Fornace romana identificata presso Aquileia mediante analisi integrata


    [27/05/2008] Partendo da un rilievo aereo integrato con metodologie attive (laser a scansione) e passive, (camera iperspettrale) svolto dall’Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (OGS) ad Aquileia è stato possibile identificare e cartografare non solo la morfologia delle fondazioni di periodo romano già note ma anche di scoprire un nuovo potenziale sito archeologico che dalle prime analisi sembrerebbe essere stato sede di una importante fornace posta in prossimità di banchine fluviali.

    PERCHÉ È IMPORTANTE L'ARTICOLO

    Questo lavoro testimonia i notevoli progressi tecnologici dei sistemi del telerilevamento nell'ambito della cartografia e analisi di dettaglio di aree con estensione limitata.

    Oltre alla facilità di acquisire dati di dettaglio si associa l'introduzione di metodologie di interpretazione semi-automatica dei dati che velocizza e riduce la soggettività insita nell'interpretazione manuale.

    La combinazione di metodologie di acquisizione e analisi diverse quali il laser a scansione aereo (LIDAR - Light Detection and Ranging) e la scansione con un sensore iperspettrale ha permesso l'individuazione nell'aera archeologica di Aquileia di importanti manufatti di epoca romana: mura sepolte, traccia di strade, banchine fluviali, paleo-alveo fluviale, fornace.

    La fornace è un elemento nuovo nel quadro delle conoscenze archeologiche già note nell'area in esame e necessiterà di ulteriori studi in futuro con indagini a terra.

    STATO DELL'ARTE E STUDI PRECEDENTI

    Il sito archeologico di Aquileia è il più importante del nord Italia.

    La città è stata eretta nel 181 a.C., in epoca romana ed è stato un grande centro commerciale di comunicazione tra l'Europa ed il Mediterraneo.

    Era caratterizzata da un importante porto fluviale con banchine a diverse altezze per gestire le variazioni del livello delle acque causato dalle oscillazioni di marea. Da punto di vista strettamente urbanistico la città aveva una forma allungata, con varie mura di cinta e la tipica struttura ortogonale delle vie secondo la direzione dei principali punti cardinali.

    L'attuale utilizzo del telerilevamento in ambito archeologico è piuttosto limitata. Questo è da imputare principalmente alla marcata separazione tra le discipline umanistiche e quelle tecnico-scientifiche.

    A questo si aggiunge un limite tecnologico dato che fino a poco tempo fa il telerilevamento era eseguito principalmente da satellite e la risoluzione spaziale dei dati era insufficiente a localizzare siti archeologicamente importanti.

    Infatti il telerilevamento era impiegato esclusivamente per la creazione di una cartografia regionale di contorno alle indagini archeologiche di dettaglio.

    Negli ultimi anni però sono stati introdotti una nuova classe di sensori ad alta risoluzione, trasportati da aerei o usati a terra, che hanno notevolmente incrementato la risoluzione dei dati. Benché la tecnologia sia matura per un uso a scopi archeologici manca ancora una sistematicità nel suo utilizzo data la mancanza di personale specializzato nel trattamento dei dati telerilevati che ha anche competenze archeologiche.

    L'Istituto Nazionale di Oceanografie e Geofisica Sperimentale (OGS) ha già usato in passato metodologie di telerilevamento per lo studio dell’area del Porto Traiano per conto dell’Anas, gestore della rete stradale e autostradale italiana, nell’ambito di un progetto che ipotizzava la realizzazione di una galleria dall’aeroporto di Fiumicino a Civitavecchia.

    In quel caso le finalità erano opposte ovvero si voleva escludere la presenza di manufatti nel sottosuolo al fine di poter procedere con l’opera evitando il danneggiamento di eventuali rovine.

    Nell'area nord di Aquileia è stato eseguita una campagna di rilievi nell'Aprile del 2005 con sensori di telerilevamento attivi come il laser a scansione e passivi quali un sensore iperspettrale.

    I dati iperspettrali sono stati acquisiti mediante un sensore del tipo AISA Eagle che registra le emissioni nella banda compresa tra 400 e 1000 nm montato a bordo di un elicottero da una quota di 1000 m.

    Immagine - 1 - Processo di interramento di macerie in corrispondenza di un muro antico

    Immagine - 1 - Processo di interramento di macerie in corrispondenza di un muro antico ed effetto provocato sulla riflettanza in una banda specifica.

    La risoluzione a terra delle immagini iperspettrali è circa 68 cm per ogni pixel. A questa apparecchiatura è connesso un rilevatore GPS e il tutto è collegato a un sistema di acquisizione dati su computer.

    I dati iperspettrali sono caratterizzati da un'impronta, che deriva dall'emissione fotonica degli oggetti a terra, legata alla variazione delle caratteristiche chimico-fisiche degli elementi acquisiti.

    Questa impronta è visualizzabile come un colore, pertanto variazioni di colore a terra evidenziano la presenza di elementi diversi.

    Nella zona di Aquileia i dati iperspettrali hanno mostrato una differenza di colorazione del suolo dovuta alla presenza nel sottosuolo dei resti della fornace. L'dentificazione della fondazione di antichi edifici è legata al fatto che una struttura una volta crollata ed inglobata nel terreno determina due importanti variazioni locali e precisamente una maggiore consolidazione del terreno ed una variazione cromatica nella parte superficiale del suolo (Immagine 1).

    Le immagini iperspettrali sono state analizzate con l'ausilio di software specifici capaci di riconoscere zone anomale in automatico.

    Un analisi mediante le componenti principali (PCA - Principal Component Analysis) ha permesso di individuare alcuni elementi già noti come la traccia di strade, le mura di cinta, le banchine portuali e il paleo-alveo fluviale.

    A maggiore conferma dei risultati già ottenuti è stata fatta anche un analisi mediante clustering. Un nuovo elemento evidenziato dai dati iperspettrali è la presenza di una struttura circolare riconducibile a una probabile fornace.

    Nella stessa campagna di acquisizione sono stati registrati dati LIDAR (Light Detection and Ranging) mediante un sensore OPTECH 3100 che monta un laser NdYAG (1064 nm) con potenza media di 6.5 W e frequenza di 33000/100000 impulsi al secondo.

    Mentre il dato iperspettrale si presenta come un'immagine fotografica, con diverse colorazioni, i dati laser sono rappresentati da una densa nuvola tridimensionale di punti.

    Nel caso dell'area di Aquileia la nuvola di punti ha una densità di un punto al metro quadrato.

    L'efficienza del LIDAR sta nell'elevata precisione e densità dei dati che permette di rilevare minime variazioni di quota nel terreno.

    Inoltre è possibile tramite opportuni algoritmi eliminare la vegetazione ed i manufatti di origine antropica e osservare la morfologia effettiva del terreno. La costruzioni di modelli digitali del terreno (DTM - Digital Terrain Model) ha evidenziato la pianta dell'antica città romana, le mura di cinta e la fornace (Immagine 2).

    Nella zona della probabile fornace è stato effettuato un sopralluogo per constatare la presenza di detriti. Sono stati rilevati resti di laterizi e terracotta che confermerebbero la presenza di una fornace nell'area in esame.

    Sfortunatamente non è possibile ricavare dalle immagini iperspettrali la tipologia del terreno in funzione dei materiali sepolti e del materiale detritico di origine antropica in quanto non è ancora stato fatto uno studio sistematico su questo aspetto.

    Immagine - 2 - DTM dell’area nord di Aquileia ricavata dall’elaborazione dei dati LIDAR

    Immagine - 2 - DTM(Digital Terrain Model) dell’area nord di Aquileia ricavata dall’elaborazione dei dati LIDAR. L’area cerchiata in rosso rappresenta la probabile ubicazione della fornace.

    CONCLUSIONI

    L'integrazione di metodologie di telerilevamento che sfruttano sensori di nuova concezione ha permesso durante uno studio ambientale di individuare nella campagna a nord di Aquileia i resti di una fornace con delle limitrofe banchine portuali di probabile età romana (Immagine 3).

    La scoperta è stata fatta utilizzando tecnologie di rilievo aereo quali il laser a scanione e camera iperspettrale. Inoltre queste tecnologie hanno permesso il riconoscimento del paleo-alveo del fiume Natissa in epoca romana.

    La zona della fornace è stata individuata inizialmente grazie a immagini iperspettrali che hanno messo in evidenza una leggera differenza nella colorazione del suolo dovuta alla presenza nel sottosuolo dei resti della fornace, questo dato è stata successivamente verificato sia dai dati laser a scansione che da un sopralluogo a terra alla ricerca di detriti.

    Ulteriori studi in situ sono a questo punto necessari per verificare i risultati delle analisi dei dati telerilevati.

    Immagine - 3 - Mappa dell’area nord di Aquileia con indicate i nuovi elementi archeologici

    Immagine - 3 - Mappa dell’area nord di Aquileia con indicate i nuovi elementi archeologici. La mappa è in realtà una immagine calcolata partendo dai dati iperspettrali.



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