3D-томография лучше

Исследователи из Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН сравнили возможности измерения у двумерной и трехмерной методик электротомографии на курганном могильнике Конево-10 в Краснозёрском районе Новосибирской области. 3D-методика значительно ускоряет работу по сравнению с 2D, а также позволяет работать на местности, в которую погрузить электрод для измерения не получится: например, внутри рукотворных строений. Результаты работы опубликованы в «Вестнике АГГИ».

Конево-10 относится к тасмолинской культуре раннего железного века и датируется VII—VI веками до н. э. Памятник долгое время подвергался распашке, поэтому входящие в его состав курганы либо слабо заметны, либо вовсе не видны в рельефе невооруженным глазом. Для того чтобы определить точное местоположение объекта и визуализировать его структуру, ученые использовали метод электротомографии. Сначала они вбивают в почву электроды — друг за другом, через равные промежутки. С их помощью исследователи получают электрическое сопротивление слоев породы (у каждого оно свое). В итоге собранные данные вносятся в программу, которая на их основе моделирует изображение, раскрашивая каждое значение сопротивления в уникальный цвет.

Ученые использовали две методики электротомографии: двумерную и трехмерную. Выяснилось, что 2D-методика дает более четкую картину, нежели 3D: там изучаемая структура искажается локальными геоэлектрическими аномалиями — участками земной коры, сопротивление которых отличается от фоновых значений. Это могут быть ямы, пустоты, запаханные рвы. В случае использования 3D-методики они существенно искажают выходные данные, однако ключевые элементы памятника на 3D-модели всё равно различимы. Главное преимущество 3D-методики заключается в том, что электроды в таком случае не надо вбивать друг за другом, а достаточно обложить вокруг исследуемого участка. Это гораздо быстрее 2D-методики. Кроме того, в отдельных случаях нет возможности вбить электроды на территории. Например, если нужно изучить фундамент здания, последовательно расположить там электроды просто невозможно — некуда. Остается только класть вокруг, по 3D-методике.

«Мы хотим больше исследовать 3D-электротомографию. Кроме натурных измерений, когда выезжаем в поле, есть математическое моделирование. Оно позволяет посчитать, понять, какие объекты можем увидеть, какие не можем, с той или иной вероятностью. Я вижу наибольший потенциал в этом методе», — говорит младший научный сотрудник лаборатории геоэлектрики Илья Олегович Шапаренко, один из авторов исследования. Ученые планируют продолжить изучение возможностей трехмерной электротомографии, в частности применять ее для исследования схожих археологических объектов, таких как другие курганные могильники или городища. 

Текст подготовили Сергей Бобкин, Анастасия Галь, студенты отделения журналистики Гуманитарного института НГУ

Автор изображения Илья Шапаренко