Integrative studies of anthropological, archaeological, and cognitive evidence through a 3D database construction and mathematical analyses and modeling

• Project Area: Integrative Human Historical Science of "Out of Eurasia": Exploring the Mechanisms of the Development of Civilization
• Project/Area Number: 19H05738
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Humanities and Social Sciences
• Research Institution: Nanzan University
• Principal Investigator: 中尾 央 南山大学, 人文学部, 准教授 (20720824)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 野下 浩司 九州大学, 理学研究院, 助教 (10758494) ; 金田 明大 独立行政法人国立文化財機構奈良文化財研究所, 埋蔵文化財センター, センター長 (20290934) ; 田村 光平 東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (60725274)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥70,070,000 (Direct Cost: ¥53,900,000、Indirect Cost: ¥16,170,000); Fiscal Year 2023: ¥12,870,000 (Direct Cost: ¥9,900,000、Indirect Cost: ¥2,970,000); Fiscal Year 2022: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000); Fiscal Year 2021: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2020: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000); Fiscal Year 2019: ¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000)
• Keywords: 三次元計測 / 数理解析 / データベース構築 / 三次元データ / 土器 / 人骨 / 弥生時代 / 甕棺 / 遠賀川式土器 / 考古・人類データの統計解析 / 理論モデル構築

Outline of Research at the Start

本領域が対象とする出ユーラシア地域のモニュメント，遺物，民族誌データ、認知的データ、自然人類学的データ等を空間的・時間的位置を基準とするフレームワークに位置づけて相互参照・検索可能な形とする．SfM・三次元スキャナーやLiDAR 測量など三次元計測によって取得されたデータともリンクすることで，楕円フーリエ解析などの幾何学的形態測定の手法を用いた定量的な解析・比較を行う．また総括班との密接な連携の下，異分野統合のハブとしての役割を果たし，領域全体の一貫性・統合性を確実なものとする．

Outline of Annual Research Achievements

本年度は昨年度に引き続き，弥生時代前期の遠賀川式土器に関する三次元データの収集だけでなく，縄文から古墳時代までの古人骨についても三次元データの収集を開始した．まずは富山県の小竹貝塚や山口県の土井ヶ浜遺跡で出土した古人骨の三次元データを収集し，土器と同様，効率的な計測手法を探りつつ，レーザースキャナーとカメラによるSfM/MVSで計測されたデータに違いがないかどうかを確認しながら，三次元データの収集を開始していった．特に京都大学理学部・総合博物館所蔵の古人骨データを百数体分計測し，また国立科学博物館所蔵の古人骨についても計測をさせて頂いた．これらのデータについては幾何学的形態測定（特にランドマーク法）によって解析を進めつつある．
また，弥生時代北部九州における戦争の原因についても考察を進めた．甕棺の出土数および人骨，殺傷人骨の出土数，耕作可能面積などから当時の暴力頻度と人口圧を推定し，人口圧の高まりが暴力頻度の増加と関連している点を指摘した論文を発表した．
遠賀川式土器の三次元データについても解析を進め，二次元データの解析結果と比較を行った．この比較により，二次元データ（すなわち実測図）に関する楕円フーリエ解析の結果と三次元データの解析結果がそこまで大きく変わらないことを確認し，土器の実測図に関する解析からでもある程度重要な知見が得られうることを示す事ができた．
上記成果については数本の論文・発表として成果発表を行う事ができた．

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

土器だけでなく，古人骨についても三次元データの収集と解析に着手することができたため．

Strategy for Future Research Activity

土器三次元データに関しては最終的な解析結果を論文にまとめるとともに，古人骨データの収集をより一層進め，日本先史時代における集団移動に関してある程度まとまった成果を出版する予定である．

Research Products

• [Journal Article] 遠賀川式土器を例とした三次元モデルと二次元実測図データの比較 (2022)
  • Author(s): 野下浩司・金田明大・田村光平・中川朋美・中尾央
  • Journal Title: 情報考古学 Volume: 27(1/2) Pages: 1-10
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] SfMとレーザー計測による古人骨計測結果の比較 (2022)
  • Author(s): 中川朋美・金田明大・田村光平・中尾央
  • Journal Title: 奈文研論叢 Volume: 3 Pages: 39-63
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 遠賀川式土器の形態に関する数理的考察 ― 田村遺跡、矢野遺跡、綾羅木郷遺跡を中心に― (2022)
  • Author(s): 野下浩司・金田明大・田村光平・中川朋美・中尾央
  • Journal Title: 奈文研論叢 Volume: 3 Pages: 65-82
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Population pressure and prehistoric violence in the Yayoi period of Japan (2021)
  • Author(s): Nakagawa Tomomi、Tamura Kohei、Yamaguchi Yuji、Matsumoto Naoko、Matsugi Takehiko、Nakao Hisashi
  • Journal Title: Journal of Archaeological Science Volume: 132 Pages: 105420-105420
  • DOI: 10.1016/j.jas.2021.105420
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 考古学と進化論：物質性とニッチ構築 (2021)
  • Author(s): 中尾央
  • Journal Title: 現代思想 Volume: 10月号 Pages: 23-30
• [Journal Article] 日本考古学の理論的・哲学的基礎：発掘報告書と型式（学）を中心に (2020)
  • Author(s): 中尾央
  • Journal Title: 旧石器研究 Volume: 16 Pages: 1-9
  • NAID: 40022655522
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 遠賀川式土器の二次元・三次元定量解析結果の比較 (2021)
  • Author(s): 中尾央, 金田明大, 田村光平, 中川朋美, 野下浩司
  • Organizer: 考古学研究会第67回総会
• [Presentation] SfMとレーザースキャナーによる遠賀川式土器の三次元計測 (2021)
  • Author(s): 中尾央, 金田明大, 田村光平, 中川朋美, 野下浩司
  • Organizer: 日本考古学協会第87回総会
• [Presentation] Warfare in the Neolithic: Comments on Project “Neolithic Civilizations of Eurasia: Jomon - Origin, Early Stages, Local Peculiarities ” (2019)
  • Author(s): Nakao, H.
  • Organizer: International Workshop “Early Civilizations from the Viewpoints of the Northeast Eurasian Prehistory: A New Perspective”
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Elliptic Fourier analysis of the Ongagawa pottery in prehistoric Japan (2019)
  • Author(s): Tamura, K., Nakao, H., Yamaguchi, Y., and Matsumoto, N
  • Organizer: MORPH 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Quantifying morphological variation of bronze and iron arrowheads of the Kofun period in Japan (2019)
  • Author(s): Tamura, K., Nakao, H., Takata, K., Hashimoto, T. and Matsugi, T
  • Organizer: MORPH 2019
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 弥生時代中期北部九州における戦争 (2019)
  • Author(s): 中尾央・中川朋美・田村光平・山口雄治
  • Organizer: 進化学会第21回大会
• [Presentation] SfM-MVS技術による土中の柱と木製部材の位置関係の復元 (2019)
  • Author(s): 中村亜希子,浦蓉子,金田明大,山口欧志
  • Organizer: 日本文化財科学会第36回大会
• [Presentation] 廉価型GPSの遺跡調査への利用 (2019)
  • Author(s): 金田明大,山口欧志
  • Organizer: 日本文化財科学会第36回大会
• [Presentation] Where am I in the Forest?-Application of SLAM/LiDAR Technology to Measurement and Geophysical Survey of Archaeological Sites in Forest. (2019)
  • Author(s): Kaneda, A. and Yamaguchi, H.
  • Organizer: 47th Computer Applications and Quantitative Methods in Archaeology
  • Int'l Joint Research
• [Book] 文化進化の数理 (2020)
  • Author(s): 田村光平
  • Total Pages: 256
  • Publisher: 森北出版
  • ISBN: 9784627062719
• [Book] he Routledge handbook of the bioarchaeology of climate and environmental change (2020)
  • Author(s): Nakao, H., Nakagawa, T., Tamura, K., Yamaguchi, Y., Matsumoto, N., and Matsugi, T
  • Total Pages: 552
  • Publisher: Routledge
  • ISBN: 9780367560386
• [Book] 感染る (2019)
  • Author(s): 慶應義塾大学教養研究センター、赤江 雄一、高橋 宣也
  • Total Pages: 308
  • Publisher: 慶應義塾大学出版会
  • ISBN: 4766426150
• [Funded Workshop] MORPH 2019 (2019)