Progetto ArcheoSatMed:
Network ICT con Sistemi Satellitari per il miglioramento della conoscenza e
della fruizione culturale delle aree archeologiche mediterranee
Presentazione del progetto:
'Sperimentazione di tecniche GPS-GIS
per la gestione e la fruizione dei dati
relativi a siti archeologici'
FIRB 2003 D.D. 2186-Ric 12 dicembre 2003
Dipartimento di Rappresentazione - Università di Palermo
Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale - Università di Catania
Unità di Ricerca Università degli Studi
di Palermo
L’ Unità di Ricerca, coordinata dal prof. Benedetto Villa, si
compone di ricercatori che afferiscono al Laboratorio GIS e
a quello di Geomatica del Dipartimento di Rappresentazione
dell’Università di Palermo.
Le attività previste per lo sviluppo del progetto
saranno condotte in collaborazione con l’Unità di ricerca
dell’Università di Catania, coordinata dal prof. Mussumeci,
composta da ricercatori afferenti al Dipartimento di
Ingegneria Civile e Ambientale.
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Programma delle attività
1. Elaborazione di una metodologia di indagine finalizzata
all’individuazione di potenziali siti archeologici attraverso
l’integrazione di tecniche di interpretazione di immagini iperspettrali
(classificazione automatica di oggetti) e analisi con sistemi GIS dei
principi insediativi (possibilità di approvvigionamento idrico, viabilità
storica, esposizione, pendenze)
2. Definizione di procedure per il rilevamento satellitare differenziale e
relativo, con ricevitori a basso costo e di immediata integrazione in
strutture GIS
3. Progetto e realizzazione di una guida multimediale GIS, operante su
computer palmare con PocketGPS, per la navigazione reale e
virtuale di un sito archeologico anche attraverso la connessione ad
un server remoto
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1.1 - Mappe di potenzialità archeologica
L’interpretazione di riprese aeree e satellitari con le tecniche del
telerilevamento permette di individuare aree oggetto di possibile
ritrovamento di emergenze archeologiche.
Le analisi con sistemi GIS dei principi insediativi (possibilità di
approvvigionamento idrico, viabilità storica, esposizione, pendenze)
permettono anch’esse di redigere delle mappe di possibili
insediamenti antichi.
L’applicazione delle tecniche di map algebra sulle mappe generate
con i sistemi prima descritti consente di ridurre il campo di indagine a
zone più ristrette, individuando quelle per le quali è maggiore la
probabilità di ritrovamento archeologico (mappe di potenzialità
archeologica).
Una prima sperimentazione è stata condotta sull’area circostante la
Villa Romana del Casale a Piazza Armerina (Enna). Il sito prescelto
per una successiva sperimentazione è quello di Morgantina (Enna).
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1.2 - L’analisi di queste immagini Iperspettrali (MIVIS), in particolare delle
bande relative all’infrarosso termico, ha permesso di individuare zone
caratterizzate da anomalie riconducibili alla possibile presenza di reperti
archeologici.
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1.3 - Per questa area sono state raccolte informazioni sulla viabilità storica,
sulla morfologia del terreno e sulla presenza di possibili fonti di
approvvigionamento idrico
∆Q
I = K
D
Viabilità storica
Carta della possibilità
di approvvigionamento
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Carta delle pendenze
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1.4 - Le tre carte prodotte con l’analisi GIS sono state incrociate ed è stata
ottenuta la “carta dei possibili insediamenti archeologici” in cui i pixel con
Digital Number più elevato corrispondono a zone con maggiore probabilità
di presenza di reperti archeologici
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Flusso dei dati
Rilievo e studio in situ
GPS
DATI
Rappresentazione
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GIS, CAD
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Procedura per il rilievo di aree archeologiche con tecniche GPS-GIS su
pocketPC
Rilievo del sito con l’uso di
strumenti avanzati
GPS
Ortofoto, cartografia numerica
Definizione della struttura dati
Raccolta delle informazioni
strutturazione dei contenuti
Implementazione del sistema
informativo territoriale
in formato GML
Creazione livelli
informativi
Integrazione con ipotesi
di ricostruzione
Modelli 3D
Nuovi livelli
informativi
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Fase 2 del progetto
Test su differenti ricevitori GPS
a basso costo e sistemi di
Aree aperte
posizionamento INDOOR
analisi delle caratteristiche
Aree alberate
del segnale
Canyon urbani
Aree INDOOR
verifica delle possibilità di
miglioramento dell’accuratezza
posizionale real-time
definizione di procedure di rilievo GPS
e trasferimento dei dati al server
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FASE CONGIUNTA ATTIVITA’ GRUPPI RICERCA DI CATANIA E PALERMO:
Sistemi GPS a basso costo e
trasmissione correzione differenziale
Æ
posizionamento real time del visitatore
positivi i primi test di posizionamento differenziale (in post processing) utilizzando alcuni
ricevitori palmari con i quali è possibile acquisire la portante L1 (in collab. CT e PA)
si proseguirà testando le tecnologie disponibili per il posizionamento real time e per il
trasferimento del dato posizionale al sistema di navigazione su pocket PC.
Modelli di vulnerabilità da applicare ai
singoli manufatti e al sito archeologico
di Morgantina rispetto agli scenari temibili
di pericolosità sismica e idrogeologica
Æ
analisi di rischio (SIT specializzato)
già condotte numerose esperienze per la definizione e implementazione di modelli
di valutazione del rischio in ambiente GIS
[casi studio: provincia di Catania (produzione di cartografia tematica relativa agli spostamenti attesi in
superficie a seguito di sisma e analisi del rischio sismico delle infrastrutture stradali); territorio di Enna
(rischio idrogeologico e accessibilità alla città); provincia di Siracusa (rischio idrogeologico e di
esondazione)].
si proseguirà analizzando le pecualirità di un sito archeologico e dei manufatti in esso
presenti (caso studio di Morgantina) in relazione alla pericolodità sismica e idrogeologica
del territorio, cercando di definire modelli di rischio e metodologie di impiego delle
funzionalità GIS generalizzabili ed esportabili
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Fase 3.1
Contributo unità di Torino
Realizzazione di Web-GIS
struttura e formato
delle informazioni
definizione interfaccia
grafica del portale
Realizzazione di un browser per la
trasferibilità dell’informazione
visualizzazione di file GML
(modalità e tecniche di trasmissione)
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Fase 3.2
Progetto di applicazione multimediale
per computer palmare
analisi delle prestazioni di applicazioni
multimediali per PoketPC
definizione delle funzionalità
realizzazione di applicazioni multimediali
con inserimento di algoritmi per il
connessione a PoketGPS
miglioramento dell’accuratezza posizionale
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Ulteriore sperimentazione sull’utilizzo di GPS
low-cost
GPS già utilizzati
EM-TACS CruxII BTGPS
TomTom Wireless
GPS (9821X)
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Holux GPSlim 236
Magellan Sport Track
Map
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Test su diverse tipologie di aree
Sono state individuate alcune tipologie di aree che simulano differenti
strutture di siti archeologici (aree aperte, aree alberate, canyon urbani,
ecc.)
Percorsi in zona alberata
Percorsi in area libera
Percorsi fra edifici bassi
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Progetto di una applicazione per computer palmare
Consente:
•di interfacciarsi al ricevitore GPS BlueTooth per
ricevere i dati ad esso inviati, quali la posizione e
configurazione dei satelliti, i parametri VDOP e
GDOP
•di memorizzare in file di log le frasi NMEA ricevute al
fine di eventuali post-elaborazioni
Dopo avere caricato una carta georiferita, l'applicazione
multimediale consente:
•di navigare su di essa in tempo reale sfruttando la
localizzazione del sistema GPS,
•di ricevere informazioni testuali sull’area in cui ci si trova,
collegandosi ad un database spaziale
•di ricevere informazioni audio o video in modalità
automatica (non appena si entra in una determinata area) o
su richiesta dell’utente
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Applicazione di algoritmi per il miglioramento
dell’accuratezza posizionale
La guida multimediale può essere utilizzata in due modalità:
navigazione libera o navigazione su percorso prestabilito. Al
fine di rendere possibile la navigazione su un percorso
prestabilito è stata inserita nell’applicazione una sub-routine che
consente, tramite opportuni algoritmi di ‘dead reckoning’, di
agganciare la propria posizione al tratto di percorso più vicino.
Schema dell’algoritmo
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Problemi di posizionamento
rispetto al percorso
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Utilizzo del GML
Ulteriore oggetto di sperimentazione
dovrebbe essere la creazione di un
modulo aggiuntivo per l’importazione di
feature GML, al fine di permettere
l’assunzione delle informazioni GIS da
un server remoto.
(La versione GML 3 consente di dotare
gli oggetti di semplice strutturazione
topologica; ad esempio è possibile
attribuire un verso ai vari tratti di
percorso, migliorando la gestione dei
dati).
Sito archeologico di Solunto: percorsi
con un proprio verso
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