UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SASSARI

PROGETTO ITACA

L’UTILIZZO DELLE APPLICAZIONI GIS IN ARCHELOGIA

dispense di Nadia Canu

2

I

I SIT IN ARCHEOLOGIA

3

I) 1-I SIT (Sistemi Informativi Territoriali)1

L’acronimo SIT (Sistema Informativo Territoriale) è la traduzione italiana dell’inglese

GIS (Geographic Information System) e indica un sistema informatizzato di

organizzazione dei dati di tipo geografico, utile per archiviare, consultare e ricavare

nuove informazioni a partire dai dati inseriti e organizzato in modo da poter essere

continuamente aggiornato e integrato.

La nascita dei SIT è legata allo sviluppo delle tecnologie che dagli anni ‘60 hanno

segnato l’inizio del processo di trasformazione per le scienze geografiche e

cartografiche. Le tecniche ormai raffinate di produzione di cartografia tradizionale, il

rapido sviluppo degli elaboratori elettronici e le nuove idee sull’analisi spaziale

cominciarono in quegli anni a promuovere un graduale processo di innovazione verso

nuove metodologie di studio e gestione del territorio.

Nel 1969 Ian McHarg pubblicò “Design with Nature”2 che formalizzava una

metodologia di analisi spaziale basata sulla comparazione di dati e sulla produzione di

cartografia di sintesi. Ipotizzava l’uso della sovrapposizione di dati geografici strutturati

in livelli informativi a singolo tematismo, al fine di realizzare carte di sintesi ottenute

per combinazione logica, utili sia per la pianificazione delle risorse naturali che per la

gestione dei processi decisionali.

Contemporaneamente iniziarono le prime sperimentazioni ed applicazioni tecniche, che

si svilupparono in Nord America, con l’avvio di due progetti:

1. L’Harvard Laboratory for Computer Graphics and Spatial Analysis.

Nel centro, fondato nella seconda metà degli anni ’60, fu progettato e realizzato

un software denominato SYMAP che permetteva di:

• Elaborare dati geografici

• Realizzare semplici carte tematiche

Negli anni ‘70 venne prodotto il primo vero software GIS commerciale,

ODISSEY, che introdusse due concetti importanti:

• La topologia3

• L’overlay mapping4

1 BIALLO 2002, pp.19-24.

2 MCHARG 1969.

3 La topologia è la disciplina matematica che si occupa di connessione ed adiacenza di

punti e linee e che permette quindi di analizzare le relazioni spaziali tra i dati geografici.

4

2. Nello stesso periodo il Governo Canadese realizzò il primo vero e proprio SIT

denominato CGIS (Canada Geographic Information System), che aveva

l’obiettivo di inventariare il territorio canadese. Operativo dal 1971, conteneva

10000 carte in scala 1: 50000 in più di 100 tematismi.

Nel 1969 Jack Dangermond fondò l'Environmental Systems Research Institute (ESRI),

dove nel 1980 venne prodotto ARC/INFO, che rappresentò la traduzione della

tecnologia del CGIS e dei concetti dell'Harvard Graphics Lab in un software

commerciale. Con questo programma è possibile l’integrazione tra dati grafici (ARC) e

dati alfanumerici (INFO). I prodotti ESRI definiscono attualmente lo standard per i GIS

in quanto ARC/INFO domina tuttora il mercato dei Sistemi Informativi Territoriali.

Dal punto di vista operativo “i Sistemi Informativi sono nati dall’esigenza di poter

disporre di potenti strumenti per la raccolta e l’elaborazione delle informazioni, al fine

di poter mettere a disposizione dei responsabili di decisioni operative, tutte le

informazioni necessarie per effettuare le migliori scelte possibili”5.

Il SIT raccoglie dati relativi al mondo reale attraverso una serie di fonti6, li acquisisce

attraverso una serie di procedure7, li gestisce rendendoli consultabili all’interno di un

database, li elabora attraverso le analisi che il programma permette di effettuare8,

ottenendo così ulteriori informazioni a partire dai dati disponibili: in questo modo il SIT

si configura come uno strumento di supporto alle decisioni, perché fornisce agli utenti

(ad esempio le Amministrazioni Comunali) le informazioni di cui hanno bisogno per

decidere gli interventi, cioè le azioni, da effettuare sul territorio (vedi schema del

processo decisionale alla pagina seguente).

4 L’overlay mapping è la funzionalità del GIS che consente la sovrapposizione e la

visualizzazione contemporanea di diversi strati informativi nello stesso sistema di

coordinate. 5 BIALLO 2002, p.19.

6 Vedi Cap II, 2, I dati di base.

7 Vedi Cap II, 3, Pre-elaborazione e 4, Implementazione.

8 Vedi Cap II, 5, Analisi.

5

Fig.1: Schema del processo decisionale

6

In sintesi, un GIS (o SIT) è l’insieme:

• delle persone (gli operatori);

• del software (i programmi);

• dei dati;

• delle procedure;

• dell’hardware (le apparecchiature);

GISGIS

ProcedureProcedure

DatiDati

HardwareHardware

SoftwareSoftwarePersonePersone

Fig.2: Componenti di un SIT

il cui fine è acquisire, organizzare, elaborare e restituire i dati riguardanti

un’organizzazione, al fine di mettere a disposizione dei responsabili delle decisioni

operative tutte le informazioni necessarie per effettuare le migliori scelte possibili.

Un Sistema Informativo si dice Territoriale quando è progettato per operare con dati

riferiti allo spazio geografico. Un SIT è quindi un sistema che contiene specifiche

funzioni per acquisire, elaborare, gestire e restituire dati georiferiti. Il dato territoriale

deve essere inteso in senso ampio, sia come dato cartografico numerico,

georeferenziato, sia come dato descrittivo direttamente o indirettamente associato agli

7

elementi rappresentati sulla Cartografia: in questo sta la grande potenzialità dei SIT,

quella di associare ad un elemento spaziale un numero virtualmente infinito di attributi

di tipo descrittivo, residenti nel database, collegando così la mappa alla banca dati.

I SIT sono progettati per il trattamento dei dati geografici e per svolgere questo ruolo

devono possedere specifiche funzionalità, che, secondo la classificazione di Knapp9, si

possono suddividere in cinque gruppi:

1. Acquisizione di dati;

2. Pre-elaborazione;

3. Gestione di banche dati;

4. Analisi spaziale;

5. Generazione di prodotti.

5- GENERAZIONE DI PRODOTTI

4-ANALISI

3-GESTIONE DI BANCHE DATI

2- PRE-ELABORAZIONE

1-ACQUISIZIONE DI DATI

Fig.3: Le funzionalità dei SIT

9 KNAPP 1978.

8

L’acquisizione di dati comprende le attività che riguardano la raccolta, la

predisposizione e l’acquisizione di informazioni geografiche, come:

• Acquisire dati da banche dati esistenti;

• Importare dati acquisiti con rilievi di campagna;

• Acquisire informazioni e tematismi da cartografia;

• Generare elementi geografici da rilievi aerei;

• Acquisire immagini telerilevate da satellite.

Le funzionalità di pre-elaborazione permettono di manipolare i dati e predisporli per

l’inserimento nel SIT. Tali funzionalità comprendono:

• Conversione tra strutture di dati diverse (esempio da dati formato raster a dati in

formato vettoriale);

• Conversione tra sistemi di coordinate diversi (esempio da coordinate

geografiche a UTM);

• Mosaicatura (composizione e soprattutto integrazione georeferenziata di dati in

formato digitale per creare un unico modello di visibilità spaziale, utilizzato

soprattutto per foto aeree e immagini satellitari);

• Georeferenziazione (attribuzioni di un sistema di riferimento geografico a dati

che non lo posseggono.

• Fotointerpretazione (tecnica di interpretazione di aerofotogrammi allo scopo di

classificare il territorio).

Le funzionalità di gestione di banche dati permettono di generare, gestire e controllare

gli accessi negli archivi e comprendono:

• Connessioni con database relazionali;

• Estrazione ed inserimento dei dati;

• Controllo degli aggiornamenti.

L’analisi spaziale comprende le funzionalità che permettono di generare nuove

informazioni dai dati contenuti nel sistema, tra cui:

• Riclassificazioni e aggregazioni;

• Sovrapposizioni ed integrazioni (overlay);

9

• Aree di rispetto o buffer (elaborazione spaziale che crea una zona di una

determinata distanza rispetto ad un punto scelto, esempio un’area di rispetto di

100 m intorno a un monumento);

• Analisi di rete (esempio percorsi ottimali);

• Analisi DEM (Digital Elevation Model, cioè Modelli Digitali del Terreno,

tramite i quali si effettuano analisi di pendenza, esposizione, visibilità).

La generazione di prodotti comprende funzionalità che permettono la creazione di:

• Interfacce interattive a menu ed icone, per favorire l’uso del sistema da parte di

utenze non specializzate;

• Carte topografiche e tematiche;

• Report statistici e descrittivi, grafici, diagrammi.

La caratteristica principale dei SIT è che, al fine di identificare al meglio le classi di

oggetti e per una elaborazione ottimale, i dati vengono organizzati in strati informativi o

livelli (layers), caratterizzati da uniformità di informazione: per ogni tematismo viene

utilizzato un livello (es. idrografia, viabilità, uso del suolo, limiti amministrativi ecc.),

ed è inoltre possibile sovrapporre tra loro i vari strati allo scopo di ottenere dagli incroci

nuove informazioni10

.

10

Vedi fig.4.

10

Fig.4: La sovrapposizione dei diversi livelli come modello sintetico della realtà

11

II) 2-Il SIT archeologico

Il GIS (Geographical Information System, tradotto in italiano con la definizione Sistema

Informativo Territoriale-SIT) è una tecnologia integrata per l’archiviazione, l’analisi,

l’organizzazione e la comunicazione di dati spaziali. Più precisamente, il SIT

archeologico è “un sistema e un modello spaziale di archiviazione ed elaborazione di

dati, eventi ed attività spaziali, finalizzato all’interpretazione del paesaggio storico e

archeologico, dal sito al territorio, dal costruito all’insediato, dalla microscala alla

macroscala… il valore informativo delle interazioni fra le varie le varie parti del sistema

è superiore al contributo di ciascuna di esse11

”. Ogni elemento spazialmente

identificabile e codificabile può essere inserito e rappresentato in un SIT, composto da

strati trasparenti e modificabili, contenenti ogni genere di informazione spaziale (foto

aeree, immagini da satellite, tematismi cartografici, database…). Le funzioni più

importanti di un SIT sono le capacità di visualizzare, interrogare e incrociare i dati,

creando nuovi contesti e informazioni. Proprio per questi motivi l’archeologia, in

quanto disciplina spaziale, ha trovato nel SIT grandi potenzialità applicative, che si

possono sintetizzare in: riproducibilità dei dati e potenza di analisi; archiviazione e

organizzazione delle informazioni; creazione di modelli predittivi e simulazioni

dinamiche.

Grazie al SIT è possibile la creazione di veri e propri modelli di dati, destinati in parte a

soppiantare il concetto canonico di pubblicazione a stampa: l’idea è quella di 11

FORTE 2002, pp.13-14.

12

“oggettivare” o riprodurre digitalmente la ricerca archeologica, dal lavoro sul campo

all’elaborazione digitale dei dati12

. In questo contesto, più che come un mero strumento

di ricerca, il SIT è esso stesso un sistema e un ambiente di ricerca.

I SIT possono interagire con quasi tutte le fasi della ricerca archeologica, dallo scavo al

survey, dalla microscala alla macroscala, elaborando ogni tipo di informazione

archeologica disponibile:

• foto di scavo;

• foto aeree;

• immagini telerilevate;

• dati geofisici;

• dati alfanumerici organizzati in database;

• cartografia;

• DEM (modelli digitali del terreno);

• dati vettoriali;

• piante tematiche;

• ricostruzioni tridimensionali di territori.

In tutti questi casi è presente la possibilità di agire a scale differenti, dalla piccola alla

grande scala.

“La progettazione e le applicazioni in ambito GIS necessitano di un notevole sforzo

metodologico e interdisciplinare, e diventano uno strumento cognitivo fondamentale per

la ricerca archeologica attuale e futura. Oltre ad avere questa importante funzione

conoscitiva, i SIT archeologici sono destinati a diventare un mezzo di comunicazione

standard e multifattoriale per l’informazione archeologica, sia alla scala del singolo sito

che del territorio, soprattutto tenendo conto delle evoluzioni possibili della tecnologia in

questo settore13

”.

Per le informazioni che si trova a gestire, il SIT archeologico costituisce il migliore

contesto di sperimentazione rispetto ad altri ambiti applicativi grazie alla

multidimensionalità dei dati da una parte e alla diacronia delle informazioni dall’altra.

La spinta all’utilizzo delle tecnologie SIT in archeologia è derivata dalla necessità di

creare modelli predittivi, utili per testare ipotesi e sperimentare diverse teorie nelle varie

12

Vedi fig.5. 13

FORTE 2002, pp.16-17.

13

fasi della ricerca, a creare sistemi di gestione spaziale per database, e per effettuare

analisi spaziali14

.

Applicazioni che si svilupperanno nei SIT con l’overlay sono quelle relative alla lettura

comparata delle cartografia, che utilizzano sovrapposizioni di carte trasparenti: “la

contemporaneità spaziale dei diversi livelli informativi (potremmo chiamarli anche

strati cartografici) incrementa infatti considerevolmente le potenzialità

dell’interpretazione, perché la visualizzazione stratificata a più livelli identifica relazioni

spaziali, dettagli e modelli geografici del tutto invisibili a una visione separata15

”.

La storia del SIT in archeologia si associa allo sviluppo del telerilevamento e alla

necessità di documentare i siti archeologici dall’alto, sia per identificare quelli ancora

inesplorati, sia per documentare meglio quelli noti.

Le prime analisi spaziali, relative allo studio dei reperti in relazione agli strati, furono

eseguite con programmi dedicati all’analisi statistica della distribuzione nello spazio già

negli anni ‘7016

.

L’utilizzo del termine GIS in ambito archeologico è naturalmente legato all’evoluzione

della tecnologia in questo settore, perciò è solo a partire dagli anni ’80 che viene usato

correntemente: fino al 1985, i SIT vengono usati in archeologia principalmente per tre

finalità17

:

1. Applicazioni e sviluppo di analisi spaziali;

2. Sistemi di gestione spaziale per database territoriali;

3. Metodologie finalizzate alla creazione di modelli archeologici predittivi.

A partire dagli anni ’90 si assiste alla diffusione di software GIS per personal computer

relativamente a basso costo: questo provoca una diffusione di questi sistemi e una loro

progressiva standardizzazione, soprattutto nei paesi anglossassoni.

Forte18

ha individuato tre aree culturali principali dove si applica il GIS archeologico:

1. Area Nord-Americana, indirizzata prevalentemente ad applicazioni

tecnologiche di modellazione predittiva su larga scala e di stampo

antropologico, con riferimenti al CRM (Cultural Resource Menagement,

Gestione delle Risorse Culturali);

14

Sulle tecniche di analisi GIS LONGLEY-GOODCHILD-MAGUIRE-RHIND 2001, pp.163-

345. 15

FORTE 2002, p.39. 16

LARSON 1975, FEDER 1979, HIETALA-LARSON 1979, BOVE 1981. 17

KVAMME 1995. 18

FORTE 2002, pp.44-45.

14

2. Area Britannica, attenta alle tematiche del CRM ma su scala regionale, con

attenzione alle relazioni territoriali tra paesaggio e spazi sociali, rituali, politici

ed economici e agli studi sulla percezione del paesaggio archeologico;

3. Area Mediterranea, orientata alla ricostruzione tridimensionale e diacronica del

paesaggio archeologico, con diverse applicazioni intra-sito quali la gestione e la

modellazione dei dati di scavo.

15

3- Perché intraprendere un progetto di SIT archeologico

La vastità del patrimonio archeologico, italiano in generale, della Sardegna in

particolare, pone una serie di problematiche19

relative alla tutela, alla gestione e

valorizzazione dei Beni Archeologici da parte degli Enti che partecipano

all’amministrazione e alle attività riguardanti tali Beni, rispettivamente le

Soprintendenze per i Beni Archeologici e gli Enti locali quali Regione, Province e

Comuni. Inoltre la prima forma di tutela è la conoscenza, che si esplica attraverso la

ricerca.

Le esigenze della tutela, della gestione e della ricerca, se in parte hanno obiettivi e

finalità diversi, hanno tuttavia un punto in comune: il bisogno di disporre di una serie di

dati sia sui contesti archeologici presi in esame, sia sul territorio di riferimento.

Naturalmente il tipo di dati necessari cambia a seconda delle finalità per cui sono

richiesti, però esiste un livello di base (che contiene informazioni su oggetto,

localizzazione, proprietà, bibliografia), che è utile per le esigenze di tutela, come per

quelle di gestione e di ricerca. Di questo livello base di dati parleremo nel capitolo II,

dedicato al progetto del SIT archeologico di base nell’ambito dei Comuni della

Sardegna, mentre ora ne approfondiremo alcuni aspetti teorici.

“Un progetto SIT archeologico è prima di tutto un sistema di informazione

archeologica, georeferenziato dedicato in prima istanza all’archiviazione ragionata,

successivamente alla elaborazione spaziale e multifattoriale dei dati (in due o tre

dimensioni)… il SIT è un sistema informativo, quindi come tale è la qualità e

l’organizzazione dei dati, oltre alla quantità, che ne determina il successo20

”.

Il valore maggiore di un sistema informativo risiede infatti nelle informazioni stesse e

nella loro riproducibilità.

I vantaggi della realizzazione di un SIT archeologico relativo a un contesto territoriale

definito sono svariati:

• Innanzi tutto un SIT è utile agli amministratori che devono decidere gli

interventi sul territorio, da una parte come strumento di conoscenza immediata e

di facile consultazione, dall’altra parte per pianificare gli interventi tenendo in

considerazione l’esistenza del patrimonio archeologico e culturale in genere.

Questo riguarda sia la gestione e la valorizzazione, sia fini di tutela perché può

19

Su queste problematiche e sulle disposizioni di legge in materia vedi il decreto

legislativo 22 gennaio 2004, Codice dei Beni Culturali. 20

FORTE 2002, p.48.

16

capitare che, per mancanza di conoscenza del contesto da parte della

Soprintendenza, vengano permessi agli Enti Locali interventi sul territorio che

ledano gli interessi dei Beni Archeologici.

• La creazione di un SIT può rappresentare il punto di incontro delle varie ricerche

effettuate in un ambito territoriale definito (esempio da Soprintendenze diverse e

dalle Università) un luogo virtuale dove mettere insieme tutti gli elementi che

concorrano alla definizione e alla conoscenza del contesto in esame, un luogo

dove i dati possano essere incrociati e dialogare tra loro, dando vita a nuovi

livelli informativi e quindi producendo conoscenza.

• L’uso delle tecnologie informatiche applicate all’archeologia, e del SIT in

particolare, registra in Italia una certa arretratezza rispetto, per esempio, ai paesi

anglosassoni; ciononostante, anche in considerazione della progressiva

digitalizzazione delle informazioni in ambito regionale21

è opportuno che le

amministrazioni si dotino di strumenti di tipo informatico che possano essere in

un secondo momento integrate nell’ambito del Sistema Informativo Regionale.

• Tra i vantaggi delle applicazioni dei SIT, e ancora in virtù della grande mole di

dati da trattare, si può inoltre annoverare la disponibilità di uno spazio

virtualmente infinito, contrariamente a quello delle pubblicazioni a stampa, che è

invece limitato da fattori contingenti; per questo motivo il supporto digitale (es.

un cd-rom), come integrazione a quanto già pubblicato o in sostituzione a quanto

da pubblicare, si configura come un valore aggiunto alla tradizionale stampa,

con minori vincoli in fatto di spazio (possibilità della pubblicazione integrale dei

dati) e di immediata consultazione.

• Ultimo elemento da considerare nelle motivazioni che spingono alla

realizzazione di SIT archeologici riguardano ulteriori applicazioni che possono

essere sviluppate a partire dal SIT oltre alla produzione cartografica, vale a dire

le applicazioni di realtà virtuale e la ricostruzione tridimensionale dei dati

spaziali: questi elementi non sono utili solo ai fini dell’interpretazione dei dati di

scavo, di proposte per la ricostruzione dei contesti (con un occhio di riguardo

alla ricostruzione virtuale delle strutture nelle varie fasi) e di una divulgazione

dei dati (visite virtuali del sito), ma risultano di estrema importanza ai fini della

21

Recentissimo il convegno su Il SITR (Sistema Informativo Territoriale Regionale) tra

realizzazione tecnica e riferimenti legislativi, tenutosi il 20 aprile 2004 presso la Fiera

Internazionale della Sardegna a Cagliari, relativo alla presentazione del SITR.

17

valorizzazione e, soprattutto dei problemi conservativi e del restauro (come

l’esempio presentato da prof. D’Andria dell’Università di Lecce nella

conferenza su Hierapolis del 30 ottobre 2002)22

, problemi questi che rientrano

nell’ambito delle attività di tutela e di valorizzazione dei Beni Culturali.

22

Vedi il sito delle Missioni Italiane in Turchia, www.misart.it.

18

4- Come articolare il progetto per un SIT archeologico

Il progetto di un SIT è molto complesso, comprende:

• Gli scopi e gli obiettivi che vengono prefissi, che possono essere diversi a

seconda delle esigenze (esempio tutela, ricerca, gestione).

• La scelta della tipologia di SIT, del software e dell’hardware adatti per

realizzarlo.

Cioè quale tipologia di dati utilizzare, raster o vettoriali, che programmi

utilizzare (per esempio arcView di arcGIS).

• I tempi di realizzazione

• I costi

I costi principali sono dovuti in particolar modo all’acquisto dei dati (es.

immagini da satellite, fotografie aeree, cartografia di base e relativi diritti per

l’eventuale pubblicazione), del calcolatore e dei software (es. arcGIS 8.2 per il

SIT, ENVI RT 4.0 o simili per l’elaborazione digitale dei dati telerilevati23

),

eventualmente di un GPS.

• L’utenza a cui è diretto e l’eventuale condivisione in internet

Il fine primo è naturalmente quello di fornire alle Amministrazioni Comunali

uno strumento utile alla programmazione degli interventi nell’ambito dei Beni

Culturali, ma non bisogna dimenticare il miglioramento e l’organizzazione dello

stato delle ricerche sul territorio, quindi pensare ad utenze quali Soprintendenza

e Università; la progettazione deve inoltre tenere conto anche di utenze esterne,

vale a dire coloro che ricercano informazioni sul territorio per scopi legati allo

studio e al turismo, quindi pensare a livelli di divulgazione differenziati a

seconda dell’utenza, acquisibili separatamente, e il più elementare dei quali

condiviso in rete.

• La scala di analisi

La scala di analisi deve tener conto di due livelli, il primo di carattere

topografico e territoriale, che preveda lo studio del territorio e l’inquadramento

dei siti nella regione di pertinenza (es. un livello sui sistemi insediativi, con

l’individuazione puntuale dei centri e incrociato con l’applicazione di analisi

spaziali anche di tipo statistico per verificare, per esempio, la produttività dei

suoli), il secondo dedicato a siti specifici, per i quali è possibile progettare un

23

Sull’elaborazione digitale dei dati telerilevati GOMARASCA 1997, pp.49-79.

19

GIS di scavo che possa ricostruire tutte le minime fasi della ricerca, fino al

singolo reperto rinvenuto in ciascuna delle US schedate.

Naturalmente, mentre il progetto descritto nel livello topografico è facilmente

realizzabile, lo stesso non si può dire per il SIT di scavo, che comprende una

mole di dati immensa e necessita tempi più lunghi e di un vero e proprio staff

per il caricamento dei dati.

• Il formato dei dati

Bisogna verificarne la correttezza, georiferirli, cioè assegnare a ciascun oggetto

le sue coordinate assolute (operazione effettuata dal software) e avere come

obbiettivo la maggiore completezza possibile.

• Il data-entry

La creazione di interfacce descrittive per il caricamento ottimale dei dati, che

devono essere aggiornabili e flessibili (es. aggiornamento dei vocabolari

controllati da inserire per uniformare i dati e limitare gli errori di caricamento).

• Il database

Come deve essere costruito, quanti e quali campi e record deve comprendere,

creazione dei domini, cioè la dichiarazione dei valori accettabili dell’attributo.

Ogni volta che un dominio è associato ad un campo dell’attributo, solo i valori

compresi in tale dominio saranno validi per il campo.

• Le dimensioni spaziali

Che possono essere bidimensionali o tridimensionali nel caso della creazione di

modelli 3D.

• L’integrazione con altri progetti

Il sistema deve essere costruito in base a criteri che permettano di integrarlo con

altri progetti, in questo caso, per esempio deve poter essere integrato con il

Sistema Informativo Regionale o con eventuali Sistemi Informativi già

predisposti dai Comuni.

• La comunicazione

Come pubblicare i dati SIT, per esempio su internet, su un cd, in una LAN, e con

quali tematismi.

• L’esportabilità dei dati

Quanto il prodotto può essere “scambiabile”. Questo dipende soprattutto dalla

scelta del software e del sistema operativo (il più diffuso, e quindi lo standard

utilizzato in tutto il mondo, è arcGIS della ESRI per quanto riguarda il software,

20

mentre, per quanto riguarda il sistema operativo, il più diffuso è senza dubbio

Windows di Microsoft), ma anche dal formato dei dati, importante perché

possano essere letti anche in caso di diverso software o sistema operativo

(esempio il formato shape).

• Le analisi spaziali

Le analisi spaziali sono l’elemento focale dei sistemi informativi territoriali e

offrono enormi possibilità applicative per la ricerca archeologica: si tratta di

“tecniche di simulazione finalizzate a classificare, rappresentare e interpretare il

paesaggio archeologico, in micro o macro scala, sulla base delle relazioni

spaziali e diacroniche che intercorrono tra elementi antropici, naturali,

ambientali e, in parte, secondo fattori socio-politici. Fra le tante potenzialità

dell’analisi spaziale, si studiano in particolare la distribuzione dei siti

archeologici, la relativa scelta strategica e morfologica, le possibili gerarchie

spaziali, le percorrenze, le frontiere, gli elementi marcatori del territorio, la

visibilità, la percezione, le mappe mentali, i modelli predittivi e quanto altro

attiene allo studio del territorio antico come contesto spaziale24

”.

Questo tipo di elaborazioni nei SIT effettua calcoli delle relazioni spaziali tra

oggetti disposti in un sistema di coordinate e combinando fattori diversi nella

simulazione, creando modelli tridimensionali con l’esposizione dei versanti o la

pendenza del rilievo o ancora crea mappe tematiche dove visualizza la visibilità

(cioè cosa è visibile da un punto dato e cosa non lo è), oppure ad un colore

corrisponde, per esempio, una determinata distanza da un sito.

24

FORTE 2002, p.99.

21

Fig.6: Esempio di analisi spaziale: hillshade (modello di illuminazione) del territorio

compreso nel Foglio 480, scala 1:50000, Bonorva

Fig.7: Esempio di analisi spaziale: slope (mappa delle pendenze) del territorio

compreso nel Foglio 480, scala 1:50000, Bonorva

22

Fig.8: Esempio di analisi spaziale: aspect (mappa delle esposizioni) del territorio

compreso nel Foglio 480, scala 1:50000, Bonorva

Fig.9: Esempio di analisi spaziale: viewshade (analisi di visibilità),

cosa è visibile da un punto (Bonorva) e cosa no

23

5-Le fasi di costruzione del SIT archeologico

Per illustrare le fasi di costruzione di un SIT archeologico si presentano tre schemi25

,

ricavati dallo studio del manuale sui Sistemi Informativi Geografici in archeologia di

Maurizio Forte (Primo Ricercatore presso l’Istituto per le Tecnologie Applicate ai Beni

Culturali del CNR)26

, che illustrano le principali fasi che possono essere seguite nella

creazione di un SIT archeologico, che prevede in realtà l’implementazione di due SIT

tra loro complementari, topografico e di scavo.

SITINTRA-SITO

(analisi territorialiin micro scala, GIS di scavo)

SITINTER-SITO

(analisi in macro scala)

SITARCHEOLOGICO

Fig.10: Il SIT Archeologico

I SIT inter-sito sono applicati a un singolo contesto archeologico. Si tratta quindi di

applicazioni con scala a grande dettaglio, costituite nella stragrande maggioranza da

GIS di scavo: infatti l’enorme mole di dati prodotta da uno scavo giustifica la necessità

di costruire un archivio digitale per la gestione dei dati.

La costruzione di un SIT intra-sito presenta tre fasi:

1. Il reperimento dei dati, nella quale vengono raccolti tutti i dati disponibili: rilievi

di scavo a varie scale, in formato cartaceo e digitale, foto da pallone, ortofoto di

scavo, foto e immagini di scavo, schede SAS, schede US, schede materiali.

2. La fase di pre-elaborazione nella quale si pone attenzione che tutti i tematismi

raccolti siano in scala, e quindi misurabili, attraverso la rettificazione dei dati;

nel SIT di scavo non sempre è necessario georeferenziare tutti gli elementi, ma è

sufficiente riferire il contesto a delle coordinate cartesiane attribuite in base alle

esigenze del lavoro. La georeferenziazione può avvenire in un secondo

momento, se si intende integrare il SIT intra-sito con un SIT inter-sito. Nella

25

Vedi Figg.10-11-12. 26

FORTE 2002, pp.47-64.

24

fase di preelaborazione del SIT intra-sito, una parte consistente del lavoro sarà

costituita inoltre dalla digitalizzazione degli elaborati grafici dello scavo.

3. La fase di elaborazione

La fase di elaborazione è quella della costruzione vera e propria del Sistema

Informativo Territoriale, nella quale tutti i dati vengono messi insieme ed

elaborati e comprende: la costruzione e il caricamento del database;

l’interrogazione del sistema attraverso l’image processing (tecniche di

classificazione delle immagini) e l’overlay (la sovrapposizione di livelli)

Rilievi di scavo1:10, 1:20; 1:100

Foto da palloneortofoto di scavo

fotografie e immagini di scavo

Schede USschede materiali

1)Reperimento dati

Ortorettificazionefoto da pallone

e di scavo

Rilievo fotogrammetricoo planimetrico bidimensionale

(disegno singola US)

Digitalizzazionea monitor

2)Pre-elaborazione

Costruzione ecaricamento database

Interrogazione delsistema

(image processinge overlay)

Ricostruzionetridimensionale

di ogni US

3)Elaborazione

SITINTRA-SITO

(analisi in micro scalaGIS di scavo)

Fig.11: Il SIT intra-sito

I SIT inter-sito sono applicati al territorio nel suo contesto, quindi sono rivolti alla

conoscenza e all’investigazione del territorio e dei sistemi insediativi, sviluppando

l’evoluzione diacronica del paesaggio.

Anche la costruzione di un SIT inter-sito presenta tre fasi:

25

1. Il reperimento dei dati, nella quale vengono raccolti tutti i dati disponibili, cioè

ogni genere di informazioni cartografiche, attuali e storiche, fotografie aeree e

immagini da satellite, analisi di fonti, bibliografia, archivi e schedature esistenti;

2. La fase di pre-elaborazione che comprende la rettificazione e la

georeferenziazione. Tale operazione è effettuata dal software: inizialmente, se

abbiamo a disposizione per esempio una carta topografica nel classico formato

cartaceo, questa deve essere digitalizzata tramite scansione e, lavorando nel

sistema di proiezione riportato nella legenda, devono essere attribuite le

coordinate ad un certo numero di punti, chiamati GCP o punti di controllo (tanto

maggiore è il numero di questi punti, tanto maggiore sarà la precisione della

georeferenziazione, sempre però se si tiene l’errore al di sotto dell’unità). Una

volta georeferenziata l’immagine, è poi possibile attribuire il sistema di

riferimento più consono al progetto. Attualmente il modo più pratico di lavorare

è senz’altro quello di utilizzare il WGS84, cioè il sistema di riferimento del

GPS.

3. La fase di elaborazione

La fase di elaborazione comprende: il fotomosaico che serve per comporre e

integrare tra loro dati di tipo raster e cartografici georeferenziati, per creare un

unico modello di visibilità spaziale (è usato soprattutto per foto aeree e immagini

satellitari); le stesse immagini vengono classificate attraverso una serie di

tecniche, con appositi software; l’overlay visualizza in sovrapposizione diversi

livelli; il database, la cui progettazione e, soprattutto, il caricamento dei dati,

sono la parte più onerosa del lavoro; si procede quindi all’analisi spaziale, che

comprende le interrogazione al sistema e la restituzione di nuovi livelli

infomativi. Nell’analisi spaziale sono comprese tutte quelle analisi della

superficie, che abbiamo già visto, come la creazione di modelli tridimensionali,

di carte con l’esposizione dei versanti, della pendenza, della visibilità e della

distanza.

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cartografiaattuale e storica

foto aereeimmagini da satellite

fontibibliografia

archivischedature esistenti

1)Reperimento dati

Rettificazione foto aereee basi cartografiche

Ortorettificazione fotoaeree e altri datiin formato raster

Georeferenziazioneimmagini satellitari

e altri dati raster

Georeferenziazionedella cartografia di base

2)Pre-elaborazione

Fotomosaico Image processing(tecniche perclassificare e

interpretare immagini)

Overlay(sovrapporre varilivelli con le stesse

coordinate)

Creazione, costruzione,caricamento database

Analisi spaziali

3)Elaborazione

SITINTER-SITO

(analisi territorialiin macro scala)

Fig.12: Il SIT inter-sito

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Naturalmente questo presentato è il modello attualmente più completo, che ha un certo

costo (soprattutto per quanto riguarda l’acquisizione di foto aeree e di immagini

satellitari), però è possibile sviluppare anche solo alcune parti, a seconda delle esigenze

e delle finalità del lavoro, che possono anche essere modulate diversamente da come

presentato; resta inteso che questo modello darebbe senz’altro i migliori risultati in virtù

della completezza dei dati e delle informazioni a disposizione e si configurerebbe come

metodologia più avanzata per ottenere il massimo progresso nella ricerca, e allo stesso

tempo uno strumento indispensabile per decidere gli interventi nel campo della tutela e

valorizzazione di un sito.