Presentazione del progetto: 'Sperimentazione di tecniche...
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Dipartimento di Rappresentazione - Università di Palermo Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale - Università di Catania
FIRB 2003 D.D. 2186-Ric 12 dicembre 2003
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'
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, sicompone di ricercatori che afferiscono al Laboratorio GIS ea quello di Geomatica del Dipartimento di Rappresentazionedell’Università di Palermo.
Le attività previste per lo sviluppo del progettosaranno condotte in collaborazione con l’Unità di ricercadell’Università di Catania, coordinata dal prof. Mussumeci,composta da ricercatori afferenti al Dipartimento diIngegneria 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 archeologicaL’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
Viabilità storica Carta della possibilità di approvvigionamento
Carta delle pendenze
QI KD∆=
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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 GIS, CAD
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Ortofoto, cartografia numerica
Raccolta delle informazioni
Implementazione del sistema
informativo territoriale
Integrazione con ipotesi
di ricostruzione
Procedura per il rilievo di aree archeologiche con tecniche GPS-GIS su pocketPC
Creazione livelli
informativi
Nuovi livelli
informativi
Modelli 3D
Definizione della struttura dati
strutturazione dei contenuti
in formato GML
GPS
Rilievo del sito con l’uso di
strumenti avanzati
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Test su differenti ricevitori GPS
a basso costo e sistemi di
posizionamento INDOOR
analisi delle caratteristiche
del segnale
verifica delle possibilità di
miglioramento dell’accuratezza
posizionale real-time
definizione di procedure di rilievo GPS
e trasferimento dei dati al server
Fase 2 del progetto
Aree aperte
Aree alberate
Canyon urbani
Aree INDOOR
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FASE CONGIUNTA ATTIVITA’ GRUPPI RICERCA DI CATANIA E PALERMO:Sistemi GPS a basso costo etrasmissione correzione differenziale 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 aisingoli manufatti e al sito archeologicodi Morgantina rispetto agli scenari temibilidi pericolosità sismica e idrogeologica 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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Realizzazione di Web-GIS
struttura e formato delle informazioni
definizione interfaccia
grafica del portale
trasferibilità dell’informazione (modalità e tecniche di trasmissione)
Realizzazione di un browser per la visualizzazione di file GML
Fase 3.1
Contributo unità di Torino
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Progetto di applicazione multimediale
per computer palmare
realizzazione di applicazioni multimediali
con inserimento di algoritmi per il
miglioramento dell’accuratezza posizionale
analisi delle prestazioni di applicazioni
multimediali per PoketPC
definizione delle funzionalità
connessione a PoketGPS
Fase 3.2
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Ulteriore sperimentazione sull’utilizzo di GPS low-cost
EM-TACS CruxII BTGPS Holux GPSlim 236
TomTom Wireless GPS (9821X) Magellan Sport Track
Map
GPS già utilizzati
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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 liberaPercorsi 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 modalitàautomatica (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 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