Использование нейронных сетей для поиска археологических памятников скифского времени (VII–III вв. до н. э.) в Юго-Западной Туве
DOI:
https://doi.org/10.25178/nit.2025.4.14Ключевые слова:
Тува; Юго-Западная Тува; скифское время; археологический памятник; геоинформационный анализ; нейронная сетьАннотация
В статье представлен новый подход для поиска неисследованных археологических памятников скифского времени (VII–III вв. до н. э.) на территории Юго-Западной Тувы на основе использования современных методов исследования — нейронных сетей. Для решения поставленной цели была создана база данных археологическая памятников скифского периода, расположенных на территории исследования. База собиралась как по литературным данным, так и собственным полевым исследования авторов. В проведенном анализе участвовало 639 объектов скифского времени.
На основе цифровой модели рельефа SRTM в программе ArcGIS 10.2 с использованием модуля пространственного анализа Spatial Analyst, а также в среде Python 3.7 проведен геоинформационный анализ распределения археологических памятников по девяти ландшафтным признакам: абсолютной высоте, крутизне склонов, экспозиции склонов, положению относительно водотоков, высоте над урезом близлежащего водотока, интенсивности солнечной радиации за декабрь и июнь, наличию видимости горных вершин и удаленности от горных вершин. Выбор признаков основан на выявленных закономерностях распределения археологических памятников в ландшафтах Юго-Западной Тувы и Юго-Восточного Алтая в ходе полевых экспедиционных исследованиях.
В дальнейшем на основе дисперсного анализа определена важность каждого признака. На основе полученных данных была обучена нейронная сеть прямого распространения и построена прогнозная модель возможных местонахождений еще неисследованных археологических памятников. Верификация прогнозной модели проводилась по космическим изображениям с использованием ресурса World Imagery, который предоставляет изображения Земли из космоса в рамках ПО ArcGIS-Online. Визуально было обследовано около 150 спрогнозированных участков размером каждый 250×250 метров. В 48-х случаях были обнаружены новые ранее не известные археологические объекты (курганы).
В заключение, учитывая все полученные данные, создана картосхема ареала расселения народов в скифское время.
Библиографические ссылки
Вайнштейн, С. И. (1958) Некоторые итоги работ археологической экспедиции Тувинского НИИЯЛИ в 1956–1957 гг. // Ученые записи ТНИИЯЛИ. Вып. 6 / отв. ред. Н. А. Сердобов Кызыл : Тув. кн. изд-во. 307 с. C. 217–237.
Глебова, А. Б., Сергеев, И. С., Быков, Н. И. (2022) Геоинформационный анализ с построением модели нейронной сети для прогноза размещения археологических объектов в ландшафтах Юго-Восточного Алтая // Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. Т. 67. № 3. С. 491–514. DOI: https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.306
Глебова, А. Б., Сергеев, И. С. (2024) Ландшафтная приуроченность археологических памятников в долинах р. Мугур и р. Каргы (Юго-Западная Тува)// Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле. Вып. 4. С. 695–715. DOI: https://doi.org/10.21638/spbu07.2024.405
Глебова, А. Б., Сергеев, И. С. И. С., Капкина, А. С., Паутова, Е. М. (2024) Прогнозирование местонахождений археологических объектов в ландшафтах Юго-Восточного Алтая на основе алгоритма нейронной сети // LXXVII Герценовские чтения. География: развитие науки и образования. Материалы Международной научно-практической конференции : в 2-х т. / отв. ред. Д. А. Суббето, Ю. Л. Войтеховский, А. Н. Паранина. СПб. : Изд-во: Российский государственный педагогический университет им. А. И. Герцена Т. 1. 304 с. С. 99–103.
Грач, А. Д. (1980) Древние кочевники в центре Азии. М. : Наука. 256 с.
Дэвидсон-Пайлон, К. (2019) Вероятностное программирование на Python: байесовский вывод и алгоритмы. СПб. : Питер. 256 с.
Кызласов, Л. Р. (1979) Древняя Тува (от палеолита до IX в.). М. : Изд-во Московского ун-та. 207 с.
Мандельштам, А. М. (1992) Ранние кочевники скифского периода на территории Тувы // Степная полоса Азиатской части СССР в скифо-сарматское время. Археология СССР / отв. ред. М. Г. Мошкова М. : Наука. 494 с. С. 178–196.
Маннай-оол, М. Х. (1964) Археологические памятники Тувы. Кызыл : Тувкнигоиздат. 46 с.
Маннай-оол, М. Х. (1970) Тува в скифское время (уюкская культура). М. : Наука. 117 с.
Рукавишникова, И. В., Рукавишников, Д. В., Морозов, П. А. (2015). Применение низковысотной аэрофотосъемки и геофизических методов при исследовании каменных курганов скифского времени в Турано-Уюкской котловине (Тува) // Археология и геоинформатика. Вторая Международная конференция. Тезисы докладов / отв. ред. Д. С. Коробов. М. : ИА РАН. 52 с. С. 30.
Савинов, Д. Г. (1994) Тува раннескифского времени «на перекрестке» культурных традиций (алды-бельская культура) // Культурные трансляции и исторический процесс: палеолит — средневековье / отв. ред. Д. Г. Савинов. СПб. : . Изд-во Санкт-Петербургского университета. 172 с. С. 76–89.
Самбу, И. У. (1994) Свод археологических памятников Республики Тыва. Кызыл : Рестипография. 192 с.
Семенов, Вл. А. (1999) Синхронизация и хронология памятников алды-бельского типа в Туве // Итоги изучения скифской эпохи Алтая и сопредельных территорий / отв. ред. Ю. Ф. Кирюшин, А. А. Тишкин. Барнаул : Алтайский государственный университет. 284 с. С. 165–169.
Суразаков, А. С (1989) Об этнической интерпретации памятников пазырыкской культуры // Проблемы археологии скифо-сибирского мира: социальная структура и общественные отношения : в 2 ч. / отв. ред. В. Н. Добжанский. Кемерово : Кемеровский государственный университет (КемГУ). Ч. 2. 148 с. С. 44–47.
Шолле, Ф. (2018) Глубокое обучение на Python. СПб. : Питер. 400 с.
Caspari, G. (2020) Mapping and Damage Assessment of “Royal” Burial Mounds in the Siberian Valley of the Kings // Remote Sensing. Vol. 12(5). Article 773. DOI: https://doi.org/10.3390/rs12050773
Chen, F., Zhou, R., Van de Voorde, T., Chen, X., Bourgeois, J., Gheyle, W., Yang, J., Xu, W. (2021) Automatic detection of burial mounds (kurgans) in the Altai Mountains // ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing. Vol. 177. P. 217–237. DOI: https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2021.05.010
Hanani, A., Yakub, F., Azizan, A., Roslan, S., Shairatul, A. R., Ahmad, S. A., Muhammad, S. A. A. (2022) Review on Deep Learning Application for Detection of Archaeological Structures // Journal of Advanced Research in Applied Sciences and Engineering Technology. Vol. 26, Issue 1. Р. 7–14.
Soroush, M., Mehrtash, A., Khazraee, E., Jason, Ur A. (2020) Deep Learning in Archaeological Remote Sensing: Automated Qanat Detection in the Kurdistan Region of Iraq // Remote Sensing. Vol. 12:500. P. 1–18. DOI: https://doi.org/10.3390/rs12030500
Vavulin, M. V., Chugunov, K. V., Zaitceva, O. V., Vodyasov, E. V. Pushkarev, A. A. (2021) UAV-based photogrammetry: Assessing the application potential and effectiveness for archaeological monitoring and surveying in the research on the ‘valley of the kings’ (Tuva, Russia) // Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage. Vol. 20. Article e00172. DOI: https://doi.org/10.1016/j.daach.2021.e00172
Verschoof-van der Vaart, L., K. (2021) Applying automated object detection in archaeological practice: A case study from the southern Netherlands. // Archaeological Prospection. Vol. 29 (341). Р. 1–17. DOI: https://doi.org/10.1002/arp.1833
Zhogova, A., Oleszczak, L., Michalczewski K., Pienkos I., Caspari, G. (2023) Identifying seasonal settlement sites and land use continuity in the prehistoric southern Siberian steppe — Zhelvak 5 (Tuva) // Archaeological Research in Asia Vol. 35. Article 100467. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ara.2023.100467
Опубликован
Как цитировать
For citation:
Glebova A. B. and Sergeev I. S. The use of neural networks for the search of archaeological sites from the Scythian period (7th — 3rd centuries BC) in Southwestern Tuva. New Research of Tuva, 2025, no. 4, pp. 254-266. (In Russ.). DOI: https://doi.org/10.25178/nit.2025.4.14
Выпуск
Раздел
Биографии авторов
Анастасия Борисовна Глебова, Санкт-Петербургский государственный университет
Кандидат географических наук, старший преподаватель кафедры физической географии и ландшафтного планирования института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета.
Адрес: 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7–9.
Эл. адреса: a.glebova@spbu.ru; a_glebova@mail.ru
Игорь Сергеевич Сергеев, Санкт-Петербургский государственный университет
Кандидат географических наук, доцент кафедры геоморфологии института наук о Земле Санкт-Петербургского государственного университета.
Адрес: 199034, Россия, г. Санкт-Петербург, Университетская набережная, д. 7–9.
Эл. адреса: i.sergeev@spbu.ru; igorsergeev.spb@gmail.com
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Автор (лицензиар) произведения предоставляет простую (неисключительную) лицензию на использование редакцией (лицензиатом) произведения науки, который заключается в упрощённом порядке (открытая лицензия), согласно ст. 1286.1. «Открытая лицензия на использование произведения науки, литературы или искусства» Гражданского кодекса Российской Федерации.
В нашем издании публикуемые материалы доступны по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») — CC BY-NC.
Т. к. лицензия открытая, автор имеет право разместить статью после ее выхода на своем сайте, читатель может скопировать и разместить на своих персональных ресурсах, в том числе в виде выдержек, конспектов, но:
а) обязательно должно быть указано ФИО автора, неизмененное название статьи и гиперссылка на первоисточник (журнал «Новые исследования Тувы»),
б) размещающий не имеет права брать деньги за доступ к этому материалу или каким бы то ни было образом давать преимущество одним читателям над другими,
в) при перепечатке автором текста статьи без значительных изменений (если сохраняется 30% текста или более) должно быть указано, что первая редакция статьи вышла в журнале «Новые исследования Тувы» и сделана соответствующая ссылка.
Лицензия действует по всему миру, длится в течение срока авторских прав на произведение, является неотзывной.
