して年間数百万個のレンガを製造していました。

1937 年にネルソンビル ブリック カンパニーは倒産し、その場所は最終的に放棄されました。 現在、いくつかの円形のレンガ窯と四角い煙突が道路沿いの公園に残っていますが (図 1)、ほとんどの窯は取り壊されており、その正確な位置は表面上では明らかになっていません。

19 世紀後半のレンガ工場での Noggin GPR 調査
図1
ネルソンビル ブリック カンパニーの敷地内で Noggin® 500 GPR システムを使用するホッキング大学の学生。 レンガ造りの窯や煙突の一部は今も残っていますが、ほとんどは取り壊されています。

ネルソンビルにはホッキング大学の本拠地もあり、この大学は考古学技術者養成プログラムを実施しており、米国でも数少ない大学の XNUMX つでした。ジャロッド・バークス博士は、ホッキング大学の学生に考古学における地球物理学の利用に関する短期コースを XNUMX 回教えてきました。

これらの短期コースの XNUMX つで、クラスはネルソンビル ブリック カンパニーの道路沿いの公園を訪問し、生徒たちは現存する窯に近い XNUMX つのエリアで GPR 調査を実施しました。 調査以前には、追加の窯の場所は不明でした。

解決策

学生たちは、最もオープンで簡単にアクセスできるエリアに GPR 調査グリッドを配置しました。

地面に雪が舞うさわやかな冬の終わりの日、学生たちはセンサーとソフトウェアの Noggin® 500 SmartCart® を使用して 1 つの GPR グリッドを収集しました。 グリッド 37 は最大の 20 × 2 メートルですが、グリッド 3 と 20 はそれぞれ約 20 × 0.5 メートルです。 すべてのグリッドは、2.5 メートル間隔で Y 方向の線で収集されました。 トレースと呼ばれる GPR サンプルは、各測量線に沿って 41 センチメートルごとに収集されました (3000 メートルあたり 3 個)。つまり、110,000 つのグリッドの総ライン距離が約 XNUMX メートルであるため、そのエリアで XNUMX 個を超える個々のトレースが収集されたことになります。

調査はそれほど時間はかからず、学生はGPRユニットの実行にほとんど問題がありませんでした(グリッド3の2行が欠落していることを除いて、学生は学生です!)。 調査中、デジタルビデオロガー(DVL)で見た画像から、侵入深さが2メートルを超えており、Nelsonville Brick Companyサイトの表面の下に非常に反射する特徴と層がいくつかあることが明らかになりました(図XNUMX)。 。

GPR調査データ
図2
グリッド 2 の GPR ライン Y1a は、位置 8 ~ 16 でより深い浸透とより強い反射を示しています。
メートル。 このエリアは、GPR 深度スライスに円形の特徴として現れる破壊された窯であることが判明しました。

結果

調査後、コンピューター室に戻ると、クラスでは、 EKKO_Project™ソフトウェア データを迅速に処理し、さまざまな深さで一連の振幅スライスを作成します。 誰もが驚いたことに、GPR データには平らになった窯の基礎が含まれていました。

1 つのグリッドからの深さのスライスを見ると、多数の異なる円形キルン クラスターを特定したことが明らかでした。 グリッド 3 (図 2) では、3 つの煙突が地下トンネルによって複数の窯に接続されているように見えます。 クラスは 4 つの窯の一部を配置したグリッド XNUMX と、道路脇の排水を改善するために最近グレードダウンされたグリッド XNUMX では、グループは依然として深さで大きな円形の特徴を検出することができました (図 XNUMX)。

乾燥木材チップから得られる重量水分含有量と GPR 誘電率の関係をプロット
図3
深さ1メートルのグリッド1.2の深さスライスは、窯の基礎として解釈される円形の特徴を示しています。 窯はおそらくXNUMXつの煙突につながっているようです。

各グリッドの4つのコーナーでGPS位置を収集することにより、グリッドのグローバル位置が後処理で追加されました。 これにより、XNUMXつのグリッドすべての深度スライスをGoogleEarth™の正しい位置に表示できるようになりました(図XNUMX)。

Google Earth™ に表示されたグリッド 1、2、3 の深度スライス。
図4:
GoogleEarth™に表示されるグリッド1、2、3の深度スライス。 グリッドの角の緯度と経度はGPSを使用して測定され、EKKO_Project™ソフトウェアを使用した後処理でグリッドに追加されました。

GPR 調査は 3 次元のデータセットであるため、図 5 のように 50 つの深度スライスだけを見て、データ内で発生したすべての特徴を理解することは困難です。一連のスライスを見ると、異なる深度に異なる種類の特徴が存在することがより明確になります (図 80)。 たとえば、窯の基礎は、表面から 31 ~ 32 cmbs (表面から cm) ほど下がらないと明らかになりません。 浅い地物の中には、おそらくレンガで作られた私道や歩道と思われるものが含まれます (たとえば、グリッド 1 の 5 ~ XNUMX cmbs のスライスを参照してください (図 XNUMX))。

言うまでもなく、ネルソンビル ブリック カンパニーの敷地は、地下の構造遺構を特定する際の地球物理学的調査機器の有用性を学生にデモンストレーションするのに理想的な環境でした。 地表上の既知の点に関連付けられた正確な地図がなければ、破壊的で費用のかかる発掘を行わずに、この場所の地表の下に何があるのか​​を知ることは不可能です。 かつての工業用地は、検出するのが困難なターゲットが非常に多いため、GPR を使用するのに最適な場所の 3 つです。 さらに、GPR はさまざまな深度で調査できる XNUMXD データ セットを生成するため、授業では、土を XNUMX ペードでもひっくり返す前に、複雑になりがちな建設と解体の一連の作業をある程度解きほぐすことができます。

グリッド 1 からの XNUMX つの GPR 深度スライス。異なる深度で異なるフィーチャを示します。
図5
グリッド1からのXNUMXつのGPR深度スライスは、さまざまな深度でさまざまな特徴を示しています。 (cmbs =表面下cm)

Noggin®GPRの詳細

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