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»Ohne hydrographische Vermessungsmethoden wären wir in der Archäologie aufgeschmissen«
Dr. Jens Auer ist Landesarchäologe beim Landesamt für Kultur und Denkmalpflege in Mecklenburg-Vorpommern. Im HN-Interview berichtet er, was sich an archäologisch Wertvollem unter der Wasseroberfläche der Ostsee verbirgt, zum Beispiel Wracks, versunkene Siedlungen und Raketenreste. Er weist darauf hin, dass Archäologen keine Schätze suchen, sondern Zusammenhänge. Die Funde aus der Geschichte können uns mehr lehren, als wir gemeinhin glauben, weswegen es so wichtig ist, sie zu erhalten.
Unterwasserarchäologie | Fundstellen | Wracks | steinzeitliche Siedlungsreste
Dr. Jens Auer is the state archaeologist at the State Office for Culture and Monument Preservation in Mecklenburg-West Pomerania. In this interview, he talks about the archaeological treasures hidden beneath the surface of the Baltic Sea, such as shipwrecks, sunken settlements and rocket debris. He points out that archaeologists are not looking for treasures, but for connections. Historical finds can teach us more than we generally believe, which is why it is so important to preserve them.
underwater archaeology | archaeological sites | wrecks | Stone Age settlement remains
- Ausgabe: HN 133, Seite 52–56
- DOI: 10.23784/HN133-07
- Autor/en: Jens Auer, Lars Schiller, Jens Schneider von Deimling
Lückenschluss im »Weißen Band« vor Helgoland
Fusion von Mikrobathymetrie, Snippet-Backscatter und parametrischer Echolotung für die hydrographische und geoökologische Prospektion
Die Vermessung der Helgoländer Flachwasserzone (bis 10 m Tiefe) ist aufgrund starker Gezeiten, Untiefen und dichten Kelpbewuchses äußerst anspruchsvoll. Um diese Kartierungslücke zu schließen, setzt die Arbeitsgruppe der CAU Kiel das Forschungsboot FB Zostera ein. Durch die Fusion von hochauflösender Fächerecholot-Bathymetrie, Snippet-Backscatter und parametrischer Sedimentecholotung wird ein digitales Geländemodell mit einer Auflösung von 0,5 Metern erstellt. Die Methodik ermöglicht es, rein akustisch sowohl die Vegetationsoberkante als auch die Morphologie des wahren Meeresbodens zu differenzieren. Diese Daten bilden die Basis für präzise Habitatmodellierungen, geologische Analysen des Helgoländer Unterwassersockels sowie die Detektion unterwasserarchäologischer Funde.
Helgoländer Felssockel | Mikrobathymetrie | Habitatmodellierung | Weißes Band | Rückstreustärke
Surveying the Heligoland shallow water zone (down to 10 m depth) is highly demanding due to strong tidal currents, shoals and dense kelp forests. To bridge this mapping gap, the research group at CAU Kiel utilises the research vessel FB Zostera. By fusing high-resolution multibeam echo sounder (MBES) bathymetric data, snippet backscatter and parametric sub-bottom profiling, a digital terrain model with a 0.5-metre resolution is generated. This methodology enables a purely acoustic differentiation between the vegetation canopy and the true seafloor morphology. These data provide the foundation for precise habitat modelling, geological analysis of the mesozoic basement and the detection of underwater archaeological finds.
Heligoland rocky reef | micro-bathymetry | Benthic habitat mapping | White ribbon | backscattering strength
- Ausgabe: HN 133, Seite 46–50
- DOI: 10.23784/HN133-06
- Autor/en: Jens Schneider von Deimling, Merve Jensen
From Structure from Motion and Multi-view Stereo to Gaussian Splatting
Advanced digital documentation of underwater archaeological sites
Underwater photogrammetry is widely recognised as the gold standard for documenting underwater cultural heritage (UCH), providing a non-intrusive method to generate high-resolution geometric documentation for underwater sites. Despite its utility, the medium’s inherent optical challenges – notably, refraction at the air-water interface and spectral attenuation – continue to impede the achievement of survey-grade accuracy and radiometric fidelity. This feature paper examines the evolution from traditional photogrammetry to modern structure-from-motion and multi-view stereo (SfM-MVS) techniques and beyond. Critically, it highlights the transformative potential of machine learning (ML) in mitigating these physical constraints, using underwater archaeological sites from the eastern Mediterranean as case studies. To demonstrate the transformation of methodologies, several test cases are mentioned; how the SfM methodology affected the network setup, coordinates’ calculation and monitoring, the use of ML to restore colour information and to correct water refraction in coastal sites, and finally the potential of underwater 3D Gaussian splatting (3DGS) to bridge remaining challenges.
underwater photogrammetry | Structure from Motion | machine learning | underwater network
Die Unterwasserphotogrammetrie gilt weithin als Goldstandard für die Dokumentation des Kulturerbes unter Wasser und bietet eine nicht-invasive Methode zur Erstellung hochauflösender geometrischer Dokumentationen von Unterwasserstätten. Die medienbedingten optischen Herausforderungen – insbesondere die Brechung an der Luft-Wasser-Grenzfläche und die spektrale Dämpfung – behindern weiterhin das Erreichen einer in der Vermessung üblichen Genauigkeit und radiometrischen Wiedergabetreue. Dieser Fachartikel untersucht die Entwicklung von der traditionellen Photogrammetrie zu modernen Structure-from-Motion- und Multi-View-Stereo-Techniken (SfM-MVS) und darüber hinaus. Er verdeutlicht insbesondere das transformative Potenzial des maschinellen Lernens (ML) zur Minderung dieser physikalischen Einschränkungen und verwendet dabei Unterwasserarchäologiestätten im östlichen Mittelmeerraum als Fallstudien. Um die Weiterentwicklung der Methoden zu veranschaulichen, werden mehrere Testfälle aufgeführt: wie sich die SfM-Methode auf die Netzwerkeinrichtung, die Berechnung und Überwachung von Koordinaten, die Verwendung von ML zur Wiedergabe von Farben und zur Korrektur der Wasserbrechung an Küstenstandorten ausgewirkt hat; und schließlich das Potenzial von Unterwasser-3D-Gaussian-Splatting (3DGS) aufgezeigt, um die verbleibenden Herausforderungen zu überwinden.
Unterwasserphotogrammetrie | Structure from Motion | maschinelles Lernen | Unterwassernetzwerk
- Ausgabe: HN 133, Seite 34–44
- DOI: 10.23784/HN133-05
- Autor/en: Dimitrios Skarlatos, Marinos Vlachos, Stella Demesticha
Discovering wrecks while mapping for infrastructure
Discovering wrecks is a common occurrence while surveying for infrastructure projects. In most cases the wrecks are known and only a confirmation of their positions is required. Sometimes things get more interesting, because there is a story to be told about the wreck or due to obvious damages that led to the accident. In some rare instances we discover a previous unknown wreck or a wreck is excavated. This article showcases three examples of wrecks surveyed by Fugro Germany Marine. The DS Norge, a steamer that sank in 1871 and was previously unknown. The MV Høegh Aigrette that sank close to Dover, UK, with a V-shaped incision in its hull. And the wrecks of the Swedish ship blockade, a deliberate line of wrecks offshore Rügen in the Baltic Sea.
wreck discoveries | underwater archaeology | cable survey | excavation | magnetometer | UNCLOS
Bei Vermessungsarbeiten für Infrastrukturprojekte werden häufig Wracks entdeckt. In den meisten Fällen sind die Wracks bekannt und es ist nur eine Bestätigung ihrer Positionen notwendig. Manchmal wird es jedoch interessanter, weil es eine Geschichte über das Wrack zu erzählen gibt oder weil offensichtliche Schäden zu erkennen sind, die zu dem Unfall geführt haben. In seltenen Fällen entdecken wir ein bisher unbekanntes Wrack oder ein Wrack wird ausgegraben. Dieser Artikel zeigt drei Beispiele für Wracks, die von Fugro Germany Marine vermessen wurden. Die DS Norge, ein Dampfer, der 1871 sank und zuvor unbekannt war. Die MV Høegh Aigrette, die in der Nähe von Dover, Großbritannien, mit einem V-förmigen Einschnitt im Rumpf sank. Und die Wracks der schwedischen Schiffsblockade, einer absichtlich angelegten Reihe von Wracks vor der Küste Rügens in der Ostsee.
Wrackfunde | Unterwasserarchäologie | Kabelvermessung | Ausgrabung | Magnetometer | UNCLOS
- Ausgabe: HN 133, Seite 30–33
- DOI: 10.23784/HN133-04
- Autor/en: Steffen Wiers
Sub-bottom profiler in underwater archaeology
Study of the palaeolandscape and shipwreck alteration processes at Carthago Nova
The application of geophysical methods and underwater photogrammetry for palaeolandscape reconstruction and the determination of shipwreck alteration processes at the bay of Cartagena, Murcia, Spain is presented. Sub-bottom profiler data revealed a chronology of the palaeotopography from the Upper Palaeolithic to the transgressive maximum of the Holocene. Investigations of the site of the wreck Cartagena 1 show sedimentary processes and dispersion of the remaining ship cargo exacerbated by consequences of extreme climatic events and contemporary garbage dumps. These results underscore the need for comprehensive documentation, with photogrammetry prioritised to achieve a complete and accurate record of the archaeological site.
underwater archaeology | shipwreck | sub-bottom profiler | sedimentation
Die Anwendung geophysikalischer Methoden und der Unterwasserphotogrammetrie zur Rekonstruktion der Paläolandschaft und zur Bestimmung der Änderungsprozesse von Schiffswracks in der Bucht von Cartagena, Murcia, Spanien, wird vorgestellt. Daten des Sedimentecholots enthüllten eine Chronologie der Paläotopographie vom Jungpaläolithikum bis zum transgressiven Maximum des Holozäns. Untersuchungen der Fundstelle des Schiffswracks Cartagena 1 zeigen Sedimentationsprozesse und eine Ausbreitung der verbliebenen Schiffsladung, die durch die Folgen extremer Klimaereignisse und heutiger Müllablagerungen noch verstärkt wurden. Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer umfassenden Dokumentation, wobei der Photogrammetrie Vorrang eingeräumt werden sollte, um eine vollständige und genaue Erfassung der archäologischen Stätte zu erreichen.
Unterwasserarchäologie | Wrack | Sedimentecholot | Sedimentation
- Ausgabe: HN 133, Seite 24–29
- DOI: 10.23784/HN133-03
- Autor/en: Felipe Cerezo Andreo, Erwin Heine, Sebastián F. Ramallo Asensio
