Digitale Dokumentation paläolithischer Grabungen

PHILIP R. NIGST, THOMAS BENCE VIOLA, MICHAEL DONEUS UND WALPURGA ANTL-WEISER

Digitale Dokumentation paläolithischer Grabungen

Sonderdruck aus ARCHÄOLOGIE ÖSTERREICHS

15/1 1. Halbjahr 2004

36 Archäologie Österreichs 15/1, 2004

Digitale Dokumentationpaläolithischer Grabungen

Philip R. Nigst, Thomas Bence Viola, Michael Doneus

und Walpurga Antl-Weiser

Abb. 1: Grub/Kra-nawetberg: Gra-bungen 1993 bis2002. Lokalisationder gegrabenenSchnitte und Flä-chen (Grafik: P. R.Nigst).

Im Sommer 2002 wurde ein System für digitale

Grabungsdokumentation entwickelt, das es er-

laubte, die Fund- und Befunddokumentation der

Ausgrabung Grub/Kranawetberg in Niederöster-

reich (Ausgrabungen des Naturhistorischen Mu-

seums in Wien, Prähistorische Abteilung; Ausgra-

bungsleitung: Dr. Walpurga Antl-Weiser)1 effi-

zienter durchzuführen. Das System, das noch in

Entwicklung ist, wird hier in Form eines Vorbe-

richts präsentiert.

Warum digitaleGrabungsdokumentation?

Die seit 10 Jahren laufenden Grabungen haben bis

dato sehr viele Fundobjekte, sowie zwei Feuer-

stellen und eine Reihe von Grübchen zu Tage ge-

bracht. Dies bedeutet mehrere zehntausend Fund-

objekte, die alle einzeln eingemessen wurden,

zwischen 100 und 200 Pläne pro Grabungkampa-

gne, hunderte Seiten Fundinventar etc. Ausge-

hend von dieser Situation entstand über die letzten

Jahren die Idee, die Dokumentation der Grabung

effektiver zu gestalten, die Daten zielgerichtet für

die Analyse in einem geographischen Informa-

tionssystem (GIS) zu erfassen und dadurch auch

die langen Nachbearbeitungzeiten zu verkürzen.

Diese entstanden vor allem durch die Digitalisie-

rung von hunderten Plänen, um die Lage tausen-

der Fundobjekte zu erfassen, sowie durch die

Übertragung des auf der Grabung angefertigten

Fundinventars in eine Datenbank. Beide Tätigkei-

ten sind enorm zeitintensiv und fehleranfällig.

Das Ziel bei der Umstellung auf digitale Gra-

bungsdokumentation in Grub/Kranawetberg war

– neben der Beibehaltung der hohen Qualität der

Arbeiten auf der Grabung – die zeitraubenden Be-

reiche der Dokumentation zu ökonomisieren und

durch die dabei gewonnene Zeit einerseits mehr

Ausgrabungsfläche zu bewältigen und anderer-

seits mehr Zeit in Diskussionen und Reflexionen

bei der Grabung selbst investieren zu können, was

wiederum eine Steigerung der Qualität mit sich

bringt.

Die Datenerfassung bei der Grabung sollte wei-

ters zielgerichtet auf die Verwaltung und Auswer-

tung der räumlichen Verteilung der Fundobjekte

und der Befunde in einem GIS Projekt erfolgen.

Das GIS ist ein Softwarepaket, welches als Set

von Werkzeugen zum Sammeln, Speichern, Edi-

tieren und Analysieren von geographisch referen-

zierten Daten der realen Welt verstanden werden

kann2. In einem GIS werden geographische Daten

(Vektor- und Pixelgraphik) mit Datenbanken, die

auch nicht-räumliche Daten enthalten, verknüpft.

Durch Anwendung von Statistik und räumlichen

Analysen können innerhalb des GIS neue Daten

erhoben, ausgewertet und die Ergebnisse dieser

Auswertungen erneut interpretiert werden. Ein

GIS bietet somit ideale Voraussetzungen zur Pla-

nung, Verwaltung und Auswertung archäologi-

scher Grabungen.

Die Grundprinzipien des archäologischen Aus-

grabungsprozesses werden nicht verändert. Ände-

rungen werden nur in jenen Bereichen vorgenom-

men, wo durch den Einsatz digitaler Technologien

zeitraubende Arbeitsabläufe bei gleich bleibender

Qualität beschleunigt und vereinfacht werden

können.

Die Fundstelle

Die Fundstelle (KG Grub an der March, MG An-

gern a. d. March, VB Gänserndorf, Niederöster-

reich) liegt etwa 40 km nordöstlich von Wien bei

Stillfried an der March, die die Grenze zur Slowa-

kei bildet. Die Flur Kranawetberg befindet sich

Archäologie Österreichs 15/1, 2004 37

Abb. 2: Grub/Kra-nawetberg: 1 bis 3)Mikrogravettespit-zen. Im Maßstab1:1 (Zeichnungen:W. Antl-Weiser).

westlich des Ortes. Die Fundstelle ist auf einem

leicht nach Süden abfallenden Hang, knapp unter-

halb der Kuppe des Hügels auf einer Seehöhe von

196 m gelegen.

Die Fundstelle ist durch Oberflächenaufsamm-

lungen seit den 1970er Jahren bekannt. Ausge-

ackerte Knochen veranlassten im Jahr 1993 eine

erste wissenschaftliche Untersuchung und führten

zu den 1994 bis 2002 dauernden Forschungsgra-

bungen der Prähistorischen Abteilung des Natur-

historischen Museums in Wien unter der Leitung

von Walpurga Antl-Weiser.

Es wurden mehrere Schnitte angelegt (Abb. 1). In

Schnitt 1, Flächen A und B wurde eine Knochen-

akkumulation mit sehr wenigen Steinartefakten

festgestellt. In Schnitt 2 und Schnitt C Süd konnte

keine Kulturschicht festgestellt werden. Schnitt 2

war fundleer, in Schnitt C Süd wurde ein Silexar-

tefakt freigelegt. Der größte ausgegrabene Be-

reich umfasst den Schnitt 3 und die Fläche C mit

einer Gesamtfläche von etwa 120 m2. Es können

zwei archäologische Horizonte unterschieden

werden: die Hauptkulturschicht und die Obere

Kulturschicht. In den letzten Grabungsjahren

zeichnete sich ein dritter archäologischer Hori-

zont über der Oberen Kulturschicht als Artefakt-

streuung ab und darüber, etwa 0,50 m über der

Hauptkulturschicht, wurden einzelne Fundobjek-

te geborgen. Im archäologischen Horizont Haupt-

kulturschicht konnten evidente Strukturen, zwei

Feuerstellen und einige Grübchen dokumentiert

werden, während aus der Oberen Kulturschicht

keinerlei evidente Strukturen vorliegen.

Die radiometrischen Daten stellen die Hauptkul-

turschicht in den Zeitraum um 25.000 BP

(VERA-364: 25.300 ± 90 BP; GrA-9063: 24.620

± 230 BP; GrA-9065: 24.930 ± 240 BP;

GrA-9066: 24.830 ± 230 BP; datiertes Material

[alle Proben]: Holzkohle)3.

Die Ergebnisse der malakologischen Untersu-

chungen deuten auf ein Offenland vom Typus der

eher trockenen Lößtundra mit nur wenigen krauti-

gen, feuchten bis vielleicht auch sumpfigen Stel-

len, einzelnen Büschen und Bäumen hin4.

Das lithische Fundmaterial ist typologisch von

Mikrogravettespitzen (Abb. 2), Mikrolithen, retu-

schierten Klingen und Lamellen, Kratzern, Sti-

cheln und Bohrern geprägt. Nachgewiesen sind

weiterhin Knochen/Geweihartefakte, z. B. Na-

deln, Spateln, abgeschnittene Geweihstücke und

Abb. 3: Grub/Kranawetberg: Perlen und Anhänger: 1) hirschgrandelför-miger Anhänger, 2) korbförmiger Anhänger, 3 und 6) doppelköpfige Perlen,4) rechteckige Perle, 5) Perle mit Mittelkerbe Im Maßstab 1:2(Zeichnungen: W. Antl-Weiser).


eine Schäftung. Eine Elfenbeinspitze und weitere

Elfenbeinfragmente weisen auf die Verarbeitung

dieses Rohstoffes hin. Besonders hervorgehoben

sei der reiche Schmuck (Abb. 3). Bis jetzt konnten

mehr als 90 Elfenbeinperlen verschiedener Typen

aus den Schlämmresten sortiert werden. Die grö-

ßeren Anhänger und einzelne, kleine Perlen wur-

den bei der Grabung freigelegt und einzeln einge-

messen. Weiters dienten auch fossile Schmuck-

schnecken, Muscheln und Dentalien als

Schmuckobjekte5.

Das faunistische Fundmaterial ist – neben einzel-

nen großen Tierresten – vor allem durch zahlrei-

che kleine und meist unbestimmbare Knochen-

fragmente charakterisiert. Unter den nachgewie-

senen Tierarten befinden sich Mammut (Mam-

muthus), Wollnashorn (Coelodonta), Ren (Rangi-

fer), Pferd (Equus), Riesenhirsch (Megaloceros),

Wolf (Canis), Eisfuchs (Alopex), Schneehuhn

(Lagopus) und Hase (Lepus)6.

Als Besonderheit sind zwei Fragmente von

Milchzähnen (linker oberer zweiter Milchschnei-

dezahn und rechter erster unterer Milchmahlzahn)

von Homo sapiens zu erwähnen7.

Im archäologischen Horizont Hauptkulturschicht

von Schnitt 3 und im südöstlichen Teil von Fläche

C (dunkelgrauer Bereich in Abb. 1), konnte die

Existenz einer Behausung mit polygonalem

Grundriss gezeigt werden. Die Position der Grüb-

chen um die Feuerstelle und die Verteilung der

Fundobjekte (Silices, Knochen, Rötel, Ocker,

Steine, Mollusken etc.) lassen am Ostrand der un-

Abb. 4: GRU-DAB:Dokumentationsein-heitsaufnahmeblattfür die Grabungs-kampagne 2002 inGrub/Kranawet-berg. Links: Vor-derseite. Rechts:Rückseite (Grafik:T. B. Viola).

tersuchten Fläche etwa die Hälfte dieser Behau-

sung erkennen8.

Die Grabungstechnik

Jede Ausgrabung resultiert in einer kontrollierten,

wissenschaftlichen Zerstörung der archäologi-

schen Fundstelle, daher hat die Dokumentation

einen besonderen Stellenwert. Diese muss dreidi-

mensional und so detailliert erfolgen, dass auch

Jahre nach Abschluss der Arbeiten die Grabungs-

daten für Bearbeiter, die nicht an der Grabung

teilnahmen, nachvollziehbar und übersichtlich

bleiben und die ursprüngliche Schichtabfolge re-

konstruierbar ist.

Die hier vorgestellte Grabungs- und Dokumenta-

tionstechnik wurde für Ausgrabungen von alt-

steinzeitlichen Fundstellen in Lößsedimenten ent-

wickelt und der speziellen Situation in Grub/Kra-

nawetberg angepasst. Sie unterliegt weiters stän-

diger Adaption an den sich fortwährend ändern-

den Befund- und Kenntnisstand. Die Grabungs-

und Dokumentationstechnik basiert auf den Er-

fahrungen, die von KollegInnen im In- und Aus-

land über Jahrzehnte gesammelt wurden, sowie

dauernd verändert und weiterentwickelt werden.

Auch hat sich die Technik in Grub/Kranawetberg

über die zehn Jahre (1993 bis 2002) langsam ver-

ändert, wurde verfeinert und wird auch in Zukunft

weiterentwickelt.

Als Bezugssystem innerhalb der einzelnen

Schnitte bzw. Flächen dient ein Sektorenraster.


Abb. 5: Ablauf derdigitalen Grabungs-dokumentation inGrub/Kranawetberg(Grafik: P. R.Nigst).

Ein Sektor entspricht einem Quadrat mit 1 m Sei-

tenlänge und bildet die Grabungsgrundeinheit, die

weiter in Viertelquadratmeter unterteilt wird.

Diese bilden auch die Einheit für das zum

Schlämmen aufgesammelte Sediment, das zur

Gänze geschlämmt wird.

Innerhalb der Sektoren/Quadratmeter wird das

Sediment nach Stratifikationseinheiten getrennt

abgebaut. Innerhalb der fundführenden geologi-

schen Sedimenteinheiten wird in sogenannten

Fundlagen gearbeitet, d.h. es wird so weit Sedi-

ment abgebaut, bis neue Funde auftreten. Diese

Vorgehensweise hat sich vor allem wegen der

hohen Funddichte (bis über 1.000 einzeln einge-

messene Fundobjekte in einem Sedimentblock

von 1 m2 Fläche mit 8 cm Stärke) als vorteilhaft

erwiesen.

Alle beim Freilegen einer neuen Fundlage ent-

deckten Objekte bilden gemeinsam mit den in

dem für das Schlämmen gesammelten Sediment

enthaltenen Funden die Funde einer Dokumenta-

tionseinheit. Jede Dokumentationseinheit (DE)

bekommt eine fortlaufende Nummer.

Die Stratifikationseinheiten, welche geologische

Sedimenteinheiten und anthropogene Strukturen

wie beispielsweise Grübchen oder Feuerstellen

umfassen, und deren Funde werden voneinander

getrennt abgebaut. Die Oberflächen der Stratifi-

kationseinheiten werden dokumentiert.

Durch den schachbrettartigen Abbau der einzel-

nen Sektoren entsteht eine große Anzahl von Pro-

filen, die während des Ausgrabungsprozesses

neben den Beobachtungen beim flächigen Sedi-

mentabbau als zusätzliche Erkenntnisquelle die-

nen und somit Teil des Entscheidungsprozesses

über weiteres Vorgehen bei der Grabung sind. Die

Profile sind nötig, da sich die Oberflächenform

der „Kulturschichten“ sehr kleinräumig ändern

kann, „Kulturschichten“ als Folge von Solifluk-

tions- (Bodenfließen) und Kryoturbationsprozes-

sen (alle Prozesse, die aus Frosteinwirkung und

Auftauen des Bodenwassers resultieren) aufgefä-

chert sein können und dies nicht immer – wie die

jahrelange Erfahrung in Grub/Kranawetberg ge-

zeigt hat – in der Fläche eindeutig zu erkennen ist.

Mit der Ausnahme der Interfaces9 der archäologi-

schen Stratifikationseinheiten können keine prä-

historischen Oberflächen dokumentiert werden.

Die während des Ausgrabungsprozesses erkann-

ten Oberflächen (z.B. Oberkante der Hauptkultur-

schicht) stellen verschiedene, teils postdepositio-

nal stark überarbeitete Sedimentations-/Erosions-

grenzen dar. Generell sind paläolithische Fund-


Abb. 6: Grub/Kra-nawetberg: Digital-photo von DE 8 vor(a) und nach (b) derEntzerrung (Grafik:P. R. Nigst).

stellen weitaus stärker von Veränderungen, die

nach der Ablagerung passierten, betroffen als ho-

lozäne Fundplätze. Auch muss mit einer horizon-

talen wie vertikalen Bewegung der Fundobjekte

gerechnet werden, wodurch diese auch sekundär

in eine andere Stratifikationseinheit verlagert

werden können.

Zusammenfassend ist feststellbar, dass es sich um

einen stratigraphischen Ausgrabungsprozess han-

delt, wobei innerhalb der Stratifikationseinheiten

das Sediment in Abhüben von meist weniger als 1

cm Dicke (Fundlagen) abgebaut wird. Stratifika-

tionseinheiten und Funde werden dreidimensional

dokumentiert.

Die Bestandteile des Systems

Das für Grub/Kranawetberg entwickelte System

ist modular und auf die spezielle Situation und

Grabungstechnik dieser Ausgrabung zugeschnit-

ten. Es kann für andere Grabungen verändert wer-

den, die einzelnen Module können an die beste-

henden Geräte und Grabungskonventionen ange-

passt werden.

Das System besteht aus:

* einem Tachymeter (Leica® T1010 mit auf-

gesetztem Distomat WILD Dior 3002S)

* einer Digitalkamera (Nikon® Coolpix 990)

* einem Handheld Computer mit Palm® OS

* der Software GRUPS

* einem Notebook mit Windows® OS

* der Software ArcView® GIS 3.x mit Spatial

Analyst™ und 3D Analyst™

* der Software ArcGRIMP 1.0

* der Software Monobild®

* der Software Microsoft® Access

Bei der Grabung selbst werden zwei Module, das

Fundverwaltungsmodul, bestehend aus der Soft-

ware GRUPS, die auf dem Handheld Computer

mit Palm® OS installiert ist, und das Befunddo-

kumentationsmodul, das das Tachymeter und die

Digitalkamera umfasst, verwendet. Neben diesen

beiden Modulen erfolgt selbstverständlich auch

noch die herkömmliche photographische (Dia,

Negativ und Digitalphoto) und handschriftliche

Dokumentation (Grabungstagebuch etc.).

Die anderen Module sind für die Datensicherung,

-übertragung und die Generierung von digitalen

Plänen der dokumentierten Befundsituationen

verantwortlich. Es können folgende Module un-

terschieden werden: das Funddatenbankmodul

(Übertragung der Daten von GRUPS nach Micro-

soft® Access, Generierung der allgemeinen

Funddatenbank), das Photomodul (Entzerrung

und Georeferenzierung der Digitalphotos mit Mo-

nobild®) und das Planzeichenmodul (Umwand-

lung der Tachymeter-Rohdaten mittels der Exten-

sion ArcGRIMP 1.0 für ArcView® GIS 3.x in

Fundpunkte sowie Umrisse und Oberflächen von

Stratifikationseinheiten).


Abb. 7: Grub/Kra-nawetberg: Entzer-rung mit der Soft-ware Monobild®:Screenshot währendder Markierung desPasspunktes "2"von DE 8 (Grafik:P. R. Nigst).

Der Ablauf des digitalen Dokumentations-

prozesses

Die Dokumentation erfolgt – bedingt durch die

Grabungstechnik – in sogenannten Dokumenta-

tionseinheiten (DE). Für die Verwaltung einer DE

existiert ein Dokumentationseinheitsaufnahme-

blatt (GRU-DAB), auf dem neben Datum und

Name des Bearbeiters Quadrant, Schichtzugehö-

rigkeit, Informationen zu den Photos (Filmnum-

mer, Art des Films, Anzahl der Photos, etc.) und

Nummern der Schlämmreste der Viertelquadran-

ten festgehalten werden (vgl. Abb. 4). Es ist auch

ein Kontrollfeld vorhanden, das markiert wird,

sobald die Passpunkte der Photos eingemessen

sind. Weiters besteht die Möglichkeit, eine Skizze

im Maßstab 1:10 anzufertigen. Die Rückseite des

GRU-DAB bietet Platz für ausführliche Beschrei-

bungen von Beobachtungen während des Ausgra-

bens.

Der eigentliche Dokumentationsprozess erfolgt

nun in mehreren Schritten während und nach der

Grabungsarbeiten (Abb. 5):

Abb. 8: Grub/Kra-nawetberg: Screen-shot des GIS Pro-jektes Grub/Krana-werberg währendder Umzeichnungdes Knochens Nr.328 in DE 008(Grafik: P. R.Nigst).

Während der Grabung:

* GRU-DAB ausfüllen: DE-Nummer, Beobach-

tungen etc.

* Photos: konventionelle Photodokumentation

und Digitalphotos mit Passpunkten.

* Einmessen der Passpunkte mittels Tachymeter.

* Einmessen eines repräsentativen Punktes für

jeden Schlämmrest und jede Sedimentprobe

mittels Tachymeter.

* Einmessen der Funde mittels Tachymeter.

* Parallel dazu Erfassung der Funde (Fundart,

Orientierung etc.) in GRUPS.

* Dokumentation der Stratifikationseinheiten mit-

tels Tachymeter: Messen einer Umrisslinie,

von Punkten und Bruchlinien um die Form der

dokumentierten Oberfläche zu definieren.

Im Grabungsquartier bzw. im Grabungscon-

tainer:

* Übertragung und Sicherung aller (Roh)Daten

von Tachymeter, GRUPS und Digitalkamera

auf dem Notebook.

* Entzerrung und Georeferenzierung der Photos

mittels der Software Monobild®.

* Generierung der ESRI® shapefiles aus den

Daten vom Tachymeter (Leica® GIF12 –

Dateien) mittels der Extension ArcGRIMP 1.0

für ArcView® GIS 3.x.

* Synchronisation von GRUPS mit der Grabungs-

datenbank (Microsoft® Access – Datenbank).

* Zusammenführung aller Daten in einem GIS

(ArcView® GIS 3.x).

* Umzeichnung der größeren Objekte.

* Generierung der Oberflächen von Stratifika-

tionseinheiten aus den gemessenen Umriss- und

Oberflächenpunkten.

* Erste Analysen.

Die Photos

Jede Dokumentationseinheit wird photographisch

dokumentiert. Die Photodokumentation erfolgt

analog (Farbdia) und digital. Zusätzlich zu den

konventionellen Photos werden Photos (digital

und Dia) mit Passpunkten angefertigt. Pro Doku-

mentationseinheit werden mindestens vier Pass-

punkte verwendet, bei großen Niveauunterschie-

den werden entsprechend mehr Passpunkte ausge-

legt. Die Passpunkte werden mit dem Tachymeter

dreidimensional eingemessen.

Die Photos werden nach jedem Grabungstag ent-

zerrt und georeferenziert (mit der Software Mo-


Abb. 9: Tachymeter:Leica® T1010 mitaufgesetztem Disto-mat WILD Dior3002S (Photo: W.Antl-Weiser, NHMWien).

Abb. 10: Das Ta-chymeter im Einsatz(während der ver-heerenden Regen-fälle im Sommer2002; Photo: W.Antl-Weiser, NHMWien).

nobild®). Abb. 6 zeigt links das Digitalphoto vor

und rechts nach der Entzerrung, Abb. 7 die Mar-

kierung eines Passpunktes in Monobild®.

Die Entzerrung ist eine Ebenenentzerrung, die

aber in den meisten Fällen die erwünschten Ge-

nauigkeitsforderungen erfüllt. Wo dies nicht der

Fall ist, wird mit dreidimensionaler Entzerrung

gearbeitet, die mit auf der Grabung gesammelten

Daten (Photos, Passpunkte und Schichtoberflä-

che) ebenfalls möglich ist.

Die entzerrten und georeferenzierten Photos lie-

gen als Photopläne vor, in denen gemessen wer-

den kann und die als Vorlage für die Umzeich-

nung von größeren Fundobjekten in einem

GIS-Projekt dienen (Abb. 8).

Das Tachymeter

Als Tachymeter10 wurde in Grub/Kranawetberg

ein Leica® T1010 mit aufgesetztem Distomat

WILD Dior 3002S verwendet. Das Tachymeter

(Abb. 9) misst Winkel und Entfernungen zu

einem Punkt und berechnet daraus Koordinaten.

Die gemessenen Rohdaten (Winkel und Entfer-

nungen) und die berechneten Koordinaten werden

gespeichert. Es besteht ferner die Möglichkeit, die

Punkte zu kodieren. Durch die Kodierung ist es

möglich, verschiedene Arten von Punkten zu un-

terscheiden, wie z.B. in Grub/Kranawetberg

Fundobjekte, Sedimentproben, Schlämmreste,

Passpunkte für die Photos, Umriss- und Oberflä-

chenpunkte von Stratifikationseinheiten wie z.B.

Grübchen. Das Tachymeter speichert Punkt- bzw.

Fundnummer, DE-Nummer, X-, Y- und

Z-Koordinate sowie den Kode. Diese Informatio-

nen werden als Datei im Leica® GIF12 – Format

ausgegeben.

Die Software GRUPS (Grub Palm® System)

GRUPS ist die Datenbankkomponente für die

Ausgrabung. Die Aufgabe war, ein System zu ent-

wickeln, das unter den rauen Bedingungen einer

Lössgrabung leicht und schnell zu bedienen ist.

Die erste Frage, die sich stellte, war, welche Hard-

ware verwendet werden sollte. Konventionelle

Notebooks schieden aufgrund der staubigen Um-

gebung und des Fehlens einer Stromversorgung

aus, während spezielle Outdoor-Notebooks auf-

grund des sehr hohen Preises nicht zweckmäßig

waren. Daher wurde ein Handheld-Computer ein-

gesetzt, wobei wir uns für ein Modell mit dem

Palm®-OS Betriebssystem entschieden, da diese

ein besseres Preis-Leistungsverhältnis aufwiesen

als MS Pocket-PC Systeme.

Bei diesem Handheld handelt es sich um einen

etwa 13 x 9 x 2 cm großen, etwa 150 g (inkl. Bat-

terien) wiegenden Kleincomputer. Die Bedienung

erfolgt mittels eines Stiftes und eines berührungs-

empfindlichen Bildschirms (Abb. 11). Texteinga-

ben erfolgen entweder über eine Bildschirmtasta-

tur oder eine Handschrifterkennung, die, wenn

man geübt ist, eine schnelle Texteingabe erlaubt.

Zum Schutz vor Umwelteinflüssen wurde das

Gerät in einer wasser- und staubdichten Hülle

(Aquapack®) verwendet.

Die Datenbanksoftware für die Funderfassung

und -verwaltung wurde selbst programmiert. Als


Abb. 11: DerPalm®-Handheldmit der SoftwareGRUPS: Eingabemittels des Stiftesüber den berüh-rungsempfindlichenBildschirm (Photo:W. Antl-Weiser,NHM Wien).

Programmierumgebung wurde Appforge Mobi-

leVB® und MS Visual Basic® 6 eingesetzt. Das

Herz der Anwendung ist die Anbindung an die

Datenbank. Palm® OS (das Betriebssystem der

Palm® Handhelds) bietet keine Unterstützung für

echte relationale Datenbanken, daher wird in der

Anwendung eine einzige Tabelle verwendet, in

der sämtliche Informationen abgelegt werden.

Das Hauptmenü von GRUPS bietet drei Funktio-

nen (siehe Abb. 13):

* die Eingabe von Funden

* die Eingabe von Schlämmresten und

* die Betrachtung und Bearbeitung der

Datenbank.

Für die Eingabe von Funden muss zuerst die Do-

kumentationseinheit (als Standardwert wird die

Abb. 12: DerPalm®-Handheldmit der SoftwareGRUPS im Einsatz(Photo: W.Antl-Weiser, NHMWien).

letzte DE-Nr + 1 gesetzt), das Datum (aus dem in-

ternen Kalender des Geräts) sowie die Namen der

Personen, die die Funde eintragen, eingegeben

werden. Diese Angaben werden dann in der Ta-

belle bei jedem Fund automatisch eingesetzt.

Die eigentliche Eingabe von Funden erfolgt in

zwei Eingabeformularseiten, wobei die erste die

Eingabe von Fundnummer (als Standardwert wird

die letzte Fundnummer + 1 gesetzt), stratigraphi-

scher Zuordnung (als Standardwert wird der Wert

des letzten Fundes übernommen), Fundart (Aus-

wahlliste) sowie allfälliger Bemerkungen erlaubt.

Man kann hier auch festhalten, ob der Fund ent-

nommen oder in der Fundschicht belassen wurde,

was besonders bei größeren Knochen häufig not-

wendig ist. Von der ersten Formularseite kann,

falls notwendig, die zweite Seite aufgerufen wer-

den, wo die Neigung (Auswahlliste: horizontal/

vertikal/schräg), die Kippung (Auswahlliste: dor-

sal/ventral/vertikal) sowie die Orientierung (auf

einem Ziffernblatt) eingetragen werden können.

Nach der Eingabe aller Informationen wird der

Fund abgespeichert, und der nächste Fund kann

eingegeben werden.

Die Eingabe von Schlämmresten erfolgt ähnlich,

wobei hier nur die Fundnummer, die Schicht, die

DE, der Sektor sowie der Viertelquadratmeter ein-

gegeben wird.

Unter dem Menüpunkt „DB anschauen“ kann die

Datenbank bearbeitet werden. Hier kann man

nach Funden suchen und die Daten sämtlicher

Felder bearbeiten.

Am Ende des Arbeitstages werden die Daten mit

Hilfe von Palm® Desktop (Synchronisierungs-

software) vom GRUPS auf ein Notebook übertra-

gen. Hier werden sie durch Anwendung von PDB

Tools in die Access®-Datenbank importiert. Für

eine weitere Verwendung wäre die Entwicklung

eines eigenen Conduits, der die automatische

Synchronisierung der Daten auf dem GRUPS und

dem Notebook erlaubt, erstrebenswert.

Die Software ArcGRIMP

ArcGRIMP (Grub Vermessungsdatenimport) ist

eine Extension der Software ArcView® GIS 3.x.

Sie wurde in der Progammiersprache Avenue™

geschrieben und geht auf die Extension ArcDig

zurück11, die auf anderen (postpaläolithischen)

Grabungen erfolgreich eingesetzt wurde. Die Im-

portfunktion von ArcDig, also jener Teil der aus

den Leica® GIF12 – Dateien ESRI® shapefiles12


Abb. 13: Ablauf derDateneingabe inGRUPS (Grafik: T.B. Viola).

generiert, wurde als Vorlage verwendet, in seiner

Gesamtheit jedoch neu programmiert und verän-

dert. Das Ergebnis heißt ArcGRIMP und ist unab-

hängig von ArcDig verwendbar.

Nach dem Laden von ArcGRIMP in ArcView®

GIS 3.x erscheint in allen Views des aktuellen

Projektes ein zusätzliches Menü mit dem Titel

„ArcGRIMP 1.0“. Der Benutzer kann nun drei

verschiedene Importfunktionen wählen sowie

eine Hilfefunktion. Folgende Möglichkeiten für

den Import stehen zur Verfügung:

1) Punkte zu Gesamtthemen hinzufügen

2) Tagesthemen erstellen und

3) DE- und SE-Themen erstellen

Die erste Funktion fügt die in einer Leica® GIF12

– Datei gespeicherten Punktdaten zu drei Gesamt-

themen hinzu: „Funde“, „Schlämmreste“ und

„Passpunkte“. In den drei Gesamtthemen sind alle

Funde einer Grabungskampagne enthalten, die

täglich neu hinzukommenden Funde werden mit

der ersten Funktion hinzugefügt und das Gra-

bungsarchiv damit aktualisiert.

Mit der Funktion „Tagesthemen erstellen“ werden

aus allen an einem Tag gemessenen Punkten die

drei ESRI® shapefiles „Funde vom xx.xx.xxxx“,

„Schlämmreste vom xx.xx.xxxx“ und „Passpunk-

te vom xx.xx.xxxx“ generiert. Diese Funktion

dient vor allem der Datenkontrolle am selben Tag

nach bzw. auch während der Grabung und der

Vorbereitung des Vorgehens am nächsten Gra-

bungstag.

Die dritte Funktion erstellt je drei ESRI® shapefi-

les (Funde, Schlämmreste und Passpunkte) für

jede Dokumentationseinheit und jede Stratifika-

tionseinheit (SE). Dies ist für die mindestens ein-

mal täglich durchgeführte Datenkontrolle nötig

und weiters die Voraussetzung für die Umzeich-

nung der größeren Fundobjekte von den entzerr-

ten Photos sowie für erste Analysen.

Die einzeln dokumentierten Stratifikationseinhei-

ten werden durch ihren Umriss und ihre Oberflä-

che dokumentiert. Im wesentlichen werden also

Interfaces im Sinne von E. Harris13 dokumentiert.

Die Oberflächen werden mit dem 3D Analyst™

(Extension für ArcView® GIS 3.x) als TINs (Tri-

angulated Irregular Networks)14 aus dem Umriss

und den Oberflächenpunkten erzeugt (Abb. 14

und 15).

Die Zusammenführung im GIS

Sämtliche bei der Grabung gesammelten Daten

(photographische und schriftliche Dokumentati-

on, Pläne/Vermessungsdaten vom Tachymeter,


Abb. 14: Grub/Kranawetberg: Modellierung der Oberfläche von einem Grüb-chen aus Sektor M17: 1) mit dem Tachymeter gemessene Daten (Umriß:Schwarz; Bruchlinien: Grau; Oberflächenpunkte: schwarze Dreiecke), 2) TIN:Darstellung als Drahtgitter, 3) TIN: Darstellung mit grauschattierter Oberflä-che, 4) Höhenlinienplan des Grübchens, berechnet aus der TIN(Grafik: P. R. Nigst).

Funddatenbank etc.) finden Eingang in ein GIS

Projekt. Am Ende jedes Grabungstages sind alle

an diesem Tag erfassten Funde und Befunde be-

reits in die Grabungsdatenbank und das Gra-

bungs-GIS-Projekt inkludiert (Abb. 16). Die Um-

zeichnung der größeren Objekte von den entzerr-

ten Photos wird innerhalb des GIS realisiert (Abb.

17). Es können bereits erste Analysen durchge-

führt werden.

Als Beispiel wird hier die Verteilung verschiede-

ner Fundgattungen des zentralen Grabungsbe-

reichs des Jahres 2002 präsentiert. Diese Kartie-

rungen sind aus den von ArcGRIMP produzierten

ESRI® Shapefiles und der Microsoft® Access –

Funddatenbank produziert worden, können daher

während der Grabung ohne weitere komplizierte

Prozeduren sofort und jeden Tag in einem aktuali-

sierten Stand erstellt werden. Die Abb. 18 zeigt

die Verbreitung nach einzelnen Fundkategorien

zum Abschluss der Grabung 2002 in den Sektoren

L16, M15, M17, M19, N18 und N19.

In dieses GIS-Projekt können auch weitere Daten

einbezogen werden, so zum Beispiel Überblicks-

aufnahmen gewisser Grabungsbereiche oder

Schrägaufnahmen evidenter Befunde bzw. spe-

zieller Fundsituationen. Neben der allgemeinen

Funddatenbank werden auch Datenbanken der je-

weiligen Spezialisten (Archäozoologie, Ge-

brauchsspurenanalyse etc.) eingebunden. Als Bei-

spiele seien hier die Silex-Datenbank mit genaue-

ren Bestimmungen und Beschreibungen sämtli-

cher Steinartefakte und die Knochendatenbank

mit beispielsweise Angaben zu Tierart, Körper-

teil, eventuelle Schnittspuren etc. erwähnt. Die

Kartierung der unterschiedlichen Daten ermög-

licht neue Fragestellungen und eine detaillierte

Analyse der räumlichen Verteilung der Funde und

Befunde15.

Evaluation der Anwendung vondigitaler Grabungsdokumentationin Grub/Kranawetberg

Bedingt durch sehr viele einzeln einzumessende

Funde ist der Zeitaufwand sowohl während der

Grabung als auch in der Nachbearbeitungsphase

sehr hoch. Der Einsatz der digitalen Fund- und

Befunddokumentation hat nun bei gleich bleiben-

der Qualität der Arbeiten zu einer deutlichen Lei-

stungssteigerung geführt. Es konnten verglichen

mit dem Grabungsjahr 2001 bei gleicher Arbeits-

zeitinvestition um fast 20 % mehr Funde (insge-


Abb. 15: Grub/Kranawetberg:3D-Visualisierungdes Grübchens inM17(Grafik: P. R.Nigst).

samt ca. 8.000 Stück) dokumentiert werden. Zu-

sätzlich stand schon während der Grabung jeder-

zeit eine aktuelle Funddatenbank mit Such- und

Editierfunktionen zur Verfügung.

Der größte Vorteil des Gesamtsystems liegt sicher

im Bereich der Nachbearbeitung, da die zeitauf-

wendige Digitalisierung von Plänen und die

Übertragung des auf der Grabung händisch ange-

fertigten Fundinventars in eine Datenbank fast

vollständig entfallen.

Der Palm® ist eine kostengünstige Variante, die

bei den geringen Anschaffungskosten von etwa �

80.- im Jahresrhythmus an die jeweils aktuellen

Geräte angepasst werden kann. Das Tachymeter

stellt sicher den größten Investitionsbereich dar,

hier kann aber durch Mietgeräte Abhilfe geschaf-

fen werden.

Digitale Grabungsdokumentation ist somit in Zei-

ten immer knapper bemessener Grabungsbudgets

ein wichtiger kostensenkender Faktor, der nicht

an der Qualität der Grabung nagt. Nach einer ein-

maligen Mehrinvestition senkt die digitale Gra-

bungsdokumentation durch Wegfallen von Aus-

gaben für die Nachbearbeitung die Kosten der

Grabungskampagne und beschleunigt die Aufar-

beitung und Auswertung, wie die Anwendung in

Grub/Kranawetberg zeigen konnte.

Literatur

W. Antl 1997, KG Grub an der March, Fundberichte aus Öster-reich 35, 1996, 391.W. Antl 1998, KG Grub an der March, Fundber. Österreich 36,1997, 725-726.W. Antl 1999, KG Grub an der March, Fundber. Österreich 37,1998, 675-676.

Abb. 16: GIS Pro-jekt Grub/Krana-wetberg: Datenher-kunft (Grafik: P. R.Nigst).

W. Antl-Weiser 1994, KG Grub an der March, Fundber. Öster-reich 32, 1993, 643-644.W. Antl-Weiser 1995, Die Paläolithstation am Kranawetbergin Grub bei Stillfried, Niederösterreich (Vorbericht), Fundber.Österreich 33, 1994, 25-30.W. Antl-Weiser 1996a, Die paläolithischen Funde vom Krana-wetberg in Grub bei Stillfried a.d. March, NÖ. In: J. Svoboda(Hrsg.), Paleolithic in the Middle Danube Region. Anniversaryvolume to Bohuslav Klíma, 81-91.W. Antl-Weiser, 1996b, Grub/Kranawetberg, ein jungpaläoli-thischer Fundplatz. Préhistoire Européenne 8, 117-23.W. Antl-Weiser 1996c, KG Grub an der March, Fundber. Ös-terreich 34, 1995, 595.W. Antl-Weiser 1999, Paläolithischer Schmuck von der Gra-vettienfundstelle Grub/Kranawetberg bei Stillfried, Niederös-terreich. Ann. Naturhist. Mus. Wien 101 A, 23-41.W. Antl und F. A. Fladerer (im Druck), Outlook to the East:The 25 ka BP Gravettian Grub/Kranawetberg campsite (LowerAustria). In: J. A. Svoboda und L. Sedláèková (Hrsg.), TheGravettian along the Danube, Proceedings of the MikulovConference, 20.-21. November 2002, Dolní Vestonice Studies11.W. Antl-Weiser, F. A. Fladerer, R. Peticzka, F. C. Stadler, undS. Verginis 1997, Ein Lagerplatz eiszeitlicher Jäger in Grub beiStillfried. Arch. Österreichs 8/1, 4-20.W. Antl-Weiser und M. Teschler-Nicola 2001, Die menschli-chen Zahnfunde von der Gravettienfundstelle Grub/Kranawet-berg bei Stillfried an der March, Niederösterreich. Arch. Aus-triaca 84-85, 201-212.W. Antl und S. Verginis 1998, Geoelektrische Untersuchun-gen an einem Lagerplatz des Gravettien in Grub bei Stillfried(Niederösterreich). Préhistoire Européenne 12, 59-70.P. A. Burrough und R. A. McDonnell 1998, Principles ofGeographical Information Systems.


M. Doneus, W. Neubauer und N. Studnicka 2003, Digital Rec-ording of Stratigraphic Excavations. In: M. O. Altan (Hrsg.),New Perspectives To Save Cultural Heritage, Proceedings ofthe XIXth International Symposium CIPA 2003, Antalya (Tur-key), 30 September - 04 October, 2003, The International Ar-chives of Photogrammetry, Remotes Sensing and Spatial Infor-mation Sciences Vol. XXXIV, Part 5/C15, 451-456.V. Gaffney und Z. Stancic 1991, GIS approaches to regionalanalysis: A case study of the island of Hvar.E. C. Harris 1989, Principles of archaeological stratigraphy.

P. R. Nigst 2003, Fundverteilungen um Feuerstellen, die Ringand Sector Method und Grub/Kranawetberg: Eine Studie zurAnalyse latenter Strukturen altsteinzeitlicher WildbeuterIn-nenlager. Unpublizierte Diplomarbeit, Universität Wien.P. R. Nigst (im Druck a), Some preliminary observations on in-trasite spatial patterning of Grub/Kranawetberg (1995 and1996 area). In: J. A. Svoboda und L. Sedláèková (Hrsg.), TheGravettian along the Danube, Proceedings of the MikulovConference, 20.-21. November 2002, Dolní Vestonice Studies11.P. R. Nigst (im Druck b), Ein gravettienzeitlicher Behausungs-grundriss? Erste Beobachtungen zur räumlichen Organisationder Fundstelle Grub/Kranawetberg (Österreich). Archäologi-sches Korrespondenzblatt.D. Wheatley und M. Gillings 2002, Spatial Technology andArchaeology: The archaeological applications of GIS.

Anmerkungen

1) Zu den Ausgrabungen siehe: W. Antl 1997. – 1998; 1999. –W. Antl und S. Verginis 1998. – W. Antl-Weiser 1995; 1996a;1996b; 1996c. – W. Antl-Weiser u.a. 1997. – W. Antl und F. A.Fladerer im Druck.2) Grundlegenden Informationen zu GIS finden sich in: P. A.Burrough und R. A. McDonnell 1998. – V. Gaffney und Z.Stancic 1991. – D. Wheatley und M. Gillings 2002.3) W. Antl-Weiser 1999, 24.4) F. C. Stadler 1997 in: W. Antl-Weiser u.a. 1997.5) W. Antl-Weiser 1999. – W. Antl und F. A. Fladerer imDruck.6) F. A. Fladerer 1997 in: W. Antl-Weiser u.a. 1997.

Abb. 17: Grub/Kra-nawetberg: DE 8mit dem entzerrtenDigitalphoto, denFunden mit Fund-nummern und denumgezeichnetenKnochen (Grafik: P.R. Nigst).

Abb. 18: Grub/Kra-nawetberg: Vertei-lung der Fundob-jekte in einem Teilder 2002 ausgegra-benen Fläche (Sek-toren: L16, M15,M17, M19, N18,N19): a) Silices, b)Knochen, c) ver-brannte Knochen,d) Steine, e) Holz-kohlen und f) Rötel;die einzelnen Qua-drate stellen dieSektoren mit je 1 mSeitenlänge dar(Grafik: P. R.Nigst).


7) W. Antl-Weiser und M. Teschler-Nicola 2001.8) P. R. Nigst 2003; im Druck a; im Druck b.9) E. Harris 1989.10) Tachymeter bedeutet „Schnellmesser“; es sind auch dieBegriffe „Totalstation“ und „elektronischer Theodolit mit Dis-tanzmesser“ gebräuchlich.11) Siehe: M. Doneus, W. Neubauer und N. Studnicka 2003.12) ESRI® shapefiles: ESRI® shapefiles sind ein nicht-topo-graphisches Format zur Speicherung der geometrischen Lageund der Attributinformationen von geographischen Formen(Punkte, Linien und Polygone).13) E. Harris 1989.14) TIN: Unter einem "Triangulated Irregular Network" kannman sich eine Oberfläche vorstellen, die aus Dreiecken aufge-baut ist, wobei die Seiten der Dreiecke die jeweils kürzesteVerbindung zwischen den gemessenen Höhenpunkten darstel-len. Für weiterführende Informationen siehe D. Wheatley undM. Gillings 2002.15) Als Beispiel für solche Analysen siehe: P. R. Nigst 2003;im Druck a; im Druck b. Die dort verwendeten Daten wurdenallerdings noch nicht digital erfasst.

Danksagungen

Mag. Philip R. Nigst wurde während der Ausarbeitung diesesBeitrags durch ein „Forschungsstipendium zur Förderung deswissenschaftlichen Nachwuchses auf dem Gebiet der Archäo-logie und Altertumswissenschaft“ des BMBWK gefördert.Mag. Thomas Bence Viola wurde von dem Projekt AD387/25-30 (Leiter O. Univ. Prof. Dr. Horst Seidler) desBMBWK unterstützt.Dr. Walpurga Antl-Weiser dankt dem Naturhistorischen Mu-seum Wien, dem BMBWK und dem Verein der Freunde desNaturhistorischen Museums Wien für die Finanzierung derAusgrabung Grub/Kranawetberg. Die Ausgrabungen wurdendurch die Marktgemeinde Angern a. d. March unterstützt.Weiters danken wir den Mitarbeiterinnen der Grabungskampa-gne 2002 (Mag. Dr. Monika Derndarsky, Martina Hinterwall-ner, Mag. Dieta Svoboda, Karin Weinhandl und Johanna Zie-haus) für ihr professionelles Testen des Systems herzlich. Mag.Dieta Svoboda sei weiters für das Korrekturlesen des Textesgedankt.

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ERRATUM Seite 37/Abbildung 2: Die Beschriftung ʺAbb. 2: Grub/Kranawetberg: 1 bis 3) Mikrogravettespitzen. Im Maßstab 1:1 (Zeichnungen: W. Antl-Weiser)ʺ gehört durch ʺAbb. 2: Grub/Kranawetberg: 1 bis 3) Mikrogravettespitzen. Im Maßstab 2:1 (Zeichnungen: W. Antl-Weiser)ʺ ersetzt.

Digitale Dokumentation paläolithischer Grabungen

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