Лидарная карта Ангкора: как лазерное сканирование открыло затерянный мегаполис

Ангкор-Ват — храмовый комплекс, расположенный на 13°24′ с. ш., 103°52′ в. д. в провинции Сиемреап, Камбоджа, — является крупнейшим религиозным сооружением из когда-либо построенных. Его внешняя ограда имеет размеры 1500 на 1300 метров; галереи, башни и ров занимают 162,6 гектара. Он был возведён приблизительно между 1113 и 1150 гг. н. э. при кхмерском императоре Сурьявармане II, посвящён Вишну и до сих пор остаётся крупнейшим единым религиозным сооружением в мире по занимаемой площади. Однако этот рассказ не о нём.

Этот рассказ о городе, который его окружал, — и о других городах, дорогах, водохранилищах и поселениях на площади 1000 квадратных километров камбоджийских джунглей, о существовании которых никто не подозревал, пока в 2012 году их не обнаружил датчик, установленный на вертолёте.

"

«Под пологом леса скрывалась не дикая чаща, а гидравлический город — каналы, храмы и рисовые поля, запечатлённые лазерным лучом».

— Пересказ выводов Дамиана Эванса и др. о LiDAR-съёмке Ангкора (2010-е гг.)

Что делает LiDAR

!Ангкор-Ват — Камбоджа")

!Ангкор-Ват, вид с воздуха

Ангкор-Ват, вид с воздуха | Стив Джурветсон из Менло-Парка, США (CC BY 2.0)

Технология Light Detection and Ranging (LiDAR) работает, испуская с воздушного судна быстрые импульсы лазерного света вниз и измеряя время, за которое каждый импульс возвращается. Там, где земля открыта, импульс достигает поверхности и отражается обратно. Там, где есть лес, часть импульсов сначала попадает в листья и ветви; однако многие проникают сквозь просветы в пологе и достигают земли. Объединяя миллионы отражённых сигналов и отфильтровывая сигналы от растительности, прибор создаёт цифровую модель рельефа обнажённой земли под деревьями.

!Ангкор-Ват, вид с воздуха

Ангкор-Ват, вид с воздуха | Стив Джурветсон из Менло-Парка, США (CC BY 2.0)

Это важно для археологии, поскольку низкорельефные объекты — остатки заглублённых стен, приподнятые дорожные насыпи, берега каналов, края осушённых прудов, — невидимые с земли и полностью скрытые густым тропическим пологом, отчётливо читаются в данных лидара высокого разрешения. Берег канала высотой 50 сантиметров и возрастом 800 лет, заросший джунглями и неотличимый при наземном осмотре от окружающей местности, на лидарных данных проявляется как чёткий линейный объект. Заглублённая строительная платформа, возвышающаяся на 40 сантиметров над окружающим уровнем, выглядит как слегка приподнятый участок с прямоугольными краями.

!Angkor Wat aerial view 7294722974

Angkor Wat aerial view 7294722974 | shankar s. from Dubai, united arab emirates (CC BY 2.0)

Съёмки 2012 и 2015 годов

Камбоджийская археологическая лидарная инициатива (CALI) под руководством археолога Дэмиана Эванса из Французской школы Дальнего Востока (EFEO) провела две съёмки: 370 квадратных километров в 2012 году и 1 901 квадратный километр в 2015 году. Результаты были опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences в 2016 году.

Данные показали рассредоточенный городской комплекс низкой плотности с центром в Ангкоре, простиравшийся примерно на 1 000 квадратных километров во всех направлениях. Комплекс включал:

Прямоугольную дорожную сеть, соединявшую основные храмы и поселения, с приподнятыми дорожными насыпями, пересекавшими затопляемые в сезон дождей участки по дамбам. Боковые дороги, ответвлявшиеся в жилые зоны. Небольшие прямоугольные насыпи, расположенные с регулярными интервалами по всем жилым зонам, — основания деревянных домов, ныне исчезнувших, стоявших на приподнятых платформах. Каналы, протоки и насыпи, образовывавшие сеть управления водными ресурсами по всему ландшафту. Водохранилища (бараи), соединённые с сетью каналов. Непрерывную полосу заселения, тянувшуюся от Ангкор-Вата и Ангкор-Тхома (обнесённого стеной царского города в 1,5 километра к северу) через пригороды, удалённые храмовые комплексы, сельскохозяйственные угодья к городам-спутникам на расстоянии 30–40 километров.

Ни одна прежняя карта, съёмка или наземное исследование не фиксировали этого. Прежние оценки численности населения Ангкора колебались от 100 000 до 200 000 человек. Данные лидара позволили пересмотреть оценку до 750 000–900 000 человек в период расцвета — что делает Большой Ангкор крупнейшим доиндустриальным городским комплексом в мире по площади, превосходящим ближайшего кандидата (низинные города майя на полуострове Юкатан, чьи собственные лидарные данные также появились в 2010-х годах и аналогичным образом расширили прежние оценки).

Вода, построившая империю

Важнейшим открытием в данных лидара стала не протяжённость городской застройки, а характер гидравлической инфраструктуры, лежавшей в её основе.

Кхмерские инженеры создали взаимосвязанную систему управления водными ресурсами необычайной сложности. Город располагался на плоской аллювиальной равнине с сезонными наводнениями: муссон приносит 1500–2000 миллиметров осадков в период с мая по октябрь; сухой сезон не приносит почти ничего. Чтобы круглогодично поддерживать выращивание риса на обширной рассредоточенной городской территории, гидравлическая система накапливала муссонные стоки в крупных водохранилищах (самое большое — Западный Барай — имеет размеры 8 на 2,1 километра и до сих пор удерживает воду), распределяла воду по каналам к рисовым полям в сухой сезон и управляла дренажом, предотвращая катастрофические наводнения во влажный сезон.

Данные LiDAR показали, что эта система была гораздо сложнее, чем было закартировано ранее. Каналы простирались на сотни километров. Дамбы возводились и перестраивались многократно, что свидетельствует о непрерывной инженерной деятельности на протяжении как минимум трёх столетий. Инфраструктура являлась структурной предпосылкой той плотности населения, на которую указывали данные о поселениях.

Почему город пал

Те же данные LiDAR, которые выявили масштаб Ангкора, выявили и механизм его упадка — и это было не завоевание, как иногда предполагалось.

Гидравлическая инфраструктура содержит явные следы ремонтных попыток, которые не увенчались успехом. В XIV и XV веках в каналы вставлялись песчаные пробки, по-видимому, для перенаправления воды; они не удержались. Дамбы были прорваны и не восстановлены. Последовательности ремонтов, видимые в стратиграфии заполнений каналов, указывают на всё более отчаянные инженерные меры в ответ на разрушающуюся систему.

Дендрохронологические данные из Вьетнама и Таиланда, а также осадочные керны из дельты Меконга документируют продолжительные периоды засухи в начале XV века, прерывавшиеся интенсивными муссонными сезонами, — картина, согласующаяся с изменчивостью ЭНСО, характерной для климата региона. Гидравлическая система, точно настроенная под определённый режим осадков, вышла из строя в условиях, на которые она не была рассчитана. Расселение населения последовало постепенно; столица была официально перенесена в Пномпень в 1432 году, но Ангкор не был покинут — он оставался обитаемым и поддерживался в уменьшенном масштабе ещё столетие.

Дипломат Чжоу Дагуань, посетивший Ангкор в 1296–1297 гг. н. э. с китайской миссией, оставил подробное описание города, когда тот функционировал почти на пике своих возможностей. Он описывал многолюдные рынки, царскую процессию из сотен слонов, административные кварталы и население, жившее в домах на сваях с пальмовыми крышами, — именно тот тип поселения, который отражают насыпи, выявленные лидарной съёмкой. Его рассказ оставался самым детальным внешним описанием Ангкора вплоть до прибытия французских исследователей в XIX веке. Теперь его текст можно сопоставить с лидарной картой и определить конкретные кварталы, которые он описывает.