Learning to look at LiDAR: combining CNN-based object detection and GIS for archaeological prospection in remotely-sensed data

The manual analysis of remotely-sensed data is a widespread practice in local and regional scale archaeological research, as well as heritage management. However, the amount of available high-quality, remotely-sensed data is continuously growing at a staggering rate, which creates new challenges to effectively and efficiently analyze these data and find and document the seemingly overwhelming number of potential archaeological objects. Therefore, computer-aided methods for the automated detection of archaeological objects are needed. In this thesis, the development and application of automated detection methods, based on Deep Convolutional Neural Networks, for the detection of multiple classes of archaeological objects in LiDAR data is investigated. Furthermore, the implementation of these methods into archaeological practice and the opportunities of knowledge discovery—on both a quantitative and qualitative level—for landscape or spatial archaeology are explored.Digital Archaeolog

Using CarcassonNet to automatically detect and trace hollow roads in LiDAR data from the Netherlands

Archaeological sciencesDigital Archaeolog

Learning to Look at LiDAR: The Use of R-CNN in the Automated Detection of Archaeological Objects in LiDAR Data from the Netherlands

Digital Archaeolog

Erfassung von Meilerpodien in Lidar-Daten: von der manuellen Kartierung über Crowdsourcing zum maschinellen Lernen

Archaeological science

Field systems and later prehistoric land use:: new insights into land use detectability and palaeodemography in the Netherlands through LiDAR, automatic detection and traditional field data

This paper discusses how the use of AI (artificial intelligence) detected later prehistoric field systems provides a more reliable base for reconstructing palaeodemographic trends, using the Netherlands as a case study. Despite its long tradition of settlement excavations, models that could be used to reconstruct (changes in) prehistoric land use have been few and often relied on (insufficiently mapped) nodal data points such as settlements and barrows. We argue that prehistoric field systems of field plots beset on all sides by earthen banks—known as Celtic fields—are a more suitable (i.e. less nodal) proxy for reconstructing later prehistoric land use.For four 32.25 km2 case study areas in different geogenetic regions of the Netherlands, prehistoric land use surface areas are modelled based on conventional methods and the results are compared to the results we obtained by using AI-assisted detection of prehistoric field systems. The nationally available LiDAR data were used for automated detection. Geotiff DTM images were fed into an object detection algorithm (based on the YOLOv4 framework and trained with known Dutch sites), and resultant geospatial vectors were imported into GIS.Our analysis shows that AI-assisted detection of prehistoric embanked field systems on average leads to a factor 1.84 increase in known surface areas of Celtic fields. Modelling the numbers of occupants from this spatial coverage, yields population sizes of 37–135 persons for the case study regions (i.e. 1.15 to 4.19 p/km2). This range aligns well with previous estimates and offers a more robust and representative proxy for palaeodemographic reconstructions. Variations in land use coverage between the regions could be explained by differences in present-day land use and research intensity. Particularly the regionally different extent of forestlands and heathlands (ideal for the (a) preservation and (b) automated LiDAR detection of embanked field systems) explains minor variations between the four case study regions.Digital ArchaeologyEuropean Prehistor

Onderzoeksgebied De Pastorie van Kaageiland, gemeente Kaag en Braassem: Archeologisch vooronderzoek: een inventariserend veldonderzoekdoor middel van proefsleuven

In opdracht van de heer C. van Lent heeft RAAP Archeologisch Adviesbureau op 23 september 2014 een inventariserend veldonderzoek in de vorm van proefsleuven uitgevoerd in onderzoeksgebied de Pastorie van Kaageiland in de gemeente Kaag en Braassem. Het onderzoek komt voort uit (wetenschappelijk) interesse. Aanleiding is een presentatie van een boek (Van ’t Hof & Biemond, 2014) over de geschiedenis van de pastorie op Kaageiland door de heer C. van Lent (eigenaar van het perceel). In het kader van het onderzoek naar de geschiedenis van de pastorie is in opdracht van de heer van Lent een bureau- en geofysisch onderzoek aangevuld met boringen uitgevoerd (Verschoof-van der Vaart, 2014). Om de juistheid van de interpretatie van de geofysische metingen te controleren en om inzicht in de aard, opbouw, datering en fasering van de in kaart gebrachte funderingen te achterhalen, is besloten om enkele proefsleuven aan te leggen. Op basis van de resultaten van het proefsleuvenonderzoek in het westelijke deel van het onderzoeksgebied de Pastorie van Kaageiland is vastgesteld dat in het onderzoeksgebied resten aanwezig zijn van de oudere fasen van de pastorie. Meer specifi ek is direct ten zuidwesten van de huidige pastorie in put 3 een uitbraaksleuf aangetroffen die op basis van de ligging en het aangetroffen vondstmateriaal met de oudere pastorie uit 1608 en/of 1846 in verband kan worden gebracht. In het noordwestelijke deel van het onderzoeksgebied zijn geen eenduidige aanwijzingen gevonden voor de aanwezigheid van een middeleeuwse kapel. Wel zijn verschillende ophogingslagen, enkele sporen en vondsten uit de Late Middeleeuwen B en Nieuwe tijd aangetroffen. De vondsten bestaan onder andere uit twee fragmenten kloostermop en een fragment Siegburg aardewerk uit de 14e eeuw. Op basis van de resultaten van het proefsleuvenonderzoek worden geen aanbevelingen gedaan aangaande enig vervolgonderzoek. Op basis van de resultaten van het onderzoek kunnen echter niet met voldoende zekerheid uitspraken worden gedaan over de af- of aanwezigheid van archeologische resten binnen het totale oppervlak van het onderzoeksgebied (dit viel ook buiten de scope van onderhavig onderzoek). Het tijdens het onderzoek aangetroffen vondstmateriaal wijst op bewoning of gebruik van het terrein in de Late Middeleeuwen B-Nieuwe tijd