Второй этап исследования состоит в анализе собранного материала, в максимальном извлечении содержащейся в нем информации. Это важнейший период исследования, в процессе которого «мертвые» археологические источники превращаются путем целенаправленной обработки в источники исторические. Во-первых, систематизируются и анализируются графическая документация, фотоснимки, дневниковые записи с целью подразделить культурный слой памятника на одновременно существовавшие хронологические горизонты и выявить взаимосвязанные комплексы сооружении и предметов. Во-вторых, после реставрации классифицируется добытый раскопками вещевой материал. В соответствии с данными стратиграфии он раскладывается на категории (оружие, орудия труда, украшения, керамика и пр.), отделы (мечи, топоры, браслеты, горшки) и типы (мечи с прямым перекрестьем и шаровидным наверишем, вислообушные топоры, металлические пластинчатые браслеты, биконические горшки). При этом требуется, чтобы были достаточно выражены общность предметов внутри каждой группы и различия между ними. Затем для уточнения назначения вещей и их хронологии привлекаются аналогии из ранее известных, хорошо датированных комплексов. Относительная хронологическая шкала изучаемого памятника переводится в абсолютную.
Ныне, на современном этапе исследований, все большее применение завоевывают статистико-комбинационные методы обработки материала, основанные на формализации описания археологического источника. Они дают возможность на языке математики обосновать систему доказательств различия и сходства групп предметов и целых археологических комплексов и проверить ее.
Для установления абсолютной хронологии археологических сооружений и находок широко применяются методы исследования естественных наук — радиоуглеродный и дендрохронологический. Наиболее разработанным и успешно внедренным в археологию древней Руси является дендрохронологический метод. Его значение в древнерусской археологии трудно переоценить. Дендрохронология принесла в археологию невиданную ранее возможность абсолютного датирования с точностью до года.
Благодаря дендрохронологии археологи получили возможность при соответствующей разработке хронологических систем памятника датировать сооружения из дерева с точностью до календарной годичной даты, а прослойки культурного слоя и все археологические находки, найденные здесь, — в пределах десятилетия. Это очень высокая точность. Дендрохронология, как мы знаем, определяет дату рубки конкретного образца дерева, а не возраст археологического памятника (Колчин Б.А., 1963). Интерпретация даты рубки дерева, вскрытого на раскопе, т. е. определение временной связи с жизнью изучаемого археологического объекта, является самостоятельным методом, имеющим свою специфику.
Таблица 2. Формирование государственной территории и древнейшие города Киевской Руси.
а — восточнославянские племена; б — неславянские племена; в — территория Славиц (Внешней Руси); г — территория Русской земли (Внутренней Руси); д — границы Древнерусского государства в конце IX в.; е — границы Древнерусского государства в 70-х годах X в.; ж — границы Волжской Болгарии к 980 г.; г — древнейшие русские города.
Дендрохронологическое датирование успешно применяется в археологических исследованиях таких городов, как Новгород, Псков, Смоленск, Полоцк, Мстиславль, Белоозеро, Киев, Торопец, Старая Ладога, Минск, Старая Русса и ряд других. Огромный научный эффект дендрохронологический метод дает при условии массовых исследовании на широких площадях, таких, как, например, в Новгороде. Идеальным вариантом для абсолютного датирования и хронологического членения слоя являются раскопы, на территории которых проходят древние улицы с многочисленными ярусами деревянных настилов мостовых. Например, в Новгороде вскрыто девять древних улиц, насчитывающих каждая до 30 и более горизонтов деревянных мостовых. Время постройки всех мостовых определено с точностью до одного года. Например, первая мостовая Великой улицы на Софийской стороне была построена в 953 г., а первая мостовая Михайловой улицы на Торговой стороне была сооружена в 974 г. (Колчин Б.А., Черных Н.Б., 1978).