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GIS, modelli 3D e digital twin per l’archeologia di Pompei

Gli archeologi di Pompei utilizzano il GIS per creare modelli 3D di un sito di scavo per la documentazione visiva in tempo reale e per condividere dati sull’urbanistica antica.

GIS e modelli 3D per l’archeologia a Pompei

Gli archeologi di Pompei utilizzano modelli 2D e 3D per ricreare l’antico sito per un’ampia collaborazione e condivisione in tempo reale. La documentazione avanzata in GIS sostituisce le note e le illustrazioni scritte a mano per registrazioni più affidabili.
Un digital twin consente agli archeologi di rivisitare il sito di scavo e continuare ad analizzare i risultati.

Il sito archeologico di Pompei e le nuove scoperte

Ai margini di Pompei, lungo una porta della città nota come Porta Nocera, il professor Allison Emmerson dell’Università di Tulane dirige un team di archeologi. La famosa città  congelata nel tempo quando il Vesuvio eruttò e la coprì di cenere, continua a rivelare nuove intuizioni agli archeologi quasi 275 anni dopo la prima scoperta del sito.

All’interno di un edificio a lungo creduto essere una casa di circa 2000 anni fa (circa 79 d.C.), il team ha portato alla luce una storia diversa: una storia sull’economia, il design urbano e la vita sociale tra l’élite e le classi inferiori.

Le loro scoperte rivelano uno stile di vita e un livello di raffinatezza non evidenti in molte città moderne. Per raccontare al meglio la storia, Emmerson e il suo team hanno creato un gemello digitale del sito di scavo in grado di rilevare la posizione, incorporando mappe 2D, mappe intelligenti GIS e modelli 3D e condividendo i dati acquisiti utilizzando un flusso di lavoro completamente digitale utilizzando iPad Pro con Apple Matita.

pompei figura 1
Una strada a Pompei con le strutture riemerse con gli scavi dalla cenere.

Documentazione rivoluzionaria con flussi di lavoro per app mobili

Una documentazione completa è fondamentale per questo progetto e per l’archeologia in generale.

In un passato non così lontano, ciò avveniva attraverso appunti scritti a mano e disegni di strutture e manufatti. La tecnologia odierna ha messo nelle mani degli archeologi capacità inaspettate. Utilizzando la più recente tecnologia del sistema informativo geografico (GIS), il team di Emmerson sta digitalizzando tutto ciò che può a Porta Nocera, Regione I Insula (isolato) 14 (Progetto Pompei I.14 ).

Il team di I.14 utilizza prima le immagini dei droni, la fotografia terrestre e la tecnica chiamata fotogrammetria structure-from-motion per creare una mappa di base e un modello di base 3D del sito. E poi, mentre lavorano, utilizzano tablet caricati con app GIS per sovrapporre i dati su quel modello di base 3D; dalle caratteristiche del suolo alle misurazioni della struttura.

La tecnologia che abbiamo introdotto rende il nostro lavoro molto migliore”, ha affermato Emmerson. “Ci consente di contestualizzare ciò che stiamo trovando in modi che non potevo immaginare 10 anni fa.”

gis modelli 3d e digital twin archeologia pompei
Lidar (rilevamento e rilevamento della luce) utilizza la luce laser per campionare densamente la superficie del sito di Pompei I.14, producendo misurazioni x, y, z altamente accurate che forniscono le basi per il gemello digitale.

gis modelli 3d e digital twin archeologia pompei figura 3 bis

Immagini da drone sovrapposte ai dati lidar forniscono un surrogato fotorealistico del sito del progetto Pompei I.14, che funge da fulcro per la raccolta dei dati del progetto.Fig 2 e fig 3

Visualizza il video del volo da drone

Emmerson era particolarmente interessato alla struttura specifica all’interno del blocco per un paio di motivi. In primo luogo, è tra i pochi edifici che hanno subito meno interferenze da scavi o turismo: non è stato completamente ripulito dal materiale vulcanico fino agli anni ’90 e da allora non è stato quasi esplorato. In secondo luogo, l’edificio è molto simile ad altri che un tempo sorgevano in una città vicina ma sono andati perduti a causa della costruzione e della scarsa documentazione.

Emmerson si aspetta che i risultati del progetto Pompei I.14 rispondano a domande riguardanti l’economia, i porti e le infrastrutture nel 79 d.C.

A guidare il flusso di lavoro di raccolta dei dati GIS è il professor Alex Elvis Badillo, co-responsabile del team delle iniziative sui dati digitali del progetto. Badillo ha detto: “L’archeologia è interessante in quanto quando scavi, in un certo senso uccidi il tuo informatore allo stesso tempo perché stai scavando e distruggendo“.

Man mano che scavano più a fondo, le informazioni dall’alto scompaiono. Ma grazie alle capacità di documentazione del GIS sull’iPad Pro e alla capacità di registrare ed esplorare i dati a strati, il team evita la perdita delle informazioni.

Il GIS consente loro di acquisire dettagli sostanziali di un determinato momento dello scavo, integrarli con altri dati di origine e generare una scena web affidabile che possono esplorare da remoto.

I dati si uniscono in un digital twin del sito di scavo abilitato per il GIS, pieno di straordinarie immagini a cui possono tornare quando lo desiderano per continuare ad analizzarle e trarre conclusioni su com’era la vita nell’antica Pompei.

Utilizzando gli strumenti di analisi esplorativa in ArcGIS Pro, gli archeologi possono indagare i dati in modo interattivo, incluso tagliare i muri per rivelare contenuti nascosti come nel breve video qui sotto.

Accessibilità su larga scala: gis modelli 3d e digital twin

Il GIS è fondamentale per il progetto Pompei I.14 per la sua capacità di registrare e condividere il lavoro del team con una tutte le parti interessate al progetto.

Innanzitutto, il GIS consente all’intero team di accedere ai dati e alla scena web e di inserire simultaneamente i propri risultati in un unico posto. Questo può essere fatto sul posto con i loro tablet, invece di scrivere appunti durante la cena dopo che il lavoro fisico è stato svolto ogni giorno.

In passato, ci sarebbe stato ancora il passaggio aggiuntivo di combinare tutte le note in un unico geodatabase alla conclusione del progetto. Mentre la digitalizzazione dopo la raccolta è diventata la norma un decennio fa, ora possono rendere i dati accessibili a tutto il team, in tempo reale, inserendoli nel cloud.

Questo livello di accessibilità va oltre il sito di scavo. Se hanno bisogno del parere di un esperto che non lavora allo scavo, possono facilmente condividere i dati con colleghi e collaboratori in tutto il mondo. “Questo è ciò che mi ha portato alla modellazione 3D per l’acquisizione dei dati per cominciare”, ha detto Badillo. “Posso condividere qualcosa con, diciamo, un ceramista, per ispezionare un oggetto e loro possono esprimere un giudizio senza mai visitare il sito.” Risparmia tempo e viaggi inutili.

Altrettanto importante per chi può accedere ai propri dati è il modo in cui vi accedono. Emmerson, autoproclamatosi non tecnico, trova app GIS e modelli 3D intuitivi. “La cosa fantastica della scena web è quanto sia facile da usare”, ha detto. “In passato, la modellazione 3D richiedeva computer speciali con ottime schede grafiche e, spesso, conoscenze specialistiche e software specialistici.” L’output della scena web da GIS può essere visualizzato in qualsiasi browser, su uno smartphone, tablet o qualsiasi computer con una connessione Internet.

dashboard degli scavi archeologici dei Pompei
La dashboard degli scavi archeologici dei Pompei

Interpretazione del sito di scavo

Mentre il progetto continua, Emmerson e il suo team hanno stabilito che la struttura che hanno scoperto era utilizzata per attività commerciali come lo shopping e la ristorazione, spesso identificate con le classi inferiori. Nel frattempo, una residenza d’élite si trovava proprio accanto e i due edifici condividevano le risorse.

Possiamo leggerlo in molti modi, ma vediamo chiaramente il trasferimento di ricchezza dalle classi inferiori alle classi superiori e le connessioni tra di loro“, ha detto Emmerson.

Questa è una scoperta intrigante perché sembra in contrasto con le città moderne dove i quartieri tendono a essere divisi secondo linee di classe.

I membri del team del progetto Pompeii I.14 vogliono sapere come l’equità è stata presa in considerazione nella pianificazione urbana e in che modo la vita delle persone ne è stata influenzata di conseguenza. Comprendere la società pompeiana attraverso le sue strutture è importante perché le storie di persone emarginate, come le donne e coloro che sono stati ridotti in schiavitù, ricevono meno attenzione di quelle delle élite benestanti.

Emmerson riconosce il potere unico dell’archeologia di condividere queste narrazioni che di solito sono lasciate fuori dai libri di storia.

Un’altra scoperta chiave del progetto su come vivevano i romani riguarda la gestione dei rifiuti. “Tutto veniva riciclato”, ha commentato Emmerson. “Questa è una grande cosa, ma significa anche che le persone vivevano con la loro spazzatura in un modo in cui attualmente non lo facciamo.”

Una volta completato il progetto Pompeii I.14, i dati saranno incorporati in un digital twin più grande del Pompeii Bibliography and Mapping Project (2017) guidato da Eric Poehler, professore associato di studi classici presso l’Università del Massachusetts Amherst. Verrà inoltre aggiunto al database archeologico centrale di Pompei e sarà disponibile per i responsabili politici, gli educatori, gli archeologi e il pubblico in generale.

I ricercatori sperano che una nuova comprensione della vita economica e sociale di una città antica come Pompei possa non solo informarci sul passato, ma anche aiutarci a creare un futuro migliore. “Come archeologi, abbiamo la responsabilità di documentare accuratamente il passato, soprattutto perché stiamo distruggendo il sito studiandolo”, ha detto Emmerson. “C’è una vera chiamata etica lì, e il GIS ci aiuta a rispondere con un gemello digitale che le persone possono analizzare e da cui imparare per gli anni a venire“.

Articolo originale pubblicato sul blog Esri “Modeling Pompeii: A New Era of Tech-Driven Collaboration in Archaeology” di Holly Tripp.

(Fonte: Esri)

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