ArcheoPro Geofysica webassistent

Informatieverdieping

Filtertechnieken en statistische analyses

Het getal dat uit de geofysische metingen komt, is opgebouwd uit bodemkundige waarden, uit verstoringen, uit meetfouten en ook uit archeologische gegevens. Met filtertechnieken en statistische analyses proberen we de archeologische gegevens naar voren te halen en de andere gegevens uit de data weg te filteren. Deze technieken zorgen er voor dat voor een niet geofysicus het meetresultaat als plaatje beter te begrijpen is. Natuurlijk moet opgepast worden met deze filtertechnieken want er kunnen ook archeologische gegevens weggefilterd worden of juist structuren geïntroduceerd worden die niets met de ondergrond te maken hebben waardoor er foute interpretaties gedaan worden. Vooral belangrijk is dat filters en statistiek geen wondermiddel is. Als de gegevens niet in de data zitten, dan is het er ook niet uit te halen.

De volgende filter en analyse technieken worden veel gebruikt in de geofysische metingen in de archeologie.

• De-lining of de-striping: Door de meetmethode wordt bij heel veel technieken een soort strepenpatroon in de metingen zichtbaar. Dit strepenpatroon is de meetrichting van de opname en heeft niets te maken met de ondergrond of de archeologie. De-lining filter halen deze streeppatronen er uit. Deze filter wordt ook wel de-striping genoemd.
• De-spiking: Een meetfout is heel snel gemaakt. Een van de electrodes van de weerstandsmeter maakt net even geen goed contact waardoor de weerstand in eens idioot hoog wordt. Of er ligt een stukje ijzer waardoor in de magnetometing een spike ontstaat. Dit soort heel kleine pieken in de meting worden er met de-spiking filters uitgehaald. Hier moet heel voorzichtig mee gewerkt worden want als de zoektocht naar ovens of waterputten gaat, zijn juist die puntvormige veranderingen archeologisch van belang.
• High-pass filter: Deze statistische berekening op de meetwaarde haalt een regionale trend uit de data. Stel dat een meting plaats vindt op een geleidelijke overgang van klei naar zand, dan loopt de weerstandwaarde in de overgangszone van laag naar hoog op. Als de meetwaarden dan gelijk verdeeld worden in kleur, dan zijn kleine verschillen in de metingen niet meer herkenbaar. Een High-pass filter haalt die geleidelijke overgangen er uit en maakt er een soort "platte" meting van. Dan zijn de kleine regionale verschillen ineens wel goed herkenbaar.
• De-trend filter: Veel instrumenten hebben last van zogenaamde meet-drift. Door opwarming van het instrument of langzaam veranderende magnetische omstandigheden verandert de meetwaarde door de dag geleidelijk. Deze zogenaamde drift kan met een de-trend filter weggefilterd worden.
• Histogram optimalisatie: Een meetresultaat wordt in eerste instantie over het gehele gemeten bereik bekeken. Lage waarden worden wit of blauw, hoge waarden zwart of bruin en alle grijswaarden of kleuren gelijkmatig daar tussen verdeeld, maar vaak zijn er structuren te zien die alleen in de hogere meetwaarden herkenbaar zijn. Dan kan de kleuren/zwart-wit verdeling zo geschoven worden dat alleen de hoge waarden zichtbaar zijn. Dit zelfde geldt ook voor midden en lage waarden. Dit heet histogram optimalisatie of clipping.
• De-stagger filter: De techniek kan soms ook een fout introduceren. Bij sommige instrumenten vindt er een kleine vertraging plaats tussen het moment van meten en het moment van opslaan in het geheugen. Ook kan er een klein verschil zijn tussen het moment van opslaan van de positie uit het GPS en het opslaan van de meting. Dan loopt de meting een fractie achter op de positie. Een De-stagger filter kan dit oplossen. Dit komt vooral bij magnetometingen en EM metingen voor die met hogere snelheid opgenomen zijn. In onderstaand voorbeeld is het resultaat zonder de-stagger filter. Door de slider te schuiven, komt het de-stagger resultaat in beeld.