Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень

Nykonenko, Dmytro D.; Radchenko, Symon B.; Volkov, Anatolii V.

doi:10.15407/archaeologyua2017.04.120

Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень

The article presents the results of non-invasive studies of a stone tower located within the village Vesele of Beryslav Region in Kherson Oblast, near the dam of Kakhovka hydroelectric power plant (HPP) and traditionally associated with the activities of Vytautas the Great of Lithuania. This monumen...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Археологія
Date:	2017
Issue:	4
Pages:	120-129
ISSN:	2616-499X
Author Affiliations:	Dmytro D. Nykonenko — National Preserve «Khortytsia Symon B. Radchenko — Kyiv National University of Building and Architecture Anatolii V. Volkov — National Preserve «Khortytsia»
Main Authors:	Nykonenko, Dmytro D., Radchenko, Symon B., Volkov, Anatolii V.
Format:	Article
Language:	Ukrainian
Published:	Institute of Archaeology NAS of Ukraine 2017
Subjects:	вежа Вітовта Нижнє Подніпров’я Велике князівство Литовське фотограмметрія аерофотозйомка 3D-моделювання.
Online Access:	https://arheologia.com.ua/index.php/arheologia/article/view/94
Tags:	Add Tag No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:	Chemistry, Physics and Technology of Surface
Download file:

Institution

Chemistry, Physics and Technology of Surface

_version_	1872824397453066240
author	Nykonenko, Dmytro D. Radchenko, Symon B. Volkov, Anatolii V.
author_facet	Nykonenko, Dmytro D. Radchenko, Symon B. Volkov, Anatolii V.
author_institution_txt_mv	[ { "author": "Dmytro D. Nykonenko", "institution": "National Preserve «Khortytsia", "orcid": "" }, { "author": "Symon B. Radchenko", "institution": "Kyiv National University of Building and Architecture", "orcid": "" }, { "author": "Anatolii V. Volkov", "institution": "National Preserve «Khortytsia»", "orcid": "" } ]
author_sort	Nykonenko, Dmytro D.
baseUrl_str	https://arheologia.com.ua/index.php/arheologia/oai
collection	OJS
container_end_page	129
container_issue	4
container_start_page	120
container_title	Археологія
container_volume
datestamp_date	2020-01-19T08:34:56Z
description	The article presents the results of non-invasive studies of a stone tower located within the village Vesele of Beryslav Region in Kherson Oblast, near the dam of Kakhovka hydroelectric power plant (HPP) and traditionally associated with the activities of Vytautas the Great of Lithuania. This monument has never been explored archaeologically, it is in fact unknown in the scientific literature and is not mentioned in historical sources. It is known for certain only about the usage of the tower as a water-supplying one, for a nearby winery in the 19th century by Prince P.N Troubetzkoi. The importance of the research is conditioned by the preparation for the construction of the second stage of the Kakhovka HPP, and as a result, the emerging threat of destruction of the object. The method for creating a measurably accurate 3D model and for its further investigation was chosen. In fact, a digital copy of the object was created to obtain a full information about the engineering and architectural features of the Vytautas Tower. The procedure for obtaining the initial digital data consisted of aerial photography of the object and the adjacent portion of the Earth, followed by photogrammetric processing of the images. As a result of the works performed, the external and internal diameters of the structure, the height and thickness of the walls at all levels are established. The sizes of all architectural elements are defined: windows and doors apertures and apertures from fastening of wooden beams. Measurement errors do not exceed 5,0 cm. Thanks to a detailed instrumental survey of the Vytautas Tower it is established that the number of building layers of the object that are fixed from the outside does not coincide with the number of floors. The height of the tiers, the arrangement and relative position of the entrance and windows openings, the traces from the beams of the inner slabs indicate that, at four tiers, the tower had five floors. The upper tier coincides with the last floor, since it was built later in the 19th century. The location of the window openings indicates that at the time of construction, there was a priority of observation direction to the north. It is to the north from the tower where the existence of the old Tavan crossing is presumed. The established architectural parameters and features of the Vytautas Tower allow the authors to assume its mediaeval origin. However, it is obvious that conclusions about the time of its occurrence and the nature of its usage during its existence are impossible without performing archaeological research.
doi_str_mv	10.15407/archaeologyua2017.04.120
first_indexed	2026-08-07T01:02:06Z
format	Article
fulltext	ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4120 © Д.Д. Никоненко, С.Б. Радченко, А.В. Волков, 2017 Д.Д. Никоненко, С.Б. Радченко, А.В. Волков * ВІТОВТОВА ВЕЖА ЗА ДАНИМИ СУЧАСНИХ ФОТОГРАММЕТРИЧНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ УДК: [902.3:72.012.28](477.72)"653" * НИКОНЕНКО Дмитро Дмитрович — старший на уковий співробітник, Національний заповідник «Хортиця» РАДЧЕНКО Симон Богданович — магістрант К и ївського національного університету будівництва і архітектури ВОЛКОВ А натолій Володимирович — старший нау ковий співробітник, Національний заповідник «Хортиця» У статті висвітлено результати неінвазивних дослі- джень архітектури Вітовтової вежі. Детально наведе- на методика фотограмметричних обстежень археоло- гічних пам’яток. К л ю ч о в і с л о в а: вежа Вітовта, Нижнє Подніпров’я, Велике князівство Литовське, фотограмметрія, аеро- фотозйомка, 3D-моделювання. Пам’ятки археології Нижнього Подніпров’я складають вагому частку культурного надбання півдня України. І хоча на багатьох з них проводи лися археологічні дослідження, частина досі за лишається поза увагою фахівців. Однією з таких «білих плям» є кам’яна вежа, що знаходиться в межах с. Веселе Херсонської обл. (рис. 1). Об’єкт представляє собою круглу башту, складену з міс цевого вапняку, яка височіє на правому березі Дніпра, біля греблі Каховської ГЕС. Серед кра єзнавців та небагатьох дослідників за пам’яткою закріпилась назва — «Вітовтова вежа». Метою статті є висвітлення результатів не інвазивних досліджень об’єкту, що були здій сненні весною 2017 р. командою фахівців На ціонального заповідника «Хортиця». А втора ми були поставлені наступні завдання: 1. Повністю вивчити архітектуру башти, включаючи всі видимі архітектурні елементи. 2. Дослідити прилеглу до вежі територію. 3. Створити 3-D модель об’єкту, яка буде мати вимірну точність. 4. Створити ортофотоплан прилеглої місце вості. 5. О писати методику фотограмметричних досліджень архітектурних споруд на прикладі обраного об’єкту. Беручи до уваги, що вказана пам’ятка ніко ли не досліджувалась археологічно, практично не відома в науковій літературі, не згадується в історичних джерелах та перебуває під загрозою знищення під час запланованого будівництва другої черги греблі Каховської ГЕС, — актуаль ність даних досліджень не підлягає сумніву. Єдиною комплексною розвідкою в історії башти Вітовта у вітчизняній літературі на сьо годні є стаття А.Г. Неділько, в якій дається уза гальнення існуючих гіпотез щодо виникнен ня названої споруди (Неділько 2016). Ретельне вивчення історичного контексту будівництва башти не входить до поставлених нами в даній статті завдань, тому не будемо детально на цьо му зупинятись. Тим не менш зазначимо основ ні положення, на яких базуються припущення дослідників, щодо історії пам’ятки. На сьогоднішній день прийнято вважати, що башта у с. Веселе датується кінцем XIV ст. — початком ХV ст. і пов’язана з Великим князів ством Литовським. Традиційно, її будівництво відносять до діяльності Великого князя Ві товта, направленої на укріплення південно- східних кордонів держави та облаштування митної системи (Неділько 2016, с. 98—99). Відомо, що у XIX ст. башта точно існувала і використовувалась князем Петром Микола йовичем Трубецьким для забезпечення водою свого господарства. Для цього у 1880-ті рр. вона була переобладнана, а для збільшення тиску води надбудований ще один ярус, стіни якого збереглися до сьогодні. Башта отримала гостро верхий дах з червоної черепиці. В такому виг ляді її можна побачити на картинах художника Альбіна Гавдзінського, що зберігаються у ново каховській картинній галереї. Дах вежі проісну вав до будівництва Каховської ГЕС у середині ХХ ст. У матеріалах фонду Українського відді лення Всесоюзного ордена Л еніна проектно- розвідувального та науково-дослідного інсти туту «Укргідропроект» ім. С.Я. Жука Міністер ства енергетики та електрифікації СРСР, що зберігається в ЦДНТА України містяться фото із зображенням Вітовтової вежі перед початком будівництва Каховської греблі. ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4 121 На жаль, свідчень про існування об’єкту до XIX ст., які можна було б точно співвіднести з Вітовтовою вежею поки не виявлено. Гіпотези про її приналежність до архітектури Велико го князівства Литовського виходять з того, що вежа пов’язана з комплексом Таванської пере прави, на нині затопленому о. Тавань між су часними Бериславом і Каховкою. За свідченнями посла Великого К нязівства Литовського Михалона Л итвина, на переправі існувала митниця, з якою й ототожнюють Вітов тову вежу: «…не каким иным более надежным, бо- лее прямым и более проторенным путем, но имен- но этим, древним и весьма наезженным, ведущим от порта Понта Эвксинского, то есть от города Каффы, через ворота Таврики и Тованский пере- воз на Борисфене, а отсуда степью в Киев. Ведь имеют обыкновение ходить туда чужеземные купцы, большей частью тысячью числом, собрав- шись в группы, называемые караванами, со мно- гими нагруженными повозками и навьюченными верблюдами. Они издревле платили за знак на та- можне предкам Священного Величества Ваше- го, при переправе через Борисфен у Товани. Там и ныне существует сводчатое помещение из цель- ного камня, которое и нами, и жителями Таври- ки, и греками называется Витординской баней. И говорят, что здесь останавливался сборщик нало- гов, великого князя Литвы, собирающий пошли- ну.» (Михалон Литвин 1994, с. 100). На сьогоднішній день башта Вітовта знахо диться в межах с. Веселе, на пустирі в 60 м від до роги, що веде від автошляху міжнародного зна чення М14, до виноробного господарства князя П.М. Трубецького, у приватній власності якого вона перебуває. Відстань до урізу води стано вить 120 м, до початку дамби Каховської ГЕС — 200 м. Ч ерез ерозійні процеси ґрунту частина нижнього ярусу башти із західного боку знахо диться під землею, тоді як зі сходу рівень сучас ної денної поверхні збігається із рівнем входу. Для отримання найповнішої інформації про інженерні та архітектурні особливості вежі Вітовта було обрано метод створення вимірно точної 3D-моделі та її подальшого досліджен ня. Процедура отримання вихідних даних для створення 3D полягала у аерофотозніманні вежі та ділянки Землі поруч з нею та подаль шій фотограмметричній обробці цих знім ків. На етапі польових робіт на досліджуваних об’єктах було розміщено марки для задання двох умовних систем координат (СК). Перша система — тривимірна прямолінійна ортого Рис. 1. Вид башти з північного боку Рис. 2. Розміщення опорних точок умовних систем координат: а — для першої умовної СК; б — для вимірюван ня конструктивних елементів на зовнішній стіні вежі; в — для вимірювання конструктивних елементів на внут рішній стіні вежі ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4122 нальна система координат була задана за до помогою семи опорних точок з виміряними умовними плановими координатами та пере вищеннями. Точки було розміщено на земній поверхні на відстані 8 м від вежі, вони слугува ли для планової прив’язки та масштабування 3D-моделі (рис. 2а). Каталог координат точок першої СК наведено у табл. 1. Координати то чок виміряно лінійними промірами рулеткою та оптичним нівеліром з точністю нівелюван ня III класу (1). Друга СК — двовимірна криво- лінійна ортогональна система координат, вісь абсцис якої зростає проти годинникової стріл ки паралельно фундаменту вежі по поверх ні стіни її першого ярусу, а вісь ординат спря мована перпендикулярно до неї по поверхні вежі в напрямку до її верху. Опорними точка ми другої СК є фотограмметричні маркери, за фіксовані на поверхні вежі та характерні точки споруди, координати яких виміряно в польо вих умовах (рис. 2б). К аталог координат фо тограмметричних маркерів — опорних точок другої СК наведено в табл. 3. Після створен ня СК було виконано аерофотознімання та на земне знімання вежі та прилеглих до неї тери торій, у результаті якого отримано 664 знімки, використаних при обробці даних в лаборатор них умовах. Аерофотозйомка виконувалась за допомо гою квадрокоптеру DJI Phantom 3 Standart. Даний БПЛА обладнаний камерою із діаго наллю матриці 1/2,3”, роздільною здатніс тю 12,4 Мпікс, об’єктивом з діафрагмою f/2,8 та здатною знімати у форматі RAW. К амера закріплена на роботизованому підвісі, який обладнаний амортизаторами для запобігання вібраціям. Підвіс рухомий і може змінювати положення камери у вертикальній площині в межах 90 °. Час польоту даного БПЛА складає близько 25 хв. Для отримання необхідної кіль кості знімків було витрачено близько 1,5 годи ни польотного часу. Через розтягнутість проце су зйомок у часі, поступово відбувалась зміна природного освітлення. Різні умови освітлен ня на знімках склали певні труднощі в проце сі подальшої обробки фотоматеріалу і привели до необхідності попередньої корекції та ручно го підбору балансу яскравості і контрасту про грамними методами. Необхідний для створення 3-D моделі набір знімків має складатися як з вертикальних, так і зі зроблених під кутом кадрів. Для отримання кращих результатів знімки повинні мати вели ку площу перекриття один одного, особливо в місцях складних деталей та переходів поверх ні об’єкту з однієї площини в іншу. К ожний отриманий знімок має тривимірні координа ти, завдяки вбудованому у квадрокоптер GPS- пристрою та альтіметру, що збільшує точність позиціонування моделі. Основну перепону при виконанні аеро фотознімання складає значна кількість мета левих конструкцій, розміщених у вежі, та не можливість навігації квадрокоптера всередині об’єкта, через що якість моделювання інтер’єру істотно нижча, ніж якість інших фрагментів моделі. Розміщення опорних точок, всі підго товчі та виконавчі фотограмметричні роботи проведено з урахуванням інструктивних вимог до аерофотограмметричного та наземного зні мання (Назаров 2006, с. 30—32, 304—316). За знімками, отриманими у форматі RAW, програмним забезпеченням Agisoft Photoscan Таблиця 1. Каталог координат опорних точок першої СК Таблиця 2. Результати вимірювань вежі Вітовта засобами 3Ds Max № точки X, м Y, м Z, см Кількість проекцій Похибка розміщення, см ОП 1 0 0 0 22 6 ОП 2 1,17 0,07 –6 21 4 ОП 3 3,46 0,05 –2 16 4 ОП 4 4,74 0 –19 14 4 ОП 5 1,22 4,43 8 20 7 ОП 6 3,23 4,47 –12 20 6 ОП 7 2,23 6,45 4 19 5 № ярусу Зовнішній діаметр, м Товщина стін, см Довжина зовнішнього круга стіни, м Відношення до довжини круга першого ярусу Висота, м 1 12 140—154 37,76 1 4,3 2 11,6 130—144 36,13 0,965058 4,4 3 11,35 85—120 35,81 0,948419 4,9 4 10,5 61—85 32,04 0,873544 5,5 Загальна висота вежі: а) за центральною віссю входу б) мінімальна висота в) максимальна висота 19,1 18,3 19,4 ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4 123 Pro 1.1.6. було визначено дисторсію та парамет ри камери. Дисторсія корегувалась автоматич но у програмному контейнері Camera RAW. Створення тривимірної моделі у Photo scan Pro передбачає первинну обробку резуль татів аерофотознімання, визначення зайвих та рухомих об’єктів на знімках та виключення їх з процедури обробки даних. Це необхідно для точнішого взаємного орієнтування знімків, особливо в умовах декількаденного аерофо тознімання. Після обробки знімків відбуваєть ся внутрішнє орієнтування знімків — визна чення положення площини знімка відносно центру фотопроекції та взаємне орієнтуван ня — визначення розміщення центрів проекції знімків відносно один одного (Лобанов, Буров 1987, с. 152—154). На цьому етапі кількість ак тивних знімків зменшено до 554 через немож ливість вирівняти всі фото (рис. 3). Під час вза ємного орієнтування формується розріджена хмара точок (182495 точок). За першою умовною системою координат було виконано зовнішнє орієнтування моделі. За заданими координатами та вказаним міс цеположенням опорних точок на фотознімках автоматично обчислено координати всіх точок тривимірної моделі та хмари точок, визначено їх взаємне положення і також похибку визна чення умовних координат. Кількість проекцій опорних точок на фотознімках та похибки їх розміщення наведено в табл. 1. Після виконан ня зовнішнього орієнтування, кожна з визна чених точок моделі набула унікального набору координат відповідно до умов запроектованої системи. Створення умовної системи коорди нат є необхідним для забезпечення достатньої вимірної точності планових координат точок та коректнішого визначення взаємного поло ження знімків, адже точність визначення ко ординат за допомогою GPS квадрокоптера не достатня для ведення вимірювань конструк тивних елементів вежі. Після виконання зовнішнього орієнтуван ня було створено та експортовано такі дані для дослідження: 1) хмара точок вежі Вітовта (17 371 872 точ ки), прив’язана до першої умовної системи ко ординат. Хмару точок експортовано у форма тах XYZ та PLY; 2) створена на основі хмари точок тексту рована тривимірна модель (рис. 4) вежі Вітов Таблиця 3. Каталог координат опорних точок, викорис- таних при прив’язці растрових розгорток вежі Вітовта № пункта X, см Y, см Розгортка зовнішньої стіни вежі ЗОП 1 0 0 ЗОП 2 306 0 ЗОП 3 –301 0 ЗОП 4 0 62 ЗОП 5 0 –116 ЗОП 6 305 –121 Розгортка внутрішньої стіни вежі ВОП 1 0 0 ВОП 2 0 194 ВОП 3 163 194 ВОП 4 163 0 Рис. 3. Визначення положення знімків у просторі та їх взаємного орієнтування Рис. 4. Тривимірна модель вежі з текстурою ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4124 та (3 474 300 граней), збережена у форматах OBJ та 3DS. Текстуру моделі збережено у фор маті JPG; 3) ортофотоплан (растрове зображення, отримане шляхом перетворення проектив них відображень точок з центральної проек ції в планову ортогональну (Фотограмметрія... 2014, с. 15) досліджуваної ділянки, збережений у форматі GeoTiff з даними про прив’язку до умовної системи координат. Візуальне дослідження ортофотоплану до зволило визначити розміщення імовірних фрагментів стіни зруйнованої споруди (а) та фундаментної кладки (б) поруч з вежею Вітов та (рис. 5). За допомогою 3D-моделі засобами про грамного забезпечення 3Ds Max було визна чено зовнішні та внутрішні діаметри споруди, товщину стін та висоту вежі (рис. 6). Похибка вимірювань відстаней не перевищує 5,0 см. Кожен ярус вежі було імпортовано до 3D Max як окрему модель та досліджено незалежно від інших. Параметри діаметрів та товщини визна чено на основі серій з двадцяти промірів. Аналіз отриманих результатів вимірювань у 3Ds Max дозволяє зробити такі висновки: 1) Висота вежі (за центральною віссю входу) становить 19,1 м. Через те, що станом на сьогод ні вежу розміщено на схилі, нормаль від її верху коливається від 18,27 м до 19,40 м. У контексті такого значного перепаду висот інтерес станов лять бетонні плити на схилі поруч з вежею, по кликані стримувати потоки води та укріплюва ти схил. Наявність цих плит актуалізує питання інженерної та гідротехнічної безпеки пам’ятки. 2) Товщина стін вежі змінюється не лише від першого ярусу до четвертого, а й коливаєть ся в межах ярусу (рис. 7). Для перших двох яру сів дисперсія значень товщини становить 15 см, а для третього — 35 см. При цьому для нижніх ярусів товщина стін у межах ярусу не залежить від висоти, а на третьому значно зменшується, що свідчить на користь ідеї про пізнішу надбу дову четвертого ярусу над третім. Товщина стін Рис. 5. Фрагмент ортофотоплану вежі Вітовта та при леглої території Рис. 6. Загальна висота вежі, діаметри та висоти окремих ярусів ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4 125 четвертого ярусу становить 60—85 см. Товщина перших трьох ярусів явно вказує, що башта мала пряме відношення до фортифікаційних споруд. 3) Зміна товщини стін є причиною відмін ностей у діаметрах різних ярусів споруди. Зов нішній діаметр вежі зменшується зі збільшен ням висоти (від 12 м до 10,5 м), а внутрішній зростає (від 8,9 м до 9,3 м). Це призводить до візуального нахилу споруди на верхніх ярусах. 4) Зовнішній діаметр верхнього ярусу вежі складає 10,5—10,8 м з урахуванням коника бу дівлі, плити якого виступають за межі стін яру су на 15—20 см. При вимірюваннях конструк тивних елементів споруди враховувались зна чення діаметра верхнього ярусу без коника будівлі. Це значення складає 10,2—10,3 м. Результати вимірювань тривимірної моделі представлено в табл. 2. За допомогою програмного забезпечення CloudCompare 2.8.1. було виконано перепроек тування хмари точок вежі на циліндр діаметром 12,02 з центром в точці (x, y) –2,43;–17,96. Цен тральна вісь циліндра збігається з віссю аплі кат. Після цього циліндр розгорнуто на площи ну, а отриману пласку хмару точок растровано. Застосований механізм розгортки циліндрич ної моделі детально описаний у роботі Е.А. Мі тюшова та Л.Л. Мітюшової (Развертки…[Елек тронний ресурс]). Таким чином, отримано ра строві розгортки зовнішньої та внутрішньої поверхні стіни вежі. Для вимірювання пара метрів архітектурних елементів будівлі растро ві розгортки було прив’язано до умовних сис тем координат у ГІС Quantum версії 2.14.3. За прив’язаними растрами виконано лінійні про міри. Опорними точками для прив’язки растра зовнішньої розгортки циліндра є фотограмме тричні маркери, розміщені на першому ярусі вежі. О порними точками прив’язки внутріш ньої розгортки стали заздалегідь виміряні ха рактерні точки внутрішньої арки входу вежі (табл. 3). Похибка прив’язки і вимірювань на обох растрах не перевищує 5,0 см, а дисперсія виміряних значень параметрів однакових кон структивних елементів — 10 см. Прив’язку ви конано за лінійним типом перетворення. Рис. 7. Поперечний розріз вежі та виміряні значен ня товщини стін Рис. 8. Зовнішня розгортка вежі Вітовта з виміряними конструктивними елементами ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4126 На прив’язаних растрах у середовищі QGIS було виконано вимірювання конструктивних елементів вежі (рис. 8). При вимірюванні зна чень довжини у напрямках, непаралельних осі ординат, необхідно враховувати коефіцієнт змі ни довжини круга залежно від ярусу вежі. Цей коефіцієнт дорівнює відношенню довжини кру га вимірюваного ярусу до довжини круга ниж нього ярусу вежі і поданий у таблиці 2. Для вну трішньої розгортки похибки вимірювань через дисперсію діаметрів не перевищують дисперсію параметрів конструктивних елементів, тож кое фіцієнт вважаємо рівним одиниці. На першому ярусі розташовано три архітек турні елементи та балкові отвори. Балки пря мокутні, їх параметри — 20 × 20 см. П’ять бал кових отворів розташовано в ряд на відста ні 70 см від верху першого ярусу. Ще декілька отворів з схожими параметрами розташовано на різній відстані від основи вежі. Такі балки могли слугувати опорами для сходів на другий ярус, на якому знаходиться окремий вхід. Параметри вхідного отвору до вежі зовні — 205 × 125 см. Відстань до верху ярусу — 220 см. Навпроти входу розміщено замурований отвір із подібними параметрами — 108 × 125 см зо вні, відстань до верха ярусу — 210 см. Імовірно, приміщення вежі має два входи на першому ярусі з однаковими параметрами, при цьому один з входів замуровано і частково засипано наносним ґрунтом. Характеристики цих вхо дів зсередини вежі також однакові — отвори арочні, висота прямої частини —205 см, висота арки — 240 см, ширина входу — 150 см. На першому ярусі також розташовано заму роване прямокутне вікно 140 × 90 см, висота до верха ярусу — 180 см. Параметри цього вікна зсередини збігаються з внутрішніми параме трами вікон другого ярусу. Крім цього, тут розташовано три додатко вих конструктивних елементи, висота яких над поверхнею землі не перевищує 40 см. Визна чити їх призначення неможливо без виконан ня земляних робіт, імовірно, вони були стічни ми отворами вежі. Крім того не виключено, що башта мала підвальне приміщення. Відстані між входами і вікном неоднакові. Замурований вхід знаходиться приблизно на впроти дійсного входу до вежі. Зовні і зсередини всі віконні та дверні отво ри вежі на трьох нижніх ярусах обрамлені ароч но. Зовні обрамлення складається з блоків, розташованих вздовж верхньої частини вікна. Кількість блоків нерегулярна, залежить від їх нього розміру і змінюється від 8 до 13. Зсереди ни чвертями обрамлено арочні отвори з боків та зверху. Арочним обрамленням характеризують ся не лише вікна та входи, а й «стічні» отвори. Всередині вежі на висоті зовнішніх балко вих отворів першого ярусу розташовано ряд внутрішніх (рис. 9). Вони сильно зруйновані, проте мінімальні параметри отвору збігаються з балковими отворами зовні — 20 × 20 см. На другому ярусі на висоті 140 см від його початку також розташовано ряд отворів з такими сами ми параметрами, рівень якого приблизно збі гається з основою металевих сходів на четвер тий ярус, надбудований у XIX ст. Рис. 9. Внутрішня розгортка вежі Вітовта ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4 127 Параметри вхідного отвору на другому яру сі аналогічні параметрам входів першого яру су. Цей отвір впущено на рівень ряду балкових отворів, тобто його висота над першим ярусом складає 115 см, а загальна висота — 205 см. На явність вхідного отвору на другому ярусі під тверджує припущення про існування в мину лому сходів зовні вежі для безпосереднього входу на другий ярус. Крім вхідного отвору, тут розташовано два за мурованих вікна з параметрами 115 × 90 см (за шириною вони збігаються з вікном першого ярусу). Вікна неточно зорієнтовані на північ та південний-захід. Параметри арочних отворів ві кон зсередини вежі такі: висота отвору — 115 см, висота арки — 150 см, ширина отвору — 90 см. Всі архітектурні елементи другого ярусу знахо дяться на відстані 3,0 м від його верхнього краю. На третьому ярусі вежі розташовано три вік на з параметрами 115 × 90 см, подібних за роз міром до вікон другого ярусу. Ці отвори розмі щено на однаковій висоті — 3,35—3,40 м від по чатку ярусу та приблизно на однаковій відстані між собою — 10,5—11,5 м. О дне з цих вікон, умовно зорієнтоване на північ, знаходиться в одному вертикальному ряду з вікнами першо го та другого ярусу (рис. 9). На рівні верхньо го краю цих вікон на різній відстані між собою розташовано п’ять балкових отворів 20 × 20 см, імовірно, шостий отвір замуровано. Вздовж верхнього краю третього ярусу роз ташовано ряд уламків металевих балок, імовір но, синхронних з періодом використання чет вертого ярусу вежі. Четвертий ярус вежі, як відомо, було спору джено пізніше, це підтверджено і його архітек турними елементами. К ладка на цьому ярусі щільніша, тут значна кількість металевих еле ментів зовні та зсередини вежі, а параметри ві кон відрізняються. Віконних отворів тут чоти ри вони неточно зорієнтовані за сторонами сві ту. Їх параметри — 225 × 90 см, крім південного, його висота — 275 см. Форма цих вікон також відрізняється — їх арки гострокутні, обрамлені одинадцятьма цеглинами зверху та чвертями по боках зовні та зсередини (по шість чвертей з кожного боку, а на південному вікні — по ві сім). Відстань від верхньої точки арки до верха ярусу — 160 см. Відстань між вікнами приблиз но однакова і складає 6,7—7,3 м. Вежа завершується коником з висотою 20 см й глибиною 15—20 см від зовнішнього краю стіни. Коник складено з плит, які, втім, збереглись не вздовж всього кругу вежі. При детальному інструментальному дослі дженні виявилося, що кількість ярусів будівлі, які простежуються ззовні не співпадає з кіль кістю поверхів башти. Висота ярусів, облашту вання вхідних та віконних отворів, та сліди від внутрішнього перекриття башти вказують на те, що при чотирьох ярусах вона мала п’ять по верхів. Верхній ярус збігається з останнім по верхом і завдяки тому, що був надбудований пізніше цікавить нас в останню чергу. Основ ний інтерес становлять перші три будівель ні яруси. Порівняння розгортки зовнішньої та внутрішньої поверхонь башти вказує, що сліди від балок перекриття для підлоги другого по верху не співпадають із початком другого яру су ззовні, а знаходяться нижче цього рівня на 80 см. Так само не співпадає верхній край дру гого ярусу із отворами перекриття підлоги тре тього поверху. Судячи з внутрішньої поверхні башти, її третій поверх мав практично таку ж Рис. 10. Середньовічні круглі вежі: а — Кам’янецька вежа (Білорусь); б — донжон у м. Лілльбонн (Франція) ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4128 висоту як і перші два разом. Така ситуація зда ється малоймовірною, особливо беручи до ува ги, що в такому випадку висота нижнього краю віконних отворів цього поверху над підлогою становила б 5,5 м. Скоріш варто стверджувати, що тут розташовувались два окремих поверхи, з приблизно однаковою висотою. Таким чи ном припускаємо, що третій поверх Вітовто вої вежі був без вікон, над ним розташовував ся останній до пізнішої перебудови четвертий. На жаль, верхня частина башти на цьому рів ні вкрита товстим шаром пізньої штукатурки, який приховує сліди отворів від балочного пе рекриття між третім і четвертим поверхами. Характеризуючи положення віконних отво рів вежі варто зазначити, що північний напрям був пріоритетним при їх обладнанні. Саме в на прямку на північ кожний поверх, окрім глухо го третього, мав віконний отвір. Усі три отвори розташовані чітко один над одним. Тобто, для функціонування споруди на момент її будівни цтва, стеження за північним напрямком було пріоритетним завданням. Переправа через Дніпро в районі о. Тавань розміщувалась саме на північ від вежі, що в свою чергу свідчить на користь версії про її давнє походження. Описані архітектурні параметри вежі дозво ляють припустити її середньовічне походження та дають змогу досліджувати її в контексті того часних архітектурних здобутків. Серед подібних пам’яток, що безпосередньо належать до архі тектурних традицій доби Великого князя Вітов та, найближчою аналогією башти біля с. Веселе можна вважати Кам’янецьку вежу на території сучасної Білорусі (рис. 10а). Схожу конструк цію має башта у французькому місті Лілльбонн (рис. 10б). Проте очевидно, що формування ар хітектурних або археологічних висновків щодо часу спорудження вежі Вітовта неможливе без виконання додаткових археологічних дослі джень. Додаткових робіт потребує і геодезично- фотограмметричне вивчення об’єкта — польо ві роботи ускладнились неможливістю навігації квадрокоптера всередині вежі та значною кіль кістю металевих елементів. Утім, навіть пер винне фотограмметричне дослідження об’єкта може слугувати джерелом додаткових даних про нього та засобом виконання вимірювань пара метрів недоступних і віддалених елементів, ви значення тих ділянок, які потребують додатко вого дослідження та вимагають особливої уваги. Сформована методика дослідження історич ного об’єкта в лабораторних умовах виправдо вує себе не лише незалежністю від особливос тей польових робіт, а й можливістю отримання додаткової інформації про об’єкт і досягнен ня значної вимірної точності з використанням спеціалізованого програмного забезпечення. Інструкція з топографічного знімання у масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000 та 1:500 (ГКНТА-2.04-02-98). Лобанов А.Н., Буров М.И. Фотограмметрия: Учебник для вузов. — М.: Недра, 1987. Митюшов Е.А., Митюшова Л.Л. Развёртки линейчатых по верхностей: [Електронний ресурс]. — Режим досту пу: http://vuz.exponenta.ru/PDF/FOTO/kaz/Articles/ Mit_Mit.pdf. — Назва з екрану. — Дата звернення 09.05.2017 р. Михалон Литвин. О нравах татар, литовцев и москвитян. — М.: Московский государственный университет, 1994. Назаров А.С. Фотограмметрия: учеб. пособие для студентов вузов / А.С. Назаров. — Минск: ТетраСистемс, 2006. Неділько А.Г. Витовтова митниця — пам’ятка початку XV століття: проблеми локалізації та сучасного стану // Зб. мат-лів Всеукр. наук.-практ. конф. «Минуле і сучас ність: Херсонщина, Таврія, Каховка» (16—17 вересня 2016 р.) — Каховка; Херсон: Гілея, 2016. — С. 98—101. Фотограмметрія та дистанційне зондування: Методичні вказівки. — К.: Київський національний університет будівництва і архітектури, 2014. Надійшла 31.10.2017 Д.Д. Ныконенко 1, С.Б. Радченко 2 , А.В. Волков 3 1 Старший научный сотрудник, Национальный заповедник «Хортица» 2 Магистрант Киевского национального университета строительства и архитектуры 3 Старший научный сотрудник, Национальный заповедник «Хортица» Башня Витовта по данным современных фотограмметрических исследований В статье приведены результаты неинвазивных исследований каменной башни, находящейся в пределах с. Веселое Берис лавского р-на Херсонской обл., близ плотины Каховской ГЭС и традиционно связываемой с деятельностью Великого князя Литовского Витовта. Данный памятник никогда не исследовался археологически, практически не известен в на учной литературе и не упоминается в исторических источниках. Доподлинно известно лишь об использовании башни в XIX в. князем П.Н. Трубецким в качестве водонапорной, для находящегося поблизости винодельного хозяйства. Актуальность проведенных исследований обусловлена подготовкой к строительству второй очереди Кахов ской ГЭС, и как следствие — возникшей угрозой уничтожения объекта. Для получения полной информации про инженерные и архитектурные особенности башни Витовта выбран метод создания измерительно точной 3D-модели и ее дальнейшего исследования. Фактически была создана цифровая копия строения. Процедура по лучения исходных цифровых данных состояла из аэрофотосъемки объекта и прилегающего участка Земли, с по следующей фотограмметрической обработкой снимков. ISSN 0235-3490. Археологія, 2017, № 4 129 В результате проведенных работ установлены внешние и внутренние диаметры строения, высота и толщи на стен на всех уровнях. О пределены размеры всех архитектурных элементов — оконных и дверных проемов, отверстий от крепления деревянных балок. Погрешность измерений расстояний не превышает 5,0 см. Благо даря детальному инструментальному обследованию башни Витовта установлено, что количество строительных ярусов объекта, которые фиксируются с наружной стороны не совпадает с количеством этажей. Высота ярусов, обустройство и взаимное расположение входных и оконных отверстий, следы от балок внутренних перекрытий указывают на то, что при четырех ярусах башня имела пять этажей. Верхний ярус совпадает с последним этажом, так как был надстроен позже в XIX в. Расположение оконных проемов свидетельствует о наличии на момент строительства приоритетного для наблюдения направления на север. Именно на север от башни предполагается существование давней Таванской переправы. Установленные архитектурные параметры и особенности башни Витовта позволяют предположить ее средне вековое происхождение. Однако, очевидно, что выводы о времени ее возникновения и характере использования на протяжении существования невозможны без проведения археологических исследований. К л ю ч е в ы е с л о в а: башня Витовта, Нижнее Поднепровье, Великое княжество Литовское, фотограмметрия, аэрофотосъемка, 3D-моделирование. Dmytro D. Nykonenko 1, Symon B. Radchenko2 , Anatolii V. Volkov 3 1 Senior research fellow of the National Preserve «Khortytsia» 2 MA student of the Kyiv National University of Building and Architecture 3 Senior research fellow of the National Preserve «Khortytsia» Vytautas Tower According to Modern Photogrammetric Studies The article presents the results of non-invasive studies of a stone tower located within the village Vesele of Beryslav Region in Kherson Oblast, near the dam of Kakhovka hydroelectric power plant (HPP) and traditionally associated with the activities of Vytautas the Great of Lithuania. This monument has never been explored archaeologically, it is in fact unknown in the scientific literature and is not mentioned in historical sources. It is known for certain only about the usage of the tower as a water-supplying one, for a nearby winery in the 19th century by Prince P.N Troubetzkoi. The importance of the research is conditioned by the preparation for the construction of the second stage of the Kakhovka HPP, and as a result, the emerging threat of destruction of the object. The method for creating a measurably accurate 3D model and for its further investigation was chosen. In fact, a digital copy of the object was created to obtain a full information about the engineering and architectural features of the Vytautas Tower. The procedure for obtaining the initial digital data consisted of aerial photography of the object and the adjacent portion of the Earth, followed by photogrammetric processing of the images. As a result of the works performed, the external and internal diameters of the structure, the height and thickness of the walls at all levels are established. The sizes of all architectural elements are defined: windows and doors apertures and apertures from fastening of wooden beams. Measurement errors do not exceed 5,0 cm. Thanks to a detailed instrumental survey of the Vytautas Tower it is established that the number of building layers of the object that are fixed from the outside does not coincide with the number of floors. The height of the tiers, the arrangement and relative position of the entrance and windows openings, the traces from the beams of the inner slabs indicate that, at four tiers, the tower had five floors. The upper tier coincides with the last floor, since it was built later in the 19th century. The location of the window openings indicates that at the time of construction, there was a priority of observation direction to the north. It is to the north from the tower where the existence of the old Tavan crossing is presumed. The established architectural parameters and features of the Vytautas Tower allow the authors to assume its mediaeval origin. However, it is obvious that conclusions about the time of its occurrence and the nature of its usage during its existence are impossible without performing archaeological research. K e y w o r d s: Vytautas Tower, the Dnipro River lower region, Grand Duchy of Lithuania, photogrammetry, aerial photography, 3D modelling. References Fotohrammetriia ta dystantsiine zonduvannia: Metodychni vkazivky. Kyiv: Kyivskyi natsionalnyi universytet budivnytstva i arkhitektury, 2014. Instruktsiia z topohrafichnoho znimannia u masshtabakh 1:5000, 1:2000, 1:1000 ta 1:500 (HKNTA-2.04-02-98) Lobanov A.N., Burov M.I. Fotogrammetriia: Uchebnik dlia vuzov. Moskva: Nedra, 1987. Mikhalon Litvin. O nravakh tatar, litovtsev i moskvitian. Moskva: Moskovskii gosudarstvennyi universitet, 1994. Mitiushov E .A., Mitiushova L.L. Razvertki lineichatykh poverkhnostei: [Elektronnyi resurs]. Rezhym dostupu: http://vuz. exponenta.ru/PDF/FOTO/kaz/Articles/Mit_Mit.pdf. Nazva z ekranu. Data zvernennia 09.05.2017 r. Nazarov A.S. Fotogrammetriia: ucheb. posobie dlia studentov vuzov. Minsk: TetraSystems, 2006. Nedilko A.H. Vytovtova mytnytsia - pamiatka pochatku XV stolittia: problemy lokalizatsii ta suchasnoho stanu. Zb. mat-liv Vseukr. nauk.-prakt. konf. «Mynule i suchasnist: Khersonshchyna, Tavriia, Kakhovka» (16-17 veresnia 2016 r.). Kakhovka; Kherson: Hileia, 2016, pp. 98-101.
id	arheologia-com-ua-article-94
institution	Chemistry, Physics and Technology of Surface
issn	2616-499X
keywords_txt_mv
language	Ukrainian
last_indexed	2026-08-07T01:02:06Z
publishDate	2017
publisher	Institute of Archaeology NAS of Ukraine
record_format	ojs
resource_txt_mv	arheologiacomua/78/a739c17847d0818c868f43c250f90f78.pdf
spelling	arheologia-com-ua-article-942020-01-19T08:34:56Z Vytautas Tower According to Modern Photogrammetric Studies Башня Витовта по данным современных фотограмметрических исследований Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень Nykonenko, Dmytro D. Radchenko, Symon B. Volkov, Anatolii V. Vytautas Tower, the Dnipro River lower region, Grand Duchy of Lithuania, photogrammetry, aerial photography, 3D modelling. башня Витовта, Нижнее Поднепровье, Великое княжество Литовское, фотограмметрия, аэрофотосъемка, 3D-моделирование вежа Вітовта, Нижнє Подніпров’я, Велике князівство Литовське, фотограмметрія, аерофотозйомка, 3D-моделювання. The article presents the results of non-invasive studies of a stone tower located within the village Vesele of Beryslav Region in Kherson Oblast, near the dam of Kakhovka hydroelectric power plant (HPP) and traditionally associated with the activities of Vytautas the Great of Lithuania. This monument has never been explored archaeologically, it is in fact unknown in the scientific literature and is not mentioned in historical sources. It is known for certain only about the usage of the tower as a water-supplying one, for a nearby winery in the 19th century by Prince P.N Troubetzkoi. The importance of the research is conditioned by the preparation for the construction of the second stage of the Kakhovka HPP, and as a result, the emerging threat of destruction of the object. The method for creating a measurably accurate 3D model and for its further investigation was chosen. In fact, a digital copy of the object was created to obtain a full information about the engineering and architectural features of the Vytautas Tower. The procedure for obtaining the initial digital data consisted of aerial photography of the object and the adjacent portion of the Earth, followed by photogrammetric processing of the images. As a result of the works performed, the external and internal diameters of the structure, the height and thickness of the walls at all levels are established. The sizes of all architectural elements are defined: windows and doors apertures and apertures from fastening of wooden beams. Measurement errors do not exceed 5,0 cm. Thanks to a detailed instrumental survey of the Vytautas Tower it is established that the number of building layers of the object that are fixed from the outside does not coincide with the number of floors. The height of the tiers, the arrangement and relative position of the entrance and windows openings, the traces from the beams of the inner slabs indicate that, at four tiers, the tower had five floors. The upper tier coincides with the last floor, since it was built later in the 19th century. The location of the window openings indicates that at the time of construction, there was a priority of observation direction to the north. It is to the north from the tower where the existence of the old Tavan crossing is presumed. The established architectural parameters and features of the Vytautas Tower allow the authors to assume its mediaeval origin. However, it is obvious that conclusions about the time of its occurrence and the nature of its usage during its existence are impossible without performing archaeological research. В статье приведены результаты неинвазивных исследований каменной башни, находящейся в пределах с. Веселое Бериславского р-на Херсонской обл., близ плотины Каховской ГЭС и традиционно связываемой с деятельностью Великого князя Литовского Витовта. Данный памятник никогда не исследовался археологически, практически не известен в научной литературе и не упоминается в исторических источниках. Доподлинно известно лишь об использовании башни в XIX&nbsp;в. князем П.Н.&nbsp;Трубецким в качестве водонапорной, для находящегося поблизости винодельного хозяйства. Актуальность проведенных исследований обусловлена подготовкой к строительству второй очереди Каховской ГЭС, и как следствие&nbsp;— возникшей угрозой уничтожения объекта. Для получения полной информации про инженерные и архитектурные особенности башни Витовта выбран метод создания измерительно точной 3D-модели и ее дальнейшего исследования. Фактически была создана цифровая копия строения. Процедура получения исходных цифровых данных состояла из аэрофотосъемки объекта и прилегающего участка Земли, с последующей фотограмметрической обработкой снимков. В результате проведенных работ установлены внешние и внутренние диаметры строения, высота и толщина стен на всех уровнях. Определены размеры всех архитектурных элементов&nbsp;— оконных и дверных проемов, отверстий от крепления деревянных балок. Погрешность измерений расстояний не превышает 5,0&nbsp;см. Благодаря детальному инструментальному обследованию башни Витовта установлено, что количество строительных ярусов объекта, которые фиксируются с наружной стороны не совпадает с количеством этажей. Высота ярусов, обустройство и взаимное расположение входных и оконных отверстий, следы от балок внутренних перекрытий указывают на то, что при четырех ярусах башня имела пять этажей. Верхний ярус совпадает с последним этажом, так как был надстроен позже в XIX&nbsp;в. Расположение оконных проемов свидетельствует о наличии на момент строительства приоритетного для наблюдения направления на север. Именно на север от башни предполагается существование давней Таванской переправы. Установленные архитектурные параметры и особенности башни Витовта позволяют предположить ее средневековое происхождение. Однако, очевидно, что выводы о времени ее возникновения и характере использования на протяжении существования невозможны без проведения археологических исследований У статті висвітлено результати неінвазивних досліджень архітектури Вітовтової вежі. Детально наведена методика фотограмметричних обстежень археологічних пам’яток. Institute of Archaeology NAS of Ukraine 2017-12-22 Article Article application/pdf https://arheologia.com.ua/index.php/arheologia/article/view/94 10.15407/archaeologyua2017.04.120 Arheologia; No 4 (2017): Arheologia; 120-129 Археологія ; № 4 (2017): Археологія; 120-129 Археология; № 4 (2017): Arheologia; 120-129 2616-499X 0235-3490 10.15407/archaeologyua2017.04 uk https://arheologia.com.ua/index.php/arheologia/article/view/94/91
spellingShingle	вежа Вітовта Нижнє Подніпров’я Велике князівство Литовське фотограмметрія аерофотозйомка 3D-моделювання. Nykonenko, Dmytro D. Radchenko, Symon B. Volkov, Anatolii V. Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title	Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title_alt	Vytautas Tower According to Modern Photogrammetric Studies Башня Витовта по данным современных фотограмметрических исследований
title_full	Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title_fullStr	Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title_full_unstemmed	Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title_short	Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
title_sort	вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень
topic	вежа Вітовта Нижнє Подніпров’я Велике князівство Литовське фотограмметрія аерофотозйомка 3D-моделювання.
topic_facet	Vytautas Tower the Dnipro River lower region Grand Duchy of Lithuania photogrammetry aerial photography 3D modelling. башня Витовта Нижнее Поднепровье Великое княжество Литовское фотограмметрия аэрофотосъемка 3D-моделирование вежа Вітовта Нижнє Подніпров’я Велике князівство Литовське фотограмметрія аерофотозйомка 3D-моделювання.
url	https://arheologia.com.ua/index.php/arheologia/article/view/94
work_keys_str_mv	AT nykonenkodmytrod vytautastoweraccordingtomodernphotogrammetricstudies AT radchenkosymonb vytautastoweraccordingtomodernphotogrammetricstudies AT volkovanatoliiv vytautastoweraccordingtomodernphotogrammetricstudies AT nykonenkodmytrod bašnâvitovtapodannymsovremennyhfotogrammetričeskihissledovanij AT radchenkosymonb bašnâvitovtapodannymsovremennyhfotogrammetričeskihissledovanij AT volkovanatoliiv bašnâvitovtapodannymsovremennyhfotogrammetričeskihissledovanij AT nykonenkodmytrod vítovtovavežazadanimisučasnihfotogrammetričnihdoslídženʹ AT radchenkosymonb vítovtovavežazadanimisučasnihfotogrammetričnihdoslídženʹ AT volkovanatoliiv vítovtovavežazadanimisučasnihfotogrammetričnihdoslídženʹ

Вітовтова вежа за даними сучасних фотограмметричних досліджень

Institution

Similar Items