彼は無料の地図を頼りに、熱帯雨林でマヤの「失われた都市」を発見したのでしょうか?

アリゾナ大学の考古学者猪俣健氏は最近興奮している。彼は古代マヤ文明を研究しており、最近、長らく失われていたマヤの遺物を発見した。これはマヤ文明全体の研究における大きな進歩である。

彼がこの「失われた都市」を見つけるきっかけとなった宝の地図は、実は完全に無料のオンライン地図だった。

野田剛史が無料地図を使ってマヤ遺跡を発見 |アリゾナ州

無料のLIDARマップで見るマヤ遺跡

物語は1980年代に始まります。当時、野田武志さんは博士課程の学生でした。当時の主流の研究はマヤ文明の政治と経済の最盛期（西暦250年から900年）に焦点を当てていましたが、野田武志はマヤ文化の起源にもっと興味を持っていました。独自に研究を行えるようになると、彼はプロジェクトを開始するのが待ちきれなくなりました。

誰もその起源を研究していないのは当然です。文明の起源の時代の考古学的証拠が不足しており、大規模な遺跡もないため、すべてをゼロから始めなければなりません。彼と妻でアリゾナ大学の人類学者ダニエラ・トリアダンがグアテマラのペテン熱帯雨林にある古代都市セイバルの発掘を始めたのは2005年のことだった。そこで彼らは、最も古いマヤの建造物のいくつかを発見した。

野田武博士とヤダン・クイ博士は、最古のマヤ文明は最初からオルメカ人の影響を受けており、両者の関係はメソアメリカ文明の起源にまで遡ることができると考えています。 2 つの文化の関係をさらに探究するには、古代都市セイバルとオルメカ文化の中心地の間の地域を研究する必要があります。

問題は、この地域が広大すぎることだ。北はメキシコのベラクルスから南はグアテマラまで、直線距離で800キロメートル以上あり、ほとんどの考古学チームの手が届かないところにある。この地域の大部分は人が住んでいない熱帯雨林です。これらの場所での考古学的な作業は、重量のある測定機器を運び、ジャングルの中を歩く必要があるため、非常に危険な挑戦です。一つの遺物を見つけるのに数年かかることもあり、非常に時間と労力を要する作業となります。

野田武志氏は早くから、既存の地図情報を技術的な手段で解析することはできないかと考えていた。ほとんどの人は GPS 衛星地図を思い浮かべるでしょう。実際、今日の衛星地図は 1 メートルの精度があり、地上の車さえもはっきりと見ることができます。しかし考古学者にとって、衛星地図の問題は平面すぎることだ。遺跡のほとんどは熱帯雨林の中に隠れており、まったく特定できません。

GPS よりも強力で正確なタイプの地図もあります。それは Lidar です。このタイプの地図は地形に関する非常に詳細な情報を提供できますが、唯一の問題は、価格が高すぎることです。 100平方キロメートル未満の市販のLIDARマップは6万ドル以上かかり、考古学部門の研究資金を超えています。

しかし、野田武志氏にとって、事態は突然好転しました。彼はインターネット上で無料のリソースを見つけたのです!実は、メキシコ政府はすでにこの地域を調査しており、そのすべてが公開されている。

野田武志氏は、メキシコ国立自治大学の考古学者ロドリゴ・リエンド氏からメキシコ南部全域のライダー地図を受け取ったとき、興奮のあまり何と言えばいいのか分からなかったという。メキシコ国立統計地理研究所が2011年に発表したこの地図は、メキシコのタバスコ州とチアパス州の1万1500平方キロメートルをカバーしている。タバスコにはオルメカ遺跡サン・ロレンソがあります。

野田武博士は地図上に無数の遺跡の輪郭をはっきりと見ました。これまでに彼は、この技術を使って、考古学者がこれまで見たことのないタイプの建築物を含む、これまで知られていなかったマヤの儀式の中心地の遺跡を 27 か所特定しました。この遺跡のプラットフォームのいくつかは 1.6 キロメートルもの長さがあります。

「プラットフォームの上を歩くと、古代都市の遺跡の上を歩いていることに気づきません。あまりに大きくて自然の風景の一部のように見えるからです。しかし今では、社会全体がどのような様子だったかをよりよく見ることができます」と野田武博士は語った。

野田武志が発見したマヤ遺跡ラ・カルメリタ |国立航空レーザーマッピングセンター

遺跡は実際こんな感じで、他の場所と何ら変わりありません |野田毅

これらの遺跡はマヤ文明の起源を明らかにする可能性があり、それはまさに野田氏が最も興味を持っている研究である。現在、野田武志氏のチームは、ライダー地図上で発見された最大の宗教遺跡の中心地を発掘しており、そこで行われた古代マヤの最も初期の宗教儀式についてさらに詳しく知ることを望んでいる。メキシコ政府は、この無料地図を継続的に拡張し、新しい地域をカバーしています。

考古学者の良き友人、ライダー

考古学分野における LIDAR の応用は 21 世紀初頭に始まりました。特に、密生した植生の下に隠れた遺跡の場合、LIDAR 技術により考古学者はジャングルでの困難な旅や調査の多くを省くことができます。現在、LIDAR 技術を使用することで、考古学者はターゲットを見つけて快適に飛行し、数日で測量と地図作成作業を完了するだけで済みます。

ポモナ大学の考古学者、アーレン・チェイス氏は、LIDAR を早期に導入した人の 1 人です。彼は2009年に、ライダー技術を使ってベリーズのマヤ都市カラコルの地図を作成した。彼の息子、エイドリアン・チェイスは現在、アリゾナ州立大学で博士号取得を目指して研究しており、ライダーを使ってカラコルの4,000軒以上の住宅の居住空間を比較し、当時の社会的不平等のレベルを推測している（現在では裕福な住民ほど大きな住宅に住んでいた）。

LIDAR が登場する前は、このようなバッチ分析はほぼ不可能でした。 2013年、シドニー大学の考古学者ダミアン・エバンス氏と彼のチームは、ライダー技術を使用して、1,200年間沈黙していたカンボジアの古代都市マヘンドラパルヴァタを発見した。

LiDARとは何ですか?

LIDAR は、Light Detection and Ranging の略で、パルスレーザーの形の光を使用してさまざまな距離を測定するリモートセンシング方法です。 LiDAR 機器は主にレーザー、スキャナー、専用の全地球測位システム (GPS) 受信機で構成されています。現在、その多くは飛行機やヘリコプターで運ばれています。

2015年、ヒューストン大学の国立航空レーザーマッピングセンター（NCALM）のスタッフの協力を得て、野田武志氏のチームはわずか6日間で古代都市セバールの周囲470平方キロメートルの地域のマッピングとLIDARデータ収集を完了しました。

彼らは小型飛行機にLIDAR装置を搭載し、熱帯雨林の上空700メートルにホバリングした。特定の波長のレーザーが空中送信機から放射されると、その一部は熱帯雨林の密集した樹冠を貫通して目標に到達します。光線は遭遇した表面で反射され、受信センサーに戻ります。その間に記録された時間を使用して、ターゲットとレーザー送信機間の距離を計算し、それに応じて地面の3次元形状を記録します。これは中学校の物理の問題に似ています。光の速度と光源から特定の地点までの往復時間がわかれば、光源と目標地点の間の距離を計算します。

植生密度や高度が異なる地域では、スタッフは飛行高度やレーザー照射の頻度もそれに応じて調整する必要があります。セバール市の中心部では、それぞれ高度 700 メートル、600 メートル、400 メートルから異なる周波数のパルスの「コンビネーションパンチ」が発射され、森林の層を貫通して、この場所に極めて微妙な考古学的特徴を提供します。

高密度のデータでは、遺跡の形状を直感的に表現することはできません。現時点では、デジタル標高モデル (DEM) の助けが必要になります。

DEM とは、航空機に搭載したレーザースキャンによって得られる地形標高データを使用して実体を表現し、地上地形のデジタルシミュレーションを実現する手法です。データが処理された後、研究チームは植生を除去した水平解像度0.5メートルのモデルを取得しました。失われた古代の遺物が画面に現れた。

Lidar データが DEM を通過した後の地表モデル

ライダーが人類に贈る究極の贈り物

LiDAR テクノロジーは考古学者に古代世界を分析する新しい方法を提供するだけでなく、人類が現在と未来の視点から変化を見ることも可能にします。レーザースキャンを使用して、地球上のすべての土地の詳細な地図を描くことができるでしょうか?

コロラド州立大学の考古学者、クリス・フィッシャー教授は、この実現を推進し、「地球アーカイブ」を創設している。このプロジェクトは、LIDAR技術を使用して文化遺産や遺跡を3Dで記録している非営利団体CyArkからインスピレーションを得たものです。

しかし、LIDAR はこれら以外にも多くのものを記録できます。

LIDARの応用範囲は非常に柔軟です。さまざまな目的に応じて、レーザー測距の光学パラメータも調整されます。例えば、地形を測定する場合、通常は波長1047 nm、1064 nm、1550 nmなどの近赤外線レーザーが使用されます。また、海底や河床の高度を計測する際には、532nmなどの透水性に優れた青緑色のレーザー帯域が使用されます。

そのため、LIDAR は陸地をスキャンできるだけでなく、氷床、沿岸地域、深海などの水環境の地理空間情報も簡単に取得できます。地球全体の 3D マップを構築することはもはや夢ではありません。さらに、データの解像度はすでに驚くほど高いです。「地面から約20センチの高さに、建築用レンガくらいの大きさのものが見えました。」

LiDAR は陸上でも氷床でもうまく機能し、海面上昇の脅威にさらされている沿岸地域やアマゾン川流域の記録にとって重要な実用的な意味を持ちます。

とりわけ、LIDAR は森林の年齢と複雑さを明らかにし、景観を再構築して時間の経過に伴う変化を追跡するために使用できます。森林のように、層が豊かで分布が異なる生態系の場合、LIDAR 技術は、従来の時間と労力を要する現地調査方法に代わるものとして、森林の地上バイオマスを推定することができます。広大な白い極地に関しては、ライダーは氷床の厚さを監視し、極地の氷河の積雪を定量的に分析することで、氷河の融解と地球の気温変化の関係を明らかにすることができます。

フィッシャー教授は気候危機に対処するためにこのプロジェクトを推進した。すべてを記録することは、遺跡や景観といった脅威にさらされている文化遺産だけでなく、植物や動物、これらの場所の景観、地質、水文学などといった生態学的遺産も根本的に変わってしまう前に、将来の世代への究極の贈り物となります。

私たちにとって、LIDARは古代を見て未来を記録できる目のようなものです。広大な土地を微妙な精度で考慮し、過去と未来の間に橋を架けることができます。そしてこれが科学の意味です。

参考文献

[1] https://www.nytimes.com/2019/10/08/science/archaeology-lidar-maya.html

[2] https://www.theguardian.com/science/2019/oct/11/ultimate-gift-to-future-generations-plan-to-laser-map-all-land-on-earth

[3] https://oceanservice.noaa.gov/facts/lidar.html

[4] https://doi.org/10.1371/journal.pone.0221943

[5] https://academic.oup.com/bioscience/article-pdf/52/1/19/26891841/52-1-19.pdf

[6] https://www.pnas.org/content/pnas/110/31/12595.full.pdf

[7] http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-85402-1015543026.htm

[8] http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZNTB201826009.htm

著者: ビビアン