Tutkimusalaesittely: geoinformatiikka ja arkeologia

Johanna Roiha

Geoinformatiikalla tarkoitetaan paikkaan sidottua tietoa ja paikkatiedon hallintaa sekä analysointia eri paikkatietojärjestelmien tai paikkatieto-ohjelmien avulla. Geoinformatiikka lyhennetään usein kirjainyhdistelmällä GIS ja lyhennettä näkyy usein myös arkeologian yhteydessä. Paikkatieto koostuu sijaintitiedosta (esimerkiksi koordinaattitiedot) ja ominaisuustiedoista. Monet paikkatiedon analyysimenetelmät ovat tilastotieteellisiä menetelmiä, kuten esimerkiksi spatiaaliset analyysit. (Holopainen ym. 2015: 9–20.)

Muinaisjäännöksiin liittyvä paikkatietoa tuotetaan usein arkeologisissa kenttätutkimuksissa, mutta taustalle tarvitaan paljon muitakin valmiita aineistoja, kuten vanhoja karttoja, aikaisempia tutkimuskarttoja, taustakarttoja, ilmakuvia, korkeusmalleja tai maaperäkarttoja. Eri tiedontuottajiin ja saatavilla oleviin paikkatietoaineistoihin voi tutustua esimerkiksi Geoportti-sivuston kautta. Paikkatietoa voidaan käsitellä ja analysoida erilaisilla paikkatieto-ohjelmilla ja arkeologisissa tutkimuksissa käytetään eri ohjelmia varsin vaihtelevasti tilanteesta ja tekijästä riippuen. Aineistoa tuotetaan kentällä hyödyntämällä esimerkiksi GPS-laitteita, takymetriä, laserkeilainta tai fotogrammetriaan perustuvaa 3D-mallinnusta.

Paikkatieto on osa arkeologiaa ja etenkin arkeologista kenttätutkimusta. Jokaiselle muinaisjäännökselle Suomessa on määritetty sijaintitieto ja ominaisuustietoja. Muinaisjäännösten sijaintitiedot ovat välttämättömiä kohteiden suojelun ja maankäytön kannalta. Mahdollisimman tarkka sijaintitieto, erityisesti kaivausten ja muiden kajoavien tutkimusten osalta, on nykyään tärkeää (ks. lisätietoa Roiha 2020). Suomessa Museovirasto ylläpitää ja jakaa muinaisjäännöksiin liittyvää paikkatietoaineistoa. Aineistot ovat avoimesti ladattavissa Museoviraston sivuilta tai aineistoja voi käyttää paikkatieto-ohjelmissa nk. rajapintojen kautta.

Paikkatieto-ohjelmia voidaan hyödyntää hyvin monipuolisesti erilaisten arkeologiaan liittyvien aineistojen visualisointiin ja analyyseihin. Analyysimenetelmät ja niiden kehittyminen tai kehittäminen mahdollistavat muinaisjäännösten monipuolisen ja kajoamattoman tutkimuksen. GIS-analyysit sopivat myös muun arkeologisen tutkimuksen, kuten esinetutkimuksen tai luonnontieteellisten analyysien, tueksi tai täydentämään muuta tutkimusta. Yksinkertaiset karttavisualisoinnitkin voivat olla hyödyksi esimerkiksi arkeologisen inventoinnin suunnittelussa. Esimerkiksi kivikauden asuinpaikat ovat sijainneet usein vesistön äärellä ja mallintamalla vanhempia rantavaiheita visuaalisesti on helpompi havaita mahdollisia kiinnostavia alueita. Monet kivikauden asuinpaikat sijaitsevat hiekkamaassa, joten visualisointeihin voi lisätä esimerkiksi maaperätietoja.

Mikä tekee geoinformatiikasta arkeologisessa mielessä kiinnostavaa? GIS-analyysit voivat olla matemaattisia ja tilastotieteellisiä, mutta tulosten tulkintaan tarvitaan arkeologiaa ja ymmärrystä arkeologisista aineistoista sekä muinaisjäännöksistä. Aihepiirissä yhdistyvätkin kiehtovalla tavalla mm. tekniikan ala, tilastotiede, ympäristötutkimus ja humanistinen tiede. Analyysien avulla voidaan tuottaa hyvin monipuolista uutta tietoa muinaisjäännöksistä ja/tai niiden sijaintitekijöistä. Esimerkiksi erilaiset näkyvyysanalyysit voivat paljastaa miten eri muinaisjäännökset erottuvat maastosta tai onko kahden eri toisiaan lähellä olevan muinaisjäännöksen välillä voinut olla suora näköyhteys. Yhdistämällä eri aineistoja ja analyysimenetelmiä voidaan myös mallintaa potentiaalisia asuinalueita, kulkureittejä tai asutusvaiheita. Asuinpaikkoihin liittyvät ominaispiirteet, kuten esimerkiksi maaperä, kasvillisuustiedot, sijainti suhteessa vesistöön tai maanpinnan kaltevuus paikalla, taas voivat puolestaan kertoa millä perusteella jokin paikka on kenties valittu asuttavaksi tai muuhun käyttöön menneisyydessä. Mikäli kaivauksilla löytöjen sijaintitiedot dokumentoidaan tarkasti, eli jokaiselle löydölle mitataan tarkat koordinaatit, löytöjen levinnästä voidaan mahdollisesti muodostaa uusia tulkintoja spatiaalisten analyysien avulla. Ajan myötä, kun mittatietoa kertyy riittävästi erilaisilta tutkimuskohteilta, voidaan analysoida myös arkeologisten kohteiden välisiä yhtäläisyyksiä ja eroja. Sen vuoksi tarkka mittadokumentointi kaivauksilla olisi erittäin tärkeää ja se mahdollistaisi tulevaisuudessa laajat tilastolliset analyysit esimerkiksi löytöjen levinnästä.

GIS-analyysit arkeologisessa tutkimuksessa eivät välttämättä anna suoria vastauksia kaikkiin tutkimuskysymyksiin eivätkä ne paljasta kaikkia ihmisen toimintaan menneisyydessä liittyviä yksityiskohtia. Paikkatietoon liittyvät analyysit ovatkin ehkä enemmin arkeologin työkalu tai apuväline, siinä missä perinteinen lapio tai kaivauslasta kaivauksilla. Erilaisia paikkatietoon liittyviä analyysimenetelmiä on valtava määrä, joten arkeologien käytössä on todella suuri työkalulaatikko, josta sopivien apuvälineiden ja niiden yhdistelmien löytäminen on väitöskirjani aihe. Yksi osa väitöskirjatutkimustani käsittelee kalmistoja. Tulevaisuudessa analysoin ja tulkitsen mesoliittisten kalmistojen hautojen sijainteihin liittyviä piirteitä osana Animals Make Identities -projektia. Hyödynnän väitöskirjaani liittyvissä tutkimuksissa eri tiedonkeruumenetelmiä, kuten lentolaserkeilausta, ja tiedon analysointiin käytetään monipuolisesti erilaisia GIS- analyysimenetelmiä. Tutkimuksen tavoitteena on löytää eri analyysimenetelmien yhdistelmiä, eli uusia työkaluja menneisyyden tulkintaan ja samalla tuottaa uutta tietoa yksittäisistä tutkimuskohteista ja laajemmistakin alueista. Todennäköisesti sijainnilla on menneisyydessäkin ollut väliä ja arkeologiassa tarvittaisiin nykyistä enemmän spatiaalista ajattelutapaa (ks. esim. Gillings ym. 2020).

———

Johanna Roiha on tohtorikoulutettava Helsingin yliopiston Animals Make Identities -tutkimusprojektissa sekä jatko-opiskelija Helsingin yliopiston Maatalous-metsätieteellisessä tiedekunnassa.

Lisätietoa ja linkkejä:

Geoinformatiikkaa voi opiskella esimerkiksi Helsingin yliopistossa geotieteiden ja maantieteiden osastolla tai metsätieteiden osastolla. Aalto-yliopistossa rakennetun ympäristön laitoksella voi suorittaa geoinformatiikan maisteriopinnot. Suomessa paikkatietoalan huippututkimusta tekee Maanmittauslaitoksen Paikkatietokeskus FGI. Kulttuuriympäristön paikkatietoaineistoja voi ladata Museoviraston sivun kautta. Arkeologiaan liittyviä paikkatietoaineistoja voi selata helposti myös Museoviraston/kulttuuriympäristön palveluikkunan karttanäkymän kautta.

Lähteet:

Gillings, M., Hacigüzeller, P. & Lock, G. 2020: Archaeology and spatial analysis. – Gillings, M., Hacigüzeller, P.& Lock, G. (toim.), Archaeological spatial analysis – A Methodological Guide s.1–16. London & New York: Routledge.

Holopainen, M., Tokola, T., Vastaranta, M., Heikkilä, J., Huitu, H., Laamanen, R. & Alho, P. 2015. Geoinformatiikka luonnonvarojen hallinnassa. Helsingin yliopiston metsätieteiden laitoksen julkaisuja 7: 1–152.

Roiha, J. 2020. Digitaaliset aineistot arkeologisissa kenttätutkimuksissa – nykytila ja kehittämistarpeet, Museovirasto.