ΑΝΑΓΝΩΣΤΕΣ (ΠΕΡΙΟΧΗ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ)

Διερεύνηση του Προσανατολισμού Μνημείων με Γεωδαιτικές και Αστρονομικές Μεθόδους.


Διερεύνηση του Προσανατολισμού Μνημείων 
με Γεωδαιτικές και Αστρονομικές Μεθόδους. 






Εισαγωγή

Η παρούσα δημοσίευση, δεύτερο άρθρο της σειράς Αστρονομικοί Προσανατολισμοί Μνημείων που ξεκίνησε με το: Αρχαιοστρονομία και Αστρονομικός Προσανατολισμός Μνημείων στην Ελλάδα και σε όλο τον πλανήτη, έχει ως σκοπό την εξοικείωση του αναγνώστη με τις έννοιες και την μέθοδο του προσανατολισμού μνημείων με γεωδαιτικές και αστρονομικές μεθόδους, στα πλαίσια άρθρων που θα ακολουθήσουν για πλήθος μνημείων (νεολιθικών, αρχαίων, βυζαντινών και μουσουλμανικών), στα οποία έχουν εφαρμοστεί οι συγκεκριμένες μέθοδοι. Η πρώτη σχετική δημοσίευση έγινε στο πλαίσιο της διδακτορικής διατριβής (2002) του Αναπληρωτή Καθηγητή του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου Γεωργίου Πανταζή.


Με το παρόν άρθρο ευελπιστούμε να βοηθήσουμε κάθε αναγνώστη, ερευνητή και μη, να συνδέσει λογικά τα συμπεράσματα για κάθε μνημείο (αστρονομικός προσανατολισμός και χρονολόγηση) με τα συλλεγόμενα πρωτογενή δεδομένα (τοπογραφικές και αστρονομικές μετρήσεις πεδίου) και τον τρόπο επεξεργασίας τους (γεωδαιτικές και αστρονομικές εφαρμογές, θεωρία σφαλμάτων).





Το αντικείμενο μελέτης

Αντικείμενο της σχετικής μελέτης, είναι η διερεύνηση του αστρονομικού προσανατολισμού μνημείων με γεωδαιτικές και αστρονομικές μεθόδους, με σκοπό την τον προσδιορισμό της ημερομηνίας κτίσης του (χρονολόγηση). Η πληροφορία αυτή, σε συνδυασμό με γνώσεις που προέρχονται από τις επιστήμες της Αρχαιολογίας και της Ιστορίας, μπορούν να μας οδηγήσουν, ακόμα και στην εύρεση της θεότητας στην οποία ήταν αφιερωμένος ο αρχαίος ναός, ή στο όνομα του Αγίου ή της Αγίας αν πρόκειται για Χριστιανικό.









Μέθοδοι Προσανατολισμού Μνημείου


Προσανατολισµός µνηµείου, με την χρήση παραδοσιακών (απλών τοπομετρικών) μεθόδων


Πρέπει να σηµειωθεί ότι, οι περισσότερες από τις µελέτες που έχουν γίνει μέχρι σήμερα και αφορούν στην διερεύνηση του προσανατολισµού,  είτε προϊστορικών µνηµείων, είτε αρχαίων µνηµείων είτε χριστιανικών ναών,  έγιναν κυρίως µε απλές τοποµετρικές µεθόδους χρησιµοποιώντας ως όργανα µέτρησης την τοπογραφική πυξίδα,  το ακόντιο και το κλισίµετρο χειρός για τον προσδιορισµό του ορίζοντα του µνηµείου,  όπου αυτό,  σε ελάχιστες περιπτώσεις,  κρινόταν απαραίτητο (Hoskin, 2001), χωρίς να προσδιορίζεται γεωµετρικά - αναλυτικά ο βασικός άξονας του µνηµείου ή άλλες ειδικές διευθύνσεις και µε τα όποια σφάλµατα τα παραπάνω όργανα – µέθοδοι εµπεριέχουν.





Τα αδύνατα σημεία αυτής της διαδικασίας είναι:

Ο σχετικά ατελής και επομένως όχι ακριβής ορισμός του βασικού κατά μήκος άξονα ή άλλων ειδικών διευθύνσεων του μνημείου.
- Η αδυναμία προσδιορισμού του αστρονομικού αζιμουθίου των γραμμών αυτών με την απαραίτητη ακρίβεια.
- Η αδυναμία μέτρησης και παρουσίασης της οριογραμμής του αισθητού ορίζοντα, που βρίσκεται ″μπροστά″ από κάθε μνημείο.

Η γνώση των παραπάνω στοιχείων μπορεί να προκύψει μόνο με την ορθή γεωμετρική τεκμηρίωση της κάτοψης του μνημείου και της οριογραμμής του ορίζοντα και με την εφαρμογή αστρονομικών παρατηρήσεων.



Προσανατολισµός µνηµείου, με την χρήση αστρονομικών και γεωδαιτικών μεθόδων

Σήµερα είναι έντονη η προσπάθεια, ώστε η διερεύνηση του προσανατολισµού µνηµείων να γίνεται µε µεθόδους και όργανα που να διασφαλίζουν την ορθότητα και την ακρίβεια των αποτελεσµάτων. Έτσι πιστεύεται ότι µπορούν να αξιολογηθούν καλύτερα τα αποτελέσµατα της διερεύνησης του προσανατολισµού µνηµείων και να τεκµηριωθούν ιστορικά γεγονότα που συνδέονται µε την ύπαρξη και τη λειτουργικότητά τους. 



Ο προσανατολισµός ενός µνηµείου, με την χρήση αστρονομικών και γεωδαιτικών μεθόδων, γίνεται κατά τέτοιον τρόπο,  ώστε ο κύριος (βασικός)  - ή κάποιος άλλος άξονάς του –  να ευρίσκεται στη διεύθυνση ανατολής - δύσης του Ήλιου (ή κάποιου άλλου αστέρα), κάποια ξεχωριστή µέρα για το µνηµείο (γενέθλιος ηµέρα ή ηµέρα εορτής της τιµώµενης θεότητας ή κάποια άλλη χαρακτηριστική ηµέρα του χρόνου).  

Η δηµιουργία σχεδίων τεκµηρίωσης ενός µνηµείου (κατόψεις, τοµές, όψεις) τα οποία αποδίδουν µε πληρότητα και ακρίβεια το σχήµα, το µέγεθος και όλα τα γεωµετρικά χαρακτηριστικά του, βοηθά σηµαντικά στη µελέτη του και στη διεπιστηµονική συνεργασία µε άλλες επιστήµες, οδηγώντας σε πιο ασφαλή και ορθά συµπεράσµατα που αφορούν σε αυτό.


Η δυνατότητα προσδιορισµού αστρονοµικών αζιµουθίων συγκεκριµένων διευθύνσεων, χρησιµοποιώντας σύγχρονα ψηφιακά όργανα, ενδυναµώνει την έννοια του προσανατολισµού, της αποδίδει την πραγµατική της διάσταση και σε επίπεδο υπολογισµών και σε επίπεδο ακριβειών. Έτσι µε τη χρήση ψηφιακών οργάνων µέτρησης γωνιών και χρόνου είναι δυνατό να προσδιοριστεί το αστρονοµικό αζιµούθιο µιας διεύθυνσης και µε εφαρµογή κατάλληλων γεωδαιτικών µεθόδων µεταφοράς αζιµουθίου, να προσδιοριστεί µε ακρίβεια το αζιµούθιο του προσανατολισµού ενός µνηµείου.

Πιστεύεται ότι µε αυτόν τον τρόπο αναδεικνύεται µια ακόµη πτυχή των δυνατοτήτων που παρέχουν οι επιστήµες της Γεωδαισίας και της Γεωδαιτικής Αστρονοµίας, ενώ ανοίγεται διάπλατα ο δρόµος της συνεργασίας τους µε άλλες επιστήµες, όπως η Αρχαιοαστρονοµία, µε απώτερο στόχο την ανάδειξη των µνηµείων και της παράδοσης που αυτά µεταφέρουν στους αιώνες.





Μέθοδος έρευνας


Τα στοιχεία που είναι απαραίτητα και µε τη βοήθεια των οποίων είναι δυνατή η διερεύνηση και ερµηνεία του προσανατολισµού µνηµείων,  είναι τα εξής:

1. Ο προσδιορισµός του αστρονοµικού αζιµουθίου µιας διεύθυνσης µε αστρονοµικές παρατηρήσεις.

2. Η µεταφορά του αστρονοµικού αζιµουθίου στο χώρο του µνηµείου µε γεωδαιτικές µεθόδους.

3. Η ορθή και πλήρης γεωµετρική αποτύπωση του µνηµείου για τον καθορισµό των ορθών διαστάσεων και τον προσδιορισµό των αζιµουθίων τόσο του βασικού άξονά του όσο και άλλων χαρακτηριστικών διευθύνσεων.

4. Ο γεωµετρικός προσδιορισµός της οριογραµµής του αισθητού ορίζοντα (ορεινοί όγκοι, άλλα κτίσµατα ) που βρίσκεται µπροστά από το µνηµείο.

5. Ο προσδιορισµός της πορείας του ήλιου ή άλλου αστέρα σε µια συγκεκριµένη ηµεροµηνία.

6. Η συλλογή και η σωστή αξιοποίηση των ιστορικών δεδοµένων που αφορούν στο µνηµείο καθώς και η προσεκτική διασταύρωση συµπερασµάτων που θα προκύψουν, µε αξιόπιστες αρχαιολογικές – ιστορικές πληροφορίες, σχετικές µε την κτίση των µνηµείων.


Στην συνέχεια εξηγούμε βήμα βήμα την διαδικασία όσο πιο απλά και κατανοητά γίνεται:



1. Ο προσδιορισμός του αστρονομικού αζιμουθίου




Ο προσδιορισμός του αστρονομικού αζιμουθίου μιας διεύθυνσης, για το βόρειο ημισφαίριο και για μέσα πλάτη, γίνεται εφαρμόζοντας τη μέθοδο παρατήρησης του Πολικού Αστέρα, προσδιορίζοντας την ωριαία γωνία h (η μέθοδος αυτή είναι απλή και ακριβής, διότι ο Πολικός Αστέρας αναγνωρίζεται εύκολα, κινείται αργά και έτσι διευκολύνεται η σκόπευσή του, η παρατήρησή του είναι εύκολη λόγω της λαμπρότητάς του, μέγεθος περίπου 2, ενώ η πολική του απόσταση είναι πολύ μικρή). Το μέγεθος, που μετράται στην περίπτωση αυτή, είναι ο χρόνος UTC τη στιγμή της διάβασης του αστέρα από το κατακόρυφο σταυρόνημα του θεοδoλίχου.






2. Η μεταφορά του αστρονομικού αζιμουθίου


Η μεταφορά του αστρονομικού αζιμουθίου και η οριζοντιογραφική αποτύπωση του μνημείου απαιτούν την ίδρυση και μέτρηση ενός γεωδαιτικού δικτύου στο χώρο του μνημείου, την επίλυσή του και τον προσδιορισμό των καρτεσιανών συντεταγμένων του Χ, Υ, Ζ σε επιλεγμένο σύστημα αναφοράς.






3. Η αποτύπωση του μνημείου


Η αποτύπωση του μνημείου και η δημιουργία του τοπογραφικού διαγράμματος της κάτοψής του γίνονται χρησιμοποιώντας σύγχρονες τοπογραφικές μεθόδους, οι οποίες έχουν βελτιωθεί ως προς την ταχύτητα και την ακρίβεια με τη χρήση ψηφιακών σταθμών μέτρησης αποστάσεων χωρίς πρίσμα.





Ο γεωμετρικός προσδιορισμός του βασικού κατά μήκος άξονα του μνημείου ή άλλων ειδικών διευθύνσεών του. 


Ως βασικός κατά μήκος άξονας του μνημείου ορίζεται ο άξονας συμμετρίας του μνημείου, ο οποίος διέρχεται από χαρακτηριστικά σημεία του. Στους χριστιανικούς ναούς μια ειδική διεύθυνση είναι αυτή που συνδέει το μέσο της Αγίας Τράπεζας με το παράθυρο της κεντρικής κόγχης ή με κάποιο άλλο άνοιγμα στο χώρο του Ιερού Βήματος, απ’ όπου διέρχεται το φως που προσπίπτει στην Τράπεζα κατά τη διάρκεια τέλεσης του μυστηρίου της Θείας Ευχαριστίας. Ο προσδιορισμός αυτός γίνεται με αναλυτική διαδικασία χρησιμοποιώντας το ψηφιακό διάγραμμα της κάτοψης του μνημείου, χωρίς να χρειάζεται η υλοποίηση των γραμμών αυτών.




4. Ο γεωμετρικός προσδιορισμός της οριογραμμής του αισθητού ορίζοντα


Ο γεωμετρικός προσδιορισμός της οριογραμμής του αισθητού ορίζοντα γίνεται, αν από οποιοδήποτε σημείο του γεωδαιτικού δικτύου και με γνωστή μια συγκεκριμένη διεύθυνση γίνουν μετρήσεις οριζόντιων γωνιών και γωνιών ύψους προς τα σημεία που ορίζουν αυτή τη γραμμή. Ως αισθητός ορίζοντας ενός μνημείου ορίζεται η προβολή στην ουράνια σφαίρα του συνόλου των ορεινών όγκων ή των κτισμάτων, που βρίσκονται στη διεύθυνση των χαρακτηριστικών γραμμών του μνημείου και εμποδίζουν την ορατότητα του παρατηρητή προς την ουράνια σφαίρα και τα ουράνια σώματα (ήλιο, αστέρια).





Η οριογραμμή του ορίζοντα προκύπτει από τη γραφική παράσταση του αζιμουθίου και της γωνίας ύψους για κάθε σημείο του. Ιδιαιτερότητα εμφανίζει η αναγωγή του ορίζοντα υψομετρικά και οριζοντιογραφικά, όπου αυτή είναι απαραίτητη.






5. Ο προσδιορισμός της φαινόμενης πορείας του ήλιου ή άλλων αστέρων


Ο προσδιορισμός της φαινόμενης πορείας του ήλιου ή άλλων αστέρων, με τους οποίους συνδέεται ο προσανατολισμός του μνημείου, επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας κατάλληλο λογισμικό, με τη βοήθεια του οποίου γίνεται η ψηφιακή προσομοίωση της ουράνιας σφαίρας για την ημερομηνία που μελετάται. Έτσι η πορεία του ήλιου ή άλλου αστέρα στο χρονικό διάστημα μίας ημέρας μπορεί να παρασταθεί σε ένα διάγραμμα αζιμουθίου – γωνίας ύψους αντίστοιχο με αυτό των οριζόντων.






6. Αποτελέσματα μεθόδου



Συνδυάζοντας τα παραπάνω στοιχεία είναι δυνατό να προσδιοριστεί: 

- Ο προσανατολισµός του µνηµείου µε µεγάλη ακρίβεια.  
- Η θεότητα ή ο άγιος (αν πρόκειται για χριστιανικό ναό) όπου είναι αφιερωµένο το µνηµείο.  
- Η χρονική περίοδος κτίσης του µνηµείου.  

Η γνώση των παραπάνω στοιχείων µπορεί να προκύψει µόνο από την ορθή γεωµετρική απόδοση - τεκµηρίωση της µορφής του µνηµείου και της οριογραµµής του ορίζοντα και από την εφαρµογή αστρονοµικών µετρήσεων.  Οι Τοπογραφικές µέθοδοι µπορούν µε την παρέµβασή τους να επιλύσουν το πρόβληµα αυτό,  χρησιµοποιώντας σύγχρονες και σύνθετες µεθόδους αποτύπωσης,  να παράγουν σχέδια µε συγκεκριµένη ακρίβεια και να δηµιουργήσουν µια αξιόπιστη βάση δεδοµένων των σχεδίων κάτοψης των µνηµείων αυτών. Έτσι συµβάλλουν καθοριστικά στη συλλογή τέτοιου είδους πληροφοριών, που είναι η βασική γνώση για τη σωστή και αξιόπιστη ερµηνεία του προσανατολισµού ενός µνηµείου.


Με βάση την προτεινόµενη µεθοδολογία είναι δυνατή η γεωµετρική διερεύνηση του προσανατολισµού Ορθόδοξων και άλλων µνηµείων και ο εντοπισµός συστηµατικής και συγκεκριµένης επιλογής της θέσης τους που σχετίζεται τόσο µε τη φαινόµενη θέση του ήλιου,  ο οποίος έχει θεµελιώδη ρόλο σε πολλές θρησκείες ή δοξασίες, όσο και µε τη λατρευτική και λειτουργική διαδικασία των µνηµείων αυτών. 





Επεξεργασία και ανάλυση συμπερασμάτων



Με την εργασία αυτή αναδεικνύεται η συμβολή της Γεωδαισίας και της Αστρονομίας στη μελέτη του προσανατολισμού μνημείων. Διαπιστώνεται ότι οι παράμετροι, που είναι απαραίτητες για τη διερεύνηση του προσανατολισμού μνημείων, είναι:

1. Ο γεωμετρικός προσδιορισμός του βασικού κατά μήκος άξονα ή άλλης ειδικής διεύθυνσης.
2. Ο προσδιορισμός του αστρονομικού αζιμουθίου του βασικού κατά μήκος άξονα ή της ειδικής διεύθυνσης.
3. Ο γεωμετρικός προσδιορισμός της γραμμής του αισθητού ορίζοντα, ο οποίος βρίσκεται στην ευρύτερη περιοχή του μνημείου ή του ναού.
4. Το αστρονομικό πλάτος (Φ) και το αστρονομικό μήκος (Λ) του τόπου με μια ακρίβεια ±1′ της μοίρας.
5. Ο γεωμετρικός προσδιορισμός της πορείας του ήλιου ή οποιουδήποτε άλλου αστέρα σε κάποια χρονική περίοδο.
6. Η ημερομηνία εορτής της θεότητας στην οποία είναι αφιερωμένο το μνημείο.
7. Η χρονική περίοδος κτίσης του μνημείου.
8. Το ουράνιο σώμα σε σχέση με το οποίο είναι προσανατολισμένο το μνημείο.

Γνωρίζοντας τις παραμέτρους 1, 2, 3, 4, 5 οι οποίες μπορούν να προκύψουν μόνο με την εφαρμογή γεωδαιτικών και αστρονομικών μετρήσεων, είναι δυνατόν:

- Αν είναι γνωστές οι παράμετροι 1 και 2, μπορεί να προσδιοριστεί με ακρίβεια της τάξης των ±50cc ο προσανατολισμός του μνημείου.

- Αν είναι γνωστές οι παράμετροι 6 και 7, μπορεί να προσδιοριστεί το ουράνιο σώμα (8), σε σχέση με το οποίο είναι προσανατολισμένο το μνημείο.

- Αν είναι γνωστές οι παράμετροι 7 και 8, μπορεί να βρεθεί η θεότητα (ή ο άγιος) στην οποία είναι αφιερωμένο το μνημείο (6).

- Αν είναι γνωστές οι παράμετροι 6 και 8, μπορεί να προσδιοριστεί η χρονική περίοδος κτίσης (7) του μνημείου.


Η τελική ακρίβεια, με την οποία μπορεί να επιτευχθεί η διερεύνηση του προσανατολισμού ενός μνημείου, κυμαίνεται από ±55cc έως ±3.5c.

Σε κάθε περίπτωση, όμως, η διαδικασία είναι ορθότερη και ακριβέστερη από αυτή που μέχρι σήμερα εφαρμοζόταν με τη χρήση τοπογραφικής πυξίδας, κλισιμέτρου και ακοντίων.

Η προτεινόμενη μεθοδολογία μπορεί επίσης να καλύψει και τις ανάγκες χρονολόγησης μνημείων, με αβεβαιότητα που κυμαίνεται θεωρητικά από ± 2 έτη έως ±40 έτη και εξαρτάται καθοριστικά από τις διαστάσεις του μνημείου και το μέγεθος της μεταβολής της πορείας του ουράνιου σώματος που σχετίζεται με το μνημείο.








Επίλογος


Αποτελέσµατα τέτοιου είδους ερευνών,  που είναι τεκµηριωµένες επιστηµονικά και γεωµετρικά,  µπορούν να συνεισφέρουν αποφασιστικά στη θεωρητική Αρχαιολογία,  η οποία µε µια διεπιστηµονική προσέγγιση µέσα από την Αρχαία Ιστορία,  την Αστρονοµία, τις αρχαίες θρησκείες και την Εθνογραφία θα µπορέσει να προωθήσει και να βελτιώσει την περαιτέρω αξιολόγηση και την ορθή ερµηνεία παραµέτρων οικονοµικών, εθνολογικών, θρησκευτικών και ηµερολογιακών.



_________________________________________________________________________________

Πηγές:

1. Διερεύνηση του προσανατολισμού μνημείων με γεωδαιτικές και αστρονομικές μεθόδους, Εφαρμογή στα Μετέωρα, Πανταζής Γεώργιος, Διδακτορική διατριβή, Εργαστήριο Γενικής Γεωδαισίας, Τομέας Τοπογραφίας, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετβόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2002
2. Μεθοδολογία διερεύνησης προσανατολισμού μνημείωνΤεχν. Χρον. Επιστ. Έκδ. ΤΕΕ, Ι, τεύχ. 3 2003, Γ. Πανταζής, Δ. Δ. Μπαλοδήμος
3. Σημειώσεις Γεωδαιτικής Αστρονομίας, Ρωμύλος Κορακίτης, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετβόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2006
4. Ανάπτυξη μεθοδολογίας αστρογεωδαιτικών προσδιορισμών με ψηφιακά γεωδαιτικά όργανα, Λάμπρου Ευαγγελία, Διδακτορική διατριβή, Εργαστήριο Γενικής Γεωδαισίας, Τομέας Τοπογραφίας, Σχολή Αγρονόμων Τοπογράφων Μηχανικών, Εθνικό Μετβόβιο Πολυτεχνείο, Αθήνα, 2003

Σύνθεση - μορφοποίηση άρθρου:
Θεοδοσόπουλος Β. Δημήτρης, Αγρονόμος Τοπογράφος Μηχανικός Ε.Μ.Π.

Δεν υπάρχουν σχόλια

Από το Blogger.