Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS phục vụ công tác nghiên cứu khảo cổ học ở Miền Tây Nam Bộ (trọng điểm là nhóm các di tích văn hóa Óc Eo).

Mã đề tài  VT-UD.10/17-20
Hướng nghiên cứu  Ứng dụng công nghê vũ trụ
Chủ nhiệm đề tài  PGS.TS. Nguyễn Quang Miên
Cơ quan chủ trì  Viện Khảo cổ học, Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam.
Thời gian  2017-2020
Mục tiêu đề tài

- Cung cấp những dữ liệu (văn bản, số liệu, bản đồ, bản vẽ...) theo không gian và thời gian về các di tích, hiện vật khảo cổ di sản văn hóa Óc Eo ở miền Tây Nam Bộ.
- Xác định vị trí các di tích, di chỉ khảo cổ, đặc biệt là hệ thống các kênh mương cổ, thời văn hóa Óc Eo ở miền Tây Nam Bộ.
- Xây dựng hệ thống thông tin địa lý (GIS) và cơ sở dữ liệu (CSDL) khảo cổ học ở miền Tây Nam Bộ (trọng điểm là nhóm các di tích văn hóa Óc Eo) phục vụ công tác khảo cổ học, góp phần đánh giá, bảo tồn, phát huy các giá trị văn hóa - lịch sử của di tích, di vật.
- Cung cấp các luận cứ khoa học khách quan, phục vụ công tác đấu tranh bảo vệ chủ quyền lãnh thổ quốc gia và xây dựng hồ sơ di tích đề nghị UNESCO công nhận di sản văn hóa thế giới.

Kết quả đạt được

1. Xây dựng bộ dữ liệu cơ sở khảo cổ học về các di tích văn hóa ở miền Tây Nam Bộ, tập trung nhóm di tích văn hóa Óc Eo.
Các nhà khoa học Pháp đã là những người tiên phong nghiên cứu về văn hóa Óc Eo. Trong bộ sách của mình, Louis Marellet đã đưa ra thống kê 306 địa điểm khảo cổ học, với tên cùng vị trí được định rõ bằng khu vực địa dư, có miêu tả và định vị theo độ Grad trên bản đồ địa hình Đông Dương thời Pháp và các họa đồ của 28 kênh mương cổ. Thành quả nghiên cứu của người Pháp về nền văn hóa Óc Eo cần được xem xét và nghiên cứu một cách nghiêm túc. Song, có một số khó khăn mà nhiều năm qua gần như không thể giải quyết được, như: Không thể xác định các địa điểm khảo cổ học mà L. Malleret đã xác định trước đây; Nhiều địa danh xưa, nay đã bị thay đổi; Nhiều di tích đã bị phá hủy. Một vấn đề nữa là các điểm khảo cổ được L. Malleret định vị theo hệ quy chiếu và hệ tọa độ trên toàn Đông Dương do người Pháp xây dựng nhằm phục vụ cho việc quản lý, khai thác và quốc phòng - Hệ tọa độ Bonne. Hiện nay, ở Việt Nam không còn sử dụng hệ quy chiếu và hệ tọa độ này. Độ lệch giữa hệ tọa độ Bonne và hệ tọa độ WGS84 hiện nay rất lớn. Do vậy, đề tài đã xây dựng được thuật toán, cho phép chuyển đổi và xác định được vị trí các địa điểm khảo cổ của Louis Malleret sang hệ tọa độ quốc tế WGS84 và VN2000. Kết quả chuyển đổi đã được kiểm chứng lại theo mô tả của Louis Malleret và theo hệ thống bản đồ các thời kỳ và ảnh vệ tinh (Hình 1)

Hình 1
Hình 1. Sơ đồ phân bố các địa điểm khảo cổ ở Tây Nam Bộ trên nền GMap

2. Xây dựng bộ dữ liệu viễn thám và GIS về nhóm các di tích văn hóa Óc Eo.
Đề tài đã thu thập và xử lý các ảnh vệ tinh VNREDSat-1A khu vực nghiên cứu các năm 2015, 2016 và 2017. Ảnh vệ tinh Sentinel-1A năm 2018. Đặc biệt là đã thu thập và xử lý được hơn 106 ảnh máy bay chụp năm 1953 và năm 1928 trên vùng đồng bằng Tây Nam Bộ. Từ đó, xây dựng quy trình xử lý ảnh và thành lập các bộ mẫu khóa ảnh vệ tinh, ảnh hàng không để phục vụ tìm kiế m các đối tượng khảo cổ học trong vùng. Ví dụ về mẫu khóa ảnh hàng không và viễn thám xác định các lung và sông cổ trong khu vực được chỉ trong Hình 2.

Hình 2
Hình 2. Mẫu giải đoán lung cổ và dòng sông cổ trên không ảnh (Trái) và ảnh vệ tinh (Phải)

Xây dựng mô hình xử lý dữ liệu GIS và DEM trong khảo cổ học, hệ thống GIS lấy hệ tọa độ quốc gia VN2000 làm hệ quy chiếu chuẩn để có thể sử dụng tối đa các nguồn bản đồ và ảnh vệ tinh, ảnh máy bay. Các bản đồ liên quan (địa chất, địa mạo, địa hình...) đều được chuyển đổi để tích hợp vào một hệ thống nhất (Hình 3).

Hình 3
Hình 3. Hiển thị kết quả xác định các di tích khảo cổ học, ảnh vệ tinh, ảnh hàng không, bản đồ các kênh cổ, trên bản đồ địa chất địa mạo đã được nắn chỉnh vào hệ thống GIS.

3. Báo cáo giải pháp ứng dụng viễn thám, GIS và Công nghệ thông tin trong nghiên cứu khảo cổ học.
Nhận dạng dấu vết các lòng sông cổ dựa vào sự phân bố các trũng có tôn ảnh thẫm (độ ẩm cao); các đê ven sông, các khúc uốn bị cắt, các hồ móng ngựa… trên ảnh viễn thám thu nhận theo thời gian có độ phân giải cao (Hình 4).

Hình 4
Hình 4. Nhận dạng dấu vết hai khúc uốn sông cổ ở phía đông bắc núi Chi Lăng (An Giang)

Xãc định vị trí các đường bao khu đô thị cổ Óc Eo - Ba Thê trên cơ sở xử lý các ảnh viễn thám, nắn chỉnh và định vị trên nền các bản đồ UTM tại khu vực cánh đồng Óc Eo và núi Ba Thê, để từ đó nhận diện các cấu trúc quy hoạch ở khu đô thị này (Hình 5).

Hình 5
Hình 5. Xác định đô thị cổ Óc Eo và các kênh cổ trong vùng qua xử lý kết hợp các ảnh máy bay chụp năm 1928, năm 1953 và nền bản đồ UTM, năm 1965

Nghiên cứu ứng dụng công cụ Spaceyes3D để xây dựng sa bàn ảo biểu diễn các thông tin khảo cổ học ở Tây Nam Bộ (Hình 6).


Hình 6
Hình 6. Xây dựng sa bàn địa hình ảo 3D biểu diễn thông tin khảo cổ học tỉnh An Giang

4. Các bản đồ hiện trạng phân bố các di tích khảo cổ ở miền Tây Nam Bộ (trọng điểm là nhóm các di tích văn hóa Óc Eo).
Xây dựng được hệ thống các bản đồ phục vự nghiên cứu khảo cổ học trong vùng Tây Nam Bộ, như sơ đồ giải đoán vùng trung taam của Văn hóa Óc Eo và nhà nước Phù Nam cổ (Hình 7). Bản đồ hệ thống kênh mương cổ và địa điểm khảo cổ vùng Tứ giác Long Xuyên (Hình 8). Bản đồ khu đô thị cổ Óc Eo và hệ thống các di tích khảo cổ trong đó (Hình 8). Sơ đồ giải đoán quy hoạch đô thị cổ Óc Eo trên nền ảnh vệ tinh VNREDSat-1 (Hình 9).

Hình 7
Hình 7. Sơ đồ giải đoán vùng trung tâm của Văn hóa Óc Eo và nhà nước Phù Nam cổ (màu tím)

Hình 8
Hình 8. Bản đồ hệ thống kênh mương cổ và địa điểm khảo cổ vùng Tứ giác Long Xuyên. Trong đó: Đường đỏ liền là kênh cổ; đỏ đứt là kênh dự đoán, lam đậm liền là kênh vét lại; lam nhạt liền là kênh mới; lam nhạt đứt là dòng sông cổ; hồng tím là đường giao thông; cam đậm là cao độ; chấm xanh là địa điểm khảo cổ

Hình 9
Hình 9. Sơ đồ giải đoán quy hoạch đô thị cổ Óc Eo trên nền ảnh vệ tinh VNREDSat-1

5. Cung cấp thông tin tư liệu, luận cứ khoa học góp phần đánh giá, giá trị lịch sử văn hóa của di sản văn hóa Óc Eo.
Bao gồm:
- Tính bản địa của nền văn hóa Óc Eo.
- Khu đô thị cổ Óc Eo là một trung tâm lớn của nền văn hóa Óc Eo.
- Đào kênh thủy lợi là một đặc trưng tiêu biểu của nền văn hóa Óc Eo.
- Nền Chùa và Óc Eo đã từng là một hải cảng quốc tế ở Đông Nam Á.
6. Đào tạo và tổ chức hội thảo khoa học
+ Đào tạo 3 Thạc sĩ và hỗ trợ đào tạo 2 Tiến sĩ
+ Chủ trì, phối hợp tổ chức 03 Hội thảo khoa học
+ Tham dự và trình bày 03 báo cáo kết quả nghiên cứu tại 2 Hội thảo quốc tế.
+ Tỏ chức chuyển giao kết quả nghiên cứu của đề tài.
7. Các bài báo vtrên tạp chí trong nước và quốc tế:
Đã công bố được 10 bài báo, trong đó 01 bài thuộc danh mục ISI, 02 bài báo quốc tế, 07 bài tạp chí quốc gia và 03 bài hội thảo Quốc tế.
1. Le Ngoc Thanh, Nguyen Quang Dung, Nguyen Quang Bac, Nguyen Quang Mien, Nguyen Dan Vu , Duong Ba Man , Nguyen Dinh Chau. The contribution of geophysics to archaeology: a case study of an ancient canal of the Oc Eo culture in the Mekong Delta, Vietnam. Geology, Geophysics & Environment, ISSN.2299-8004.2019, vol (1):45-56.
2. Nguyen Quang Mien, Nguyen Quang Bac, Bui Van Loat, Vu Anh Hung. Thermoluminescence and Radiocarbon Dates in the Brick Structures ò GoThap Site in the Lower Mekong Delta Basin. International Journal of Archaeology. ISSN: 2330-7595 (2019), 7(1):17-23.
3. Vu Anh Hung Nguyen Quang Mien, Nguyen Quang Bac, Bui Van Loat, 14C Dating at the Geological Boreholes and Sedimentory in the Lower Mekong Delta. American Scientific Research Journal for Engineering, Technology, and Sciences. ISSN:2313-4402 (2019), Vol 58 No.1; pp.102-112.
4. Nguyễn Quang Miên, Nguyễn Quang Bắc, Vũ Anh Hùng. Niên đại nhóm di tích Cồn sò điệp ở Nghệ An Hà Tĩnh. Tạp chí Khảo cổ học, ISSN: 0886–742, Số 5 (2017): 52-63.
5. Nguyễn Quang Bắc, Nguyễn Thái Học, Phạm Văn Mạnh. Tạp chí Phần mềm và nội dung số, ISSN:1859-4689, Số 7 (2018): 70-76.
6. Vu Anh Hung, Bui Thị Hong, Bui Van Loat, Nguyen Quang Mien. Study of Heating Rate Effect on Thermoluminescence Glow Curves of LiF:Mg,Cu,P. VNU journal of Sciences: Mathematics-Physis, ISSN: 0866-8612, Vol.34 (2018): 46-51.
7. Nguyen Quang Mien, Nguyen Quang Bac, Vu Anh Hung, Lê Minh Sơn Một số dẫn liệu về địa khảo cổ học ở miền Tây Nam Bộ. Tạp chí Khảo cổ học, ISSN: 0886–742, Số 4 (2018): 30-45.
8. Nguyen Quang Bac, Nguyen Quang Mien, Pham Van Manh. Re-identification of Location and Coordinates of Óc Eo Culture Sites by Louis Malleret, Journal of Vietnam Archaeology, ISSN: 0866-8612, Vol.13 (2018): 91-100.
9. Nguyen Quang Mien, Nguyen Quang Bac, Lê Ngọc Thanh. Võ Hồng Sơn, Nguyễn Hữu Tuấn. Hệ thống kênh cổ vùng Thoại sơn và Tri Tôn (An Giang) qua tư liệu địa khảo cổ học. Tạp chí Khảo cổ học, ISSN: 0886–742, Số 3 (2019): 88-98.
10. Nguyen Quang Bac, Nguyen Huu Tuân, Nguyen Quang Mien,Trinh Năng Chung, Lê Ngọc Thanh. Nhận diện đô thị cổ Óc Eo từ kết quả nghiên cứu liên ngành: Viễn thám, công nghệ thông tin, địa vật lý-địa chất và khảo cổ học. Tạp chí Khảo cổ học, ISSN: 0886–742, Số 2 (2020): 29-42.
8. Tình hình chuyển giao công nghệ
Sản phẩm nghiên cứu của đề tài đã triển khai áp dụng và đề xuất ứng dụng tại
- Viện Khảo cổ học, Viện Hàn lâm Khoa học xã hội Việt Nam
- Bộ Khoa học và Công nghệ. Bộ Văn hóa Thể thao và Du Lịch
- Ban Quản lý di tích văn hóa Óc Eo tỉnh An Giang, các Bảo tàng và các Trường Đại học.
9. Kết quả của đề tài được lưu trữ tại
- Phòng Thông tin - lưu trữ, viện Khảo cổ học, Viện Hàn lâm KHXH Việt Nam
- Văn phòng Chương trình KHCN Vũ trụ, Viện Hàn lâm KH và CN Việt nam.
- Trung tâm Thông tin - Tư liệu, Viện Hàn lâm KH và CN Việt nam.
- Trung tâm Tin học và Tính toán, Viện Hàn lâm KH và CN Việt nam.
- Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
Hà Nội, ngày 30 tháng 4 năm 2021