SISTEMI AEREI O SPAZIAL

Tra i sistemi aerei o spaziali rientra l’impiego di immagini da satelliti VHR, la pratica di ricognizioni aeree con drone, l’utilizzo di dati LiDAR nonché il sistema di posizionamento satellitare GPS. Da circa un decennio, tali tecniche sono ormai singolarmente consolidate, sebbene il loro impiego combinato sia abbastanza sporadico e legato, soprattutto, al momento che precede l’inizio di un intervento di scavo. A tal proposito, interessante sottolineare come gli strumenti sopra menzionati possano essere utilizzati in più fasi della ricerca archeologica e con finalità diverse. Infatti, nel momento iniziale che porta all’individuazione del sito archeologico l’uso di un sensore LiDAR o di immagini da piattaforma spaziale può essere finalizzato alla ricerca di anomalie; dopo la scoperta del sito, invece, il LiDAR può essere un ottimo strumento per la realizzazione di rilievi topografici dall’alto.

All’interno del nostro progetto di dottorato, la strategia adottata ha portato all’utilizzo delle immagini satellitari, delle ricognizioni con drone e del GPS in entrambe le fasi, quindi sia ex ante che ex post; i dati LiDAR, invece, sono stati impiegati con finalità post-dittiva, per la verifica delle anomalie affioranti. Infine, le foto aeree storiche sono state impiegate per meglio comprendere l’evoluzione diacronica del paesaggio, soprattutto relativamente ai corsi d’acqua e ai nuclei abitativi

6.1.3.1 Aereofotointerpretazione

L’osservazione delle fotografie aeree è stata effettuata su entrambe le macro aree nel corso del dottorato di ricerca. Le immagini sono state acquisite dall’Aerofoteca di Firenze in formato digitale, georeferenziate e inserite in QGis, dove costituiscono un apposito layer. La procedura di lavoro ha previsto la consultazione sistematica delle riprese disponibili, in realtà non molte, per le aree

459GUIDI 1994, pp. 13-14 sull’interpretazione degli off-sites.

460_{TERRENATO 2004, p. 37: «…the intensification of survey in the Mediterranean may also have to do with a}

oggetto di studio. L’intento dichiarato è stato l’individuazione di qualche possibile anomalia archeologica, prendendo confidenza anche con le numerosissime false tracce. Come spesso accade, il confronto con la documentazione fotografica ha permesso di leggere meglio i processi di trasformazione del paesaggio, evidenti soprattutto a causa della pressione antropica sempre crescente anche in una zona relativamente poco abitata.

Per la copertura aerofotogrammetrica del territorio in esame si è fatto riferimento ai seguenti voli:

● ripresa aerofotogrammetrica nazionale eseguita il 19/10/1954 con pellicola pancromatica b/n, macchina da presa Fairchild, scala 1:30.000, 23x23 cm (TAV. IV)

● ripresa aerofotogrammetrica regionale eseguita il 9/6/1967 con pellicola pancromatica b/n, macchina da presa Zeiss, scala 1:28.000, 23x23 cm

● ripresa aerofotogrammetrica regionale eseguita il 10/11/1989 con pellicola pancromatica b/n, macchina da presa Wild, scala 1:35.000, 23x23 cm

● ripresa aerofotogrammetrica della Sicilia Orientale eseguita dall’IGM 7/16/1995 con pellicola pancromatica b/n, macchina da presa Wild, scala 1:38.000, 23x23 cm

Il limite principale delle fotografie aeree zenitali è da cercare nella loro originaria destinazione cartografica. I voli, commissionati sia in ambito regionale sia nazionale, sono ancora oggi concentrati principalmente nei mesi di Agosto, Settembre e , meno raramente, Ottobre; in tale periodo dell’anno non è facile riscontrare condizioni di visibilità ottimali per l’individuazione delle tracce archeologiche. Naturalmente, la problematica è ancor di più accentuata in un contesto ambientale e geomorfologico così particolare quale è il paesaggio lavico etneo. Inoltre, la presenza di boschi, di vegetazione molto fitta o in generale di alberi cancella quasi totalmente la possibilità di scorgere anomalie nel terreno. Infine, la quota del volo dell’aereo non permette la focalizzazione su tracce archeologiche di modeste dimensioni. A bilanciare tali svantaggi, interviene l’insostituibile valore storico degli serie fotografiche più datate, che costituiscono, in molti casi, una delle ultime testimonianze di paesaggi ormai perduti o completamente trasformati in seguito al processo di urbanizzazione.

6.1.3.2 Remote Sensing

La disponibilità d’immagini satellitari ad alta e altissima risoluzione ha permesso di ovviare all’approssimazione della risoluzione delle foto precedentemente impiegate con finalità

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archeologiche (per esempio da Landsat). Nell’ambito della nostra ricerca sono state acquisite e utilizzate sia immagini multispettrali che pancromatiche. Com’è noto, il colore può essere definito come una percezione qualitativa limitata rispetto all’intero spettro, in quanto esso dipende dal comportamento della superficie in questione in relazione alla luce solare. Infatti, la quantità di luce riflessa varia al variare della lunghezza d’onda. Così, per esempio, nell’intervallo tra 700-900 nm si osserva la massima variabilità e visibilità della vegetazione, mentre gli studi sulla trasparenza dell’acqua si concentrano tra i 450-520 nm. Pertanto, la qualità e la quantità degli intervalli spettrali a nostra disposizione costituisce un fattore determinante per discriminare e riconoscere determinate superfici rispetto ad altre. Naturalmente, i manufatti archeologici di cui cerchiamo le tracce sono quasi sempre sepolti o nascosti da fitta vegetazione, motivo per il quale ne cerchiamo l’evidenza attraverso la comparsa di segnali indiretti (anomalie).

Il set di bande con cui abbiamo lavorato è raffigurato nell’immagine sottostante.

Figura 3.. Le bande spettrali delle immagini dal satellite WorldView2: 8 canali più il pancromatico.

tradizionali quattro bande (Blu, Rosso, Verde e Infrarosso vicino) altre quattro fino a quel momento461 _{inedite. Si tratta, nello specifico, della:}

1. Costal Blue Band (tra i 400 – 450 nm), così definita per la sua utilità negli studi batimetrici, incentrati sulle proprietà dell’acqua;

2. Yellow Band (585 – 625 nm), utilizzata principalmente per ottimizzare i processi di classificazione;

3. Red Edge Band (705 – 745 nm), fondamentale per l’analisi dello stato di salute delle vegetazione, in quanto correlata direttamente allo status della clorofilla, e per l’esplorazione e individuazione di idrocarburi;

4. Near Infrared 2 Band (860 – 1040 nm), seconda banda nel Vicino Infrarosso, impiegata soprattutto nello studio delle biomasse e dei reticoli idrografici.

Tra i vantaggi più evidenti offerti dall’impiego di dati multispettrali citiamo:

I. le immagini sono GIS-ready ovvero predisposte per l’inserimento in contesto GIS. Esse necessitano, comunque, di alcune operazioni previste nella fase di pre-processamento:

pansharpening e ortorettifica462_;

II. possibilità di elaborazione di specifici algoritmi in ogni banda, in maniera separata. È, inoltre, possibile stabilire dei confronti inerenti il contenuto informativo di più bande. Ad esempio, si possono ottenere i c. d. indici di vegetazione o di biomassa, molto utili per la ricerca di tracce archeologiche;

III. disponibilità di informazioni su layers differenti;

IV. quadro sinottico del contesto territoriale analizzato nel NIR. La banda del Vicino Infrarosso è impiegata, quasi esclusivamente, per l’individuazione di siti già scoperti.

Sono stati sostanzialmente superati gli svantaggi tipici delle precedenti generazione di satelliti. Mentre permane la necessità di disporre di condizioni atmosferiche ottimali, il prezzo e la difficoltà di reperimento delle immagini non costituiscono più un problema. Si è iniziato a porre rimedio a tali criticità con la fine degli anni Novanta, quando la Space Imaging lanciò in orbita il satellite Ikonos- 2 e, due anni più tardi, Quickbird-2463_{. Inoltre, sono ormai disponibili numerosi software e tool per}

461_{Il satellite è stato lanciato nell’Ottobre del 2009.}

462_{Su entrambe le procedure ci soffermeremo nel capitolo appositamente dedicato alla fase di image-processing.} 463_{Tema ampiamente trattato nel capitolo dedicato all’evoluzione delle applicazioni archeologiche di Remote Sensing.}

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l’image-processing di pregevole qualità, sviluppati in ambienti open source.