Laserteknologi revolutionerer dansk arkæologi
En banebrydende scanningsteknologi har gjort sit indtog i Danmark. Den luftbårne laserscanningsmetode kan fjerne vegetation fra billeder af jordens struktur og måler 100 gange mere detaljeret end traditionelle målemetoder.

Fladhøj i Klosterheden med de gravede huller hele vejen rundt om højfoden. (Foto: Holstebro Museum)

Da Videnskab.dk for en måneds tid siden begejstret kunne berette om en helt ny form for teknologi inden for arkæologiens verden – flyvende lasere som blotlægger kæmpe skovområder, der tidligere har været uden for arkæologisk rækkevidde – var vi ikke klar over, at vi ikke kunne se skoven for bare træer.

I første omgang havde vi nemlig slet ikke behøvet at rette blikket mod Tyskland, Irland eller Rumænien for at lære mere om den nye teknologi – LIDAR-teknologien, Light Detection and Ranging, er allerede rykket til Danmark.

»Det er enormt spændende med den nye teknologi. Vi har pludselig fået et helt område inden for arkæologien, hvor vi kan finde en masse ting. Når vi har lavet undersøgelser tidligere, har vi stort set ikke haft adgang til skovområderne,« siger Lis Helles Olesen, museumsinspektør ved Holstebro Museum.

Hun står i spidsen for det fireårige projekt ’Fortiden set fra himlen – luftarkæologi i Danmark’, som Videnskab.dk også tidligere har skrevet om.

Fakta

De nye laserscanningsmetoder måler omkring 100 gange mere detaljeret end de gamle lasere – det betyder, at der er flere punkter i hvert billede, og at de kan måle ned til få centimeters forskelle. De traditionelle metoder har sommetider usikkerheder på op til en halv meter.

Det gælder især for skovområder, hvor der er langt imellem punkterne på billederne fra de traditionelle lasere, hvilket gør det praktisk talt umuligt at danne sig et overblik over området.

Forsøgene med luftbåren laserscanning er en vigtig del af dette projekt.

Selve laserscanningerne blev foretaget i starten af projektet tilbage i 2010, men forskerne sidder netop nu og analyserer på den massive datamængde. Og den nye scanningsmetode har bragt rækkevis af spændende opdagelser med sig. Nogle af de mest spektakulære kan du læse om længere nede i artiklen.

Laserteknologi giver helt nye muligheder

Laserscanningerne fungerer ved, at man flyver hen over et område, sender lysimpulser mod jorden, måler ekkoet af disse og til sidst trækker træer, buske og anden beplantning fra i et computerprogram. Resultatet er et nøgent billede af jordens overflade, inklusive geometriske formationer som afslører alle strukturer, som måske gemmer sig under jorden.

De luftbårne laserscanningsteknikker måler 100 gange mere detaljeret end eksisterende højdemodeller i Danmark, som i høj grad lader sig begrænse af træer og buske.

Hulveje på kryds og tværs i Klosterheden Plantage. (Foto: Holstebro Museum)

Det giver arkæologerne helt nye muligheder, fordi de nu kan danne sig et langt mere detaljeret og samlet overblik af områder, som hidtil har ligget uden for luftarkæologiens muligheder. Det åbner så mange nye døre, at Lis Helles Olesen næsten ikke turde tro sine egne ører, da hun første gang hørte om det på et møde om luftfotoarkæologi i Winchester i England, 2003.

»Jeg kunne ikke lige umiddelbart få det til at passe – havde jeg misforstået det, eller kunne det virkelig passe, at man kunne se igennem skoven?« siger Lis Helles Olesen.

Men danskerne havde ikke misforstået det engelske – nu kunne man faktisk fjerne trævækst og se selve skovbunden med alle dens spor af generationers brug af landskabet. En revolution inden for luftarkæologi.

Fem områder blev udvalgt

Da Holstebro Museum i 2009 fik midlerne til at starte det fireårige projekt om luftarkæologi, blev det for første gang muligt for at lave et dansk forsøg med LIDAR-teknologien.

Fakta

En højdemodel afspejler højdeforholdene i et landskab. ’Danmarks Højdemodel’, som blev udarbejdet af Kort- og Matrikelstyrelsen før LIDAR kom på banen, er ligesom LIDAR baseret på laserscanninger foretaget fra fly. Disse lasere måler dog langt mindre detaljeret end LIDAR-scannerne.

En del af projektet ’Fortiden set fra himlen – luftarkæologi i Danmark’ har også været en systematisk gennemgang af Danmarks Højdemodel i udvalgte områder.

I undersøgelsen udvalgte arkæologerne fem områder på tilsammen 65 kvadratkilometer. Alle fem var i forvejen særlige fokusområder for Holstebro Museum og lå tæt på hinanden, for at minimere antallet af helikopterture og dermed udgifterne i projektet. De fem områder var:

  • Rammedige, en forsvarsvold fra Jernalderen, som går igennem mange fredede og overpløjede gravhøje. Her ville man undersøge, om det var muligt at følge den udjævnede vold eller voldgrav i de dyrkede marker.
     
  • Fjandhus, et overpløjet voldsted fra Middelalderen, som ligger i sydenden af Nissum Fjord. Blev valgt for at undersøge, om det er muligt at se det overpløjede voldsted og dæmningen og få bedre rede på forholdet til fjorden.
     
  • Mølbjerg, en samlingsplads fra Stenalderen, blev valgt for at undersøge, om det kunne lade sig gøre at se spor af de overpløjede systemgrave.
     
  • Skovområder omring Tvis Kloster, som er et nedrevet cistercienserkloster. Her ønskede man at undersøge mulighederne for at finde eventuelle anlæg i tilknytning til klostret i nærliggende skovområder og udyrkede områder.
     
  • Plantage i Klosterheden, som er valgt for at undersøge mulighederne for at registrere marksystemer fra Jernalderen.

LIDAR kom til sin ret på Klosterheden

Eftersom Lis Helles Olesen og hendes team var de første danskere nogensinde, der havde fingrene i den nye LIDAR-teknologi, havde de først og fremmest til formål at afdække dens muligheder.

Derfor ligger de fem udvalgte områder både i åbne landskaber og i skovområder og repræsenterer forskellige tidsperioder.

Det var dog ikke kun en succesoplevelse at afprøve den nye laserteknologi for første gang. Arkæologerne fandt ud af, at det simpelthen ikke kunne betale sig at anvende de meget detaljerede og ikke mindst dyre laserscanninger på dyrket mark. Tidligere scanninger af området gav nemlig stort set de samme oplysninger, selvom det var i en grovere opløsning.

De to store runde anlæg med omliggende grøft og vold ses i hver side af dette billede. En almindelig rundhøj, to langhøje og hulveje viser sig også på scanningen. (Foto: Holstebro Museum)

Hvor LIDAR virkelig kom til sin ret var på Klosterheden, som er tæt beplantet med træer. Her kunne de gamle scannere ikke ret godt komme til på grund af beplantningen, men LIDAR havde ingen problemer.

»Det var et forsøg værd at kigge på de forskellige slags områder, men LIDAR er helt klart bedst egnet til et område som Klosterheden. Det er i den tætte skov og på de gamle heder, at teknologien har sin største berettigelse,« siger Lis Helles Olesen.

Afslørede hidtil ukendte detaljer

På Klosterhedens 35 kvadratkilometer fandt man blandt andet 10 ekstra gravhøje, ud over de 45 fredede gravhøje man kendte i forvejen.

Det mest interessante var dog de detaljer, som arkæologerne kunne iagttage ved nogle af gravhøjene. Ved gravhøjen ’Fladhøj’, som er blevet brugt til særlige ceremonier - måske i forbindelse med religiøse aktiviteter - har laserscanningerne for eksempel vist, at der er gravet huller hele vejen rundt om højen.

Fakta

Ordforklaringer:

En gravhøj er et oldtidsminde og er som regel fredet. Gravhøjene er begravelsespladser fra den tidligste bondestenalder til overgangen til kristen tid i slutningen af vikingetiden. De fleste er dog fra sen stenalder og ældre bronzealder.

Et voldsted eller en borgbanke er rester af en borg eller et forsvarsværk især fra middelalderen eller en de tilstødende perioder.

I alt er gravet 10-11 flade huller med en diameter på op til en meter. Arkæologerne mener, at de må have noget med højen at gøre, siden de ligger så tæt på den – enten har deres indhold tjent til at ombygge højen på et tidspunkt, eller også stammer de fra ceremonier i forbindelse med højen.

Det er det første eksempel nogensinde på, at der er blevet gravet gruber hele vejen rundt om en gravhøj.

»Når man står derude, tænker man slet ikke over det, men ligeså snart man ser det i sin sammenhæng oppefra, bliver det så tydeligt,« siger Lis Helles Olesen.

Klosterheden gemte på flere overraskelser

I den nordlige del af Klosterheden ligger seks fredede gravhøje. To af de seks høje er meget store og usædvanlige i deres opbygning – og måske er de slet ikke gravhøje. Når man står på stedet, kan det være meget vanskeligt at danne sig et overblik over, hvordan højene er bygget.

De fem scannede områder: 1. Fjandhus, 2. Rammedige, 3. Klosterheden, 4. Mølbjerg, 5. Tvis Kloster. (Foto: Kort & Matrikelstyrelsen)

Med laserscanningen fik man et helt andet overblik over de to høje. Det viste sig, at de minder utroligt meget om de engelske ’henges’, som dækker over et utal af variationer af runde anlæg med en grøft og en ydre vold omkring.

Hvis de danske høje er fra samme tidsperiode, stammer de sandsynligvis fra slutningen af stenalderen, og voldene og grøfterne omkring dem menes at have til formål at forstærke følelsen af en lukket, hellig plads.

De to danske anlæg afviger dog lidt fra de engelske, ved at de har en jordhøj inden for grøften. Det kan skyldes, at den er kommet til senere – men det kan også være, fordi vi står over for en dansk variant, som arkæologerne indtil videre har haft svært ved at finde lignende tilfælde af.

Ikke flere LIDAR-scanninger foreløbigt

Skovområderne og hederne er en skattekiste af uopdagede arkæologiske fund, fordi de ikke på samme måde som de fleste marker har været opdyrkede, fortæller Lis Helles Olesen. Dermed er fortidsminderne i de øverste jordlag ikke blevet jævnet ud, som de er blevet i det dyrkede land.

Fakta

Ordforklaringer, fortsat:

Cistercienserordenen er en gren af Benediktinerordenen, der har navn efter moderklostret Cîteaux (Cistercium) ved Dijon, stiftet 1098.

En systemgrav er en 1-2 meter dyb grøft, som oftest er omkring 15 meter lang. Systemgrave ligger ofte i to rækker ved siden af hinanden med jordbroer imellem og afgrænser en samlingsplads fra stenalderen for cirka 5.300 år siden.

’Anlæg’ er en betegnelse, som for arkæologer dækker over nedgravninger, hvori der er havnet jord, som i farve og konsistens mere eller mindre tydeligt afviger fra undergrunden.

»Jeg synes jo, at man burde lave detaljerede laserscanninger af alle overflader i skovarealer, hvor man planlagde at lave store byggerier eller at lægge en motorvej. På den måde kunne man se, om der ligger nogle anlæg, vi ikke kender til og som måske kan være af stor arkæologisk betydning, inden vi fjerner dem. For min skyld måtte man gerne lave laserscanninger af alle skove og heder, så vi kan udpege de mest værdifulde områder til beskyttelse,« siger Lis Helles Olesen.

Det bliver ikke muligt at lave flere laserscanninger med LIDAR inden for rammerne af projektet ’Fortiden set fra himlen – Luftarkæologi i Danmark’. Indtil videre har denne del af projektet kostet over 200.000 kroner. Lis Helles Olesen har dog stærke forhåbninger til, at teknologien bliver billigere i den umiddelbare fremtid.

Laser-opmåling gav massevis af data

Og det er da heller ikke, fordi Lis Helles Olesen og hendes team ikke har noget at tage sig til. Bare ud fra den første opmåling med LIDAR, som strakte sig over to dage i 2010, har arkæologerne til stadighed massevis af data, som de kan tolke og analysere videre på.

Projektet ’Fortiden set fra himlen’ er finansieret af Kulturministeriet, Kulturarvsstyrelsen, Holstebro Kommune, Augustinusfonden, C. Bendix Fond, Region Midtjylland og Holstebro Museum.

LIDAR-delen af projektet er desuden støttet af det EU-finansierede projekt Archaeolandscapes Europe – eller bare ’Arcland’.

ArcLand har som formål at få mere gang i brugen af luftfotos, eksterne scanningsteknikker som LIDAR og andre elektriske og magnetiske teknikker.

Omkring 57 europæiske universiteter og forskningsinstitutter deltager i 37 millioner kroner-foretagendet, som startede i 2010 og efter planen slutter i 2015.

Lyt på Videnskab.dk!

Hver uge laver vi digital radio, der udkommer i form af en podcast, hvor vi går i dybden med aktuelle emner fra forskningens verden. Du kan lytte til den nyeste podcast i afspilleren herunder eller via en podcast-app på din smartphone.

Har du en iPhone eller iPad, kan du finde vores podcasts i iTunes og afspille dem i Apples podcast app. Bruger du Android, kan du med fordel bruge SoundClouds app.
Du kan se alle vores podcast-artikler her eller se hele playlisten på SoundCloud

Det sker