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SCAVO ARCHEOLOGICO DI
BENABBIO

 


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LO SCAVO STRATIGRAFICO DEL CASTELLO E DEL CIMITERO DI BENABBIO
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:: L’informatica applicata allo scavo: Impostazioni preliminari::

Lo scavo di Benabbio è risultato configurarsi come il miglior trampolino di lancio per la realizzazione della base di dati alfanumerici e geografici (DBMS (1)) che ci si era prefissati di costruire. Era necessario in primis elaborare un action plan da seguire come modello gestionale e in tal senso sono state elaborate tre applicazioni interrelate tra loro:

    • la piattaforma dello scavo (il sito e tutte le piante)
    • il DBMS alfanumerico (il sistema degli archivi US, i reperti, ecc.)
    • il DBMS multimediale (il sistema degli archivi GIS, le ricostruzioni, i mezzi di divulgazione)
Per tutta la prima stagione di indagini è stato collaudato con successo l’utilizzo di un software GIS ormai rodato come ArcView 3.2, mentre per la successiva campagna 2008 si è passati alla sua evoluzione, ArcGis 9.1. Si tratta di una complessa piattaforma elettronica elaborata sin dall’inizio di questo secolo dall’azienda informatica statunitense ESRI (2), che basa il suo successo sull’utilizzo del dato grafico vettoriale, già raffinato dai programmi a linguaggio CAD (AutoCAD, AutoDeskMap, ecc.), come matrice, o recipiente, di un dato alfanumerico in grado di mantenere e conservare una propria identità topografica. Ogni insieme di vettori che va a completare la pianta o il prospetto elaborato (in due o tre dimensioni) è racchiuso nel pacchetto informativo di uno shapefile (3). Gli Shapefiles sono un contenitore di informazione digitalizzata capaci di registrare i tre tipi di dati geometrici “Primitivi”: Punti, Linee e Poligoni. Da sole queste primitive, dette “Features”, non sono utili, mancando degli attributi che specificano cosa queste primitive rappresentino. Il formato di per sé non supporterebbe quindi la registrazione di informazioni topologiche. Perciò una tavola di records registra all’interno di una tabella di dati proprietà e attributi per ogni primitiva Shape dello Shapefile. Le Shapes, insieme ai dati attributari, possono creare infinite rappresentazioni di dati geografici, da cui a loro volta dipende la potenza e l'accuratezza delle analisi geospaziali che sono il fine dei GIS.
Prima dell’inizio dello scavo è stato necessario acquisire un insieme di carte topografiche della zona dagli archivi catastali IGM a scala 1:10000 e CTR a scala 1:5000; il compito è stato agevolato dalla recente istituzione da parte della Regione Toscana di un portale informatico (4) all’interno del quale sono catalogate le tavole topografiche del territorio regionale suddivise in quadrati di 10 o 5 chilometri di lato. Ogni tavola è scaricabile in diversi formati di files, sia raster che vettoriali, (.dwg, .dxf, .geotiff e, nel nostro caso, .shp); per quanto riguarda il territorio di Benabbio la chiesa di San Michele in Castello cade nella striscia di sovrapposizione di due tavole contigue, il che, se da una parte ha notevolmente rallentato i lavori di transcodifica delle isolinee di quota, dall’altra ha permesso un maggior grado di precisione: la stessa fascia di territorio è stata infatti battuta due volte dai cartografi che hanno effettuato le misurazioni in loco, raddoppiando di conseguenza il numero di punti di ancoraggio.
Il passo successivo è consistito nell’inserimento delle isolinee e dei poligoni della carta CTR sul software GIS: per creare una mappa digitale che garantisse la massima precisione applicativa possibile, l’operazione è stata suddivisa in due parti. Per prima cosa abbiamo confrontato le carte topografiche a disposizione, sovrapponendo la versione cartacea in scala 1:5000 a quella digitale in scala minore, in modo da recuperare il maggior numero di dettagli; fortunatamente il formato digitale fornito dall’IGM per piattaforma CAD è già georeferenziato secondo i parametri geodetici Gauss-Boaga, e in tal modo, trasponendolo sul GIS, si è potuto agevolmente ottenere una rappresentazione geografica in scala, posizionata sui piani delle X, delle Y e delle Z reali. Sempre grazie al dettaglio IGM, è stato possibile referenziare anche l’altitudine (che, per la precisione, è posta a 630,10 metri s.l.m. al centro dell’area di scavo) di tutta la Media Val di Lima. L’effetto preliminare di queste operazioni è costituito da un modello 3D della vallata, con grado di precisione inferiore al mezzo metro. Per la costruzione del DTM (modello digitale del terreno) sono state sfruttate le isolinee di quota delle carte topografiche regionali, realizzando due tipi di carte altimetriche:
    • il Modello Digitale di Elevazione (anche noto come DEM, dall'inglese Digital Elevation Model) è la rappresentazione della distribuzione delle quote di un territorio, o di un'altra superficie, in formato digitale. Il modello digitale di elevazione viene in genere prodotto in formato raster associando a ciascun pixel l'attributo relativo alla quota assoluta (5);
    • il Triangulated Irregular Network (TIN) è un modello dati comune per rappresentare una superficie continua come quella topografica. Un TIN rappresenta una superficie attraverso una serie di triangoli vettoriali, che si appoggiano a dei vertici o Nodi che costituiscono i dati di input o sono da essi direttamente desunti attraverso un primo processo di interpolazione. Ogni faccia triangolare descrive il comportamento di una porzione della superficie del TIN. Le coordinate X, Y, e Z definiscono i valori dei tre Nodi appartenenti ad un triangolo e possono essere usati per dedurre informazioni sulla faccia, come pendio, aspetto, area di superficie, e lunghezza di superficie.

Questi modelli consentono di creare un background topografico di base tridimensionale che in seguito è stato drappeggiato digitalmente con una texture realistica e dettagliata riproducente il terreno: inizialmente è stata utilizzata una fotografia zenitale aerea in bianco e nero scattata alla fine degli anni ’60, poi, per maggior impatto estetico, una serie di scatti digitali satellitari (oltre sessanta, per la precisione), rielaborati a partire da quanto acquisito negli ultimi anni da parte della Google Corporation. Il risultato è il modello illustrato in Figura: come si vede da una griglia tridimensionale ottenuta dalle stesse quote delle isolinee di altitudine si è creato un modello TIN, adoperando sia le breaklines (6) che il sistema di punti di quota intrinseci al disegno; dunque si è creato un modello DEM e infine il rendering drappeggiato con un’immagine GeoTiff ortogonale.
Questo modello sarà in grado di raccogliere, nei prossimi anni, tutta una serie di parametri geo-informativi sui siti della Valle, tanto da permetterci di elaborare una carta di rischio archeologico e di distribuzione, topografica nonché diacronica, delle evidenze antiche: è un traguardo ambizioso, ma di sicura utilità epistemologica e scientifica. Una volta in possesso di questa piattaforma topografica digitale, si è passati all’ardua fase di elaborazione delle evidenze archeologiche che iniziavano ad emergere nel corso della prima campagna di scavo.

Modello tridimensionale della Val di Lima: dalle curve di livello si costruisce un modello TIN e DEM, poi lo si drappeggia con una texture realistica.
Modello tridimensionale della Val di Lima

 


Note:

  1. In informatica, un Database Management System (abbreviato in DBMS) è un sistema software progettato per consentire la creazione e manipolazione efficiente di database (ovvero di collezioni di dati strutturati) solitamente da parte di più utenti.
  2. http://www.esri.com/
  3. Uno Shapefile è un formato vettoriale di registrazione di identità geometriche e delle loro informazioni associate. Il formato Shapefile fu introdotto da ESRI con ArcView GIS v.2 all'inizio degli anni '90. A tutt'oggi una grande varietà di software utilizza gli Shapefiles per lo storage dei dati geografici.
  4. Si tratta del sito “Geografia.Toscana” (http://www.rete.toscana.it/sett/territorio/carto/cartopage/index.htm), un interessante esempio di come sia possibile divulgare al pubblico grandi quantità di materiale informativo senza svalutarne il potenziale scientifico. Al momento sono presenti soltanto carte topografiche con scala massima 1:5000 e alcuni stralci catastali scala 1:2000, ma col tempo il materiale verrà incrementato con nuovi inserimenti,sia digitali che cartacei.
  5. DEM possono essere impiegati in un sistema informativo geografico per produrre nuovi dati, ad esempio: carte di acclività o di orientazione del versante, carte di visibilità da un punto etc. Tutti questi prodotti, se impiegati in un ambiente GIS, hanno numerose applicazioni dello studio del territorio con particolare riguardo alle indagini per la mitigazione dei rischi naturali.
  6. Le Breacklines (linee di rottura) sono elementi lineari usati per definire e controllare la concordanza e la continuità di una superficie. Lo scopo principale delle linee di rottura in un DTM è assicurare che l'elemento lineare da esse rappresentato sia mantenuto anche nella superficie generata attraverso il TIN. Vari caratteri della morfologia possono essere rappresentati dalle linee di rottura: come suggerisce il loro nome esse si prestano a rappresentare un allineamento di punti che constituiscono una rottura nella continuità della superficie, come per esempio il bordo di una scarpata, il raccordo tra le pendici di un rilievo e la pianura sottostante, oppure anche un fondo valle. L'introduzione delle linee di rottura nei dati di imput forzerà il modello di triangolazione a generare triangoli con lato coincidente con la breakline stessa.
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SOMMARIO
La strategia di scavo
Lo scavo archeologico dell’area ad ovest della chiesa di San Michele (Area 1000)
Sondaggi sulla sommità meridionale (Aree 2000-3000 e 4000)
L’informatica applicata allo scavo: Impostazioni preliminari
L’informatica applicata allo scavo: Primi risultati pratici
L'informatica applicata allo scavo: GIS e schede
L'informatica applicata allo scavo: Fase operativa
 



 
 
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