GIS in archeologia: benefici del BIM ed applicazioni a Pompei #adessonews

Il GIS in archeologia migliora la capacità di mappare, registrare e analizzare i dati spaziali nei siti di scavo. Scopri come, attraverso il caso della gestione avanzata del sito di Pompei

L’archeologia, disciplina che studia le civiltà del passato attraverso i loro resti materiali, ha subito una trasformazione radicale con l’introduzione della tecnologia GIS (Geographic Information Systems) e attualmente con l’integrazione di quest’ultima con il BIM e i rilievi digitali con nuvole di punti.

Questi sistemi, inizialmente sviluppati per la gestione di informazioni geografiche e di costruzioni, sono diventati uno strumento essenziale per gli archeologi, consentendo di raccogliere, analizzare e visualizzare dati spaziali in modo innovativo e approfondito.

In questo articolo esploreremo i benefici e le applicazioni del GIS in archeologia, focalizzandoci su come questa tecnologia integrata a tecnologie avanzate come i rilievi digitali e il BIM (in particolare l’openBIM) stia rivoluzionando il campo, con un esempio emblematico: il sito archeologico di Pompei.

Pompei rappresenta un esempio importante di come l’integrazione tra GIS, BIM e nuvole di punti possa migliorare la comprensione e la gestione di un sito archeologico complesso. Questa integrazione tecnologica ha permesso di creare un digital twin della città antica, offrendo una visione immersiva e dettagliata di ogni singolo elemento del parco archeologico​.

Che cos’è il GIS, perché è importante e come viene usato in archeologia

Il GIS è un sistema informatico progettato per catturare, immagazzinare, manipolare, analizzare, gestire e presentare tutti i tipi di dati geografici. In archeologia, questa tecnologia è diventata fondamentale per migliorare la capacità di mappare, registrare e analizzare i dati spaziali direttamente nei siti di scavo.

Attraverso l’integrazione di diversi tipi di dati, il GIS consente agli archeologi di ottenere una comprensione più completa dei contesti archeologici e delle relazioni spaziali tra gli elementi studiati​. L’integrazione delle funzionalità GIS con la tecnologia BIM e il rilievo digitale con nuvole di punti amplifica le potenzialità delle tecnologie. Questo perché permette di combinare la capacità del GIS di gestire informazioni territoriali con la precisione del BIM, che fornisce dettagli specifici su ogni singolo elemento dei manufatti o dei siti da studiare.

Applicazioni del GIS in archeologia

Le applicazione del GIS nell’archeologia possono essere varie come ad esempio:

• raccolta e visualizzazione dei dati: uno dei principali vantaggi del GIS è la capacità di raccogliere e visualizzare dati in modo efficiente. Durante gli scavi archeologici, il GIS permette di registrare con precisione la posizione di manufatti e strutture, creando mappe dettagliate che sovrappongono diverse tipologie di dati, come caratteristiche topografiche e distribuzioni di reperti. Questa capacità di visualizzare i dati spaziali, unita al dettaglio delle informazioni date dalla tecnologia BIM, aiuta gli archeologi a identificare modelli e correlazioni all’interno dei siti archeologici, migliorando la comprensione dell’organizzazione spaziale delle antiche società;
• modellazione predittiva: la modellazione predittiva è una delle applicazioni più rivoluzionarie del GIS in archeologia. Utilizzando dati esistenti, i ricercatori possono prevedere la posizione di potenziali siti archeologici basandosi su variabili ambientali come l’elevazione, la vicinanza a fonti d’acqua e l’uso del suolo​. Questo approccio non solo facilita la pianificazione delle future campagne di scavo, ma è anche cruciale per la conservazione dei siti, identificando aree ad alto rischio di perdita o danno;
• analisi spaziale: il GIS permette un’analisi spaziale dettagliata che aiuta a comprendere la formazione e le trasformazioni di un sito nel tempo. Questo tipo di analisi consente agli archeologi di trarre conclusioni più informate sul comportamento umano storico e sull’utilizzo dello spazio​. Ad esempio, l’integrazione del GIS con altre tecnologie, come il LiDAR, permette la ricostruzione di paesaggi antichi, fornendo nuove prospettive su come le popolazioni del passato interagivano con il loro ambiente​;
• gestione del patrimonio culturale: il GIS e il BIM integrati tra loro svolgono un ruolo cruciale nella gestione del patrimonio culturale, monitorando l’impatto dello sviluppo urbano e dei cambiamenti climatici sui siti archeologici​. Queste tecnologie permettono agli archeologi e ai gestori del patrimonio di sviluppare strategie di conservazione più efficaci, proteggendo i siti da minacce future e preservando le informazioni culturali per le generazioni future.

L’innovazione del GIS nell’archeologia: il caso esemplare di Pompei

Un esempio emblematico dell’uso del GIS in archeologia è rappresentato dall’antica città di Pompei, uno dei siti archeologici più importanti al mondo e patrimonio dell’UNESCO. L’integrazione tra GIS, rilievi digitali con nuvole di punti e modelli BIM ha permesso una visualizzazione dettagliata e immersiva dell’intero parco archeologico, offrendo nuove prospettive sulla conservazione e lo studio delle “domus” pompeiane​.

Navigazione immersiva del digital twin di Pompei

Uno degli aspetti più rivoluzionari è la possibilità di navigare all’interno del digital twin della città antica di Pompei. Questo modello tridimensionale digitale della città è stato creato grazie alla combinazione di dati GIS, rilievi laser scanner (LiDAR) e fotogrammetria, integrati in modelli BIM.

Il risultato è un ambiente virtuale in cui è possibile esplorare ogni angolo del sito archeologico con un dettaglio sorprendente. Ad esempio, è possibile visitare la “Domus di Fabius Amandio” e altri edifici storici, osservando sia l’architettura esterna che i dettagli interni, grazie a foto a 360° e modelli 3D accuratamente elaborati​.

Modello 3D-BIM della città di Pompei

Taglio e segmentazione delle nuvole di punti per analisi dettagliate

Il rilievo digitale tramite nuvole di punti permette di ottenere una rappresentazione dettagliata delle strutture archeologiche. Una delle applicazioni più utili di questa tecnologia è la possibilità di tagliare e segmentare la nuvola di punti per creare piante e sezioni di lavoro specifiche.

Tagli la nuvola di punti per costruire piante e sezioni di lavoro

Questi segmenti possono essere utilizzati per analisi dettagliate degli edifici, consentendo agli archeologi di esaminare singole strutture o materiali e il loro stato di conservazione.

Segmenti in modo semplicissimo la nuvola di punti per creare oggetti openBIM e rappresentare i materiali e il loro stato di degrado

Ad esempio, i dati possono essere utilizzati per identificare rapidamente aree danneggiate e monitorare il degrado nel tempo, agevolando interventi di conservazione mirati​.

Creazione di oggetti openBIM per la gestione dei materiali e del degrado

Un altro vantaggio dell’integrazione tra GIS e BIM è la possibilità di creare oggetti openBIM a partire dalle nuvole di punti. Questi oggetti rappresentano i materiali costruttivi e il loro stato di conservazione, con informazioni dettagliate inserite tramite le classi e gli attributi IFC (Industry Foundation Classes).

Questo permette di documentare in modo preciso ogni componente dell’edificio, inclusi i materiali, il loro degrado e le possibili cause di deterioramento.

Inserisci le informazioni del materiale e del suo stato di degrado tramite le classi e gli attributi IFC

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Gli archeologi e i conservatori possono quindi collegare queste informazioni a task specifici, creando modelli informativi che possono essere aggiornati direttamente sul campo tramite dispositivi mobili come smartphone o tablet​.

Integrazione e analisi a scala territoriale

La combinazione delle tecnologie GIS e BIM consente anche di analizzare e visualizzare i dati a una scala più ampia, che va oltre il singolo edificio.

Analizzi materiali e degradi a scala territoriale tramite l’integrazione BIM-GIS visualizzando tutti i dettagli informativi raccolti nel tempo

Questo approccio territoriale è particolarmente utile per comprendere meglio il contesto in cui si inserisce il sito archeologico, inclusi i cambiamenti ambientali e urbani che possono aver influenzato la città antica. Attraverso l’integrazione di dati storici e ambientali, è possibile creare mappe tematiche e modelli 3D che illustrano l’evoluzione di Pompei nel tempo, fornendo preziose informazioni per la ricerca storica e la pianificazione della conservazione futura​.

Gestione avanzata del patrimonio con reportistica e monitoraggio

Le tecnologie integrate permettono anche di gestire efficacemente il patrimonio culturale tramite strumenti avanzati di reportistica e monitoraggio. Gli utenti possono creare o utilizzare report predefiniti per documentare lo stato di conservazione dei materiali e delle strutture, inserendo descrizioni dettagliate e utilizzando checklist per identificare le cause di degrado.

Inserisci la descrizione dello stato di degrado e ne individui facilmente le cause tramite una check list

Questi rapporti sono essenziali non solo per la documentazione, ma anche per pianificare interventi di conservazione e monitorare l’efficacia delle strategie implementate​.

Accesso e condivisione delle informazioni

Infine, tutte le informazioni raccolte e analizzate possono essere facilmente condivise e integrate con altre banche dati grazie al formato openBIM e alle funzionalità di esportazione verso applicazioni di Business Intelligence o fogli di calcolo come Excel.

Integri, aggiungi e visualizzi informazioni sugli oggetti del modello BIM in formato IFC

Tutto ciò rende possibile una collaborazione interdisciplinare, dove archeologi, ingegneri, e conservatori possono lavorare insieme in un Common Data Environment (CDE), migliorando l’efficacia delle operazioni di conservazione e gestione del sito​.

Queste innovazioni tecnologiche non solo migliorano la gestione quotidiana del sito di Pompei, ma aprono nuove strade per la ricerca archeologica, offrendo strumenti potentissimi per la comprensione e la conservazione di uno dei patrimoni più preziosi dell’umanità.

Benefici del GIS e del BIM per l’archeologia

Il GIS e il BIM integrati tra loro possono trasformare la ricerca archeologica e aprono nuove frontiere nella ricerca e conservazione dei siti storici migliorando la precisione dei dati, l’efficienza nella raccolta delle informazioni e la capacità di condurre analisi complesse. Le applicazioni di BIM e GIS integrati per l’archeologia spaziano dalla modellazione predittiva alla gestione del patrimonio, dimostrando di essere indispensabile per gli archeologi del XXI secolo.

Tra i principali benefici possiamo sicuramente avere:

• conservazione del patrimonio culturale: monitorando e proteggendo i siti dai rischi ambientali e urbani;
• efficienza nella ricerca: riduzione di tempo e costi grazie alla raccolta e analisi dei dati più rapida e accurata;
• collaborazione interdisciplinare: facilitando l’integrazione di dati provenienti da diverse discipline, arricchendo le analisi e la comprensione dei siti archeologici​.

L’uso del GIS in archeologia, e in particolare la sua integrazione con tecnologie avanzate come il BIM e le nuvole di punti, sta davvero rivoluzionando il modo in cui gli archeologi studiano e preservano il patrimonio culturale.

Nonostante i numerosi benefici, l’uso del GIS e del BIM in archeologia presenta anche delle sfide. La necessità di competenze tecniche specifiche e l’accuratezza dei dati spaziali rappresentano barriere significative. Inoltre, l’integrazione teorica con le metodologie archeologiche tradizionali è ancora un’area in evoluzione​.

Navighi nel modello digitale anche con foto 360 della domus e ne vedi tutti i particolari

Tuttavia, con l’evoluzione delle tecnologie GIS, inclusi i modelli 3D e la rilevazione remota, il potenziale per nuove scoperte e per una gestione più efficiente del patrimonio culturale è in continua espansione. In futuro, queste tecnologie permetteranno di creare ricostruzioni virtuali ancora più dettagliate e interattive, migliorando ulteriormente la comprensione dei siti archeologici come Pompei​.

Queste considerazioni muovono i passi anche dalla sperimentazione eseguita da ACCA software congiuntamente al Dipartimento di Architettura dell’Università degli Studi di Napoli Federico II, il Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito del Politecnico di Milano, l’Istituto di Scienze del Patrimonio Culturale del CNR, ed al contributo tecnologico e scientifico del Distretto ad alta tecnologia per le costruzioni sostenibili Stress S.c.ar.l. e del Parco archeologico di Pompei (MiC), nel progetto di ricerca Cultural Heritage After Covid. Interoperabile Pompei. Una piattaforma digitale tra restauro, progettazione ambientale e nuove opportunità di fruizione (finanziato dal Fondo integrativo speciale per la ricerca 2020 (FISR) del Ministero dell’Università e della Ricerca – MUR).

Indirizzo articolo: https://biblus.acca.it/l-uso-del-gis-in-archeologia-benefici-dellintegrazione-con-il-bim-ed-applicazioni-alla-citta-antica-di-pompei/