Evaluation of Van Khan Tooril's castle, an archaeological site in Mongolia, by Ground Penetrating Radar

GPR을 이용한 몽고 유적지 반 칸 투리일의 성 (Van Khan Tooril's castle)의 평가

  • Khuut, Tseedulam (Graduate School of Environmental Studies, Tohoku University) ;
  • Sato, Motoyuki (Center for Northeast Asian Studies, Tohoku University)
  • Published : 2009.02.28

Abstract

We report an implementation of the Ground Penetrating Radar (GPR) survey at a site that corresponds to a ruined castle. The objective of the survey was to characterise buried archaeological structures such as walls and tiles in Van Khan Tooril's Ruin, Mongolia, by 2D and 3D GPR techniques. GPR datasets were acquired in an area 10mby 9 m, with 10 cm line spacing. Two datasets were collected, using GPR with 500MHz and 800MHz frequency antennas. In this paper, we report the use of instantaneous parameters to detect archaeological targets such as tile, brick, and masonry by polarimetric GPR. Radar polarimetry is an advanced technology for extraction of target scattering characteristics. It gives us much more information about the size, shape, orientation, and surface condition of radar targets. We focused our interpretation on the strongest reflections. The image is enhanced by the use of instantaneous parameters. Judging by the shape and the width of the reflections, it is clear that moderate to high intensity response in instantaneous amplitude corresponds to brick and tiles. The instantaneous phase map gave information about the location of the targets, which appeared as discontinuities in the signal. In order to increase our ability to interpret these archaeological targets, we compared the GPR datasets acquired in two orthogonal survey directions. A good correlation is observed for the alignments of reflections when we compare the two datasets. However, more reflections appear in the north-south survey direction than in the west-east direction. This is due to the electric field orientation, which is in the horizontal plane for north-south survey directions and the horizontally polarised component of the backscattered high energy is recorded.

이 논문에서는 성곽의 옛터에서 수행된 GPR탐사 결과에 대해 기술하고자 한다. 이 탐사의 목적은 몽고의 반칸 투리일의 유적지에서 2차원과 3차원 GPR 탐사방법을 이용하여 벽이나 타일 등의 매립되어있는 고고학적 구조물의 특징을 알아내는데 있다. GPR자료는 500 MHz와 800 MHz의 두 주파수의 안테나를 이용하여 10 cm의 측선간격으로 $10m\;{\times}\;9m$의 영역에 대해 획득 되었다. 이 논문에서는 타일, 벽돌. 석조물 등의 고고학적 대상체를 탐지해 내기 위한 편광측정 GPR 탐사기를 통해 얻어지는 순간변수들의 이용에 관해 다루고자 한다. 레이다 편광측정은 대상체의 산란특성을 끌어내는 진보된 기술이다. 이 방법은 대상체의 크기, 모양, 지향성 및 표면의 상태에 대한 보다 많은 정보를 제공해준다. 우리는 해석의 초점을 강한 반사파에 맞추었으며, 영상의 질은 순간변수들을 사유하여 높였다. 반사신호의 모양과 길이를 살펴본 결과 순간진폭의 중간 부터 높은 강도의 반응은 벽돌이나 타일에 대응되는 것을 알 수 있었다. 순간위상을 이용하여 만든 지도는 일반 신호에서 불연속성을 보이던 탐사 대상체의 위치를 알아내는데 중요한 정보를 제공하였다. 이러한 고고학적 대상체의 탐사 가능성을 높이기 위하여, 서로 직교하는 두 측선에 대해 GPR 자료를 획득하였다. 이 두 자료를 비교한 결과 반사신호들의 정렬이 좋은 상관관계를 갖는 것을 확인하였다. 그러나. 북쪽에서 남쪽 방향으로 측정된 탐사 자료에서 서쪽에서 동쪽 방향으로 측정된 탐사자료보다 많은 반사 신호가 관측되었다. 이는 북쪽에서 남쪽으로 수행된 탐사방향과 수평면 상에 위치하게 피는 전기장의 지향성 때문이며 고에너지의 후방산란된 수평 분극 성분이 기록된 것이다.

Keywords

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