Archeomatica 4 2016

rivista trimestrale, Anno VII - Numero 4

dicembre 2016

ArcheomaticA Tecnologie per i Beni Culturali

dalle

Tavolette al

D

T ablet

EDITORIALE

Le

sfide del terremoto

Lo si sa da sempre, tutti, l'Italia è un Paese a rischio, sismico innanzitutto. Dal Belice ad Amatrice, negli ultimi 50 anni, tanti eventi suscettibili di destrutturare l’identità che le comunità hanno realizzato nei secoli nel paesaggio culturale e polverizzare la coesione comunitaria.

Purtroppo non solamente di terremoti si tratta: milioni di italiani vivono, grazie a sviluppo edilizio incontrollato e abusivismo, alle pendici di vulcani in stato di quiescenza ma di tipo esplosivo, in edifici costruiti negli alvei di fiumi, su versanti instabili. Eppure questi rischi vengono più o meno ritenuti eventuali, tali da cedere il passo, a ogni livello di responsabilità e di controllo, in ogni comportamento anche del singolo cittadino, dinanzi alle priorità del quotidiano, persino dell’effimero. Regioni come quella siciliana possono spendere allora 150 mila euro per una sola notte di fuochi pirotecnici in una cittadina ma fare le sparagnine allorché la questione è la messa in sicurezza nello stesso centro degli edifici. Nel nostro contesto sociale, nonostante le norme, i regolamenti, le prescrizioni, pure varati nel tempo, non riesce ad affermarsi con forza - questa è la verità - nelle coscienze di tutti la pretesa del loro rispetto rigoroso e inderogabile.

Gli scenari del terremoto si impongono per questo come metafore convincenti delle più ampie, profonde, distruzioni morali del nostro Paese.

Il patrimonio edilizio storico in particolare è vulnerabilissimo, le case e le pievi in pietra che tanto ci commuovono e fanno paesaggio italiano, i borghi più belli d’Italia, che accelerarono la mente e il cuore degli ultimi mesi corsari di Pierpaolo Pasolini a una intensa critica dell’omologazione, presentano un livello di sicurezza sismica notevolmente inferiore a quello prescritto per gli edifici di nuova costruzione. Un patrimonio immenso di cui non conosciamo le condizioni reali. La bellezza è fragile, poggia su conci di pietra sbozzati malamente, legati da poche cucchiaiate di malta con calce scarsa, a volte pietra e tajo. E ugualmente inferiore si presenta quello di tanti edifici di importanza rilevante, scuole, ospedali, infrastrutture, ben più recenti. Sicuramente proprietari e amministratori pubblici sono obbligati a effettuare verifiche della sicurezza sismica. La maggioranza non lo hanno fatto, senza alcuna sanzione.

Il piano sismico nazionale previsto dalla legge n.77 del 2009? Ancora da venire.

Alla luce di tutto ciò a stupire è proprio la reazione di sorpresa del Paese di fronte alle vittime, alle distruzioni, che eventi come l’ultima serie di terremoti hanno provocato. Centinaia di vite umane, 23,5 miliardi di euro di danni di cui 2,5 miliardi per il solo patrimonio culturale. Eventi naturali, ma le cui conseguenze potevano essere evitate o comunque mitigate se solamente la priorità fosse stata in ogni circostanza la sicurezza a salvaguardia della vita umana. E la sorpresa, sull’onda delle emozioni, ha sollecitato dalle prime ore successive all’evento non l’azione concreta a tutela del patrimonio edilizio, monumentale e non, esposto al rischio sismico, ma piuttosto l’esercizio eccitato di stantii J'Accuse e cahiers de doléances che si ripropongono da sempre senza esiti tantomeno nella coscienza collettiva.

Sul banco degli imputati non vedremo mai ristretto il legislatore che ha prorogato i termini d’entrata in vigore delle norme antisismiche, certamente non l’illegalità diffusa, apparentemente minimale, l’Italia degli abusivi e dei condoni, i legulei degli aggiramenti interpretativi delle leggi, quella melma che ci sporca tutti, la vera radice del male. Servono forse solamente ad appannare responsabilità e acquiescenze che sono collettive, soprattutto profonde sul piano culturale, affrontare le quali ci costringerebbe concretamente a mettere in discussione il sistema in cui viviamo e che di fatto con la nostra inerzia condividiamo.

Anche la soluzione viene strillata fumosamente: intraprendere una attività sistematica che viene definita di adeguamento di tutti gli edifici per la loro messa in sicurezza. Adeguamento a che cosa non lo si capisce bene.

Nessun legislatore ha mai pensato infatti di definire una soglia minima di sicurezza per utilizzare un edificio né criteri di sicurezza né soglie per obblighi di intervento. Valutare il livello di sicurezza, il comportamento di vecchi edifici in muratura non è peraltro facile, sicuramente non è proponibile farlo ricorrendo a modellazioni computazionali convenzionali come per le nuove costruzioni. La valutazione deve essere ben più ampia, qualitativa come dal 2008 viene richiesto per gli edifici storici tutelati. Più congruo e ragionevolmente consequenziale dunque parlare di miglioramento.

Per gli edifici di interesse storico tutelati sorgono problemi la cui risoluzione si può essere tentati di far passare attraverso la scelta di interventi più semplici ma confliggenti con le normali regole del restauro.

La sfida è in questo caso quella di approntare un miglioramento che non stravolgendo la concezione strutturale originaria aggiunga elementi che aumentino la resistenza piuttosto che mettere in atto adeguamenti spesso rivelatisi controproducenti.

Servono risorse. Soprattutto gli investimenti da mettere in campo sono ancora una volta decisivamente culturali e umani, avulsi da cieche logiche aziendaliste. Riguardano la formazione culturale e scientifica, le competenze tecniche di chi è chiamato a intervenire in questi campi e deve essere in grado di leggere con metodologie e strumenti adeguati i nostri tessuti storici per ridurne la vulnerabilità.

Le tecnologie per mitigare i rischi naturali esistono e la salvaguardia e la protezione del patrimonio culturale possono contarci. L’accresciuta capacità di resilienza tecnologica alle catastrofi deve però trovare sempre menti, braccia e gambe adeguate per dispiegarsi.

Michele Fasolo michele.fasolo@archeomatica.it

IN QUESTO NUMERO DOCUMENTAZIONE 6 I Templi Megalitici di Malta e Gozo un'applicazione GIS per la documentazione di

Laura Baratin, Sara Bertozzi, Elvio Moretti

16 Georadar tra archeologia ed investigazioni forensi di

In copertina un esempio di applicazione delle tecnologie quali la fotogrammetria, lo scanner a luce strutturata e la Reflectance Transformation Imaging messe a confronto per la fruizione e lo studio delle tavolette cuneiformi, ovvero supporti di argilla su cui sono stati impressi dei segni “a forma di cuneo” nella civiltà della Mesopotamia antica.

Pier Matteo Barone, Carlotta Ferrara

22 Un modello informativo parametrico per il Duomo di Milano Test e sperimentazioni di

Francesca Lo Furno, Federica Pietrucci, Cinzia

Tommasi, Alessandro Mandelli 3D TARGET

2

AEROPIX

25

CULTOUR ACTIVE

45

ETT

51

FLYTOP

50

GUARDIAN GLASS

52

HERITAGE

30

RESTAURO MUSEI

21

TOPCON

15

TQ

44

ArcheomaticA Tecnologie per i Beni Culturali Anno VII, N° 4 - dicembre 2016

Archeomatica, trimestrale pubblicata dal 2009, è la prima rivista italiana interamente dedicata alla divulgazione, promozione e interscambio di conoscenze sulle tecnologie per la tutela, la conservazione, la valorizzazione e la fruizione del patrimonio culturale italiano ed internazionale. Pubblica argomenti su tecnologie per il rilievo e la documentazione, per l'analisi e la diagnosi, per l'intervento di restauro o per la manutenzione e, in ultimo, per la fruizione legata all'indotto dei musei e dei parchi archeologici, senza tralasciare le modalità di fruizione avanzata del web con il suo social networking e le periferiche "smart". Collabora con tutti i riferimenti del settore sia italiani che stranieri, tra i quali professionisti, istituzioni, accademia, enti di ricerca e pubbliche amministrazioni.

26 Archeologia dei paesaggi e approcci cognitivi Strumenti GIS e sistemi teorici di analisi spaziale a confronto con documentazione archeologica di antico stampo di

Marco Anzalone, Daniele Alaimo

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RUBRICHE

40 Dalla tavoletta al tablet metodi classici e nuove tecnologie a confronto per l’Assiriologia di

31 AGORÀ

Mirko Surdi

Notizie dal mondo delle Tecnologie dei Beni Culturali

46 AZIENDE E

PRODOTTI

RIVELAZIONI

34 Potenzialità dei nuovi sistemi indossabili per la scansione 3D - Una sperimentazione del Pegasus Backpack di LeicaGeosystems presso il Palazzo Ducale di Modena

di

Soluzioni allo Stato dell'Arte

49 RECENSIONE 50 EVENTI

Cristina Castagnetti, Francesco Mancini, Riccardo Rivola, Paolo Rossi,

Simone Oppici, Valentina Albano, Marco Formentini

RESTAURO 38 L'utilizzo del GIS nell'analisi delle patologie di degrado - Nuove opportunità per la tutela del Patrimonio Culturale

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Data

chiusura in redazione:

15 febbraio 2017

DOCUMENTAZIONE

I Templi Megalitici un'applicazione

di

GIS

Malta

e

Gozo

per la documentazione

di Laura Baratin, Sara Bertozzi, Elvio Moretti

In questo articolo sono presentati i risultati di una vasta operazione di rilievo, elaborazione dati e integrazione in un GIS relativa ai Templi Megalitici di Fig.1 Malta - Ta’ Hagrat: particolare dell’entrata trilitica del tempio ovest

Malata e Gozo.

I

Templi Megalitici di Malta sono stati inseriti dall’UNESCO nella lista del Patrimonio Mondiale dell’Umanità dal 1980, a partire dai due templi di Gozo, per poi essere estesa a tutte le strutture megalitiche maltesi nel 19921. Queste strutture rappresentano una tradizione architettonica unica, tecnicamente, artisticamente e strutturalmente, che trova parziali riscontri con altri monumenti megalitici europei: si pensi ad altre principali tipologie come i dolmen, tombe costruite con lastre di copertura, generalmente ricoperte da tumuli di terra o pietrame; tombe a corridoio, che introducono a una camera sepolcrale; tombe a galleria, camere allungate divise in compartimenti da lastre trasversali; i menhir, lunghe pietre piantate nel suolo; i cromlech, circoli di grosse pietre; alignements o filarate, file di grosse pietre; triliti, in bretone lichavens, costituiti da due lastre verticali sostenenti un architrave. Comparazioni plausibili per la loro mole, natura e posizionamento geografico, possono essere fatte con i nuraghi di Sardegna, i sesi di Pantelleria e ai talajotos delle Baleari e su questi temi si rimanda ad una vasta letteratura del settore2.

In breve sintesi la costruzione dei templi, risultato di diverse fasi edificatorie, può essere fatta risalire in un periodo compreso tra il 3500-2500 a.C., anche se risulta difficoltosa una datazione precisa di ogni tempio per l’evoluzione continua che si riscontra nelle diverse fasi, caratterizzate da un continuo affinamento delle tecniche costruttive. In alcuni casi inoltre, gli insediamenti abitativi della tarda età del Bronzo furono costruiti proprio sui resti dei templi neolitici, aumentando la complessità di attribuzione ad un preciso periodo.

La storia millenaria delle isole maltesi mostra però già chiare evidenze di insediamenti umani a partire dal Neolitico Antico, circa dal 5200 a.C., con la permanenza di civiltà preistoriche che rimasero fino all’avvento dei Fenici, verso il 1000 a.C.

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ArcheomaticA N°4 dicembre 2016

Tecnologie per i Beni Culturali La datazione al radiocarbonio ha consentito di definire differenti fasi cronologiche, partendo da quella definita Ghar Dalam, dal nome di una grotta nella valle rocciosa verso la baia di Marsaxlokk, dove furono ritrovate ossa di animali pleistocenici, in grandi quantità, e depositi di ceramiche.

I primi colonizzatori portarono infatti con loro una caratteristica ceramica, la Ceramica Impressa, simile a quella di Stentinello nella Sicilia sud orientale, che prende il nome dai disegni geometrici incisi sulla sua superficie prima della cottura. Questo sito, rinvenuto dall’archeologo David Trump, ha fornito elementi fondamentali per la stratigrafia suggerendo, per la prima volta, una successione archeologica. Grazie a questi ritrovamenti e a quelli appartenenti alle altre due fasi neolitiche, Red Skorba e Grey Skorba, è stato possibile definire già le principali abitudini delle popolazioni del tempo, che dovevano concentrarsi in piccoli villaggi composti da capanne raggruppate, costruite di mattoni di fango su fondazioni di pietra molto basse.

Nella fase di Grey Skorba le ceramiche tipiche di Ghar Dalam sono sostituite da una ceramica senza decorazioni di colore grigiastro, che verrà poi ricoperta da uno strato di colore rosso corallo durante la successiva fase Red Skorba, mantenendo però le medesime forme. Queste ultime tipologie di ceramica possono essere paragonabili a quella della contemporanea cultura di Diana delle isole Lipari e della Sicilia. Le fasi, definite dall’archeologo Trump, “Skorba I e II”, hanno restituito proiettili da fionda in pietra, di forma biconica, figurine di animali e figurine femminili stereotipate, in terracotta. Tra gli oggetti più significativi, si ricordano strumenti in ossidiana da Lipari e Pantelleria e forse qualche reperto ceramico di produzione sicula.

La seconda epoca della preistoria maltese, dal 4100 al 2500 circa, denominata “Periodo dei Templi”, prende appunto il nome dalle straordinarie strutture in pietra ed è quella a cui risalgono i resti monumentali più significativi.

L’intero periodo è diviso in cinque fasi, anche se i più importanti resti ceramici risalgono alle prime due. La prima fase, denominata Zebugg, segna l’arrivo a Malta di un nuovo gruppo di agricoltori con legami con le culture di San Cono, Piano Notaro. Le loro ceramiche sono notevolmente diverse ma il resto della loro cultura come i contatti commerciali d’oltre mare restano essenzialmente uguali. Con le comunità Skorba e Zebbug si afferma nelle isole maltesi il rituale delle tombe a grotta, scavate in roccia.

Tra i ritrovamenti appartenenti alla seconda fase Mgarr (ca.3800-3600) (Fig.1), un minuscolo modello in pietra calcarea di un tempio monocellulare a forma ovale suggerisce la presenza di templi a una sola cella, al contrario della consueta conformazione a due, e di una copertura dei templi.

La seconda cella, una sorta di secondo tempio affiancato al primo, risale probabilmente al tardo Neolitico, mentre solo l’esempio di Tarxien ci presenta un tipo più progredito a tre celle.

Le celle si trovavano disposte trasversalmente a un asse longitudinale che si dipartiva, in pianta, dall’ingresso all’abside terminale, con un orientamento verso sud che si può riscontrare in quasi tutti i templi. L’ingresso del tempio porta direttamente nella prima cella, che è sempre la più ampia, con un graduale degradare verso l’abside terminale attraverso passaggi che si ripetono per mettere in comunicazione ogni cella con la seguente.

Ciascuna cella risulta poi suddivisa al suo interno in tre parti distinte, una centrale a pianta quadrangolare e due laterali contrapposte a forma absidale. Esternamente le celle di ciascun tempio sono racchiuse in un unico complesso da una recinzione curvilinea che richiama la figura del ferro di cavallo e termina sul fronte con un muro ad esedra, al cui centro si apre l'ingresso.

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Fig. 2 – Gozo: Tempio sud di Ggantija, particolare del passaggio pavimentato e dell’entrata.

Le ulteriori tre fasi Ggantija, Saflieni e Tarxien, mostrano uno sviluppo delle strutture tipiche di questi complessi monumentali, grazie sicuramente a nuove abilità tecnico-costruttive e alle crescenti necessità di dividere aree destinate ad uso pubblico e privato.

Nel processo evolutivo della conformazione dei templi si possono indentificare le prime forme lobate, con la tipica struttura a trifoglio, alle quali viene successivamente aggiunta alla parte anteriore un’ulteriore coppia di absidi che consente di ottenere maggiore spazio senza dover allargare il primo impianto. Interessante è la struttura di Ggantija (Fig. 2) definita da una struttura a quattro absidi per il tempio nord, che risulta successiva a quella a cinque absidi di quello sud, in cui l’abside terminale risulta completamente occupata da un altare di notevoli dimensioni. Tarxien è invece il più complesso strutturalmente e vede l’aggiunta, alla conformazione tipica iniziale, di ulteriori due absidi.

La geometria originale di questi complessi è basata su linee curve derivanti dalla giustapposizione di superfici concave e convesse con complessi volumi scavati. Ogni singolo sito ha caratteristiche uniche pur con caratteristiche architettoniche comuni e medesimi metodi costruttivi. Le fasi costruttive consistevano in una prima spianatura del terreno nel caso ci fossero pendenze, successivamente in questi terrazzamenti venivano infissi verticalmente i lastroni più grandi, una coppia di ortostati, direttamente nel terreno o in appositi solchi. La coppia, sormontata da una massiccia lastra architrave, andava a costituire un sistema trilitico di ingresso al tempio. Dagli enormi piedritti messi di taglio parallelamente all’asse principale, ai lati di ciascun passaggio tra le celle, partivano in senso trasversale i lastroni delle absidi secondo una linea semicircolare che delimitava l’ambiente interno. A queste esedre, come ai piedritti, venivano affidate principali funzioni statiche di sostegno. Delineate le celle o absidi, che costituivano gli ambienti interni, con forma ovoidale ed aperte a destra ed a sinistra rispetto all’asse centrale, il tempio veniva chiuso esternamente da un unico grande filare di lastroni ortostatici a forma parabolica. I lastroni esterni, in generale, hanno dimensioni mai inferiori in larghezza ai 2 m e superano in altezza i 4 m dal gradone esterno di base, mentre quelli delle esedre interne variano tra 1.70 e 2.20 m.

Per quanto riguarda le facciate dei templi, queste erano costituite da una serie di corsi lievemente bombati sopra i lastroni ortostatici fino ad una certa altezza, dove l’ultimo corso sporgeva ed era a forma ovoidale. Un listello rientrante costituiva l’appoggio ai blocchi che andavano a formare un cornicione mentre era presente un filare di lastre in piedi, di cui quelle più esterne si sopraelevavano ulteriormente consentendo l’incastro di piccoli blocchi orizzontali.

Fig. 3 – Malta: Templi di Hagar Qim a sinistra e Mnajdra a destra.

L’ultimo corso ritornava in fuori come base per la cornice dell’attico.

Gli interni dei templi vedono un ambiente centrale distinto dai laterali mediante due coppie di piedritti collocati di taglio parallelamente all’asse centrale a fianco di ciascun passaggio. I piedritti formano l’ossatura di ciascuna cella fungendo da supporto statico principale del tempio in rapporto alla sua copertura; questi misurano 0.85 m di spessore per 2.80 m di larghezza e hanno un’altezza difficile da stabilire con precisione dovendo basarsi soltanto sulle parti attualmente visibili che raggiungono i 2.50 m ma che avrebbero potuto raggiungere altre dimensioni, come ipotizzato nelle ricostruzioni dell’ing. C. Ceschi3. Ai lati dei piedritti si sviluppano le absidi delle celle delineate con il solito filare di lastroni ortostatici a semicerchio ben fondati e ben connessi tra loro. La tendenza era quella di utilizzare il medesimo materiale per tutto il sito, privilegiando comunque quello maggiormente presente in loco, con blocchi di differenti dimensioni a seconda delle necessità.

Le due principali tipologie di rocce presenti nelle isole maltesi sono due tipi di calcari, molto differenti fra loro come proprietà: il calcare corallino, più duro e resistente agli agenti atmosferici, ed il calcare globigerina, più tenero e facilmente lavorabile. Dal tipo di materiale utilizzato derivano differenti modalità di sviluppo, più irregolare nelle forme dei blocchi dove si riscontra l’utilizzo di corallino, contrapposti a conci più regolari di globigerina. Ggantija, Skorba e Ta’ Hagrat risultano costituite quasi esclusivamente del primo, mentre il secondo si riscontra ad Hagar Qim ed a Tarxien. Per quanto riguarda invece il tempio di Mnajdra notiamo una diversificazione tra le strutture esterne, composte quasi esclusivamente di Lower Coralline (Corallino Inferiore), probabilmente grazie al grande giacimento presente in loco, e le strutture interne di globigerina, trasportata invece da giacimenti nei dintorni, posti a quote maggiori che consentivano il trasporto in discesa (Fig.3).

LE CAMPAGNE DI DOCUMENTAZIONE Le campagne di documentazione e di rilevamento sono state sviluppate all’interno del Programma maltese 2004-2007 dei Fondi Strutturali dati dall’Unione Europea4; sono iniziate nell’ottobre 2005 con i rilievi del tempio megalitico di Ggantjia nell’isola di Gozo successivamente nel periodo tra settembre 2005 e marzo 2006 l’analisi è stata estesa ai siti di Hagar Qim e Mnajdra nell’isola di Malta e infine tra dicembre 2007 e marzo 2008 sono stati rilevati i templi di Ta’ Hagrat e Skorba.

La peculiarità degli oggetti da rappresentare nella loro magnificenza e complessità ha portato a definire modalità e procedure specifiche di rilevamento dei diversi siti. Tutto il progetto di rilievo si sviluppa attraverso l’integrazione di diverse tecniche organicamente collegate, procedendo dal

generale al particolare, quindi dal rilievo topografico, come impalcatura geometrica di riferimento in cui individuare i punti di appoggio per i rilievi di dettaglio, longimetrici, fotografici e laser scanner.

Inquadramento topografico Un primo inquadramento topografico è servito per collegare le diverse strutture archeologiche in un unico sistema di riferimento collocandole nel loro corretto posizionamento geografico all’interno della cartografia ufficiale maltese.

Il criterio per posizionare i vertici principali della rete di inquadramento è stato quello di racchiudere geometricamente l'oggetto da rilevare, per avere delle posizioni ottimali per tutte le successive misurazioni di dettaglio e per i target usati come riferimenti per l’unione delle nuvole di punti ottenute dalle scansioni laser. In funzione delle diverse geometrie da rilevare, alla poligonale principale, sono state collegate delle reti di raffittimento situate nelle nicchie dei templi per completare tutte le osservazioni sia all’esterno che all’interno delle strutture5.

Skorba e Ta’ Hagrat (Fase di Mgarr - ca.3800-3600) sono sicuramente i templi più semplici, strutturalmente parlando, vista anche l’esiguità dei reperti rimasti, riducendo quindi notevolmente la complessità del rilievo. Nel caso di Skorba è stata realizzata una poligonale esterna al sito, costituita da tre vertici di stazione (B, C, D) più una stazione A, posta lungo la strada di accesso al sito collegata con un vertice della rete nazionale maltese (monografia 4032). Dai vertici della rete sono stati acquisiti i 12 target utilizzati per l’unione delle scansioni laser, di cui 7 collocati nell’area principale del sito archeologico e 5 a nord-est utili al rilievo dei reperti di alcune strutture lobate. Per il sito di Ta' Hagrat le stazioni individuate sono 2 (A1 e B1), vincolate anche in questo caso ad un vertice della rete nazionale (monografia 4589) e da cui sono stati rilevati 7 target per le riprese laser.

Il rilievo topografico di Ggantija (Fase di Ggantija - ca.36003300/3000) , ben più complesso, è stato sviluppato tramite la creazione di una poligonale chiusa di 8 vertici, a cui sono state collegate ulteriori 8 stazioni interne situate nelle nicchie dei due templi, 3 in quello più piccolo a nord e 5 in quello più grande a sud. Sono stati definiti 24 target per le scansioni e numerosi punti di dettaglio che hanno consentito di dare una prima rappresentazione planimetrica del complesso rilevato con un andamento plano-altimetrico di tutta l’area interessata.

I siti di Mnajdra e Hagar Qim (Fase di Tarxien (ca.3000-2500) sono stato inquadrati con una poligonale chiusa di 5 vertici a cui sono state collegate altre reti all’interno dei singoli templi e di parti di essi. Per Mnajdra sono stati distribuiti 27 target su tutta l’area archeologica di cui 10 si trovano nella prima parte del tempio (1, 2, 3, 4, 17, 18, 19, 20, 21, 22) rilevati a partire da 5 stazioni (B, C, D, F, G), 8 nella secon-

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ArcheomaticA N°4 dicembre 2016

Tecnologie per i Beni Culturali da (11,12,15,16,24,25,26,27) rilevati da 2 stazioni (E, D) ed infine 3 (5, 7, 10) nella terza acquisiti dai vertici della poligonale indicati con Stn. 1 ed Stn2. Per Hagar Qim, sono stati posizionati 23 target nell’area di cui 11 (5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15) si trovano nell’area del tempio posto a sud-est, 4 (1, 2, 3, 4) sono serviti per il rilievo dei pochi ruderi rimasti del tempio posto a nord-ovest e gli altri 7 (17, 18, 19, 20, 21, 22, 23) sono stati infine disposti nell’area di dispersione di molti resti probabilmente attribuibili alla struttura tipica di un tempio a cinque assi.

Tenendo conto della particolarità, della conformazione di ogni sito e dei periodi diversi in cui sono state effettuate le campagne di rilievo è stata, comunque, messa a punto la stessa metodologia nella fase di acquisizione dei dati e tutte le osservazioni sono state, infine, calcolate e compensate in modo rigoroso vincolandole alle reti nazionali fornite dalla Planning Authority.

Il rilievo Laser Scanner dall’acquisizione all’elaborazione dei dati Il rilievo laser scanner dei templi di Ggantija, Mnajdra e Hagar Qim, date le dimensioni, il carattere fortemente tridimensionale e la complessità morfologica, è stato effettuato tramite uno scanner a tempo di volo Leica HDS 25006. Per la copertura di tutte le superfici sono stati necessari numerosi punti di presa in particolare, il rilievo di Ggantija, suddiviso in due parti, Small Temple e Big Temple, è avvenuto tramite 128 scansioni, 22 nella parte esterna al sito e 39 suddivise tra i due templi; ulteriori 14 scansioni di dettaglio sono state effettuate da 3 posizioni rialzate, mediante l’uso di un carrello elevatore per meglio rappresentare anche le superfici più elevate (Fig.4).

Le scansioni effettuate per il sito di Mnajdra, sono state 240 suddivise tra perimetro esterno, superfici in elevato d’ingresso ai diversi spazi, spazi interni delle singole absidi e nicchie acquisite nella loro complessità formale. Per Hagar Qim è stato previsto un numero di scansioni simile a quello di Mnajdra, 230 nel complesso, anche in questo caso da distinguere tra quelle realizzate per la riproduzione del perimetro esterno del tempio e scansioni di minore dimensione per rilevare la complessità delle strutture interne.

Un differente tipo di scanner è stato utilizzato per i rilievi dei siti di Ta’ Hagart e Skorba, data la loro semplicità strutturale7, le minori dimensioni e lo stato dei due siti che si presentava con pochi reperti ancora leggibili.

La maggiore duttilità del sistema e la velocità di acquisizione ha portato indubbiamente a una notevole semplificazione delle diverse fasi del lavoro. Il sito di Skorba è stato rilevato tramite sole 23 scansioni determinate dalla presenza di numerosi crolli per evitare eccessive “zone d’ombra”. Per il tempio di Ta’ Hagrat, con maggiori strutture in elevato, sono state necessarie 16 scansioni e anche in questo caso sono state acquisite anche le parti superiori delle strutture architettoniche in elevato, realizzando riprese da posizioni rialzate grazie alla presenza di alcune terrazze nei pressi del sito archeologico.

Le operazioni successive di post-processing passano attraverso diverse fasi di discretizzazione, ripulitura, registrazione e allineamento delle nuvole di punti, per disporre alla fine di una nuvola di punti ripulita dal rumore e frutto dell’unione di singole scansioni, che consenta di creare un modello superficiale triangolato, di tipo mesh. Dove è stato possibile posizionare i target di riferimento in fase di rilievo, nelle zone di più facile accesso, l’unione delle scansioni avviene automaticamente, data la capacità del software di calcolare il baricentro di questi target come media pesata della nuvola di punti appartenenti allo stesso insieme, arrivando a errori millimetrici. Nei luoghi dove

9 non è stato possibile il posizionamento dei target la fase di unione è avvenuta manualmente tramite punti omologhi, aumentando il rischio di errore su valori di 1-2 cm.

Nell’esperienza svolta sui siti di Malta si è sempre scelto di operare una decimazione nella fase di gestione dei modelli triangolati attraverso metodi di riduzione interni ai software utilizzati (Cyclone e Rapidform), al fine di rendere possibile il trattamento di file molto pesanti. A causa del numero elevato di scansioni eseguite sui diversi siti e per generare file .dxf gestibili è stato necessario ridurre del 30 % il numero di poligoni creati dal modello di punti rilevato on site, utilizzando un tool di decimazione uniforme incluso in Cyclone. Al termine di questa operazione sono stati ottenuti file in formato .dxf dalle dimensioni comunque considerevoli, mediamente attorno ai 50-60 Mb ognuno. A questo punto ha inizio la fase di mappatura del modello triangolato, che è sempre stata eseguita all’interno del software Rapidform 2004; la metodologia applicata consente di riconoscere all’interno delle immagini e delle scansioni gli stessi punti, analogamente a quanto possibile fare per l’allineamento delle scansioni, ed imponendo all’immagine di conformarsi sul modello superficiale. È consuetudine suddividere il lavoro in parti da trattare separatamente ed in maniera più agevole ad esempio, per quel che riguarda il Big Temple del Tempio di Ggantija è stata fatta una suddivisione in 5 parti che sono state trattate separatamente, producendo alcuni files (01p.mdl - 36Mb; 02p.mdl - 99Mb; 03p.mdl - 71Mb; 04p. mdl - 61Mb; 05p.mdl - 66Mb).

Successivamente, a seconda delle diverse finalità che si vogliono raggiungere, è anche possibile procedere ad un’ulteriore decimazione, questa volta operata in Rapidform sui file già mappati, utilizzando una funzione che permette di ridurre il numero di poligoni sulle superfici meno complesse e di mantenere i poligoni sulle superfici a geometria più complessa.

Fig. 4 - Gigantija: nuvole di punti dei due templi e particolare di una scansione.

I modelli creati sono a tutti gli effetti dei modelli geometrici tridimensionali dai quali è possibile estrarre informazioni di tipo metrico. Tali modelli possono essere considerati come dei veri e propri archivi su poter intervenire in ogni momento come documento di sintesi capace di supportare successive elaborazioni relative ai vari tematismi, alla stesura di un progetto di conservazione, a confronti tra elementi strutturali simili ed in differenti condizioni conservative. Tra i prodotti finali sono stati ottenuti ortofotopiani digitali, sezioni e prospetti del modello 3D mappato e rappresentazioni a curve di livello realizzate in modo automatico sul modello numerico georeferenziato definendo il piano di proiezione e l’intervallo necessario.

IL PROGETTO GIS: QUESTIONI METODOLOGICHE La creazione di un progetto GIS che gestisca evidenze archeologiche particolarmente significative come i templi di Malta e Gozo, implica la necessità di definire le finalità e gli scopi del progetto, per poter sfruttare al meglio le potenzialità del software. Parliamo di strumenti dotati di funzionalità di analisi geografiche avanzate, in grado di gestire in un unico progetto tutte le caratteristiche derivanti dalle diverse fasi che contraddistinguono una campagna di documentazione, rilievo, elaborazione e restituzione, implementando i dati inseriti grazie ai potenti strumenti di analisi e geoprocessing per ottenere ulteriori “informazioni”.

L’integrazione tra sistemi e quindi il passaggio di dati tra software di elaborazione differenti richiede un grande lavoro di coordinamento tra gli operatori. Nel caso in cui le diverse fasi di rilievo, elaborazione dati e acquisizione e passaggio degli stessi in un sistema GIS avvengano in momenti differenti, senza questa interazione, si devono affrontare una serie di problematiche relative alle diverse metodologie utilizzate. In fondo occorre pensare ai differenti obiettivi dei diversi strumenti utilizzati, restituzione grafica di un CAD, definizione tridimensionale dei vari software di modellizzazione 3D e gestione e analisi dati del GIS. Il presente lavoro è stato infatti sviluppato in fasi differenti, arrivando a un progetto GIS solo in un secondo momento, dovendo quindi risolvere molti elementi tra loro contrastanti. Le restituzioni grafiche ottenute dalla complessa fase di post-processing dei dati vengono importate in un progetto GIS e sviluppate attraverso le svariate potenzialità di ArcGIS 10.3, assieme a tutta la documentazione cartografica, iconografica e storica su svariati supporti raster e vettoriali.

L’utilizzo di un GIS in un progetto archeologico risulta oggi di fondamentale importanza, date le capacità di gestione di grandi moli di dati georefenziati e la possibilità di amministrare in un unico ambiente multiscalare tutti i risultati delle diverse fasi di rilievo, applicando regole e relazioni che ne validino la conformazione e permettano di effettuare elaborazioni, interrogazioni e analisi quali-quantitative dei dati.

Sicuramente le prime potenzialità che emergono nel lavorare in un ambiente GIS sono date dalla possibilità di effettuare interrogazioni, analisi statistiche ed elaborazioni spaziali avendo riunito tutti i dati in un’unica struttura e consentendo, quindi, di raggruppare tutte le informazioni geometriche, topologiche, di attributi e geografiche di ogni elemento non più a se stante, ma inserito in un unico “contenitore”, il Geodatabase. Le feature class utilizzate vengono suddivise tra primitive geometriche differenti in cui si privilegia l’utilizzo di poligoni che consentano poi analisi statistiche ed eventuali modellazioni tridimensionali. Esiste la possibilità di trasformazioni rapide dalle classiche polyline prevalentemente utilizzate nella creazione di DWG a poligoni. L’utilizzo di un Geodatabase consente di effettuare anche analisi topologiche sui file in ingresso, oltre che su quelli di nuova creazione. La struttura dati nei CAD viene infatti definita “a

spaghetti”, senza regole topologiche, per cui gli elementi vengono registrati indipendentemente gli uni dagli altri, non conservando l’informazione relativa ad esempio all’adiacenza tra due poligoni (Caiaffa, 2011). In questo modo spesso vengono creati poligoni che in parte si sovrappongono, facendo rientrare doppiamente le zone di overlap nel conteggio delle aree in fase di analisi oppure vengono lasciati piccoli spazi vuoti, che con aree microscopiche vanno a falsare le statistiche di forma. È possibile effettuare valutazioni automatiche dei problemi topologici dopo aver inserito le regole di interesse, andando a sistemare gli eventuali errori presenti. I poligoni così inseriti e validati topologicamente vengono poi georeferenziati in un Sistema Geodetico di Riferimento opportunamente scelto, creando un database con tutte le informazioni riguardanti ogni record correttamente interrelato. Anche in questo caso l’utilizzo del Geodatabase fornisce ausili fondamentali: 4 la possibilità di attribuzione a un grande numero di elementi selezionati (o per posizione geografica, manualmente, o per altri attributi presenti anche con query multiple) di un certo attributo attraverso la funzione Field Calculator; 4 la presenza di svariate tipologie di campi di inserimento dati, tra cui “raster”, che consente, in fase di editing, di associare un’immagine ad ogni record; 4 la creazione di domini e sottotipi, definendo dei “Coded Value”, valori codificati per l’inserimento guidato dei valori nei vari campi attraverso menu a tendina che diminuiscono la possibilità di errori e il grado di soggettività dell’operatore; 4 nel caso di grandi quantità di dati, l’utilizzo di RDBMS (Relation Database Management System), database relazionali in cui diverse tabelle possono venire inserite e connesse ad un’unica feature class attraverso operazioni di Join o Relate, basate sull’utilizzo di un campo chiave comune.

La creazione di database complessi e ben strutturati è sicuramente una delle caratteristiche di base in un’ottica di documentazione e gestione di un sito archeologico, grazie anche all’interconnessione con le caratteristiche geometriche, topologiche, geografiche e descrittive di ogni elemento. Si passa poi al monitoraggio, essenziale per definire l’evoluzione di un sito e le successive fasi di degrado a cui possono essere soggetti i diversi componenti esposti agli agenti atmosferici o all’azione antropica. Avere database aggiornabili e interrogabili diviene un ausilio fondamentale, oltre ai dettagliati metadati associabili ai singoli layer, in cui riportare tutte le informazioni sul rilievo effettuato in ogni step, nomi, dati, responsabilità, per consentire aggiornamenti e interscambi fra le differenti infrastrutture che si occupino successivamente della gestione dati. ArcGIS offre una serie di format già definiti che aderiscono ai principali standard di metadati a livello internazionale, rendendo speditiva l’operazione di inserimento delle informazioni.

Oltre ai dati vettoriali, per le aree archeologiche, risultano fondamentali anche tutti i dati raster, dalle cartografie storiche digitalizzate e georeferenziate attraverso punti noti, a tutte le carte tematiche necessarie per l’inquadramento territoriale in cui un sito ricade.

La conformazione geologica, ambientale, climatica, botanica e faunistica di una zona sono sempre stati elementi decisivi nella scelta di costruire strutture architettoniche utili all’uomo e forniscono oggi delle possibili chiavi interpretative di realtà archeologiche spesso labili e frammentarie.

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Tecnologie per i Beni Culturali La possibilità di raggruppare tutta la cartografia disponibile, da quella tecnica a quelle tematica e a quella storica, in un unico progetto in overlay, fornisce già di per sé uno strumento di valutazione per capire possibili trasformazioni storiche delle diverse aree. Del resto una delle prerogative dei sistemi GIS risiede proprio nella capacità di analisi dei dati in un contesto territoriale determinato dalla componente geografica. Questo tipo di analisi può risultare molto utile nel far emergere relazioni presenti implicitamente negli strati informativi utilizzati ma non così manifesti con la sola osservazione del dato.

Tutto questo materiale può essere sviluppato anche in ambiente tridimensionale, in ArcScene, riportando la visualizzazione realistica del territorio attraverso dei modelli digitali, DEM o TIN, raster o vettoriali, utilizzati come Base Height, quindi come base per drappeggiare ortofoto e tutta la cartografia presente; i dati vettoriali possono essere ulteriormente messi in risalto da un'operazione di estrusione.

Nel nostro caso l’utilizzo del GIS ha trovato un’utile applicazione nell’analisi delle campagne di documentazione e rilevamento per analizzare le metodologie applicate in relazione alla diversa complessità dei templi, alla loro ubicazione, alla morfologia del territorio ecc… Un GIS consente infatti di gestire in contemporanea i layer riportanti i vertici di stazioni topografiche, i punti dei target, le poligonali topografiche create, le quote, le isoipse e tutti i dati relativi alle diverse fasi di acquisizione di dati geometrici per, ad esempio, valutazioni comparative sulla strutture architettoniche emergenti, che possono così integrarsi alle analisi di carattere specialistico portate avanti dai vari esperti: archeologi, chimici, restauratori, ecc.

IL GIS DEI TEMPLI MEGALITICI Il Sistema di Riferimento Geodetico utilizzato per l’impostazione del progetto GIS è stato scelto in base ai dati presenti e alla cartografia ufficiale dell’isola di Malta, in particolare quella definita nel web-GIS del Malta Environment & Planning Authority (MEPA), ED_1950_UTM_Zone_33N, quindi basata sul Datum ED50 con proiezione UTM nella zona 33. Il rischio che si corre nell’utilizzo di cartografie create all’interno di un’area ristretta è che, per praticità, spesso queste vengano georeferenziate con coordinate che omettono le prime due cifre, essendo identiche per tutta l’area (in questo caso per le due isole). Questa cosa viene indicata in note a margine, ma una volta importate in un sistema GIS, queste coordinate verranno lette come tali, posizionando erroneamente i dati spaziali. Occorre quindi effettuare un lavoro accurato di georeferenziazione partendo da cartografie di base corrette che fungano da target di destinazione, che in ambiente ArcGIS può avvenire tramite Georeferencing in caso di DWG o raster o tramite Spatial Adjustment per shapefile o feature class (aumentando il grado di precisione con la possibilità di inserimento di un alto numero di Punti di Controllo). In presenza di elementi puntuali è possibile effettuare un calcolo in tabella degli attributi per l’aggiunta delle due cifre mancanti alle coordinate calcolate automaticamente dal sistema, andando poi a visualizzare i singoli record come nuovi elementi puntuali e ad esportarli in nuovi shapefile corretti.

11 Il progetto GIS si è sviluppato quindi in ArcMap, il principale componente della suite di ArcGIS, che lavora in ambiente bidimensionale, con l’inserimento di tutti i dati a disposizione. Il primo passaggio necessario risulta essere quello di sistemazione e adattamento dei dati vettoriali, provenienti principalmente da dati in formato DWG. Si parte da una trasformazione delle diverse geometrie in shapefile o, come nel nostro caso, in feature class, dopo aver creato il Geodatabase, procedendo ad una pulitura da elementi non necessari in una restituzione spaziale geografica (linee spezzate da annotazioni, linee utilizzate come scritte, piccoli tratteggi, linee utilizzate per indicare elementi puntuali, punti esterni all’area di interesse). È facile che le cartografie siano quasi completamente delineate tramite polyline, mentre le analisi areali GIS richiedono elementi poligonali. Si possono andare a modificare questi elementi in CAD se possibile, oppure trasformarli direttamente in ArcMap attraverso uno dei tool di conversione (condizione necessaria è che le linee siano chiuse; è possibile attribuire un certo grado di tolleranza, diminuendo però la precisione del risultato). Per le planimetrie di ogni tempio sono state create quindi le feature di poligoni ed è stato costruito il database, attribuendo i domini per ogni campo in modo da avere gli appositi menu a tendina in cui inserire informazioni riguardanti la tipologia dell’elemento, il periodo storico, la fase di appartenenza e i materiali costitutivi e tutte le informazioni ritenute necessarie. (Fig. 5).

Gli elementi geometrici presenti sono sottoposti poi ad un controllo topologico e ad un processo di correzione creando una feature dataset in cui sono unite le diverse feature class appartenenti ad una determinata area archeologica e un apposito livello topologico in cui indicare le regole che devono essere applicate a ogni feature class. Inserendolo in Arcmap, in fase di editing, è possibile attivare la toolbar Topology e andare a visionare tutti gli errori presenti correggendoli in gruppo o singolarmente se si vogliono differenziare le tipologie di operazioni (Fig.6).

Le feature class dei diversi templi così sistemate possono essere sottoposte a vari tipi di analisi ed elaborazioni statistiche per effettuare valutazioni sulla forma e le dimensioni degli elementi architettonici presenti sia sul singolo sito sia confrontando le stesse categorie fra più templi.

Si parla in questo caso di valutazioni comunque di tipo planimetrico, che necessitano di un completamento tramite l’analisi anche degli alzati da gestire sempre in un sistema

Fig. 5 – Il database informativo con tutte le caratteristiche delle feature di poligoni per ogni tempio è stato costruito attraverso l’inserimento di domini, tramite ArcCatalog, che determinano menu a tendina, lasciando meno possibilità di errore durante la digitalizzazione. Sono definiti tipologia di elemento, periodo storico, fase di appartenenza e materiali costitutivi.

zioni territoriali, ma con un semplice cambio di scala può facilmente essere utilizzato anche per analisi di un sito archeologico e delle sue componenti. Si può agire a diversi livelli, Landscape e Class che prevedono analisi metriche delle patch rispetto all’intero “paesaggio”, che nel nostro caso può essere l’area di un tempio in cui confrontare le diverse tipologie architettoniche presenti o la globalità dei templi se riuniti in un’unica feature class e livello Patch, con valutazioni metriche per singoli elementi individuali.

Si definiscono una serie di indici attraverso il menù u Spatial Statistics, dedicato proprio ad analisi metriche di paesaggio, che include una serie di funzioni per il calcolo di densità, forma, Fig.6 - I rilievi vettoriali creati in CAD e inseriti in ArcMap, possono subire un processo di controllo topologico e correzione grazie alla struttura Geodatabase dimensioni, indici di diversità e statistiche delle patch pree la creazione di feature dataset, utilizzando la toolbar Topology e individuando senti. In particolare sono previste sei categorie statistiche gli errori che non corrispondono a regole topologiche predefinite, che possono che includono una serie di indici, Area, Patch Density and essere automaticamente corretti.

Size Metrics, Edge Metrics, Shape Metrics, Diversity Metrics GIS non georeferenziato, impostando solo le unità metriche e Core Area Metrics. Fra gli indici presenti troviamo SDI (Shannon’s Diversity Index), SDE (Shannon’s Evenness Index), e sfruttando le capacità di analisi spaziale degli elementi.

Le analisi statistiche possono essere fatte speditivamente AWMSI (Area Weighted Mean Shape Index) e MSI (Mean Shape già in tabella degli attributi, creando grafici di analisi are- Index) che si applicano a livello di landscape per valutare ale in relazione ai diversi campi, ma per ottenere informa- numero, forma e complessità delle patch. L’SDI è uguale a zioni più dettagliate può essere applicato il Patch Analyst 0 se c’è solo una patch e cresce all’aumentare del numero, ,uno strumento di Spatial Analyst che consente di effettuare il SEI è uguale a zero quando la distribuzione di patch osseruna serie di analisi sulla forma e dimensioni delle patch che vata è bassa e si avvicina uno quando la distribuzione dei compongono un elemento, in relazione agli attributi definiti tipi di patch diventa più uniforme e il MSI è uguale a 1 quanin tabella. Come tutte le estensioni GIS nasce per valuta- do tutte le patch sono circolari e aumenta all’aumentare dell’irregolarità della forma (Bertozzi et al., 2015). Oltre alla definizione di tabelle con tutti gli indici per ogni singolo tempio è possibile riunire in una nuova feature una singola classe di interesse, ad esempio gli ortostati, elementi costruttivi presenti in tutti i siti e applicare analisi comparative.

Viene inserita una nuova feature nel progetto con gli indicatori principali e più immediati, Area, Perimeter, SI (Shape Index) e PAR (Perimeter/Area Ratio) e sono create tabelle di dettaglio (Fig.7).

Altra tematica affrontata sempre per l’analisi dei siti riguarda la morfologia del territorio utilizzando i dati altimetrici, in particolare punti quotati e isoipse. Le isolinee utilizzate per definire le curve di livello, sia dei monumenti sia del terreno, sono state generate in automatico e risultano utilissime per operazioni di visualizzazione dei diversi elementi archeologici nelle loro volumetrie.

Purtroppo però la generazione automatica crea moltissime zone di micro-sovrapposizione o zone dove le linee si intrecciano dovute a rapidi cambiamenti di quota o profonFig. 7 – Analisi degli elementi ortostati dei tre templi di Ggantija, Ta’ Hagrat e Skorba a confronto. Dagli indici statistici creati è possibile produrre grafici che forniscono le peculiarità di questi elementi nei diversi dità, che in una restituzione grafica templi. L’indice SI ad esempio è un indice di forma che definisce la complessità delle patch, che cresce sono insignificanti, ma per una loro all’aumentare del valore (è circolare se uguale a 1) e si può notare come gli ortostati di Ta Hagrat hanno una elaborazione in ambiente GIS devono maggior uniformità e semplicità rispetto a quelli degli altri due templi, di Ggantija in particolare (sempre da un’analisi planimetrica).

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Fig. 8 - In sito di Skorba con i punti di stazione per il rilievo topografico, la poligonale ottenuta e i target a questa connessi per l’unione delle scansioni laser scanner, visualizzato in ambiente tridimensionale per comprendere al meglio il posizionamento di ognuno di essi in relazione alla conformazione del terreno.

essere risolti ed è possibile farlo solo manualmente nella maggior parte dei casi, per interpretare correttamente l’andamento del terreno in quel punto. Sistemata la componente geometrica è fondamentale andare a riportare le quote in tabella degli attributi, dato che nella maggior parte dei casi nei DWG vengono segnate solo come Annotation. Date tutte le caratteristiche altimetriche dei singoli punti e delle isoipse è possibile andare a creare un modello digitale del terreno, con la restituzione di un TIN (Triangulated Irregular Network), attraverso uno degli strumenti forniti dalla 3D Analyst toolbar.

I TIN creati, relativi alle varie aree archeologiche, vengono importati e visualizzati nella loro conformazione tridimensionale in un unico progetto con la medesima georeferenziazione in ArcScene, in cui è possibile importare anche tutti gli altri dati, sia vettoriali sia raster, che li utilizzeranno come Base Heght, ovvero come morfologia del terreno su cui verranno “drappeggiati”. Per una resa migliore da un punto di vista prettamente grafico è possibile anche effettuare varie operazioni di estrusione dei dati, modificare la luminosità, il punto di illuminazione o attribuire simbologie 3D ed altri effetti che evidenziano l’informazione.

Fig. 9 - Visualizzazione tridimensionale del sito di Ta’ Hagrat con il TIN come base per i rilievi con tutte le relative informazioni riguardanti la tipologia e la mosaicatura del terreno del tempio per una restituzione ancora più realistica.

Nel visualizzare i dati delle campagne di rilevamento definendo il contesto morfologico può essere resa più comprensibile la metodologia adottata e le scelte effettuate durante le operazioni di campagna (Fig.8).

All’interno del progetto tridimensionale sono state inserite anche le mosaicature ottenute dalle fasi di post-processing delle campagne fotografiche, che a loro volta possono meglio evidenziare il reale andamento degli elementi che compongono i siti. Anche in ambiente tridimensionale si lavora comunque in overlay, quindi tutti i layer sono sovrapposti gli uni agli altri nella loro corretta georeferenziazione, consenNote

1 Per ulteriori informazioni si veda il sito: http://whc.unesco.org/ che riporta una dettagliata documentazione utilizzata per l’iscrizione e per le attività sviluppate per la sua salvaguardia.

2 Si indicano alcuni testi principali apparsi sull’ argomento per eventuali approfondimenti: J.D. Evans, The Prehistoric Antiquities of the Maltese Islands, Londra 1971; A. Bonanno, Malta an Archaeological Paradise, Malta 1997, David H. Trump, Daniel Cilia, Malta Prehistory and Temples, Midsea Books, Malta 2002; Pessina Andrea, Vella Nicholas C. (a cura di) 2012 - Luigi Maria Ugolini, "Malta. Origini della civiltà mediterranea. Malta. Origins of Mediterranean Civilization" A re-edition with a Foreword and Introduction by Andrea Pessina and Nicholas Vella. Translation of the edition of 1934 by Louis J. Scerri. Midsea Books, Malta.

3 Carlo Ceschi, Architettura dei templi megalitici di Malta, Roma, fratelli Palombi Editori, 1939 4 La parte applicativa è stata sviluppata attraverso la collaborazione con la società ABC s.a.s. di Firenze e la società Leica Geosystem s.r.l. e con diverse istituzioni maltesi (Ministry for Gozo, Heritage Malta – Authority concerns oneself in the archaeological sites, Restoration Unit – Ministry for resources and Infrastructure concerns oneself in preservation and valuation of cultural heritage) all’interno del Programma maltese 2004- 2007 dei Fondi Strutturali nelle linee che riguardano la documentazione dei Templi megalitici delle isole di Malta e Gozo.

5 Le misure topografiche sono state eseguite con una stazione totale elettronica Leica TPS 700.

6 La scelta di questo laser scanner è stata dettata dal periodo in cui è stato fatto il rilievo (2005-2006) e dalla possibilità di basculare lo strumento anche per riprese da carrello elevatore necessarie soprattutto nel sito di Ggantija. Lo strumento è in grado di lavorare fino ad una distanza di 100 m (consigliato 1-50 m) con un campo di vista di 40° sia in orizzontale, sia in verticale, dotato di una precisione di presa del singolo punto piuttosto elevata, 6 mm da 1.5-50 m di campo; lo spot size resta inferiore ai 6 mm fino a 50 m. La velocità di scansione è di 1 colonna al secondo per colonne di 1000 punti, 2 colonne al secondo per colonne di 200 punti; 0.25 mm è il minimo spazio tra i punti sia verticalmente sia orizzontalmente, mentre riga e colonna di scansione hanno un massimo rispettivamente di 2000 e 1000 punti.

7 Lo scanner messo a disposizione è stato un Leica HDS 3000. Questo strumento è in grado di lavorare fino ad una distanza di 100 m con un campo di vista di 360° in orizzontale e 270° in verticale, dotato di una precisione di presa del singolo punto piuttosto elevata, 6 mm da 0 a 50 m di campo; lo spot size resta inferiore ai 6 mm fino a 50 m. La velocità di scansione è di 1800 punti al secondo in ottimali condizioni, con un’acquisizione di una colonna al secondo per 5.000 punti.

8 I formati compatibili sono 3D Studio Max *.3ds, SketchUp *.skp, VRML and GeoVRML *.wrl, OpenFlight *.flt, and COLLADA *.dae 9 INSPIRE is a European Directive that creates a territorial information infrastructure in the European Community. The Item Description of each feature class contains a number of fields which must be filled in and confirmed in order to allocate basic information to the layer, and include information such as origin of the data, the name of the person who creates them, the name of the person who processes the same, descriptions and keywords, georeferencing data etc..., all this may be important when creating a territorial data infrastructure in terms of exchanging data at a European level (Baratin et al., 2014).

tendo di visualizzare immediatamente tutti i risultati prodotti in maniera molto più realistica (Fig.9). È possibile inserire nel progetto in 3D anche il modello ottenuto dalla nuvola di punti, trasformando il file tridimensionale in multipatch8 a patto che sia correttamente georeferenziato e che si tenga conto anche del peso del file.

Un ulteriore passo è consistito nell’attribuzione dei metadati, che sono stati inseriti secondo lo standard definito dalla direttiva INSPIRE per poter essere scambiati tra le varie istituzioni coinvolte nel progetto9.

Bibliografia Baratin, L., Bertozzi S. e Moretti E. (2016). Le trasformazioni della città di Urbino durante il periodo dei Montefeltro: tecniche innovative per lo studio delle trasformazioni urbane. In: Processi di analisi per strategie di valorizzazione dei paesaggi urbani. I luoghi storici tra conservazione e innovazione. Atti del convegno Roma, 29 Gennaio 2016. A cura di Gerardo Maria Cennamo. Ermes. Servizi editoriali integrati S.r.l., Ariccia (RM), Gennaio 2016, pp. 105-115. ISBN 978–88–6975–094-6.

Baratin L., Bertozzi S. and Moretti E. (2015). GIS intelligence for a cutting-edge management of 3D Cities. Proceedings. Digital Heritage – International Congress 2015. Granada, Spain, 28 Settembre – 2 Ottobre 2015.

Baratin, L., Bertozzi, S. and Moretti, E. (2015). The Geomorphological transformations of the City of Urbino: the design of the city analysed with GIS tools. SCIRES it, SCIentific RESearch and In-formation Technology. Issue 1, Vol 5: 41-60. e‐ISSN 2239‐4303, DOI 10.2423/i22394303v5n1pp41 © CASPUR-­‐CIBER Publishing, http://caspur-­‐ciberpublishing.it Bertozzi, S. e Moretti, E. (2015). Gestione integrata dei rilievi del Portico di San Francesco ad Urbino. In: Baratin L, Acierno M, Muratore O. Strumenti e Metodi per la Conservazione e la Valorizzazione dei Beni Culturali. Ancona, IL GABBIANO S.r.l., pp. 114 – 121. ISBN: 978‐88‐905347‐7‐5.

Bertozzi, S., Baratin, L. and Moretti E. (2014). Cultural Heritage: restituzione reale di prospetti e piante in ArcScene. In: Atti della 15 Conferenza Italiana Utenti ESRI. Roma, Auditorium del Massimo, 09-10 Aprile 2014. Supplemento a GEOMEDIA, vol. 2-2014, ISSN: 1128-8132 Baratin L., Peloso D. (2009). Archivi digitali 3D per la gestione di siti archeologici: i templi megalitici di Malta in Atti della 13° Conferenza Nazionale ASITA, Bari, p.243-248 ISBN 9788890313226.

Caiaffa E. (2011). ECDL GIS. La Rappresentazione Cartografica e i fondamenti del GIS. McGraw-Hill. ISBN:978-88-386-6762-6.

Abstract

Many megalithic structures are to be found on the islands of Malta and Gozo, and they have been declared a world heritage by the UNESCO. They have undergone detailed archaeological investigation, begun in past centuries and still going on. This led the Maltese institutions to launch a campaign, in 2004, to document, safeguard and promote these important signs of a past civilization.

The results of a vast operation involving surveying and data processing, followed by integration into the GIS system, are presented here. They start from historical and archaeological documentation, comprehension of the territorial context of the megalithic structures, topographic survey campaigns and laser scanning of 5 temples with all the delicate and complex post-processing operations, proceeding to data management with GIS systems. Archaeological studies often interface with various tools developed by new technologies, and it is therefore important to understand how they can interact among each other and what are the main issues which can arise in moving among systems in order to reply in the best way to the need to safeguard and promote this heritage.

Parole

chiave

RILEVAMENTO; GIS; MODELLAZIONE 3D; ARCHEOLOGIA; LASER SCANNER

Autore

Laura Baratin, Professore associato, laura.baratin@uniurb.it Sara Bertozzi, Assegnista di ricerca, sara.bertozzi@uniurb.it Elvio Moretti , Ricercatore, elvio.moretti@uniurb.it Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo”, Dipartimento di Scienze Pure e Applicate, Scuola di Conservazione e Restauro

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Tecnologie per i Beni Culturali

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Georadar

tra archeologia

ed investigazioni forensi di Pier Matteo Baone, Carlotta Ferrara

Come uno dei principali metodi di indagine

Fig. 1 - Esemplificazione di come la stessa anomalia (in questo caso una struttura muraria) può essere visualizzata in tre modi differenti: un radargramma o stratigrafia del sottosuolo (in alto, a sinistra), una mappa (o planimetria) a differente profondità nel sottosuolo (al centro) ed una ricostruzione 3D (in basso, a destra) acquisite con il georadar.

geofisica non distruttiva possa essere impiegato per scoprire quali misteri, antichi e moderni, si celano nel sottosuolo aiutando, allo stesso modo ma in ambiti diversi, archeologi e forze di polizia.

N

el corso degli anni, lo studio delle metodologie di diagnostica e di conservazione nel campo dei beni culturali ha permesso di applicare materie prettamente ‘scientifiche’ a materie di norma considerate ‘umanistiche’. Le sperimentazioni maturate hanno portato alla consapevolezza di quanto siano necessarie le basi scientifiche per la risoluzione di problemi conservativi e per le indagini preventive su materiali di elevato pregio storico-artisticoarcheologico.

Il patrimonio culturale, in genere, sia esso artistico o archeologico, è soggetto all’inesorabile legge del degrado che lo avvia costantemente verso un punto di non ritorno, o meglio verso la perdita della ‘leggibilità del manufatto’ e verso, quindi, la non fruibilità dell’opera stessa.

Nello specifico i beni archeologici giacciono nel sottosuolo per molti anni grazie ad un sottile equilibrio che si instaura tra l’opera e il terreno che la preserva.

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Tecnologie per i Beni Culturali Le ricognizioni di scavo nascono empiricamente dall’impulso di trovare testimonianze della presenza di persone, città o popoli antichi, e dalla voglia di studiarne il comportamento attraverso la lettura dei resti archeologici. La ricerca su campo è l’espressione dell’archeologia ed è il risultato di un “romantico entusiasmo per un idoleggiato e sempre un po’ misterioso passato, al quale accostarsi con l’avventura dell’esplorazione” (Bianchi Bandinelli 1976).

Fin dal Rinascimento non esisteva una metodologia di scavo delineata e organizzata a dare il miglior risultato di catalogazione e di studio; piuttosto i reperti venivano spesso riusati e conservati al di fuori del loro contesto storico.

Nei primi decenni del XIX secolo la scienza iniziò ad avere consapevolezza del valore dell’antichità in quanto tale e, proprio per questo valore, mise appunto il metodo di scavo stratigrafico dominato da un principio semplice ed essenziale: nella struttura stratigrafica è racchiusa la quarta dimensione, il tempo. La sovrapposizione degli strati permette di leggere il trascorrere del tempo giacché propone una successione ordinata delle vicende di un sito che ne costituisce la storia. Il pioniere di questo metodo fu Pitt Rivers, un generale che si dedicò alla ricerca archeologica tramite la ricognizione e la documentazione grafica e fotografica, ma la vera codifica dei principi dello scavo arrivò da parte di Edward Harris (Harris 1983). L’indagine stratigrafica ha rappresentato per l’archeologia la conquista più importante in quanto ha reso possibile ricostruire la storia dell’uomo attraverso l’osservazione delle testimonianze nel loro contesto di deposizione (Carandini 1981).

La stratigrafia archeologica sostanzialmente segue il principio scientifico-geologico di formazione delle rocce sedimentarie dove, gli agenti naturali, quali erosione e deposizione, determinano la sovrapposizione di vari elementi su rocce e terreni a ciclo continuo, così come l’uomo ha fatto tramite interventi artificiali sull’ambiente (Goldberg & Macphail 2009).

Ma cosa determina la necessità di iniziare un’indagine archeologica? Per un archeologo è essenziale impostare uno scavo in base alle varie fonti storiche sulla zona da investigare, ossia individuare un presunto luogo tramite lo studio critico e incrociato di tutte le informazioni rilevabili sul luogo stesso, siano esse storiche o legate a rinvenimenti più o meno casuali; ciò, tuttavia, richiede tempo e spesso comporta un margine d’errore piuttosto ampio. Da molti anni ormai, le ricognizioni preliminari allo scavo, sono affiancate dall’uso di tecnologie specifiche quali prospezioni geofisiche ed analisi di fotografie aeree/satellitari per permettere una valutazione preventiva di un sito con maggior precisione (Renfrew & Bahn 2009).

L’interesse principale, nel campo degli studi combinati geofisica/archeologia, si è rivolto, in particolare, alla metodologia geofisica nota come georadar (o, con il termine anglofono, Ground Penetrating/Probing Radar – GPR). Questa tecnologia si è ormai affermata come una delle migliori e più versatili applicazioni geofisiche non solo in campo archeologico, ma anche di diagnostica dei beni culturali (Barone & Ferrara 2014).

La geofisica forense tratta la localizzazione e la mappatura di oggetti, corpi o cavità, di varia natura e dimensioni, obliterati sottoterra o sott’acqua, utilizzando strumenti propri della geofisica, per fini giudiziari. Proprio il georadar risulta peculiare anche nell’ambito delle investigazioni forensi sulla scena del crimine (Barone & Di Maggio 2016).

Generalmente, anomalie delle variazioni dei parametri fisici possono risultare potenzialmente interpretabili come generate da materiali “estranei” sepolti. Con tale tecnica è quindi possibile individuare e delimitare precisamente il luogo di occultamento del target in questione, fino anche a

17 riconoscere prove di occupazione umana o scavo del suolo, sia recente che a distanza di anni. Inoltre, così come in campo archeologico, ancor di più in questo campo, il georadar ha il potenziale di indagare rapidamente, in modo non invasivo, aree estese dove si è cercato di obliterare nel sottosuolo una sepoltura clandestina o, in generale, un target forense.

Il georadar non è solo efficace per la ricerca e la localizzazione di armi o fusti metallici, sepolture e bunker, elementi particolarmente “visibili” e distinguibili dal contesto più o meno omogeneo di sepoltura od occultamento, ma è anche molto utile per individuare aree con elevati tassi di inquinamento chimico, dove i contaminanti immessi nel terreno ne alterano le proprietà fisiche in funzione della loro concentrazione e distribuzione geometrica. Un discorso similare può essere fatto anche per le sepolture umane in quanto i corpi in decomposizione rilasciano liquami facilmente identificabili dalle tecniche geofisiche in quanto alterano le proprietà chimico-fisiche del terreno circostante (Barone et al. 2016).

Ovviamente, come per il campo archeologico, ma anche ogni altra disciplina nel campo delle geoscienze, le indagini con il georadar devono essere condotte da personale esperto, a conoscenza non solo dei principi fisici ma anche delle nozioni adatte al tipo di indagine da eseguire.

L’approccio geofisico richiede, dunque, specializzazione ed esperienza. Infatti la messa a punto degli strumenti, la conoscenza e la comprensione dei sottosuoli dell’area da indagare, la capacità di elaborazione e di interpretazione dei dati raccolti sono elementi fondamentali per la riuscita della campagna geofisica. I metodi geofisici sono molto sensibili a piccoli cambiamenti nelle proprietà del materiale della terra, mantenendo comunque un’alta risoluzione nel risultato.

I dati sul campo vengono acquisiti attraverso una serie di misure effettuate secondo profili regolari e tra loro paralleli seguendo una maglia molto fitta preventivamente stabilita, legati alle dimensioni del bersaglio da individuare. Una volta completate le misure il geofisico elabora le informazioni tramite appositi software e dall’analisi di queste sarà in grado di produrre una mappa delle anomalie geofisiche rilevate (Barone et al 2015a).

Il corretto uso di tali metodi richiede, però, una chiarezza terminologica che eviti ogni ambiguità nella definizione della tecnica investigativa sia in campo archeologico che forense. Per questo motivo, di seguito, dopo una parte teorica, si illustreranno le potenzialità di tale tecnica riportando alcuni esempi pratici in siti archeologici ed in scene del crimine (Barone et al 2015b).

IL GEORADAR Il georadar (noto in campo internazionale con il termine anglosassone di Ground Penetrating o Probing Radar – GPR), operativamente, consiste nell’invio nel terreno di impulsi elettromagnetici ad alta frequenza (10-3000 MHz) e nella misura del tempo impiegato dal segnale emesso dall’antenna trasmittente a ritornare a quella ricevente, dopo essere stato riflesso e/o diffratto da eventuali discontinuità presenti nel materiale investigato. Il tempo di andata e ritorno (TWT), espresso in nanosecondi – ns, permette di misurare la distanza in tempi tra le antenne ed il “bersaglio”; tale distanza può essere trasformata in profondità (metri) nel sottosuolo qualora si possa misurare la velocità di propagazione degli impulsi nel mezzo investigato (Annan 2005).

L’attenuazione di questi impulsi nel sottosuolo è correlata a due elementi: la presenza di umidità nel terreno e la frequenza scelta. Per quanto riguarda la presenza di umidità, un livello elevato di acqua nel terreno può rischiare di non

far penetrare (o penetrare solo parzialmente) il segnale elettromagnetico, rendendo il terreno molto conduttivo.

La scelta della frequenza da utilizzare dipende dal fatto che il trasmettitore è collegato ad un’antenna (Tx) che produce un impulso elettromagnetico molto breve (dell’ordine di 1 – 10 ns). La durata dell’impulso prescelto è, a sua volta, legata alla frequenza dell’antenna utilizzata ed alla risoluzione verticale richiesta, ovvero la capacità di distinguere fra due strati o oggetti vicini tra di loro. In altre parole, più è alta la frequenza dell’antenna, più corto è l’impulso, il che si traduce in una bassa penetrazione del segnale (poiché l’attenuazione dipende anche dalla frequenza) ma in una più elevata risoluzione verticale (Jol 2009).

La strumentazione GPR si presenta con due possibili configurazioni: la cosiddetta configurazione bistatica, nella quale l’antenna trasmittente è fisicamente separata da quella ricevente; e la configurazione monostatica nella quale l’antenna trasmittente e ricevente coincidono.

La rappresentazione grafica dei dati georadar è un passo fondamentale per la comprensione e l’interpretazione dei risultati. Tali risultati riportano radargrammi (o stratigrafie) del sottosuolo in scala di grigi ed i moderni software permettono una risoluzione visiva ed una definizione molto alte. Inoltre, se le acquisizioni hanno previsto profili paralleli all’interno di un grigliato, si possono ottenere e, quindi, visualizzare mappe (ovvero planimetrie) della zona investigata che rappresentano, a varie profondità, non solo le geometrie degli oggetti sepolti ma anche le dimensioni, utilizzando normalmente un algoritmo di inviluppo medio, noto anche come average envelope amplitude (Persico 2014) (Fig. 1).

Per interpretare correttamente un radargramma, è necessario sapere come la sezione è stata acquisita. L’impulso trasmesso dall’antenna radar non si propaga nel terreno o nel materiale in maniera puntuale come un laser, bensì si comporta come un cosiddetto cono di radiazione, “illuminando” il bersaglio sepolto anche prima di trovarsi perpendicolarmente al di sopra del target stesso (come una lampada accesa nel buio di una stanza). Il diametro di questo cono aumenta all’aumentare della profondità d’indagine del segnale georadar. Inoltre, le sue dimensioni dipendono anche dalle condizioni della superficie di acquisizione e dalla frequenza delle antenne impiegate (per esempio, alte frequenze restringono il diametro del cono) (Fig. 2).

La presenza nel sottosuolo di un vuoto o di un qualsiasi oggetto più o meno puntuale produce una caratteristica risposta elettromagnetica: l’iperbole di diffrazione. L’anomalia iperbolica deriva dalla riflessione del punto-sorgente (target sepolto) e si verifica, come abbiamo visto, perché l’energia è emessa sotto forma di cono che ‘illumina’ una porzione più ampia del target stesso. Di conseguenza, il segnale viene riflesso non solo dal bersaglio direttamente perpendicolare al di sotto delle antenne, ma anche poco prima e poco dopo, grazie anche alla trasmissione di onde oblique. Solo l’apice dell’iperbole corrisponde alla posizione reale della sorgente (Annan 2005) (Fig. 3).

La risoluzione massima orizzontale è circa l’impronta (footprint) del cono di radiazione (o area di illuminazione). Il tempo di andata e ritorno del segnale, e di conseguenza la stima delle profondità, può essere calcolato mediante la cosiddetta calibrazione delle code iperboliche derivanti da una anomalia. Importante sottolineare, però, che è possibile determinare la profondità di un target solo se la velocità di penetrazione del segnale nel materiale o nei materiali è noto.

Con l’eccezione dei materiali conduttori sepolti (ad esempio, il metallo, che ha un’alta conducibilità e pemittività magnetica), le onde elettromagnetiche passano attraverso

Fig. 2 - L’antenna trasmittente (Tx) emette un segnale che non viaggia verticalmente in profondità come un laser, ma crea un cono di radiazione che ‘illumina’ il target e si riflette all’antenna ricevente (Rx). A destra, l’analogia con un cono di illuminazione, a solo scopo esemplificativo.

il target sepolto continuando la loro penetrazione e producendo differenti riflessioni a differenti profondità. In alcuni casi, tale effetto permette di stimare non solo la profondità della parte superiore (top) dell’oggetto, ma anche le sue dimensioni verticali (ad esempio, in presenza di un tunnel sotterraneo, è possibile individuare non solo il top del tunnel, ma anche il fondo dello stesso) (Daniels 2004).

QUANDO IL GEORADAR RISOLVE ENIGMI ANTICHI E MODERNI Il georadar è un metodo che ben si adatta a diversi tipi di indagine in molteplici settori sia per la sua versatilità, sia per la sua maneggevolezza che per la sua rapidità di esecuzione. Tra le varie applicazioni del GPR, si riscontra l’utilizzo in molteplici campi dell’ingegneria civile, della geologia, delle scienze ambientali, forensi, agricole e forestali (Persico 2014).

Lo sviluppo negli ultimi decenni di tale tecnica ne ha permesso un uso proficuo anche in ambito di beni culturali con particolare riguardo all’archeologia – indagini preventive, pianificazioni di scavi, etc. –, ed alla diagnostica di edifici antichi per il miglioramento della loro protezione, conservazione e monitoraggio. Inoltre, il vantaggio di poter ottenere una risposta in termini di immagine del sottosuolo in tempo reale è la chiave vincente in questo determinato ambito.

Per questo sono numerosi i target archeologici sepolti che possono essere individuati dal georadar. I tre più importanti e rilevanti sono sicuramente le strutture murarie, le strade e le sepolture.

Il primo di questi – le strutture murarie – sono evidentemen-

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Fig. 4 - A sinistra è possibile notare come il radargramma e la mappa mettano ben in evidenza la presenza di un muro ad angolo retto alla profondità di circa 1.25m (evidenziato in giallo); in alto, la posizione del muro (giallo tratteggiato) sulla superficie di acquisizione.

Fig. 3 - L’iperbole di diffrazione, visibile in questa figura, deriva dalla riflessione del target intercettato. È da notare come solo l’apice dell’iperbole individua la corretta posizione dell’oggetto sepolto.

Fig. 9 - Esempio di storytelling con la metopa di Perseo e la Medusa da Selinunte.

te cruciali se si ricercano insediamenti e si vuole ricostruire la frequentazione di un paesaggio antico. La capacità risolutiva del GPR permette non solo di riportare in pianta con corretta orientazione tali strutture (siano esse parzialmente o interamente conservate), ma anche e soprattutto ricostruire, grazie alle mappe a differenti profondità, una cronologia relativa delle diverse unità murarie che si sono eventualmente succedute in un’area. In figura 4, per esempio, è evidente come tale metodologia geofisica definisca con estrema precisone geometria e localizzazione nello spazio di un muro ad angolo retto di un edificio paleocristiano (V secolo d.C. circa).

La seconda tipologia archeologica sepolta molto diffusa nelle interpretazioni georadar è l’individuazione delle antiche strade sepolte. In particolare, le strade basolate costruite dai Romani avevano una struttura ben precisa e pressoché identica. Elementi fondamentali, però, erano i cosiddetti umbones ed il dorsum (o pavimentum), essi erano costituiti da basoli posti rispettivamente in verticale ed orizzontale.

Tale conformazione, una volta obliterata dal tempo e dal suolo, risulta di facile determinazione mediante indagine GPR. Infatti, come si evince in figura 5, il radargramma ci dà una serie di informazioni non solo in merito all’orientamento del profilo perpendicolarmente alla strada sepolta, ma anche, e soprattutto, alle caratteristiche intrinseche del target sepolto stesso che ci permettono di interpretarlo come una strada romana. Difatti, i due eventi iperbolici presenti a destra e a sinistra della riflessione sub-orizzontale sono chiaramente riconducibili agli umbones ed al dorsum della strada sepolta. Ciò che, poi, rende la prospezione georadar molto peculiare è la possibilità di avere un’ottima risoluzione ed una elevata precisione nel determinare la profondità del bersaglio individuato nel sottosuolo.

Lo studio delle capacità del georadar non solo di individuare ma anche di definire in maniera univoca la presenza di sepolture non ancora riportate alla luce è un altro aspetto da non sottovalutare in ambito archeologico, ma non solo.

Come la figura 5, anche la figura 6 mostra come il radargramma mette in evidenza l’esistenza nel sottosuolo di un’anomalia perpendicolare al piano di acquisizione dati, che presenta due elementi caratteristici di ogni sepoltura: il taglio della fossa ed il riempimento. Il taglio è un’operazione che una volta effettuata rimane indelebile nel tempo poiché va ad alterare in maniera decisiva e permanente la stratigrafia e le caratteristiche chimico-fisiche del terreno.

Il riempimento, dal canto suo, svolge un ruolo fondamentale, in quanto, porta con sé una serie di informazioni che vanno dalla diversa compattazione del suolo alla presenza di materiali organici e inorganici all’interno.

È importante sottolineare come la capacità risolutiva di individuare sepolture in ambito archeologico abbia ancora più importanza se viene traslata in un contesto di indagini forensi moderne. Le investigazioni scientifiche sulla scena del crimine, infatti, hanno portato alla ribalta le doti del georadar per la localizzazione e l’individuazione di persone scomparse e sepolte nel terreno e non solo.

Ma come può un esperto geofisico capire, analizzare ed interpretare un’anomalia come una possibile sepoltura clandestina? Se così vogliamo, il georadar, in tempo reale, ottiene una risposta elettromagnetica che si configura come quanto mostrato in figura 6. Ovviamente ogni caso ed ogni

Fig. 5 - Le anomalie visibili sul radargramma (in alto) mostrano, ad una profondità di circa 0.35m, come le due iperboli (in rosso) ed il riflettore orizzontale (in giallo) possano essere facilmente correlate agli umbones (in rosso) ed al dorsum (in giallo) tipici della struttura della strada basolata romana (in basso).

terreno ha le sue caratteristiche, ma generalmente la presenza di un evento iperbolico, un riflettore orizzontale ed un altro evento iperbolico è indice di uno scasso, un “taglio” effettuato nel terreno e successivamente riempito, segno indelebile e duraturo nel tempo anche a distanza di secoli (l’archeologia ce lo insegna). Tale taglio è ben evidente al georadar grazie alla differenza di proprietà chimico-fisiche e di compattezza tra il materiale circostante, il taglio ed il riempimento (sia esso eseguito con lo stesso tipo di materiale o con uno differente). Questa anomalia, quindi, è l’anomalia per eccellenza, sempre presente in qualsiasi caso di sepolture clandestine, siano esse per seppellire corpi, armi, fusti o qualsiasi altro materiale, ed ogni bravo geofisico dovrebbe saper distinguerla nelle proprie prospezioni.

Recentemente, inoltre, tale metodo è stato testato per capire con quanta accuratezza potesse risolvere un oggetto, anche di piccole dimensioni, sepolto nel sottosuolo. La figura 7 mostra i risultati a seguito di un’indagine di investigazione scientifica alla ricerca di una pistola obliterata clandestinamente a poca profondità nel terreno. Si nota come, nonostante l’oggetto fosse di piccole dimensioni, la risposta finale in termini di radargramma e mappa di profondità, permetta non solo la chiara localizzazione dell’oggetto, ma anche la sua geometria.

In conclusione, sia che il georadar venga utilizzato per scopi ‘culturali’ che per scopi ‘forensi’, sicuramente è importante sottolineare come solo una corretta, esauriente ed esaustiva conoscenza della metodologia porta ad un’interpretazione ragionevole di ciò che si trova nel sottosuolo, svelando misteri ed enigmi, antichi e moderni, in tempo reale ed in maniera assolutamente non invasiva, non distruttiva e soprattutto rapida ed efficiente.

Fig. 6 - Nel radargramma si può vedere come le frecce gialle indichino iperboli legate al taglio effettuato nel suolo per ricavare la sepoltura; mentre la freccia rossa indica il riflettore orizzontale – il riempimento successivo al taglio e ciò che rimane del corpo, con caratteristiche chimico-fisiche diverse dal terreno circostante.

Fig. 7 - Il radargramma (a sinistra) e la mappa di profondità (a destra) mostrano chiaramente come il georadar abbia individuato la presenza di una pistola sepolta a circa 0.40m di profondità nel suolo. In particolare, se il radargramma mostra sia le anomalie esterne legate al taglio nel suolo per effettuare lo scavo (evidenziato dalle frecce), sia il riempimento costituito dal terreno di riporto e dalla pistola, la mappa di profondità, invece, permette una buona approssimazione della forma della pistola stessa.

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Renfrew C. & Bahn P. (2009) Archeologia. Teoria, Metodi e Pratica, Bologna: Zanichelli.

Abstract

Destructive tests are no longer a suitable tool for investigations of archeological and cultural heritage monuments. Geophysical surveying like GPR (Ground Penetrating Radar) may represent the only effective and non-destructive technique for recovering and understanding archeological data, pursuing archaeological research and caring for cultural heritage sites. During recent years, the same geophysical approach helps also law enforcement. Progressively it has acquired credibility in the field of non-destructive shallow subsurface forensic investigations. The major benefits of this geophysical technique are the real-time visualization of the data acquired and the quick data acquisition.

Parole

chiave

Georadar; archeologia; scienze forensi; investigazioni

Autore

Pier Matteo Barone p.barone@aur.edu

Archaeology and Classics Program, The American University Roselli, 4 – 00153 Roma, Italia

of

Rome, Via P.

Carlotta Ferrara carlottaferrara@gmail.com

CREA-RPS, Via

della

Navicella, 2 – 00184 Roma, Italia

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DOCUMENTAZIONE

Un

modello informativo parametrico

per il Test

Duomo

di

e sperimentazioni

Milano di Francesca Lo Furno, Federica Pietrucci, Cinzia Tommasi, Alessandro Mandelli

Negli ultimi anni, la ricerca nel campo della modellazione dei Beni Culturali ha raggiunto risultati sorprendenti, in termini di fedele ricostruzione di forme, garanzia di metricità e resa (texture). La nuova frontiera della ricerca vuole sperimentare se e come questi modelli tridimensionali si possano impiegare Fig. 1 - Elementi architettonici modellati.

con tecnologie Building Information Modelling (BIM), analogamente a quanto già si fa per il progetto delle nuove costruzioni.

N

el caso del costruito esistente, la gestione dell’edificio come “modello informativo” presenta numerose difficoltà legate all’elaborazione dei dati di rilievo, alla successiva modellazione e all’inserimento delle informazioni, tutte criticità che rendono complesso il procedimento di restituzione di edifici esistenti.

Nel caso studio qui presentato, relativo al Duomo di Milano, si è cercato di elaborare un metodo di lavoro che analizzasse tutti i punti di forza e di debolezza delle fasi necessarie all’ottenimento di una modellazione “reality-based”, caratterizzata non solo da una corretta rappresentazione metrica dell’oggetto, ma anche da una corretta georeferenziazione delle informazioni di supporto alle attività conoscitive e di manutenzione che si svolgono sul monumento.

Proprio per questo motivo si è scelto di fare una serie di test utilizzando la metodologia BIM, che permette di inserire e gestire dati geometrici, fisici, meccanici e materici, oltre ad informazioni, disegni, fotografie ecc.; tale metodologia può dunque rappresentare un valido supporto tecnico, pratico e organizzativo per operazioni di conservazione continue nel tempo, come quelle a cui è sottoposto il Duomo di Milano.

Si è scelto di rilevare e modellare una porzione della Cattedrale con caratteristiche specifiche sia ai fini del rilievo architettonico, quindi un’area con spazi e forme diverse che garantissero un test efficace dei metodi di rilievo, sia dal punto di vista della modellazione, per la presenza di forme aventi le tipiche caratteristiche dei Beni Culturali, quali complessità, unicità e/o ripetibilità e variazione della texture.

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Tecnologie per i Beni Culturali RILIEVO E MODELLAZIONE Una volta fissata la scala di restituzione, pari a 1:50, la prima parte della ricerca ha riguardato l’individuazione della strumentazione di rilievo architettonico più idonea: si è optato per un approccio multi-sensore che ha previsto l’impiego di laser scanner, fotogrammetria e misure dirette in modo integrato, soprattutto a causa della complessità dell’oggetto da rilevare, caratterizzato da spazi ristretti e ostacoli quali palchi e ponteggi.

Nello specifico, le operazioni di rilievo si sono concentrate sulle coperture nord ed est del Duomo di Milano e sulle sordine del tetto nord, ovvero quegli ambienti situati tra l’estradosso delle volte e le coperture.

Una volta terminate le operazioni di rilievo in situ, sono stati elaborati i dati, sotto forma di nuvole di punti, che sono serviti come input per la generazione di un modello parametrico. Sono state confrontate due differenti modalità di modellazione: quella basata sull’impiego di NURBS e quella parametrica ad oggetti BIM, utilizzando i software Rhinoceros e Revit, in modo da poter valutare quale delle due rispondesse meglio alle esigenze del caso studio e agli obiettivi prefissati. La modellazione accurata e geometricamente corretta della porzione di Cattedrale in esame ha richiesto una conoscenza approfondita e complessiva del manufatto; per questa ragione è stato individuato un abaco di elementi, da modellare con entrambi i software. In questa prima fase di modellazione è importante capire che, data la presenza di elementi diversi, ma che presentano forme simili, è necessario trovare una metodologia che permetta di modellare un elemento “tipo” per poi poterlo adattare a tutti gli altri della stessa famiglia. È stato possibile ottenere, con entrambi i software, il modello completo della porzione di copertura. Il modello rappresenta complessivamente l’oggetto ed è diviso nei conci costruttivi che lo costituiscono (fig. 2).

La modellazione “diretta” di Rhinoceros ha permesso di elaborare i dati di rilievo ed ottenere un modello diviso in blocchi, così come nella realtà, ma senza la possibilità di modificare i parametri intrinseci dei singoli elementi che lo costituiscono: questo è dovuto alla metodologia di lavoro dello specifico software, che permette di ottenere modelli caratterizzati da un elevato grado di accuratezza e precisione, ma non di “parametrizzare” gli elementi, rendendo quindi necessario ridisegnarli uno ad uno a partire dai dati di rilievo.

Per cercare di risolvere la mancata “parametrizzazione” degli elementi simili, si è ricorso al plug-in Grasshopper, che permette di ovviare al problema della ripetibilità delle parti, rendendo la fase di costruzione del modello interessante e competitiva in termini di tempo necessario. Tuttavia, una volta ottenuto il modello completo, non è possibile attribuire informazioni di nessun tipo agli elementi. La modellazione della medesima area di interesse è stata eseguita anche con il software Revit; il modello ottenuto risulta costituito da elementi costruttivi complessi (parametrizzati), ma anche da elementi unici e più complessi non ripetibili, tra cui vi sono elementi “free-form”. Il processo di parametrizzazione degli elementi ricorsivi con questo software si è articolato in diversi passaggi: a partire dai dati di rilievo è stato possibile progettare e modellare gli elementi ripetibili, a cui sono stati attribuiti dei vincoli in base a dimensioni fisse e variabili. La parametrizzazione di elementi di notevole complessità (ad esempio le falconature), ha implicato una loro divisione in più parti, le quali sono state parametrizzate singolarmente ed infine unite in un’unica famiglia importabile, attraverso il processo di nidificazione.

Terminate le operazioni, è stato possibile inserire nel mo-

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Fig. 2 - Tetto nord del Duomo di Milano modellato con: a. Revit, b. Rhinoceros.

dello le famiglie (caricabili nell’editor di progetto di Revit) attribuendo di volta in volta i valori corretti ai parametri variabili, in modo da farle coincidere con la nuvola di punti. Gli elementi non parametrizzabili sono stati modellati direttamente nell’editor di progetto, mentre gli oggetti “free-form” sono stati modellati tramite mesh e poi importati in forma decimata.

A parità di tempistiche di modellazione, Revit ha permesso di arricchire successivamente il modello con le informazioni a supporto del progetto di conservazione, condivisibili da più figure professionali appartenenti a diversi ambiti disciplinari.

Il modello, realizzato con Revit, è stato utilizzato per eseguire un test di simulazione di intervento di manutenzione sulla porzione di tetto nord. Sono state redatte delle mappe del degrado (“Raccomandazioni NorMaL - 1/88. Alterazioni macroscopiche dei materiali lapidei: lessico” CNR-ICR, 1990, Roma), individuando gli elementi costruttivi soggetti a fenomeni di degrado distinti in base al materiale e alla tipologia/aggressività dei fenomeni.

Servendosi dei dati raccolti nel corso del rilievo dello stato di conservazione si è proceduto con l’arricchimento del modello geometrico dello stato di fatto, inserendo nel database le nuove informazioni ricavate: a ciascun concio sono stati attribuiti dei dati specifici riguardanti i risultati delle indagini diagnostiche e gli interventi (pulitura, sostituzione, tassellazione ecc.) necessari o già effettuati.

In particolare, è stato possibile inserire una serie di informazioni quali codice dell’elemento, fotografia, link, note, costi ecc., per tipologie di elementi. Ai singoli conci, invece, sono state attribuite tre categorie di informazioni specifiche: una fotografia, un contrassegno, ovvero un codice specifico che permette di identificare l’elemento nell’intero modello, e un commento, contenente una breve descri-

Fig. 3 - Elementi “free-form” all’interno del modello.

zione degli interventi effettuati su di esso e in quale data.

Per gestire la temporalità del modello ci si è serviti della funzione “Fasi di Lavoro”, che permette di indicare e registrare per ciascun elemento una fase di creazione, corrispondente al momento in cui l’elemento è stato inserito nel modello, e una fase di demolizione, corrispondente all’eventuale momento in cui esso è stato sostituito. Nel caso specifico, sono state create due nuove fasi di lavoro: la prima fase è stata denominata “Rilievo 2015” ed identifica lo stato di fatto, mentre la seconda fase, denominata “Intervento 2016”, rappresenta il momento in cui gli interventi previsti verranno o sono stati messi in atto. È stato possibile estrapolare e riportare in forma tabellare i dati numerici o qualitativi (quantità, volumi, superfici, informazioni ecc.) contenuti nel modello informativo attraverso la creazione di Abachi, che permettono di computare in maniera immediata le quantità di elementi presenti e di gestire le informazioni riferite all’intero ciclo di vita dell’elemento preso in esame.

Questo approccio al progetto permette di gestire in anticipo le possibili criticità logistiche ed esecutive, attraverso una valutazione preventiva rispetto alla messa in opera, in favore di una maggior sicurezza ed efficienza del cantiere. Al fine di permettere lo scambio bi-direzionale e l’aggiornamento di dati tra Revit ed Excel è stata utilizzata un’applicazione per Revit denominata ScheduleSync, che permette non solo di esportare direttamente dei file in formato “.xlsx”, evitando quindi il passaggio attraverso il formato “.txt”, ma anche di reimportare in Revit tali file modificati, al fine di aggiornare automaticamente il database informativo del modello. Questo modo di procedere può rivelarsi particolarmente utile in quanto permette alle figure professionali legate al progetto di gestire i lavori di loro competenza attraverso un programma come Excel, che richiede capacità meno specialistiche rispetto al procedimento in Revit.

CONLCUSIONI L’aspetto più importante di questo lavoro di ricerca, oltre all’individuazione di un approccio che sia funzionale all’applicazione di modelli informativi ai Beni Culturali, è quello della scelta delle metodologie di restituzione e modellazione da impiegare, la quale non è univoca, ma deve essere compiuta in base al caso studio in oggetto e alle necessità che ogni manufatto archeologico/architettonico presenta.

In questo caso era necessario impostare un workflow che comprendesse delle attività di rilievo multi-sensore e la cre-

azione di un modello tridimensionale completo, che potesse essere di supporto alle attività di manutenzione ordinaria e straordinaria alle quali il monumento è quotidianamente sottoposto.

I risultati hanno evidenziato molteplici vantaggi nel passaggio da un metodo di progettazione tradizionale all’utilizzo del BIM per i Beni Culturali: si è riscontrato un risparmio di tempo sia nella modellazione che nell’aggiornamento del database, oltre ad un miglioramento nel coordinamento interdisciplinare tra le figure professionali coinvolte nel progetto. La modellazione è stata velocizzata grazie alla possibilità di parametrizzare elementi ricorsivi e di apportare delle modifiche al modello in qualsiasi momento, attraverso la variazione di formule o di parametri e facendo in modo che gli altri elementi modellati, posti in relazione strutturale e costruttiva rispetto a quelli modificati, si adattassero di conseguenza. Dunque il dispendio di energia iniziale, necessario alla costruzione di un modello parametrico corretto, completo ed efficace è stato giustificato dal notevole risparmio di tempo a posteriori nell’aggiornamento del modello e del relativo database informativo.

In conclusione, la modellazione parametrica applicata al patrimonio costruito è in grado di offrire un interessante supporto tecnico nella pianificazione dei progetti di conservazione e dei piani di manutenzione attraverso il controllo delle fasi realizzative. Per sostenere l’utilizzo dei processi BIM nel campo dei BC è necessario incentivare un cambiamento metodologico, didattico ed organizzativo che permetta di superare definitivamente il tradizionale modo di lavorare.

Fig. 4 - Esempi di alcune informazioni contenute nel database assegnate a ciascun singolo elemento del modello.

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NOTA Il lavoro qui presentato riassume l’attività svolta da Federica Pietrucci e Francesca Lo Furno durante la preparazione della tesi di laurea intitolata “BIM e Beni Culturali. Un modello informativo parametrico per il Duomo di Milano”, relatore Prof.ssa Cristiana Achille, correlatore Arch. Alessandro Mandelli, Politecnico di Milano Scuola di Architettura Urbanistica Ingegneria delle Costruzioni, corso di laurea magistrale Progetto e Tutela del Patrimonio Costruito, a.a.

2015-16.

RINGRAZIAMENTI Si ringrazia la Veneranda Fabbrica del Duomo, in particolare il Direttore della Fabbrica, Ing. Francesco Canali, il Geom.

Massimiliano Regis, il Geom. Francesco Aquilano e il personale tutto.

Bibliografia

Abstract

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Nowadays, with the spread of the BIM technology in the Cultural Heritage field, it is important to find, case by case, a method that permits to manage the archeological and architectural artifacts considering their personal needs.

In this case, the project focuses on a portion of the roofs of the Milan Cathedral, chosen for the complexity and richness in shapes of the components, which leads to difficult survey operations. The target was to experience complex methods of multi-sensor and multi-scale data acquisition and to build an infographic three-dimensional reality-based model in order to help and manage the conservation activities of the building. The complexity of the Cathedral’s late gothic style represents a hard challenge for the application of the innovative surveying methods and for modelling with a BIM-oriented software.

For this reason, the experiment was made with two different modelling methods (one is object-oriented modelling BIM and the other is based on the use of NURBS surfaces), in order to find the differences between the two, in terms of managing the survey data, modelling, accuracy of the model, time required to create it and typology of data that they are able to visualize and insert.

The result of this work is an example of methodological approach that can enhance the widespread application of this innovative technology for restoration or maintenance activities of built heritage.

Parole

chiave

Data acquisition; multi-sensor survey; multi-scale; reality-based model; modeling test; BIM; NURBS; conservation; management

Autore

Francesca Lo Furno, francesca_lofurno@libero.it Federica Pietrucci, pietrucci.fd@gmail.com Cinzia Tommasi, cinzia.tommasi@polimi.it Alessandro Mandelli, alessandro.mandelli@polimi.it 3D SURVEY GROUP www.sitech-3dsurvey.polimi.it

DOCUMENTAZIONE

Archeologia Strumenti GIS

dei paesaggi e approcci cognitivi

e sistemi teorici di analisi spaziale a confronto

con documentazione archeologica di antico stampo di Marco Anzalone, Daniele Alaimo Un'analisi spaziale del territorio circostante la città di Morgantina dall’Età del Bronzo fino al IV secolo d.C., ed è mosso anzitutto dalla carenza di informazioni su un territorio così ricco di storia e di evidenze archeologiche poco o per nulla indagate.

Fig. 1 – I siti catalogati su DTM del Barrington e foto satellitare.

L

a ricerca è caratterizzata dal tentativo di uso di strumenti GIS e di sistemi teorici di analisi spaziale, adottati usualmente dalle scienze geografiche moderne, per un tentativo di ricostruire la geografia antica, disponendo di una documentazione archeologica tanto carente quanto antiquata: il nostro intento non è quello predittivo ma la verifica dei risultati e della fattibilità di un simile approccio di fronte ad un record archeologico lacunoso e assolutamente non sistematico.

STRUMENTI UTILIZZATI E RACCOLTA DEI DATI Come punto di partenza abbiamo provveduto a raccogliere dati alfanumerici e grafici al fine di compilare un DBMS in MS Access ideato e creato precedentemente dal Prof.

Emanuele Brienza e in parte riprogettato ai fini della nostra ricerca. Grazie ai dati provenienti dall’Atlas of the Greek and Roman World del Barrington e dal Piano Territoriale Paesistico Regionale siamo riusciti ad identificare 223 siti all’interno di un’area delimitata da Enna a Nord-Ovest, Sophiana a Sud-Ovest, Lentini a Sud-Est e Paternò a Nord-Est. Tali siti sono stati classificati in: centri principali; centri secondari; insediamenti di entità minore; resti di strutture con materiale sporadico; necropoli; fattorie; cave; luoghi di culto. Per l’epoca romana abbiamo inserito anche acquedotti; ponti; ville; stationes e mansiones. Per le informazioni sui siti stessi oltre alle fonti già citate ci siamo serviti dei Morgantina Studies (Bell 1981;Buttrey et alii 1989; Cuomo di Caprio 1992; Leighton 1993; Lyons 1996; Stone 2014) e dei vari articoli confluiti nell’American Journal of Archaeology (all’interno dei quali si trovano i risultati ottenuti dalla Missione Archeologica Americana dell’Università di Princeton iniziati nel 1955)1, nonché della rivista Kokalos2 ed altre pubblicazioni grazie alle quali abbiamo arricchito la do-

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cumentazione grafica con l’inserimento nel database di planimetrie, piante, fotografie e quant’altro. Purtroppo, le varie informazioni provenienti dai siti sono risultate spesso insufficienti, poiché mancano pubblicazioni definitive degli scavi e nel migliore dei casi si dispone solo di pubblicazioni preliminari. A questi dati si aggiungono le informazioni desunte dal Piano Territoriale Paesistico Regionale della Sicilia3, ove nella zona sono riportati anche i risultati, pressoché inediti del Morgantina Survey (Thomson 2002).

Per quanto riguarda invece la piattaforma GIS ci siamo serviti del software ArcGis 10.2 della ESRI, in cui abbiamo inserito come base per il nostro lavoro il DTM del Barrington (Cfr. Fig. 1) ove ogni pixel presenta non soltanto le coordinate x e y, ma anche l’elevazione: il sistema di riferimento (sisteFig. 2 – I siti catalogati su tavolette storiche IGM e su foto satellitare ma di coordinate proiettate) è il WGS84, con datum geografico Monte Mario Italy 2,mentre ad un pixel corrisponde un’area quadrata di 20x20m .

Sono poi state introdotte all’interno del GIS le tavole del- tuttora percorribili; questo perché ancora oggi, come in la Carta Tecnica Regionale Siciliana, realizzate in formato passato, spesso si scelgono vie che tengano conto dell’anvettoriale in scala 1:10.000 e riferite al sistema naziona- damento naturale del terreno. Certo in presenza di interle Gauss-Boaga; da queste sono state estrapolate diverse venti antropici contemporanei come ponti, gallerie, lavori carte tematiche, tra cui una che comprendesse solo le in- di sbancamento e bacini artificiali, è impossibile postulare formazioni altimetriche, una in grado di dare informazioni la presenza di percorsi antichi, che tranne casi eccezionali, circa l’idrografia, due ancora di utilizzo del suolo (mettono aggiravano gli ostacoli naturali (Cfr. Fig. 4). infatti in evidenza il costruito antropico, nonché la vegeta- Una volta raccolte tutte le informazioni si è passati alla rezione e le colture attualmente presenti nella zona) ed una alizzazione delle mappe di periodo. Per far ciò è risultato necessario interrogare il software tramite delle query in che mostrasse la viabilità moderna (Cfr. Fig. 3).

Per il posizionamento dei siti sono state inserite anche le linguaggio SQL, al fine di selezionare solo i siti di un dato tavole IGM (fogli N.268 e269 in formato raster, con datum periodo; questa la struttura della query: SELECT FID FROM geografico ED50); tali tavolette sono state georeferenzia- SITIDBASE link WHERE Inizioper is < > 0 AND WHERE Iniziote rispetto alle suddette tavole della CTR; realizzate nel per is < = n AND WHERE Fineper is > = n, dove n è il valore 1940 e aggiornate nel 1966, oltre a fornirci l’indicazione numerico indice di un determinato periodo (es. Il numero 1 dei siti e dei toponimi sono state particolarmente utili per sul database indica il periodo del bronzo antico); ciò ha reso comprendere come fosse il territorio prima dei grandi stra- possibile differenziare i siti per la loro funzione e cronolovolgimenti strutturali ed infrastrutturali avvenuti negli anni gia5 (Cfr. Fig. 5). successivi, come ad esempio la costruzione dell’autostrada Palermo-Catania; ritraggono quindi una situazione poco industrializzata, quasi anteguerra, configurandosi come un vero layer storico-cartografico (Cfr. Fig. 2).

ANALISI ED ELABORAZIONE DEI DATI Un GIS in cui si fosse tenuto conto soltanto dei siti sarebbe stato tuttavia incompleto; abbiamo ritenuto necessario tener conto della viabilità antica fra gli insediamenti nei vari periodi; si è quindi utilizzata inizialmente la viabilità supposta dal Barrington e da altri autori come l’Uggeri. Tali fonti, congiunte all’osservazione ed all’analisi dell’immagine satellitare e della geomorfologia del territorio, hanno permesso di ipotizzare una nuova fitta rete di comunicazione, rispettando i principi della less cost analysis: spesso si è voluto supporre un percorso non dissimile da quello delineato da vie

Fig. 3 – I siti catalogati su layers ricavati da CTR

e ulteriormente filtrati dalla nostra applicazione.

In un secondo tempo abbiamo utilizzato la funzione buffer, ricreando per ciascun sito un’area ellissoidale di rispetto con un raggio di 5 km.

Nella creazione di buffers per ciascuno di questi siti, se vicini tra loro, le aree di insediamento finiscono inevitabilmente con il sovrapporsi; il risultato è quindi qualcosa di poco leggibile e altrettanto poco interpretabile.

Per ovviare al problema è bastato tener conto dell’intersezione dei poligoni di Thiessen con i buffers; la funzione intersect del software utilizzato ha quindi permesso di rendere visibili entrambi i layers; la funzione dissolve infine ha eliminato tutti gli elementi di disturbo; il risultato è quindi un’immagine in cui le aree dei siti risultano ben delineate (Cfr. Fig. 6).

Fig. 4 – Mappa complessiva delle cronologie e delle strade ipotizzate.

All’interno dei vari layers cronologici sono successivamente stati differenziati i siti di primo livello fondamentali per la successiva realizzazione dei poligoni di thiessen e di buffer zones (Cambi 2011).

Il sistema teorico di Alfred H. Thiessen si è rivelato in questo caso molto utile per comprendere quali fossero i confini ideali del territorio di ciascun sito; che questo corrispondesse o meno alla realtà dei fatti è proprio ciò che abbiamo cercato di comprendere.

E’ stato necessario uno sforzo interpretativo nella definizione di un layer per ciascun periodo storico contenente solo i siti principali, ossia quelli che si presentavano come insediamenti o insediamenti con necropoli, al fine di riuscire a comprendere quali potessero esser posti su uno stesso piano. Teoricamente infatti queste operazioni debbono svolgersi su elementi di pari livello: data l’incompletezza delle informazioni archeologiche pregresse non era possibile conoscere esattamente l’estensione di tali insediamenti, abbiamo provato quindi a dare loro una migliore definizione avvalendoci dei dati raccolti che sono stati analizzati

RISULTATI La realizzazione del GIS ha portato quindi ad un ampliamento delle prospettive di indagine, riuscendo a ricollegare fra loro situazioni apparentemente molto lontane; la possibilità di scandagliare il territorio tramite questo “grandangolo” ha permesso di trarre ipotesi circa le dinamiche insediamentali del circondario di Morgantina, nonché sulla fitta rete viaria che avrebbe dovuto, idealmente, collegare un numero consistente di siti nei diversi periodi.

Per quanto concerne una fase di transizione tra l'Età del rame finale e del Bronzo antico, i siti sono attestati prevalentemente presso località di media altitudine, sintomo dell’assenza di particolari minacce; al contrario nelle più recente fase castellucciana gran parte dei villaggi preferisce stanziarsi su siti d’altura per esigenze difensive. L’area di Morgantina evidenziata dall’analisi spaziale in questa fase, risulta troppo ampia e fa ipotizzare la presenza di altri siti: ad uno sono forse riferibili i resti poco indagati presso Contrada Scoppina; un altro nucleo abitativo è ipotizzabile lungo la via che collegava, in via congetturale, Cozzo Matrice e Contrada Cuba Muglia. Appare certo che le acque del Gornalunga, così come la cava di selce e ossidiana presso Masseria Mendola Sottano, fossero già in età del Bronzo sotto il controllo della futura Morgantina.

Questo controllo rimarrà inalterato anche in età del ferro (lo dimostrano anche le analisi chimiche dei manufatti inerenti a questo periodo, che sembrerebbero ricondurre ad un utilizzo delle argille formatesi nelle rive del corso d’acqua (Bruno 1998), nonostante il forte restringimento del territorio a favore di nuovi insediamenti d’altura: trattasi forse di nuove fondazioni autoctone stimolate dell’arrivo delle popolazioni italiche. In taluni casi la vicinanza fa ipotizzare l’esistenza di insediamenti minori aventi un rapporto sussidiario con la futura Morgantina.

28 Fig. 5 – Mappa di periodo (età arcaica) e della relativa viabilità ipotizzata.

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Per l’età arcaica è stato possibile differenziare più chiaramente i siti principali dai secondari, facilitando non poco la lettura dei processi insediamentali; appartengono ai primi tutti quelli che iniziano ad assumere le sembianze di vere e proprie città, o comunque di centri fortificati. Tale cambiamento è legato all’arrivo dei Greci in Sicilia, e proprio al periodo arcaico sarebbero da ricondurre i resti della cittadella di Serra Orlando a Morgantina; le strutture in pietra attesterebbero inoltre un utilizzo, già in questa fase, della cava di pietra dell’odierna Masseria Giresi.

Lo scenario muta completamente in età Classica e nel primo ellenismo e sembra corrispondere a quanto tramandato dalle fonti storiche; in seguito alla distruzione di Ducezio ed alla Fig. 6 – Età arcaica, buffer analysis e poligoni di Thiessen per la disposizione degli insediamenti ricostruzione della Città grazie a Timoleonte, il sito sembra aver ampliato molto i propri confini, complice il decadimento di alcuni centri limitrofi. Sul lato opposto la probabile via di comunicazione che doveva condurre ad Assoro rappresentava il cade nell’influenza della Villa del Casale di Piazza Armerina confine occidentale della chora di Morgantina mentre lungo e, in minima parte, nella mansio Capitoniana, confermando la strada il coevo centro satellite di Collina della Moneta il processo di antropizzazione delle campagne interne. poteva svolgere una funzione di controllo.

Il confine sud-est era molto probabilmente delimitato dal CONCLUSIONI corso del fiume Pietrarossa. La crescita della città è rifles- Questo lavoro oltre a farci comprendere i processi necessari so di un incremento della produzione economica, della ric- ad una ricostruzione digitale del territorio antico attraverso chezza e del commercio che essa instaura con le altre co- i sistemi informativi geografici, ci ha fornito l’occasione di munità sia della Sicilia che di tutto il Mediterraneo. sperimentare differenti soluzioni: al fine di ricreare una reConseguenza della conquista romana e della peste del 212 altà non più percepibile abbiamo combinato le funzioni del a.C. fu la distruzione e lo spopolamento di alcune città del- buffer e dei poligoni di Thiessen per una maggiore comprenla Sicilia, tra cui Morgantina che sembra venire totalmente sione del territorio nelle sue diverse fasi storiche, cercando abbandonata attorno al 50 d.C. di ricreare gli ipotetici confini delle chorai e i rapporti che Nonostante ciò si continua a produrre grano, come docu- i siti stabilivano tra loro. mentato dalla presenza della fattoria di Casalgismondo La vera sfida è stato il dover rielaborare una documentazioSottano, inclusa dalla nostra analisi spaziale per questo ne pregressa raccolta in maniera tradizionale attraverso dei periodo nel territorio di Morgantina. Il sito di Centuripe, sistemi informatici ben più moderni; qui indispensabile è riinvece, così come documentato dalle fonti storiche ed ar- sultata la capacità dell’archeologo nel comprendere i limiti cheologiche, accresce proprio ora la sua importanza perché di tradizione e innovazione, cercando il miglior approccio favorito dalla politica di Roma: potremmo ipotizzare quindi possibile per una loro coesistenza. che alcuni proprietari terrieri centuripini abbiano occupato parte del territorio di Morgantina, in particolar modo con la costruzione di una villa in località Ventrelli. Nel periodo costantiniano, infine, grazie ad un processo di dispersione verso la campagna già iniziato in età imperiale, la presenza di siti urbani diventa più rada a favore di ville legate al latifondo: Centuripe perde la sua importanza mentre l’area di Morgantina, così come si deduce dall’analisi spaziale, ri-

Note

1 Si vedano gli articoli dell’American Journal of Archaeology dal n.61 del 1957 al n.83 del 1979 2 Si vedano le riviste del Kokalos dal Vol.I del 1955 al Vol.XLVII-XLVIII Tomo II del 2009 3 http://www.regione.sicilia.it/beniculturali/dirbenicult/bca/ptpr/lineeguida.htm 4 http://awmc.unc.edu/awmc/map_data/ 5 Quest’ultima suddivisa in: età del Bronzo, età del Ferro, età Arcaica, età Classica-primo Ellenismo, età Repubblicana, età Imperiale ed età Costantiniana.

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Abstract

The study focuses on Morgantina and the surrounding area, from the Bronze Age until the fourth century A.D., a study motivated by lack information about an area so rich in history and archaeological evidences, not all investigated.

The research is characterized by the attempt to use GIS tools and theoretical systems of spatial analysis, usually adopted by modern geographical science; instruments that we tried to use for an ancient geography’s reconstruction, having a so lacking and antiquated archaeological documentation: our intent it’s not predictive, but it’s a verification of the results of this approach opposite to an incomplete and messy archaeological record.

Parole

chiave

archeologia del paesaggio;

GIS; territorio

Autore

Marco Anzalone marcotag92@live.it

Daniele Alaimo alaimo.daniele@libero.it

We're designing the future of cultural heritage Modelli di fruizione per il patrimonio culturale Heritage Content System. Web. Mobile. Virtual Reality.

SMART30 CULTURAL HERITAGE

www.heritage-srl.it

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Tecnologie per i Beni Culturali

Tecnologie per i Beni Culturali

La documentazione dei complessi monumentali, l'uso delle immagini nel campo del visibile e del non visibile, dati tematici che documentano patologie, materiali, degrado, rischio, repliche digitali e formazione connessa tra gli argomenti chiave del convegno.

Il convegno in lingua inglese tratterà i seguenti temi:

Un particolare momento di incontro a Firenze tra Geomatica e Restauro A Firenze nel mese di maggio 2017 avrà luogo la prima conferenza internazionale dedicata al necessario dialogo tra rilevatori e conservatori, tra geomatica e restauro. GeoRes2017 con il tema Conservation of Cultural Heritage in the Digital Era sta raccogliendo esperti da tutto il mondo che si riuniranno in una tre giorni di intenso scambio.

Non solo 3D Con mille visitatori, 80 relatori, 28 sponsor e 19 patrocini, si è chiuso TECHNOLOGY for ALL 2016, cominciato nella splendida cornice dell’Area di Massenzio sulla Via Appia Antica a Roma e svoltosi nelle due giornate seguenti negli spazi articolati e nelle sale dell’Auditorium della Biblioteca Nazionale Centrale (BNCR). Tanti i risultati raggiunti ed i dati rilevati nel corso delle attività sul campo.

Nello stile anche fieristico ed istituzionale del Forum allargato alla cittadinanza e dedicato all’innovazione, ha promosso con convegni, dibattiti, incontri e discussioni aperte, un’interattività tra produttori, esperti, studiosi, ricercatori, studenti, curiosi ed operatori, disposti al confronto negli organismi conferenzieri ed espositivi che hanno aderito all’iniziativa, strumentale ad un vero e proprio campus di formazione con decine di ‘workshops’. Un festival tanto mirato alla crescita dell'arte mediatica di precisione, quanto all’espansione degli applicativi nel mondo del lavoro, nell’ambiente dei più grandi giacimenti della cultura precipuamente italiana nel mondo.

Tra l’altro è da rilevare una scoperta interessante, per molti di noi che non ne conoscevano a fondo la bellezza: l’area di Massenzio è appena a ridosso della visitatissima Tomba di Cecilia Metella lungo la Via Appia Antica, che vi rientra, nei cui pressi sono state realizzate le dimostrazioni di tecnologie di ripresa anche aerea di approfondimento della sua estensione e nel duplice contatto degli utenti e del pubblico di una diretta documentaria. Risultanze che non si sono esaurite nella mera dimostrazione dei dati acquisiti, ma anche di un loro assemblaggio conservativo.

Tra queste citiamo il modello 3D a nuvola di

GeoRes2017 1st International Conference on “Geomatics and Restoration: Conservation of Cultural Heritage in the Digital Era” * http://geores2017.geomaticaeconservazione.it/ 1_Documentation of monumental complexes 2_The use of digital images in visible and not-visible ranges 3_Thematic data documenting pathologies, materials, decay, data georeferencing 4_Risk and resilience

punti del Mausoleo di Romolo, la presa aerofotogrammetrica del Circo di Massenzio ed altre opere circostanti, il Laser Scanner dell’intero sviluppo del Circo, effettuato a piedi, camminando con uno zainetto, la ricezione visuale delle Torri dei ‘Carceres’ in Realtà virtuale, le analisi geodinamiche per l’archeologia, che hanno rivelato aspetti invisibili del sottosuolo dell’area e l’istituzione di punti di riferimento GNSS per futuri rilievi topografici, spettacolari anche per i visitatori casualmente intervenuti.

Le tecnologie di acquisizione e riproduzione 3D non sono state pertanto le sole a guidare le dimostrazioni: la modalità di acquisizione tridimensionale degli oggetti, non più spettante alla sola fotogrammetria, è uno dei temi portanti, ma non il solo. Prodotti derivati da questa tipologia di rilievo di punti dotati delle coordinate x, y, z, hanno potuto mostrare importanti geometrie dell’Emiciclo dei Mercati di Traiano, rilevato sempre in 3D nella scorsa edizione del TECHNOLOGY for ALL 2015, per il quale approfondite analisi matematiche sono state portate a conclusione, proprio nell’occasione della manifestazione, nell’anno successivo.

Sono state realizzate analisi colorimetriche su graffiti e affreschi, le cui risultanze sono oggetto di analisi che si protrarranno, analisi con magnetometria e tomografia elettrica per analizzare il sottosuolo e le fondazioni, in corso di valutazione.

Una grande mole di materiali e dati rilevati, che potranno essere analizzati da studiosi e ricercatori nel corso del tempo, ma non solo, in quanto uno dei risultati più interessanti è proprio quello di avvicinare a tali attività i giovani, che attualmente non siano al corrente delle tecnologie impiegate nelle attività cui si preparano.

AGORÀ

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5_HBIM for management and maintenance 6_Digital and physical replicas – augmented reality, virtual restoration 7_Education: courses, workshops, summer schools…. developing new professional skills 8_The relationship between recording and design processing 9_Communication ADDITIONAL EVENT – Preliminary Young Researcher Workshop (19-21March) It is devoted to establish a first contact between geomatics and restorers, to discuss and to interchange ideas about Cultural Heritage documentation.

Fonte: Organizing Commitee, Grazia Tucci http://geores2017.geomaticaeconservazione.it/

Citerei l’esempio delle tecnologie ben conosciute ed utilizzate in settori economicamente trainanti, quali quelle finalizzate alla scoperta di risorse minerarie nel sottosuolo, che hanno subito prove, sperimentazioni ed ergonomie tali da essere proponibili anche in settori a basso reddito (apparente), come quello dei beni culturali.

Ciò che ne è scaturito è anche la possibilità di inaugurare un metodo nuovo di esposizione e mostra di strumentazioni, tecnologie, metodi e procedimenti a ciclicità periodica, che si integrino in una esperienza pratica immersiva, finalizzata a superare il fascino momentaneo, con un banco di prova di effettiva acquisizione e gestione dei dati, verificata nella procedibilità.

Con TECHNOLOGY for ALL molti produttori hanno dimostrato le innegabili capacità delle strumentazioni sperimentate, mentre altri hanno migliorato le tabelle di marcia e di affinamento della qualità dei loro prodotti.

L’innovazione nasce così, sui tests di campo, sulle innumerevoli prove ripetute non solo nei laboratori industriali e nella casistica degli imprevisti di percorso: la realtà, è fin troppo ovvio, è fatta d’immaginazione.

Fonte: mediaGEO

AGORÀ Biotecnologie microbiche per strategie di Conservazione e di Restauro sostenibili L’ENEA, all’interno dei suoi centri di ricerca, ha sviluppato prodotti, tecniche, procedure e servizi per offrire soluzioni a diverse problematiche di restauro, dalla diagnosi del biodeterioramento a problemi di pulitura e consolidamento di opere d’arte.

Si tratta di metodologie innovative, che presentano indubbi vantaggi in termini di selettività dell’intervento, sicurezza per l’opera d’arte, assenza di tossicità, basso costo e ridotto impatto ambientale. Offrono pertanto un valido strumento per la transizione verso un mercato di prodotti sostenibili, di origine naturale e privi di tossicità.

L’ENEA offre servizi avanzati per soluzioni biotecnologiche in grado di dare risposte ad esigenze specifiche dei restauratori per problemi di difficile soluzione.

L’applicazione delle tecniche ENEA di biorestauro per biopulitura è già in corso su opere di grande rilievo ad esempio all’interno dei Musei Vaticani e di Palazzo Farnese a Roma; inoltre il progetto «biorestauro» dell’Agenzia ha vinto il Premio Smart Communities, SMAU-Bologna 2015.

L’utilizzo di biotecnologie microbiche per la pulitura attraverso i microrganismi capaci di rimuovere depositi di varia natura è una delle metodologie con maggiori potenzialità.

All’interno del Laboratorio ENEA di Biogeochimica ambientale è stata sviluppata una collezione di microrganismi denominata “ENEA-Lilith”, costituita ad oggi da circa 600 ceppi ambientali, spontanei e non patogeni. Per la biopulitura i microrganismi vengono immobilizzati in matrici diverse al fine di realizzare impacchi “su misura” (micro-pack) che non lascino residui sull’opera dopo il trattamento. Applicazioni di biorestauro sono state eseguite con successo da ENEA su porzioni delle logge affrescate della Casina Farnese sul Palatino, nella Galleria dei Carracci a Palazzo Farnese, presso i Musei e i Giardini Vaticani. Altre collaborazioni riguardano il Centro Conservazione e Restauro La Venaria Reale, l’Istituto Superiore per la Conservazione e il Restauro, la Domus Aurea, la Galleria Nazionale di Arte Moderna.

Diversi studi hanno evidenziato la difficoltà di definire in modo esauriente la complessità delle comunità microbiche sulle superfici monumentali e nel riconoscere, tra gli organismi colonizzatori, i biodeteriogeni responsabili dell’innesco del processo di degrado. Da qui l’impor-

#myFERDINANDEUM una app per visitare un museo anche come curatori della propria mostra Il Ferdinandeum, Museo Regionale Tirolese che presenta un viaggio artistico nella storia tirolese dalla preistoria, passando per l’epoca romana e il primo Medioevo fino ad arrivare all’età moderna, ha avviato una applicazione con la quale è

possibile esplorare la collezione esposta, ma anche provare l’ebrezza di esserne curatori. #myFERDINANDEUM tiene conto del fatto che il pubblico di oggi, ha sempre più voglia di plasmare attivamente la sua visita museale. L’applicazione si può caricare sul proprio tablet o su un iPad, che si ottiene in loco gratuitamente, e fornisce approfondite informazioni sulla dislocazione delle sale museali anche con visualizzazioni 3D che consentono di vedere la mostra da punti diversi.

Con questa applicazione, chi è interessato può anche creare uno spazio personale nel museo.

Può avviare giochi per bambini o raccogliere i visitatori durante il loro tour davanti agli oggetti museali che li interessano e organizzarli secondo i propri crite-

ri impostati nella app. E’ possibile creare in questo modo per ogni gruppo la "propria mostra" da fruire insieme. È possibile combinare scienza e arte, considerare la modernità dominata dalla barocca o dare un grande spazio all’amore.

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ArcheomaticA N°4 dicembre 2016

tanza di individuare trattamenti efficaci che siano duraturi nel tempo, poco invasivi e ambientalmente più compatibili rispetto ai biocidi commerciali a largo spettro, che generano resistenze e diventano inefficaci.

Una diagnosi precoce ed accurata è quindi un fattore chiave per l’attuazione di una strategia di conservazione adeguata, poiché fornisce una base ragionevole per lo sviluppo di protocolli di monitoraggio e per la prevenzione del danno. L’insieme delle tecniche biotecnologiche permette di ottenere una diagnosi approfondita del biodeterioramento e di stabilire se l’alterazione sia ascrivibile ad uno o più microrganismi isolati e di individuare, quindi, trattamenti selettivi.

Fonte: ENEA

Andando poi all’indirizzo web myFERDINANDEUM.tiroler-landesmuseen.at i visitatori hanno l'opportunità di mostrare ancora una volta la loro esibizione "selfcurata". #myFERDINANDEUM funziona al tempo stesso anche come una guida audio classica, che è disponibile in inglese, tedesco e italiano. #myFERDINANDEUM è disponibile come download nel Google Play Store e nell’iTunes Store.

Fonte: Fluxguide http://www.fluxguide. com/website/en/home

Tecnologie per i Beni Culturali Culturali

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proseguirà lo stretto rapporto di collaborazione con tutti gli ordini professionali a livello nazionale.

Il Comune di Ferrara sarà come sempre parte attiva del Salone, sia con uno spazio espositivo, sia collaborando alla realizzazione di FERRARA APERTA PER RESTAURO. Inoltre, insieme al Segretariato Regionale per l’Emilia-Romagna diretto dalla Dr.ssa Magrini, presenterà il progetto per la valorizzazione delle Delizie delle Corti Estensi, inserite nei territori di Ferrara, Modena e Garfagnana.

Quali novità per Restauro Musei 2017 Dal 22 al 24 marzo 2017 torna, nella storica sede di Ferrara, l’incantevole scenario di Restauro-Musei - Salone dell’Economia, della Conservazione, delle Tecnologie e della Valorizzazione dei Beni Culturali e Ambientali che aprirà le porte al pubblico per la sua XXIV edizione.

Tre giornate di esposizioni, convegni, eventi e mostre, nell’intento di promuovere il patrimonio culturale e ambientale sotto tutti gli aspetti. Anche questa edizione conferma la veste cucita insieme al MiBACT - Ministero dei Beni e delle Attività Culturali e del Turismo, partner storico della manifestazione, il quale ha individuato nel Salone la giusta cornice per rappresentare il Sistema Museale Italiano in tutta la sua interezza e complessità, e ha collaborato all’introduzione del nuovo evento dedicato alle realtà museali a partire dalla scorsa edizione.

RESTAURO-MUSEI 2016 ha riscosso una serie di risultati eccezionali dai quali ripartire per il rafforzamento e l’ampliamento del Salone 2017, il quale si riconferma come la prima e più accreditata manifestazione dedicata ai beni culturali e ambientali.

Le Novità Anche questa edizione 2017 vedrà l’ingresso gratuito al Salone, nella prospettiva di offrire a chiunque la possibilità di fruire liberamente della cultura e così permettere ad una pla-

tea sempre più numerosa e variegata di avvicinarsi al nostro Patrimonio Culturale. Un’ulteriore conferma del fatto che il Salone ferrarese continua a rinnovare di anno in anno lo spirito che lo contraddistingue, in relazione alle nuove direttive ministeriali, ma anche per incontrare le esigenze del pubblico.

Dopo il successo raggiunto lo scorso anno dai visori in 3D, che integrano realtà virtuale e realtà aumentata lungo il percorso di visite storiche e archeologiche, la XXIV edizione dedicherà maggiore spazio alle nuove tecnologie, per esaminare le novità e gli sviluppi per una fruizione più completa, interattiva e affascinante dei luoghi culturali.

Verrà allestita per la prima volta un’area per ospitare le startup provenienti dal mondo dell’industria creativa, i cui rappresentanti avranno la possibilità di proporre nuove idee, utili alle tematiche inerenti il restauro, a partire dalla tecnologia e dalla creatività. Con la collaborazione di Palma Costi, Assessore della Regione EmiliaRomagna alle attività produttive, piano energetico, economia verde e ricostruzione post-sisma, e l’Università di Ferrara nella persona di Marcello Balzani si approfondirà la questione urbanistica dal punto di vista tecnologico per lo sviluppo e per una migliore fruibilità dei territori regionali.

RESTAURO-MUSEI vedrà la presenza dei trenta direttori dei principali musei italiani. Inoltre, la nuova edizione

Due mostre di merchandising Ad ampliare il focus sui musei e le loro eccellenze, saranno due mostre dedicate a un progetto straordinario iniziato lo scorso anno, che vede protagonista il grande mercato del merchandising di alto livello, settore nuovo e in fase evolutiva nel panorama museale italiano.

Le due esposizioni intendono creare le opportunità di sviluppo per le imprese artigianali e nuovi dialoghi tra musei e aziende, chiamati a rappresentare i principali luoghi turistici italiani con gadget museali di qualità, ideati e prodotti dai più grandi designer italiani. Sarà esibita un’ampia selezione di oggetti, accostati da numerosi materiali, come metalli preziosi, ceramica, materie comuni quali il legno, materiali contemporanei come il plexiglass, nonché da svariate tecniche di lavoro legate alle tante tradizioni artigiane del nostro Paese.

Dunque, tante novità e opportunità in questa edizione 2017, che si ripromette di parlare a tutti coloro che a vario titolo parteciperanno a questo imperdibile appuntamento, nell’intento di dare sempre più luce e importanza al settore della Cultura, il quale rappresenta una componente imprescindibile della fisionomia del nostro Paese, in grado di rilanciare le basi dell’intera economia italiana.

Ingresso gratuito previa registrazione obbligatoria (scheda da stampare, compilare e consegnare all'ingresso della manifestazione) Fonte: Restauro Musei

RIVELAZIONI

Potenzialità dei nuovi sistemi indossabili per la scansione 3D Una

sperimentazione del

presso il

Pegasus B ackpack

Palazzo Ducale

di

di

L eica G eosystems

M odena

di Cristina Castagnetti, Francesco Mancini, Riccardo Rivola, Paolo Rossi, Simone Oppici, Valentina Albano, Marco Formentini

Fig. 1 - Facciata del Palazzo Ducale di Modena.

In questo articolo viene presentato un case study che pone a confronto le metodologie di rilievo “tradizionali” con i nuovi sistemi indossabili per la scansione 3D.

N

ell’ultimo ventennio, i sistemi laser a scansione hanno rappresentano una delle principali novità nell’ambito delle metodologie del rilevamento tridimensionale.

La precisione e la grande produttività di questi strumenti ne hanno decretato il successo in molteplici applicazioni, dall’ingegneria all’architettura, dall’ambiente al mondo delle professioni. Oggi, a fianco dei sistemi più noti quali laser aerei, terrestri e mobili, è disponibile una nuova tipologia di sensori: i laser indossabili (wearable laser), particolarmente flessibili ed idonei alle operazioni di rilevamento in ambienti impegnativi quali cave, grotte, terreni sconnessi, cunicoli, tunnel e ovunque non sia possibile o proficuo stazionare con strumentazione tradizionale. La combinazione di sensori per il posizionamento, sistemi inerziali, fotocamere e profilometri laser permette la ricostruzione tridimensionale dell’ambiente circostante in qualsiasi situazione. In questo articolo si

mostra una delle prime sperimentazioni condotte con il Pegasus Backpack di Leica Geosystems presso la prestigiosa Accademia Militare di Modena, situata all’interno del Palazzo Ducale di Modena. Si discutono le modalità operative e i prodotti ottenuti sia in ambienti esterni sia interni. La valutazione delle prestazioni si conclude con una speditiva verifica delle prestazioni basata sul confronto dei risultati con quelli ottenuti tramite un rilevamento a scansione laser classico con strumentazione posta su treppiede.

RILEVAMENTO DI PORZIONI DEL PALAZZO DUCALE DI MODENA Nell’ambito di uno studio congiunto fra Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia e l’Accademia Militare di Modena sulle prestazioni offerte da sensori laser mobili, le prestazioni del Pegasus Backpack sono state verificate grazie ad un rilevamento di una vasta area del Palazzo Ducale di Modena (Figura 1). La prestigiosa residenza ospita l’Accademia, il più antico istituto di formazione militare per l’addestramento e la formazione degli ufficiali dell’Esercito Italiano e dell’Arma dei Carabinieri, nota anche per il diritto di primogenitura su tutti gli istituti formativi nel suo genere.

Il Palazzo Ducale (Biondi 1987; Corradini et al. 1999) è stato edificato a partire dal 1634 sul sito dell’antico castello estense ed ha ospitato tra il Seicento e l’Ottocento la sede della corte della stessa casata d’Este, prima di essere ceduto, con l’unità d’Italia, al Regio Esercito per la formazione dei giovani cadetti.

Per verificare le potenzialità di questa nuova classe di laser a scansione mobili nella ricostruzione tridimensionale degli ambienti è stato pianificato un progetto di rilevamento ad includere sia ambienti aperti sia spazi coperti ed interni al Palazzo Ducale. Il progetto di rilevamento ha incluso il Cortile d’Onore, il colonnato circostante e la via d’accesso al Museo Storico, anch’esso situato all’interno dell’istituto di formazione. Provenendo dal cortile d’onore, l’accesso al museo avviene tramite lo scalone d’onore e ciò ha permesso di valutare il funzionamento dei sensori deputati all’orientamento delle scansioni anche su un dislivello. Il Cortile d’Onore rappresenta un luogo di grande significato simbolico nella vita dell’Accademia: qui viene svolto il tradizionale evento del Ballo delle Debuttanti, la storica rievocazione della serata di gala in cui le giovani dame si apprestano, accompagnate dai cadetti, ad eseguire il debutto in società. Il Cortile d’Onore è anche caro agli allievi dell’istituto per essere lo stesso in cui viene prestato giuramento di fedeltà alla Repubblica Italiana.

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Tecnologie per i Beni Culturali CARATTERISTICHE STRUMENTALI DEL PEGASUS BACKPACK Unico nel suo genere, il Leica Pegasus Backpack (Figura 2 in alto a sinistra) implementa cinque fotocamere e due lidar profiler che, acquisendo 600˙000 punti al secondo, consentono la scansione degli ambienti circostanti in modalità dinamica, ovvero mentre l’operatore si muove in qualunque luogo accessibile (Leica Geosystems 2016).

La possibilità di acquisire e restituire dati in ambienti aperti e chiusi, quando il segnale del satellite risulta debole o inesistente, è garantito dall’uso integrato tra posizionamento GNSS (Global Navigation Satellite System) e piattaforma con accelerometro inerziale. Un minuto di scansione occupa 1 GB di memoria.

La maneggevolezza (12 kg di peso complessivo), l’ergonomia accuratamente progettata e le dimensioni del Pegasus BackPack lo rendono particolarmente adatto all’impiego in zone dove la mobilità degli operatori risulti limitata, o nei casi in cui risulti impossibile o rischioso stazionare secondo le modalità tradizionali del rilevamento. Si pensi ad esempio alle operazioni in tunnel, grotte, ambienti angusti, trincee e in moltissime applicazioni di tipo militare, dove il soldato può raccogliere informazioni su teatri operativi o documentare siti e strutture logistiche senza possedere, necessariamente, un’elevata competenza nelle tecniche di rilevamento.

La disposizione delle cinque fotocamere da 4 Mpixel consente di avere una visuale semi-sferica calibrata combinando immagini e nuvole di punti. Il sistema di mappatura è dotato di sensori di luminosità per il controllo automatico del bilanciamento delle tonalità delle immagini nonché di luci led per le applicazioni in cui le condizioni di visibilità siano deboli o insufficienti. Un’interessante caratteristica è rappresentata dalla gestione effettuata tramite tablet connesso allo strumento via cavo o wireless. L’interfaccia grafica permette di controllare tutte le impostazioni del dispositivo e fornisce, in tempo reale, la ricostruzione approssimata di quanto si sta acquisendo, incluse le immagini delle cinque fotocamere.

La possibilità di associare le geometrie rilevate dai profilometri laser durante il movimento è affidata alla tecnologia SLAM (Simultaneous Localization and Mapping) (Durrant-Whyte & Bailey 2006; Bailey & Durrant-Whyte 2006) che opera in sinergia con i sensori GNSS e IMU (Inertial Mapping Unit). Durante la fase di acquisizione vengono estratte features dallo spazio misurato le quali, riosservate più volte, consentono il loro riconoscimento ed il processo di aggiornamento della posizione degli oggetti.

L’operazione di rilevamento ha avuto una durata complessiva di soli 10 muniti, dopo una preliminare fase di inizializzazione del sistema da condurre all’esterno in presenza del segnale GNSS. In Figura 2 si riportano alcune immagini del rilievo effettuato ed in particolare la ricostruzione dell’intera area rilevata e dettagli relativi al cortile d’onore ed allo scalone d’onore.

ELABORAZIONE DEI DATI La restituzione delle nuvole di punti unite ai dati fotogrammetrici richiede un flusso di lavoro di postelaborazione dei dati acquisiti dai singoli sensori che si basa su una pluralità di software specifici: il primo, Inertial Explorer di NovaTel, viene utilizzato per la generazione della traiettoria, ovvero il percorso seguito dall’operatore; il secondo, Leica Auto Processing di Leica Geosystems, è stato utilizzato per allineare i dati di scansione laser e le foto alla traiettoria precedentemente generata. La procedura di elaborazione descritta ha impiegato 4 ore per fornire il modello 3D a nuvola di punti con colorazione foto-realistica

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Fig. 2 - Nuvole di punti acquisiti con il Pegasus Backpack (in alto a sinistra).

e per generare le foto panoramiche e le nuvole di punti in diversi formati di interscambio. Il dataset complessivo ha le dimensioni di 32 GB. L’esportazione dei dati è garantita in vari formati di interscambio che permettono la gestione dei dati nei vari software di più diffuso utilizzo per la creazione del modello tridimensionale a superfici, la vettorializzazione di prodotti classici bidimensionali e la gestione di ortoimmagini. In Figura 3 la vista in pianta del museo storico contenuto nel Palazzo Ducale, ottenuta sezionando velocemente la nuvola di punti a seguito della sola fase di allineamento e veloce pulizia dei dati.

VALUTAZIONE DELLA QUALITÀ DEI RISULTATI Per una valutazione della qualità dei dati ottenuti dal rilevamento con il Pegasus Backpack, la nuvola di punti è stata confrontata con quella fornita da scansioni laser effettuate grazie a strumenti di utilizzo e affidabilità consolidati. Nel caso specifico il confronto è stato effettuato con i dati forniti dalla ScanStation C10 di Leica Geosystems, laser scanner a tempo di volo dotato di compensatore biassiale e portata nominale di 300 m (Leica Geosystems 2016), in un’area del Palazzo Ducale che comprende il Cortile d’Onore e il colonnato che lo delimita. Il rilevamento nell’area del Cortile d’Onore è stato effettuato grazie a cinque acquisizioni (quattro nei pressi dei vertici ed una al centro) che hanno garantito la descrizione completa degli ambienti alla densità voluta (modello 3D a nuvola di

Fig. 3 - Visualizzazione in pianta del museo storico ottenuta dal modello 3D a nuvola di punti – rilievo effettuato con sistema indossabile Pegasus Backpack di Leica Geosystems.

Fig. 4 - Le operazioni di rilevamento con laser scanner terrestre (ScanStation C10, Leica Geosystems) a sinistra e dettaglio relativo ad una porzione del colonnato che delimita il Cortile d’Onore, a destra, ottenuta dopo meshing della nuvola di punti.

punti con risoluzione inferiore al centimetro). In Figura 4 un’immagine relativa alle operazioni di scansione e uno dei prodotti ottenibili a partire dall’allineamento delle nuvole dei punti.

Nonostante la ScanStation C10 possegga una sua camera digitale integrata che garantisce le successive fasi di texturizzazione della nuvola di punti, la documentazione fotografica è stata effettuata con camera fotografica esterna reflex a pieno formato (Canon EOS 5D Mark II) posizionata con testa sferica su treppiede. Ai fini della definizione dei parametri relativi ai valori di esposizione o tempi di presa si è optato per la cattura di uno stesso fotogramma con tre esposizioni differenti gestite dalla tecnologia HDR (High Dynamic Range) in modo da compensare eventuali problemi di esposizione dovuti alle condizioni di luminosità, estremamente variabili all’interno dell’area. In Figura 5 un’immagine panoramica del cortile, ricostruita a partire dai fotogrammi acquisiti.

La sperimentazione condotta ha permesso di valutare le prestazioni del laser indossabile rispetto ad un’installazione tradizionale. La rapidità e di conseguenza la produttività, unite alla flessibilità e comodità in scenari operativi sono certamente a favore della strumentazione portabile.

Di contro si ottiene un dataset più rumoroso, con uno scostamento medio di ± 5 cm rispetto al riferimento adottato (nuvola di punti acquisita con Scan Station C10).

Come atteso, l’agilità si ottiene quindi a parziale discapito della nitidezza del dato. In Figura 6, le due nuvole di punti, una ottenuta con il Leica Pegasus Backpack e l’altra con Leica ScanStation C10 vengono sezionate e messe a confronto per alcuni dettagli architettonici. Il dettaglio di una porzione del colonnato risulta particolarmente significativo nel mostrare come il dataset ottenuto dallo stazionamento su treppiede con strumentazione consolidata sia estremamente pulito e regolare mentre il dataset ottenuto con operatore in movimento sia più rumoroso: la caratteristica forma della colonna rettangolare al centro della figura, che presenta evidenti scanalature regolari (dimensioni di circa 11-12 cm) infatti non è ben riconoscibile nel dataset del Pegasus Backpack (profilo blu) mentre è nettamente descritto dal dataset della ScanStation C10 (profilo rosso). Diretta conseguenza di queste considerazioni è che inevitabilmente la perdita di dettagli nella descrizione delle forme regola le applicazioni per cui si rende efficace e produttivo l’utilizzo di questa categoria di laser scanner indossabili.

Nel porre a confronto le due soluzioni tecnologiche utilizzate risulta utile anche esaminare tempistiche e complessità di utilizzo (Tabella 1). Al fine di poter effettuare una corretta analisi comparativa dei risultati ottenuti, si precisa che i valori asteriscati inseriti nella tabella seguente sono stati stimati ipotizzando di aver effettuato il rilevamento con Leica Pegasus BackPack solamente nell’area comune del Cortile d’Onore.

Parametro

Leica Scan Station C10

Leica Pegasus BackPack

Tempi di rilievo

2 ore

20 minuti *

30 minuti

4 ore

Dimensioni del dataset

6.2 GB 154 Mpunti

6.5 GB * 40 Mpunti *

Qualità dell’allineamento

2-3 millimetri

10 cm (ottenuto da elaborazione automatica; valore migliorabile con intervento dell’operatore)

Qualità fotografica

Scarsa con utilizzo della fotocamera interna Ottima con utilizzo di una fotocamera esterna

Fortemente dipendente dalle condizioni di illuminazione degli ambienti

Prodotti ottenibili

- Modello 3D a nuvola di punti

- Modello 3D a nuvola di punti

- Modello 3D a superfici

- Modello 3D a superfici

Tempi di CONCLUSIONI elaborazione

- Tavole bidimensionali in scala 1:50 e superiore

Fig. 5 - In alto l’immagine panoramica del cortile d'onore ottenuta da fotocamera reflex (Canon EOS 5D Mark II); in basso immagine semisferica interna al porticato superiore ottenuta dalle fotocamere del Pegasus Backpack.

- Tavole bidimensionali in scala 1:200 e superiore

Logistica

Stazionamento con strumento su treppiede; ripetizione su più punti di stazione

Zaino in spalla e tablet in mano; si cammina

Costo

€

€€€€

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NEL PROSSIMO NUMERO: Fig. 6 - Dettaglio di una porzione del colonnato in sezione (vista dall’alto) in cui si confrontano la nuvola di punti ottenuta con Leica ScanStation C10 (in rosso) e con Leica Pegasus Backpack (blu).

La sperimentazione condotta ha permesso al contempo di rilevare ambienti di grande pregio e di valutare le performances di una nuova categoria di strumenti, i laser scanner indossabili ed in particolare il nuovo Pegasus Backpack di Leica Geosystems. I test condotti sia in ambienti esterni sia interni dell’Accademia Militare di Modena, caratterizzati da complessità architettoniche, geometrie e dislivelli notevoli, hanno evidenziato chiaramente le grandi potenzialità della strumentazione in scenari e contesti operativi in cui logistica complessa, rapidità, flessibilità e agilità sono fattori chiave. Tra gli utilizzi più idonei per queste moderne tecnologie si annoverano ad esempio le applicazioni nelle varie tipologie di cantiere, a cielo aperto e non, grandi opere, nell’ambito militare e ovunque venga richiesta una rapida descrizione degli spazi con i vantaggi tipici della tecnologia laser.

La presente sperimentazione ha evidenziato un livello di incertezza associato alla nuvola di punti che potrebbe rendere difficoltosa la descrizione di dettagli architettonici.

Pertanto, in tale ambito, dove il dettaglio ed un’accurata descrizione rappresentano fattori chiave, lo strumento non sembra raggiungere le prestazioni di un laser a scansione di fascia alta posto su treppiede come è lecito attendersi da uno strumento sviluppato per produrre una documentazione tecnica speditiva. Di contro, un grande valore aggiunto associato all’utilizzo di tale strumentazione è sicuramente quello di potere visionare a colori e in tempo quasi reale l’ambiente in cui ci si muove. Le prestazioni dimostrate dallo strumento e la produttività in ambienti interni ed esterni rendono il Pegasus Backpack un valido supporto all’acquisizione di dati per la produzione di modelli BIM (Building Information Model) di tipo geometrico alla scala 1:200.

RINGRAZIAMENTI Si ringraziano gli Ufficiali dell’Accademia Militare per aver permesso l’accesso alle strutture ed in particolare il Sottotenente Antonio Palermo, il Capitano Alberto Nicolella, il Tenente Colonnello Roberto De Simone e il Generale Salvatore Camporeale.

Bibliografia

Biondi A. (1987). Il Palazzo ducale di Modena: sette secoli di uno spazio cittadino, Modena: Panini.

Bailey T. & Durrant-Whyte H. (2006). Simultaneous localization and mapping (SLAM): Part II. IEEE Robotics & Automation Magazine 13(3), 108-117.

Corradini E., Garzillo E. & Polidori G. (1999). Il Palazzo ducale di Modena: regia mole maior animus, Modena: Fondazione Cassa di Risparmio di Modena.

Durrant-Whyte H. & Bailey T. (2006). Simultaneous localization and mapping: part I. IEEE robotics & automation magazine 13(2), 99-110.

Leica Geosystems (2016), Leica Pegasus: Backpack – Mobile reality capture Datasheet, http://leica-geosystems.com/products/mobilesensor-platforms/capture-platforms/leica-pegasus-backpack (Retrieved: 10.10.2016).

Leica Geosystems (2016), Leica ScanStation C10 - Il laser scanner “all-in-one” per ogni tipologia di applicazione Datasheet, http://hds.leica-geosystems. com/en/Leica-ScanStation-C10_79411.htm (Retrieved: 10.10.2016).

Abstract

The terrestrial laser scanning is a well established technology for a wide range of applications. Recently the development of wearable systems based on multiple profilers and cameras opens to new challenging field of applications. The potentialities of such systems in terms of accuracy, productivity, completeness of the final dataset has been tested and described in the paper. The case study is provided by the Military Academy of Modena where an expeditious survey was carried out both in internal and external environments with the objective of evaluating the performance of the Leica Pegasus Backpack, a wearable system, in comparison with the Leica ScanStation C10, a traditional terrestrial laser scanner in static position. The field test allows to highlight the most suitable applications for these wearable systems.

Parole

chiave

Laser scanner; nuvola di punti; rilievo architettonico; sistemi indossabili; texture fotografica; Pegasus Backpack; Leica Geosystems

Autore

Cristina Castagnetti cristina.castagnetti@unimore.it Francesco Mancini francesco.mancini@unimore.it Riccardo Rivola riccardo.rivola@unimore.it Paolo Rossi paolo.rossi@unimore.it Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari", Università degli Studi di Modena Reggio Emilia, Via P. Vivarelli 10, int. 1 – 41125 Modena (MO).

e

Simone Oppici Simone.Oppici@leica-geosystems.com Valentina Albano Valentina.Albano@leica-geosystems.com MarcoFiorentini Marco.Formentini@leica-geosystems.com Leica Geosystems S.p,A., Via Codognino, 10 - 26854 Cornegliano Laudense (LO)

RESTAURO

L’utilizzo

del

GIS

nell’analisi

delle patologie di degrado Nuove

opportunità per la tutela del

Patrimonio Culturale

di Francesco Miraglia

Fig. 1 - Carinola (CE), palazzo Marzano, corte quattrocentesca, fronte nord (elab.: Francesco Miraglia, Maria Caterina Caterino), rilievo del degrado. In evidenza, le patologie riscontrate, indicate con l’utilizzo dei retini. Il rilievo è accompagnato da un’indagine fotografica sullo stato di conservazione, così da definirne in via ulteriore le complesse caratterizzazioni.

Obiettivo dello studio è descrivere l’utilizzo del GIS per analizzare ed organizzare le patologie di degrado dei materiali lapidei naturali e artificiali, in accordo con le raccomandazioni dell’Ente Nazionale Italiano di Unificazione contenute nel lessico “UNI 11182/2006”. L’utilizzo del GIS nella gestione di queste informazioni è azione di considerevole interesse scientifico.

L

a norma UNI 11182/2006 (Materiali lapidei naturali ed artificiali. Descrizione della forma di alterazione. Termini e definizioni) «fornisce la descrizione dei termini utili ad indicare le diverse forme di alterazione e gli organismi visibili macroscopicamente» e suddivide le patologie individuate in due categorie: alterazione, una modificazione non implicante un necessario peggioramento delle caratterizzazioni di un materiale sotto il profilo conservativo; degrado, una modificazione comportante, invece, un peggioramento delle stesse.

In tale contesto di azione, la moderna prassi del restauro indica una precisa articolazione metodologica, consistente in una fase di analisi cui fa seguito quella di progetto. Nell’ambito della prima si annovera il rilievo del degrado, da redigersi sulla base di un preliminare rilievo materico della struttura (per comprenderne la complessità costruttiva attraverso una restituzione veristica dei dati acquisiti), che mira alla com-

prensione, attraverso l’individuazione delle aree colpite, del suo stato di conservazione. Il predetto rilievo consente di individuare adeguati interventi di conservazione della materia.

L’utilizzo del GIS nella gestione di questo tipo di informazioni diviene azione scientifico-critica di notevole interesse, funzionale alla realizzazione di un archivio dinamico, capace di individuare compiutamente le varie patologie e di valutarne le possibili variazioni nel tempo, consentendo di identificare eventuali peggioramenti nella materia costituente il palinsesto architettonico.

METODOLOGIA Dopo la fase istruttoria, che consiste sostanzialmente nell'individuazione e descrizione delle varie patologie di degrado, si procederà alla determinazione degli elementi da inserire nel sistema informativo.

A tal proposito, è utile constatare come, per la configurazio-

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Tecnologie per i Beni Culturali

39 Fig. 2 - Carinola (CE), palazzo Marzano, corte sette–ottocentesca, fronte est (elab.: Francesco Miraglia, Maria Caterina Caterino), rilievo del degrado. In evidenza, le patologie riscontrate, indicate con l’utilizzo dei retini. Come in Fig. 1, un’indagine fotografica sullo stato di conservazione accompagna il rilievo, offrendo ulteriori informazioni sulla struttura storicizzata.

ne della simbologia relativa agli indicatori delle patologie, sia utile, in fase di implementazione del sistema, provvedere ad un’opportuna riorganizzazione, così da renderne più agevole il trattamento. Le caratterizzazioni del degrado che colpisce il palinsesto architettonico saranno quindi anatomizzate attraverso la produzione di peculiari carte tematiche, cui associare con la dovuta precisione i dati georiferiti.

I destinatari di un siffatto progetto saranno – principalmente ma non esclusivamente – i tecnici del restauro, gli uffici delle soprintendenze e gli enti territoriali.

Il rilievo grafico del degrado rappresenta un processo scientifico di delicato impatto, differenziato in virtù del materiale cui si riferisce (naturale: calcare, tufo, calcarenite, arenaria, etc.; artificiale, ottenuto dalla lavorazione di più materiali: intonaco, malta da muro, stucco, etc.) e delle condizioni ambientali (dovute ad esempio all’azione di agenti atmosferici, a cicli di gelo e disgelo, etc.) o antropiche (generalmente consistenti in atti vandalici o in interventi di restauro non congrui).

Si consideri, a tal proposito, una patologia quale il “distacco”, che determina una soluzione di continuità tra elementi dello stesso materiale. Generalmente, con il passare del tempo e soprattutto a causa dell’assenza di manutenzione, questa tipologia di degrado, già di per sé preoccupante, degenera nella “mancanza”, che il lessico riferisce alla pietra e descrive come «perdita di elementi tridimensionali» o nella “lacuna”, relativa agli intonaci, ai dipinti, ai rivestimenti ceramici o ai mosaici ed indicata come «perdita di continuità di superfici».

Questo peggioramento avviene anche nel caso di diverse altre patologie di significativo impatto, quali ad esempio la “erosione”, riportata dal lessico come «asportazione di materiale dalla superficie» o la “fratturazione/fessurazione”, ossia una «soluzione di continuità nel materiale che implica lo spostamento reciproco delle parti», interessando dunque la struttura anche sotto il profilo statico.

Ha interesse considerare, peraltro, che anche nel caso di patologie meno complesse, che determinano un’alterazione agevolmente eliminabile, quali ad esempio la “presenza di vegetazione” di tipo erbaceo o la “patina biologica”, quest’ultima descritta come uno «strato sottile ed omogeneo, costituito prevalentemente da microrganismi, variabile per consistenza, colore e adesione al substrato», diviene doveroso effettuare la mappatura delle possibili variazioni.

Ne deriva, dunque, che un preciso controllo dello stato di avanzamento di ogni singola patologia, prescindendo dal suo impatto sulle condizioni generali della struttura, può considerarsi azione fondamentale per la verifica periodica del suo stato di conservazione.

Come poc’anzi accennato, un siffatto proposito mira a concorrere alla conoscenza delle caratterizzazioni del degrado

degli edifici storicizzati e a controllarne l’eventuale evoluzione, così da avere maggiore contezza circa la configurazione della successiva fase, consistente nella definizione di interventi di conservazione della materia.

Questi ultimi sono generalmente suddivisi in operazioni di pulitura, consolidamento ed integrazione, senza escludere, in particolari casi – a seguito di un’analisi che ne giustifichi il ricorso – l’eliminazione di aggiunte seriori, ritenute non coerenti con l’assetto storicizzato del palinsesto architettonico.

PROSPETTIVE Le nuove frontiere di ricerca cui l’utilizzo del GIS consente di accedere rappresentano, nel delicato e complesso campo della conservazione dei beni culturali, un contesto di azione oltremodo stimolante. Infatti, poter disporre – pure per episodi architettonici a torto ritenuti “minori”, non rientranti nei circuiti ufficiali della tutela e dunque maggiormente vulnerabili – di una tecnologia avanzata che consenta di acquisire, esaminare, mettere in relazione e visualizzare un ampio spettro di variabili, rappresenta senza dubbio un’opportunità di grande interesse economico e culturale.

Attraverso il GIS, in definitiva, si potrà configurare una precisa analisi relazionale, basata sulla posizione e sulle caratterizzazioni di ogni singola patologia di degrado presente sulla struttura da indagare, utile alla definizione di una mappatura articolata e agilmente aggiornabile riguardante il suo stato di conservazione.

Bibliografia

Miraglia F. (2015). “L’implementazione del GIS nell’analisi del degrado dei materiali lapidei finalizzata al moderno esercizio della tutela”, in Sessa S., Di Martino F., Cardone B. (a cura di), GIS Day 2014. Il GIS per il governo e la gestione del territorio, Aracne Editrice, Roma, pp. 9-14.

Di Martino F., Giordano M. (2005). I Sistemi Informativi Territoriali. Teoria e Metodi, Aracne Editrice, Roma.

UNI 11182/2006: Materiali lapidei naturali ed artificiali. Descrizione della forma di alterazione. Termini e definizioni.

Abstract

The goal of this study is to describe the use of GIS to analyze and organize the degradation patterns of natural and artificial stones, according to the recommendations of the “Ente Italiano di Unificazione”, contained in the lexicon “UNI 11182/2006”. The use of GIS in the management of these information is an action of considerable scientific interest.

Parole

chiave

Restauro; rilievo del degrado; GIS

Autore

Francesco Miraglia francescomiraglia@gmail.com Cultore della Materia in Restauro Dipartimento di Architettura e Disegno Industriale “L.Vanvitelli” Seconda Università degli Studi di Napoli

DOCUMENTAZIONE

Dalla tavoletta al tablet metodi classici e nuove tecnologie a confronto per l’Assiriologia

di Mirko Surdi

Il presente lavoro è un esempio di applicazione delle tecnologie di visual computing di ultima generazione all’Assiriologia, disciplina che studia le civiltà della Mesopotamia antica. Fotogrammetria, scanner a luce strutturata e Reflectance Transformation Imaging sono stati messi a confronto per dimostrare come queste nuove tecnologie possano migliorare la fruizione e lo studio delle tavolette cuneiformi, ovvero supporti di argilla su cui sono stati impressi dei segni “a forma di cuneo”.

I

l corpus documentario sul quale si è applicata la nuova metodologia riconducibile alle computer science è rappresentato da un piccolo lotto di tavolette cuneiformi appartenenti alla collezione della Banca d’Italia, che è la più importante e numerosa in Italia e alla quale chi scrive ha avuto la straordinaria possibilità di accedere.

L’applicazione delle moderne tecnologie alle discipline umanistiche è oggigiorno di uso comune poiché presenta un’indubbia serie di vantaggi a partire dal fatto che contribuisce a sensibilizzare un più vasto pubblico verso le civiltà del mondo antico. Mediante sistemi di realtà aumentata, con i quali si possono anche incrementare le possibilità interpretative e diagnostiche, le collezioni di musei ed istituzioni culturali sono oggi fruibili su più larga scala e anche a distanza quando siano accessibili sul web.

Sul versante scientifico, poi, la digitalizzazione della documentazione archeologica ed epigrafica consente l’accesso diretto da parte della comunità scientifica ad una mole gigantesca di materiale, il cui studio è anche facilitato dalla visualizzazione tridimensionale dei manufatti.

METODOLOGIE CLASSICHE DI PUBBLICAZIONE DEI TESTI CUNEIFORMI L’enorme mole di testi cuneiformi prodotti dall’indagine archeologica fu da subito oggetto di pubblicazione e in progresso di tempo si affinarono sempre più le metodiche per renderla fruibile e nel migliore dei modi alla comunità scientifica.

Le copie autografe Per leggere al meglio una tavoletta cuneiforme, vale a dire per una corretta identificazione dei segni, è necessaria la variazione della fonte luminosa e perciò, solitamente, si prende in mano la tavoletta e la si ruota in diverse direzioni e con angolazioni diverse al fine di individuare la giusta illuminazione che faccia emergere i segni im-

Fig. 1 - Esempio di copia autografa di un’iscrizione cuneiforme da A. R. George (2003) The Babylonian Gilgamesh Epic (Vol. II), New York: Oxford University Press.

pressi nell’argilla. Da ciò si comprende agevolmente che anche quando si abbia a disposizione il manufatto originale molte sono le difficoltà di lettura del testo, legate sia alla morfologia delle tavolette sia alle loro condizioni di conservazione.

Nonostante queste oggettive difficoltà, un vasto numero di testi cuneiformi è stato reso fruibile alla comunità scientifica grazie all’infaticabile lavoro di copiatura da parte degli assiriologi. In tal modo sono stati messi a disposizione per essere studiati i testi conservati presso musei ed istituzioni scientifiche europei ed extra-europei o appartenenti a collezioni private. Tradizionalmente, le copie delle tavolette cuneiformi vengono realizzate con l’utilizzo di matita, calibro e carta millimetrata. È qui

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Tecnologie per i Beni Culturali

Fig. 2 - Tavoletta fotografata dopo essere stata ricoperta di cloruro di ammonio (da http://cuneiform.library.cornell.edu/photo/final-photograpy).

che gli esperti assiriologi si cimentano nella misurazione meticolosa della tavoletta e nella copia su carta di ogni suo minimo dettaglio, comprese le fratture e/o le abrasioni che eventualmente abbiano portato via parti del testo (Fig. 1).

Nonostante questo metodo possa oggi apparire obsoleto, le copie autografe delle tavolette sono ancora usate nelle pubblicazioni scientifiche specialistiche. E tuttavia, nonostante la grande competenza del copista, le copie non sono immuni da errori.

La fotografia Fin dalla sua invenzione, la tecnica fotografica è stata la corsia preferenziale per la documentazione di manufatti archeologici, ivi comprese le tavolette cuneiformi.

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La fotografia va a colmare il limite delle copie manuali, ovvero la loro possibile non oggettività. Il problema in questo caso si sposta sulle caratteristiche morfologiche della tavoletta stessa: è impossibile catturare, con immagini bidimensionali, tavolette tridimensionali nella loro interezza. In aggiunta, si deve ricordare che le tavolette presentano una superficie irregolare e per ciò una data illuminazione può mettere in risalto alcuni segni cuneiformi ma può lasciarne altri completamente in ombra o senza contrasto.

In questo caso i segni risulterebbero illeggibili. Un fotografo esperto può limitare l’area in cui la luce non mette in risalto alcuni segni, utilizzando ad esempio una combinazione di più fonti luminose, ma comunque l’eliminazione del problema attraverso un’unica fotografia rimane molto difficile.

A partire dagli anni ‘70 si è diffusa la tecnica di ricoprire le tavolette cuneiformi con un sottile strato di cloruro d’ammonio (NH4Cl) per enfatizzare il contrasto sulle fotografie.

La Fig. 2 è un esempio di questa tecnica. Come è possibile notare, nonostante la post-produzione con PhotoShop per aggiustare luminosità e contrasto, i segni sul lato destro rimangono ugualmente poco visibili.

Con questa tecnica si risolve in parte il problema della poca visibilità di alcune zone della superficie, ma il cloruro d’ammonio volatilizza in fretta e diventa altamente tossico e può quindi essere adoperato solamente da persone competenti. A partire dagli anni ‘90 l’introduzione della fotografia digitale ha rivoluzionato il mondo, toccando anche quello dell’assiriologia: le foto hanno la possibilità di essere post-prodotte mediante software appositi al fine di migliorarne contrasto, luminosità etc.

Lo scanner L’uso dello scanner piano si è rivelato una valida alternativa alla fotografia: le immagini, come per la fotografia, offrono una visione oggettiva del manufatto ma anche in questo caso la superficie irregolare e convessa della tavoletta, che non permette la giusta illuminazione dei singoli segni, pone i medesimi problemi della fotografia.

Fig. 3 e 4 - Modello 3D della tavoletta C 21, riguardante transazioni di orzo ed argento, conservata al Museo della Moneta di Palazzo Koch.

testi della Mesopotamia antica. La collezione comprende 435 testi economico-amministrativi distribuiti in un arco cronologico che va dalla metà del III alla prima metà II millennio a.C., grosso modo dal 2500 al 1500 a. C. Il lavoro di applicazione delle tecnologie citate si è svolto presso i locali del Museo della Moneta nel corso di due giornate consecutive, lunedì 1 e martedì 2 febbraio 2016, con la cooperazione del prof. Francesco Fassi e dell’arch.

Alessandro Mandelli del Politecnico di Milano, e del dott.

Paolo Triolo, docente di fotografia computazionale per la diagnostica presso l’Università di Urbino e consulente diagnostica multispettrale per CCR Venaria Reale.

Il prof. Fassi e l’arch. Mandelli si sono occupati della creazione dei modelli 3D mediante la tecnica fotogrammetrica1 e lo scanner a luce strutturata con Scan in a box.

I modelli 2D+ in RTI sono stati acquisiti e realizzati dal dott. Triolo2.

Fig. 5 - Modello 3D della tavoletta A 3, riguardante la vendita di una schiava e dei suoi figli, conservata al Museo della Moneta di Palazzo Koch.

LE NUOVE TECNOLOGIE L’avvento delle nuove tecnologie ha visto negli ultimi anni una concentrazione degli sforzi tesi a risolvere le problematiche appena descritte da parte di molte importanti istituzioni operanti nell’ambito dell’Assiriologia e delle discipline sorelle.

LA DIGITALIZZAZIONE DELLE TAVOLETTE CUNEIFORMI DELLA BANCA D’ITALIA ESPOSTE PRESSO IL MUSEO DELLA MONETA DI PALAZZO KOCH La Banca d’Italia ha acquistato tra il 2000 e il 2002 due lotti di tavolette cuneiformi sul mercato antiquario londinese, mettendo insieme la più vasta collezione italiana di

FOTOGRAMMETRIA La fotogrammetria presenta vantaggi e svantaggi: per quanto riguarda i vantaggi, intanto, il costo relativamente basso dell’attrezzatura e la possibilità di ottenere modelli 3D con texture di qualità radiometrica e metrica. Gli svantaggi sono i tempi di elaborazioni lunghi, il pre-processamento, la numerosità delle immagini necessarie per modellare oggetti piccoli e le difficoltà fotografiche (macro e profondità di campo) nel fotografare oggetti come le tavolette cuneiformi. Il modello 3D texturizzato ad alta definizione può essere utilizzato non solo per ragioni di studio ma anche per esposizione museale. Per finalità di studio il modello 3D è molto utile nel caso di manufatti integri o in buono stato di conservazione e consente allo studioso una fruizione oggettiva del manufatto perché non filtrata attraverso la copia. Inoltre consente di visualizzare la tavoletta in tutte le sue parti: recto, verso e margini. Circa gli usi museali il modello 3D texturizzato ad alta definizione, caricato su una apposita applicazione su dispositivo mobile oppure online, fornisce un servizio di “realtà aumentata” esercitando una maggiore attrattiva sul visitatore del museo. Con specifici software è possibile realizzare una post elaborazione per far risaltare meglio i dettagli morfologici sul modello 3D stesso, anche se in caso di studio di manufatti in discreto o pessimo stato di conservazione è preferibile il modello 2D+ in RTI.

A sinistra: fig. 6 - Riproduzione fotografica del verso della tavoletta C 21, riguardante transazioni di orzo ed argento, conservata al Museo della Moneta di Palazzo Koch, in POMPONIO F., ET AL. (2006)

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A destra: fig. 7 - Riproduzione fotografica del verso della tavoletta A 3, riguardante la vendita di una schiava e dei suoi figli, conservata al Museo della Moneta di Palazzo Koch, in POMPONIO F., ET AL. (2006)

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Tecnologie per i Beni Culturali

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SCANNER A LUCE STRUTTURATA (SCAN IN A BOX) L’elaborazione del modello 3D con scanner a luce strutturata richiede tempi minori rispetto alla tecnica fotogrammetrica, infatti esso è prodotto in real time durante l’acquisizione stessa. Il modello 3D dal punto di vista qualitativo è simile, quando non migliore, al modello fotogrammetrico ma non è texturizzato e quindi risulta poco attrattivo per una esposizione museale. Inoltre può essere elaborato solo mediante l’utilizzo di specifici e costosi scanner se si vogliono precisioni e risoluzioni elevate.

REFLECTANCE TRANSFORMATION IMAGING (RTI) I vantaggi della tecnica RTI sono molteplici: si possono ottenere buoni risultati anche con attrezzature tecniche adatte alla fotografia digitale convenzionale. La postproduzione e l’elaborazione dei dati hanno tempi compatibili anche con lo studio di manufatti archeologici sul campo; il modello 2D+ prodotto è soprattutto ottimo per uno studio di dettaglio di manufatti in pessimo stato di conservazione. Inoltre, grazie alle dimensioni del modello, i file possono essere facilmente caricati e scaricati, nonché visionati con relativa semplicità da parte di un utente medio. Il mapping RTI non produce tuttavia un modello tridimensionale integrabile, pertanto per ogni lato va eseguita una acquisizione. La fase di elaborazione può produrre modelli a gradi di definizione qualitative diversi a seconda delle necessità. Il prodotto, se sottoposto a colorcorrezione, conserva le qualità colorimetriche, ma è possibile sacrificare questo aspetto con lo scopo di accentuare l’aspetto morfologico.

Alcune tavolette sono state elaborate sia con la tecnica fotogrammetrica sia con lo scanner a luce strutturata al fine di comparare la qualità dei modelli 3D generati dalle due tecniche e individuare quale delle due potesse risultare più opportuna applicata all’Assiriologia. Ad esempio, i modelli tridimensionali delle tavolette C 21 (Fig. 3 e 4) e A 3 (Fig. 5), realizzati sia con la fotogrammetria che con lo scanner a luce strutturata, rappresentano un campione significativo perché in ottimo stato di conservazione ma diverse per forma, datazione e contenuto. I modelli realizzati hanno il vantaggio di offrire una visione a 360° delle tavolette perché mostrano anche quelle parti del testo, come i margini, che non sempre o non chiaramente sono visibili nelle riproduzioni fotografiche (Fig. 6 e 7) e che, come è ben noto agli studiosi dei testi cuneiformi, gli scribi della Mesopotamia antica erano soliti utilizzare per continuare la scrittura del testo. Va anche ricordato che i margini erano lo spazio riservato all’impressione dei sigilli e pertanto i modelli 3D offrono informazioni complete di tutte le componenti del testo.

Per quanto riguarda la tecnologia RTI, i modelli 2D+ sono particolarmente adeguati per lo studio epigrafico perché differenti modalità di reilluminazione, in termini di intensità e di direzione, e incidenza, dalla radenza alla luce dallo zenit, associate a plug-in e filtri digitali, possono rivelare dettagli non visibili ad occhio nudo.

Un esempio significativo in tal senso è la tavoletta A 3: si tratta del contratto di compravendita di una schiava e dei suoi figli ancora contenuto nella sua busta, allo stato attuale molto frammentaria. Secondo la prassi che richiedeva che i contratti fossero sigillati dalle parti coinvolte nella transazione economica, anche il nostro testo è sigillato con un sigillo aniconico contenente i nomi dei due contraenti non perfettamente conservati. Grazie all’uso della tecnologia RTI è stato possibile rilevare che il sigillo è stato impresso sul recto, sul verso e ripetutamente

Fig. 8 - Tracce di impronta di sigillo nel particolare del verso della tavoletta A 3 con visualizzazione in “Dynamic Multi Light” in RTIviewer.

Fig. 9 - Tracce di impronta di sigillo nel particolare del verso della tavoletta A 3 con visualizzazione in “Normal Visualization” in RTIviewer.

Fig. 10 - Particolare del verso della tavoletta A 3 nella riproduzione fotografica in Pomponio F., et Al. (2006).

sui margini superiore, inferiore, destro e sinistro, nonché sulla busta che contiene la tavoletta (Fig. 8 e 9). Questi particolari non sono facilmente visibili in una normale riproduzione fotografica della tavoletta (Fig. 10).

Il sigillo era stato già individuato e in parte letto dagli editori del testo. Grazie agli speciali filtri di cui è dotato il software RTIviewer è stato però possibile leggere tutti i segni e, inoltre, mediante la post-produzione con Photoshop, è stato possibile ricostruire l’impronta di sigillo nella sua interezza assemblando i diversi frammenti presenti sulla tavoletta (Fig. 11).

Fig. 11 - Processo di ricostruzione dell'impronta di sigillo aniconico sulla tavoletta A 3.

Note

1 Canon 5D Mark III con obiettivo 35mm white box e pannello illuminazione LED. 2 L’indagine è stata effettuata con una fotocamera Nikon D800, Nikon AF-S Micro Nikkor 60mm f/2.8G ED IF, n° 1 Flash SB610 ed utilizzando come riferimento un Color Checker Macbeth e gli RTI references. Sessioni RTI: 50 set. Acquisizioni per set: 60, in modalità RAW. Diaframma 16, ISO200, Tempo di otturazione 1\200, Flash 1\16.

Bibliografia

Annunziata M. (2013), La fotografia per i beni culturali. Archeomatica (2), 16-18.

Di Gennaro et Al. (2015), Itinerario di visita al Museo della Moneta di Palazzo Koch, Roma.

Hameeuw H & Willems G. (2011), “New Visualization Techniques for Cuneiform Texts and Sealings”. Akkadica (132/2), 163-178.

Liverani M. (2011), Antico Oriente. Storia società economia, Roma-Bari: Laterza.

Palma G., et Al. (2012), Telling the Story of Ancient Coins by means of Interactive RTI Images Visualization. CAA 2012 Conference Proceeding, Southampton.

Pomponio F., et Al. (2006), Le tavolette cuneiformi di Adab delle Collezioni della Banca d’Italia, (Vol. I); Tavolette cuneiformi di varia provenienza delle collezioni della Banca d’Italia, (Vol. II), Roma: Centro Stampa della Banca d’Italia.

Radner K., Robson E. (2011), The Oxford Handbook of Cuneiform Culture, New York: Oxford University Press.

Scopingo R., Montani C. (2015), Visual Computing Lab 30 anni di Grafica 3d in Italia. Archeomatica (3), 18-22.

Abstract

Computer sciences are applied more frequently in Humanities and the present research is an example of the application of new technologies to Assyriology, i.e. the discipline studying the civilizations of ancient Mesopotamia. Photogrammetry, structured-light scanner and Reflectance Transformation Imaging were employed together in order to demonstrate how they can improve the fruition and the study of cuneiform tablets, or clay supports where “cuneiform signs” were impressed. The corpus of texts used for this research is represented by the collection of the Bank of Italy, at present the largest and most numerous collection of cuneiform tablets in Italy.

Parole

chiave

RTI; assiriologia; sigilli; 3D; texture; scanner a luce strutturata

Autore

Mirko Surdi surdimirko@gmail.com

Via Mazara, 175, Salemi (TP) Dott. in Civiltà Antiche e Archeologia: Curriculum Oriente presso l’Università degli Studi di Napoli “L’Orientale”

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Tecnologie per i Beni Culturali

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AZIENDE E PRODOTTI TRASPORTARE LE OPERE D’ARTE IN SICUREZZA Le opere d’arte, quando trasportate, possono subire seri danni dovuti a sollecitazioni di temperatura e umidità e urti. Per essere sicuri che le condizioni di conservazione siano state adeguate durante tutto il viaggio, Testo ha sviluppato il data logger USB testo 184-G1 che è in grado di registrare, anche per mesi, i principali parametri temperatura, umidità e vibrazioni subite dall’oggetto d’arte.

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GETCOO LO “SHAZAM DELL’ARTE” MADE IN ITALY I turisti curiosi e smart possono finalmente rilassarsi!

Stop a guide turistiche sfogliate invano alla ricerca di un’informazione che non c’è! Bandite le cacce al tesoro di cartelli informativi o QR code! Non è più contemplato tornare a casa con la curiosità insoddisfatta di saperne di più su un monumento o un quadro!

Il motivo è GetCOO, un’app 100% Made in Italy che potremmo definire “lo Shazam dell’arte”. Basterà scattare una foto ai monumenti e alle opere d’arte per soddisfare all’istante tutta la voglia di sapere del turista digitale.

Un gesto semplice per un’app intuitiva e user friendly, basata sul riconoscimento immagini, disponibile gratuitamente per iOS e Android.

GetCOO è una startup innovativa che nasce da un’idea dei fratelli Stefano e Claudio Berti, esperti informatici e curiosi viaggiatori. Il team vuole alleviare i viaggiatori dal download di un’app per ogni luogo o museo.

Sin dall’inizio GetCOO è stata pensata per essere un modello scalabile: un’applicazione leggera e user friendly, che al tempo stesso potesse letteralmente riconoscere tutta la bellezza del mondo senza l’ausilio di costosi

Beacon o QR code: da Washington a Roma, da Londra a Mosca un’unica app!

La mission è offrire una nuova modalità di valorizzazione e promozione turistica dei territori e dell’arte attraverso l’intuitiva tecnologia del riconoscimento immagini.

Il classico gesto del turista è scattare una foto a qualcosa che lo colpisce o lo incuriosisce. GetCOO è proprio questo! Un’azione semplice, di cui già molti COOer (gli utenti della community di GetCOO) non fanno più a meno.

GetCOO è diventata una realtà che ha raccolto diversi consensi nazionali e internazionali. Nel 2015 allo Smau di Bologna ha ricevuto il premio MADE IN Emilia-Romagna: il Premio speciale per l’innovazione come migliore startup nella categoria Editoria e New Media, promosso da QN - Il Resto del Carlino. GetCOO si è anche aggiudicata i premi provinciali della Start Cup Emilia Romagna 2015 e il Premio Cambiamenti promosso da CNA nel 2016, arrivando alla finale nazionale a Roma.

La startup innovativa offre anche servizi B2B dedicati a operatori museali, culturali e turistici che desiderano rendere la loro offerta più attrattiva e fruibile attraverso il riconoscimento immagini. Questa tecnologia rappresenta infatti un’innovazione di frontiera sulla quale anche aziende come Google e Amazon stanno puntando e che apre possibilità prima impensabili per offrire esperienze immersive in ambito artistico e culturale.

Infine vi sarete chiesti: perché il piccione? COO in inglese richiama il verso del pennuto e, diciamocelo, chi meglio di lui, il re delle nostre piazze, può raccontare i monumenti?

GetCOO https://www.getcoo.com/

SMART CULTURAL HERITAGE 4 ALL Smart Cultural Heritage 4 All è un progetto di Heritage startup innovativa a vocazione sociale di Torino - per una fruizione innovativa di musei, mostre e siti archeologici, concepita e sviluppata per persone con disabilità e limitazioni funzionali.

Il 1 novembre 2016 è partito il progetto pilota al Museo Sannitico di Campobasso, finanziato dalla Fondazione Banco di Napoli. Ultimata la fase di desk analysis, in questi primi mesi del 2017 si stanno compiendo con successo i primi test tecnici, che porteranno al primo risultato tangibile del del progetto: un’App per persone con disabilità visiva, disponibile su tablet presso il museo dall’estate del 2017.

46 ArcheomaticA dicembre 2016 2016 46 ArcheomaticA N° N°44 dicembre

Tecnologie per per ii Beni Beni Culturali Culturali

Tecnologie

Il progetto è portato avanti in partnership con un team di specialisti che unisce le competenze nell’ambito culturale e delle nuove tecnologie, la ricerca scientifica universitaria sui processi culturali e comunicativi e le più specifiche competenze sugli ausili tecnologici per disabili.

La realizzazione si basa su un’azione coordinata di un team di soggetti appartenenti al sistema pubblico (Centro Servizi per studenti con disabilità e DSA dell’Università del Molise ), al sistema del privato sociale (Coat – Centro Orientamento Ausili Tecnologici Ass. Onlus) e delle imprese innovative a vocazione sociale (Heritage srl) con competenze nel campo della ricerca sulla disabilità, della messa a punto di tecnologie per le persone con disabilità, e dell’adattamento dei contenuti alle ICT per la fruizione del patrimonio culturale e tecnico-scientifico.

L’obbiettivo del progetto è fare della fruizione museale per le persone con disabilità un’esperienza integrale e personale, sviluppando l’idea concettuale che fa della fruizione un’esperienza in se stessa partecipativa. L’accessibilità cognitiva del patrimonio culturale è un focus specifico, parallelo ma non assimilabile all’accessibilità funzionale.

Attraverso integrazione di tecnologie quali Beacon, sintetizzatore vocale e circuiti elettronici installati in riproduzioni 1:1 di oggetti del museo “sensibili” al tatto, l’App guiderà il visitatore ipovedente o non vedente attraverso percorsi tematici concepiti sui principi dello storytelling, così da ripensare e sviluppare i contenuti non livellandoli verso il basso per una maggiore semplificazione, ma ampliandoli per generare una vera e propria esperienza integrale.

Gli elementi innovativi al centro dello sviluppo del progetto sono l’ottimizzazione di tecnologie mobile integrate e lo sviluppo di un’interfaccia di fruizione avanzata per l’esplorazione dei contenuti, secondo diversi livelli di profilazione degli utenti.

Heritage srl http://www.heritage-srl.it

ARTE PER TUTTI: IL VIDEO IN LIS “SEGNI D’ARTE” Nell’ambito del suo Programma dedicato all’accessibilità museale “Arte per Tutti”, Orpheo ha realizzato, attraverso un’opera di mecenatismo, il percorso “Segni d’Arte”, un video nella Lingua dei Segni Italiana, disponibile per i visitatori all’interno della Galleria d’Arte Moderna di Palermo e, prossimamente, su Apple Store e Google Play, sottoforma di app.

Si tratta di un “percorso che seleziona 13 capolavori realizzati tra la fine del XIX e i primi quarant’anni del XX secolo, raccontando sia le singole opere d’arte sia le sezioni tematiche del museo, in cui le collezioni si integrano pienamente con la storia della città di Palermo, che si è aperta, tra il XIX e il XX secolo, alle culture nazionali e internazionali, oltre a quella siciliana ”.

Il video è stato prodotto in collaborazione con la GAM, uno tra i musei più sensibili e all’avanguardia in tema di accessibilità, con l’Associazione Kiasso, tra le più importanti in Italia per l’organizzazione di visite culturali in LIS, e con due professioniste dell’Istituto Statale per Sordi, la prima scuola per persone sorde in Italia.

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Il percorso “Segni d’Arte” rappresenta una best practice nell’ambito dei percorsi museali accessibili alle persone con deficit uditivo poiché è stato realizzato grazie al costante confronto con gli esperti di accessibilità, le associazioni di categoria e gli utilizzatori finali del prodotto, rispettando tutti i criteri che servono per venire incontro alle esigenze di tutti. Nello specifico: - L’interprete del video è una persona sorda, supportata nel suo lavoro da due esperte culturali anch’esse affette da deficit uditivo. Queste due caratteristiche fanno acquisire un valore aggiunto al video: i segni sono curati nel dettaglio affinché le persone sorde di tutta Italia possano comprenderlo e l’interpretazione di ogni concetto è costruita per rendere più fluido il video e facile da seguire.

- Al video sono stati aggiunti i sottotitoli che accompagnano i segni. Non essendo, purtroppo, ufficialmente riconosciuta dallo Stato, la Lingua dei Segni Italiana può subire variazioni a seconda delle diverse regioni, i sottotitoli rendono il prodotto accessibile a 360°.

- E’ scientificamente appurato che un video nella lingua dei segni può essere seguito con più facilità se vi è un sottofondo sonoro. Noi abbiamo scelto, per ogni stanza del museo e per i dipinti, una musica in armonia con l’epoca storica che si sta descrivendo.

Il video è stato presentato il 1° dicembre alla GAM di Palermo e, per l’occasione, è stato organizzato un workshop sui temi dell’accessibilità museale dal titolo “Basta poco per cambiarti la vi(si)ta” in cui sono intervenuti, oltre ai rappresentanti di Orpheo, di Civita e della Gam, diversi professionisti che operano da anni nel settore dell’accessibilità tra cui Bernadette Lo Bianco, Presidente dell’Associazione “Sicilia Turismo per Tutti”; Dario Scarpati, Coordinatore della sezione dedicata all’accessibilità dell’Icom e il Presidente dell’Ente Nazionale Sordi di Palermo Sergio Palumbo. Proprio quest’ultimo ha concluso l’incontro raccontando le sue personali esperienze vissute da persona sorda che troppo spesso si è trovata davanti ad insormontabili barriere alla comunicazione anche nell’ambito artistico-culturale e, per questo, è auspicabile un utilizzo sempre maggiore delle nuove tecnologie come ausilio alle visite guidate per tutti. http://www.orpheogroup.com

AZIENDE E PRODOTTI FORMAZIONE TERRELOGICHE PER IL RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D E GESTIONE DELLA MESH

La formazione TerreLogiche presenta il corso di “Rilievo Fotogrammetrico 3D e gestione delle mesh (Base)”. La sessione formativa introduce alle principali metodologie e tecnologie utilizzate per il rilievo tridimensionale con particolare attenzione alla restituzione 2D/3D del costruito (recente, storico ed archeologico) e del paesaggio. Durante il corso verrà inoltre effettuata una campagna di acquisizione con possibilità di utilizzo di propria strumentazione fotografica.

La fotogrammetria digitale è una soluzione che, sotto molti punti di vista, risulta estremamente efficace in quanto permette di realizzare rilievi tridimensionali in modo rapido partendo da un set di immagini bidimensionali e con l’utilizzo di soluzioni hardware e software low cost od Open Source senza tuttavia rinunciare ad accuratezza e qualità del risultato.

Questa metodologia di rilievo e restituzione consente inoltre un approccio multidisciplinare tale da potersi confrontare, come sarà presentato nel corso, sia al rilievo territoriale che a quello di manufatti, producendo elaborati adeguati per ogni esigenza I partecipanti alla fine del corso saranno in grado di progettare e realizzare una campagna di rilievo fotogrammetrico, di gestirne i dati e di estrarre ortofoto, sezioni e modelli texturizzati utilizzando i software MeshLab e Agisoft Photoscan Standard Edition Il corso eroga 15 CFP per Architetti e Geologi e si svolgerà a Roma (17-18-19 Maggio).

re, e a Virtuitaly, per la digital exhibition Uffizi Virtual Experience.

Centrica rientra tra le eccellenze italiane nell’ambito delle digitalizzazioni e installazioni touch per il patrimonio museale. Le attività di Centrica si suddividono principalmente in due ambiti: la digitalizzazione di opere d’arte ad altissima definizione e lo sviluppo di software e applicazioni innovative per la valorizzazione del patrimonio culturale. Uffizi Touch è stato uno fra i primi progetti sviluppati da Centrica che, nel 2010, il Ministero dell’innovazione decise di portare all’Expo di Shangai. In quest’occasione, la prima mostra interattiva sugli Uffizi è stata ospitata al Museo nazionale di Shangai, nella quale parteciparono all’incirca 35.000 visitatori. Per i Musei degli Uffizi Centrica ha digitalizzato circa 1150 opere con grandi risultati.

Nel 2015 Centrica fonda la startup VirtuItaly per focalizzarsi sulle digital exhibition immersive e interattive, come Uffizi Virtual Experience realizzata nel 2016. In occasione del salone del libro di Francoforte, VirtuItaly ha presentato una visita in realtà virtuale agli Uffizi con i cardboard, visori speciali collegabili con il proprio smartphoone che permettono una esperienza in realtà virtuale a 360 gradi.

Centrica http://www.centrica.it/

www.terrelogiche.com

MUSEI E TECNOLOGIA: UN ESEMPIO DI ECCELLENZA ITALIANA Il ruolo della tecnologia appare sempre più fondante per il rilancio dei musei italiani e per un ritorno al museo innovativo, immersivo e interattivo.

Nell’ambito della Ricerca 2016 “Beni e attività culturali: l’alba del rinascimento digitale”, realizzata dall’Osservatorio Innovazione Digitale nei Beni e Attività Culturali del Politecnico di Milano, è uscito sul giornale LiberoPensiero del 21 Gennaio l’articolo di Alvise Losi, dal titolo “Creatività tutta nazionale - Così la tecnologia resuscita i musei” dove è dato ampio spazio a Centrica, per la sua attività di digitalizzazione e sviluppo softwa-

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Tecnologie per i Beni Culturali

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RECENSIONE

the ancient nasca world new insights from science and archaeology AUTORE: ROSA LASAPONARA, NICOLA MASINI, GIUSEPPE OREFICI EDITORE: SPRINGER PAGINE: 670 PREZZO: 118,99 EURO ISBN: 978-3-319-47050-4 ISBN: 978-3-319-47052-8 (EBOOK) A CHI E’ DIRETTO: STUDENTI, STUDIOSI E APPASSIONATI DI ARCHEOLOGIA PERUVIANA

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l Volume "The ancient Nasca world. New insights from science and archaeology." curato da Rosa Lasaponara, Nicola Masini e Giuseppe Orefici raccoglie l'esperienza ultradecennale della ricerca archeologica italiana in Peru condotta dalla missione Proyecto Nasca, diretta da Giuseppe Orefici, e dalla Missione Italiana di Archeogeofisica (ITACA) diretta da Nicola Masini del CNR, rispettivamente presenti a Nasca dal 1982 e dal 2007. I 26 capitoli del volume sono il risultato della sinergia tra queste due importanti realtà della ricerca italiana in Sudamerica e del dialogo interdisciplinare con una forte presenza di contributi tecnologico-scientifici al fine di rispondere ai quesiti che pone la storia dell'uomo in rapporto all'ambiente e alle testimonianze che vi ha lasciato nella costa meridionale del Peru. Nasca con i suoi misteri e interrogativi che da sempre pone a studiosi provenienti da diversi paesi del mondo è il terreno adatto per la ricerca interdisciplinare e per creare un ponte tra le discipline umanistiche e quelle scientifiche. Il contributo del CNR in questo volume si contraddistingue per il forte impiego di tecnologie e scienze applicate all'archeologia e alla conservazione: dalla diagnostica alle tecnologie digitali, dalla geofisica al telerilevamento. Proprio grazie al telerilevamento satellitare è iniziata con i migliori auspici l'avventura del CNR IBAM e IMAA in Peru quando, insieme con Giuseppe Orefici, Nicola Masini e Rosa Lasaponara scoprirono un insediamento sepolto nel letto del fiume Nasca nel 2008. Da allora è iniziata una collaborazione tra il CNR e Giuseppe Orefici che ha consentito di sviluppare nuove

idee sulla cosmovisione e cultura Nasca in rapporto alla percezione e gestione dell'ambiente e del clima, tra i più difficili e imprevedibili al mondo. Nasca, con i suoi geoglifi e acquedotti, e il centro cerimoniale di Cahuachi rappresentano dei casi studio emblematici per capire come l'uomo sia riuscito a sfruttare con ingegno e il conforto degli Dei le poche risorse che l'ambiente e il clima di uno dei luoghi più aridi al mondo, il deserto di Atacama, gli concedeva. Le piramidi di Cahuachi, costruite sfruttando monticoli risparmiati dalle alluvioni catastrofiche che talvolta el Nino causava, gli intelligenti sistemi di filtrazione e captazione delle acque sono solo alcuni dei più significativi esempi di questa capacità che i Nasca hanno avuto di adattarsi al loro ambiente. In tal modo hanno creato oasi dove far fiorire l'agricoltura, costruito villaggi dove vivere, innalzato piramidi e disegnato geoglifi dove ritualizzare il rapporto con gli dei ed esprimere una visione del mondo che i diversi autori dei capitoli di questo volume hanno saputo tratteggiare nelle diverse espressioni artistiche (architettura, ceramica, musica, manufatti tessili) e con le più innovative metodiche di analisi scientifica. Il volume termina con due capitoli dedicati alla tutela del paesaggio antico e del patrimonio archeologico, tra cui i geoglifi, minacciati dal vandalismo e la pressione urbana, e le piramidi danneggiate dall'attività di scavo clandestino, con una discussione su come proteggere la cultura Nasca attraverso le tecnologie di osservazione della terra.

EVENTI

20 - 23 MARZO 2017 TechnoHeritage 2017 - 3rd International Congress: Science and Technology for the Conservation of Cultural Heritage Càdiz (Spagna) http:// technoheritage2017.uca.es/ 22 - 26 MARZO 2017 Laval Virtual 2017 Laval (France) http://www.laval-virtual.org/ 22 – 24 MARZO 2017 Ferrara Restauro – Musei - XXIV Edizione del Salone dell’Economia, della Conservazione delle Tecnologie e della Valorizzazione dei Beni Culturali e Ambientali Ferrara (Italia) http://www.salonedelrestauro.com/new/it/home/

19-21 APRILE 2017 The Unmanned Systems Expo The Hague, Netherlands https://registration.n200.com/ survey/15n1jwc0vni7v 22 - 25 MAGGIO 2017 International Instrumentation and Measurement Technology Conference IEEEI2MTC 2017 Torino (Italia) Web: http://2017.imtc.ieee-ims.org/specialsessions 27 - 30 GIUGNO 2017 33° Convegno Internazionale Scienza e Beni Culturali Bressanone (Italia) Web: www.scienzaebeniculturali.it

27 - 29 APRILE Securing the future for the past Istanbul (Turchia) web: http://www.expoheritage.com/indexENG.html

18 - 19 AGOSTO 2017 6th European Meeting on Forensic Archaeology EMFA 2017 Roma (Italia) Web: www.emfa2017.eu

15 - 18 MAGGIO 2017 Archiving Conference 2017 Riga (Latvia) Web: http://www.imaging.org/

28 AGOSTO - 1 SETTEMBRE 26th biennial CIPA International Symposium Website: http://cipaottawa.org Ottawa (Canada)

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30 AGOSTO 2017 - 01 SETTEMBRE 2017 Digital Cultural Heritage 2017 Web: http://dch2017.net/ Berlin, Germany 12-16 SETTEMBRE 2017 ICAP 2017 - International Conference of Archaeological Prospection 2017 Bradford (Regno Unito) Web: http://www.ap2017.brad-vis.com/ 11 – 13 SETTEMBRE 2017 1st International Museum Lighting Conference Londra (Regno Unito) https://museumlightingconference.com/

ArcheomaticA N°4 dicembre 2016

Tecnologie per i Beni Culturali

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PEOPLE AND TECHNOLOGY Il nostro tempo è quello delle novità che ci circondano, il nostro futuro è dialogare con esse. Ogni giorno la storia e la cultura si rinnovano, ogni giorno le persone cercano corrispondenze ed emozioni.

Per questo i musei ci appaiono vivi, ci interrogano, ci rispondono.

GENOVA

ROMA

MILANO

LONDRA

PESCARA

NEW MEDIA ANCONA

PA L E R M O

ettsolutions.com

A milestone in the history of mankind.

And behind it some old phone.

The undetectable glass for exhibition display.

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