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LE IMMAGINI DA SATELLITE NELLINDAGINE ARCHEOLOGICA: STATO DELLARTE, CASI DI STUDIO, PROSPETTIVES. Campana - Archeologia dei Paesaggi - Polo Universitario Grossetano, Universit di Siena

Stato dellarte Il rapporto tra Archeologia ed immagini da satellite da sempre difficile e contraddistinto da eccessi di ottimismo alternati a momenti di forte diffidenza in merito al ruolo che il dato da satellite pu svolgere nellindagine archeologica. Questa situazione da attribuire ad una serie di concause tra cui troviamo la diffusione, fin dagli Anni 80, di poche immagini eclatanti riprese dallo spazio che invece di essere considerate casi isolati del tutto eccezionali, hanno generato aspettative infondate e totalmente irreali rispetto alle caratteristiche tecnologiche dei primi satelliti1. Per tali motivi riteniamo possa essere utile far precedere, alla discussione sullesperienza condotta presso il Laboratorio di Telerilevamento dellUniversit di Siena, una breve rilettura critica dello sviluppo storico delle metodologie, delle applicazioni e delle potenzialit delle immagini da satellite in archeologia. La storia degli studi a fini archeologici di immagini riprese da piattaforma satellitare pu essere suddivisa in tre momenti scanditi dal progresso tecnologico2. Il primo periodo, della durata di circa un decennio (1972-1984), fa uso dei dati della serie Landsat MSS3 per la ricostruzione parziale dellandamento dei pi significativi elementi paleoidrografici, ai quali spesso risultano associati siti archeologici4. In Italia in questa fase sono state condotte ricerche, utilizzando immagini Skylab e Landsat MSS, su grandi sistemi di organizzazione del paesaggio rurale antico, tra cui schemi di centuriazione romana a diverso modulo di spaziatura e orientamento dei limiti in stretto rapporto con paleoreticoli di drenaggio5. La seconda fase di sviluppo (1984-1992) determinata dalla disponibilit di satelliti pi sofisticati, prima la serie Landsat TM e poco dopo gli SPOT. Un elemento altrettanto significativo di questo periodo rappresentato dalla diffusione del personal computer per il quale si resero presto disponibili programmi per lelaborazione delle immagini da satellite (ERDAS, I2S Gemstone, Dragon, ecc.). Laumento della risoluzione geometrica delle immagini consente un maggior numero di applicazioni in campo archeologico mentre gli strumenti danalisi, accessibili anche per piccoli centri di ricerca e per molte Universit, mettono in condizione i ricercatori (di solito geologi) di sperimentare direttamente le tecniche di elaborazione pi consone al raggiungimento degli obiettivi preposti6. Le immagini Landsat TM sono state utilizzate con successo in numerosi programmi di ricerca per lindividuazione di elementi archeologici di grandi dimensioni quali antichi sistemi di argini,

Pensiamo ad esempio alle immagini SIR-A (sensore RADAR installato a bordo dello Shuttle) del deserto del Sahara (Sudan nord occidentale) che hanno consentito lidentificazione di paleoreticoli idrografici o alle esperienze condotte sempre dalla NASA in Centro e Sud America. Sullargomento si vedano, http://southport.jpl.nasa.gov/ e http://www.ghcc.msfc.nasa.gov/archeology/ 2 MARCOLONGO-BARISANO 2000, pp.14-30; MARCOLONGO 2000, pp.333-336. 3 I satelliti Landsat MSS hanno risoluzione geometrica lineare al suolo di 80 m, con sensore multispettrale a 4 bande che operano nellintervallo visibile e del vicino infrarosso. Per una panoramica sul progetto Landsat e sulla relativa bibliografia archeologica si veda CAMPANA-PRANZINI 2001, pp.45-46. 4 Tra le esperienze pi importanti ricordiamo i lavori di Lyons nella regione del Chaco Canyon (LYONS et alii 1976) e del gruppo di ricercatori dellUniversit e del CNR di Padova nelle regioni dellArslantepe-Malatya in Turchia e nellarea di Geili in Sudan (MARCOLONGO 1988, pp.171-201). 5 MARCOLONGO-MASCELLARI 1978. 6 In precedenza lanalisi delle immagini consisteva nella semplice osservazione di una serie di stampe cartacee elaborate per via analogica e distribuite dai centri di elaborazione dati.

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parcellizzazioni agrarie, viabilit ed insediamenti di tipo urbano7. Nel 1986 al Landsat TM si affianca il satellite francese SPOT (Satellite Probatorie pour lObservation de la Terre), equipaggiato con un sensore multispettrale a tre bande (verde, rosso, vicino infrarosso) con risoluzione geometrica di 20 m ed un sensore pancromatico con risoluzione di 10 m8. Risultati interessanti sono derivati dalluso combinato dei satelliti Landsat TM e SPOT. In Inghilterra il team di ricerca dellUniversit di Durham ha identificato e restituito su base cartografica parte del sistema idrico antico dellEast Anglian Fenland9. La definizione di antichi sistemi di organizzazione dello spazio agrario e delluso del suolo in ambito mediterraneo stata al centro di numerosi progetti tra la fine degli anni Ottanta e la prima met degli anni Novanta. Risultati significativi sono stati ottenuti utilizzando dati Landsat e SPOT da Madry e Crumley nella Valle dellArroux in Francia10, da Gaffney e Stani in Dalmazia11, da Urwin e Ireland in Portogallo12 e da Stein, Cullen e Wiseman in Grecia13. In questa fase, in Italia, un ruolo di primo piano nello studio del dato da satellite in ambito archeologico stato svolto dal Laboratorio di Telerilevamento dellUniversit di Firenze e dallIstituto di Geologia Applicata del CNR di Padova. Entrambi i centri di ricerca, oltre ai risultati storico-archeologici, hanno dato un importante contributo metodologico, introducendo nuove prospettive per lutilizzo e lintegrazione delle informazioni territoriali, mutuando tecniche danalisi in particolare dalla geologia e dalla geomorfologia allarcheologia. Tra i progetti pi significativi promossi dallateneo fiorentino segnaliamo lapplicazione di immagini Landsat allo studio dellevoluzione delle pianure di Grosseto, di Pisa e della Valle dellAlbegna14, mentre il team del CNR ha proseguito le ricerche sulla centuriazione romana nella pianura padana tramite lanalisi di prese Landsat TM5, SPOT e foto aeree convenzionali ed ha inoltre condotto nuovi studi sul paleoambiente e sulle relazioni con il popolamento antico nello Yemen, in Libia, nel Turkmenistan del sud, in Siria ed in Turchia15. Nella seconda fase di sviluppo tra i sensori che acquisiscono immagini da piattaforme spaziali troviamo anche il RADAR. Tra le caratteristiche pi significative di questi sistemi di rilvamento vi la capacit delle microonde di attraversare indisturbate l'atmosfera, di operare in presenza di nebbia o nuvole e di superare problemi di visibilit connessi alla presenza di vegetazione erbacea, arbustiva ed arborea permettendo di osservare il suolo sottostante. I primi sensori RADAR operativi nello spazio sono stati progettati dalla NASA/JPL e installati a bordo dello Shuttle in tre diverseTra i progetti pi importanti avviati in questa fase vi la creazione alla NASA, nellambito del Global Hydrology and Climate Center (GCCC), di una sezione dedicata alle applicazioni del Telerilevamento in Archeologia: http://www.ghcc.msfc.nasa.gov/archeology/. Le ricerche condotte dal GCCC nellarea mesoamericana hanno portati a risultati significativi. Le analisi sui dati Landsat TM permisero agli archeologi lindividuazione di unestesa rete di campi coltivati e di insediamenti Maya nella penisola messicana dello Yucatn (POPE-DAHLIN 1989, pp.87-106). Molte altre sono le esperienze rilevanti tra cui ricordiamo il lavoro dellUniversit del Colorado nello Stato del Montana (ELBAZ 1997, pp.60-65) e dellUniversit di Bournemouth (UK) in Nigeria (DARLING 1984). Anche in Europa non mancano esempi di studi sul paesaggio che utilizzano immagini Landsat. In Inghilterra le ricerche di Chris Cox nellambito del North-west Wetlands Project hanno permesso di identificare numerose aree umide confermate successivamente da ricognizioni aeree e di superficie (COX 1992, pp.249-267). In Francia i lavori di Guy e Delzir hanno dimostrato lutilit del dato da satellite per la definizione di sistemi di parcellizzazione pregressi (GUY-DELZIER 1993, pp.69-85). 8 CAMPANA-PRANZINI 2001, pp.47-48. 9 RENFREW-BAHN 2000, pp.84-86. 10 MADRY-CRUMLEY 1990, pp.364-381 11 GAFFNEY et alii 1995, pp.563-567. 12 URWIN-IRELAND 1992, pp.121-131. 13 WISEMAN 1992, pp.1-4; STEIN-CULLEN 1994, p.316. 14 MASELLI et alii 1988, pp.211-226; GABBANI et alii 1992, pp.289-299; GABBANI et alii 1994, pp.239-242; PRANZINISANTINI 1999, pp.283-291; MARCHISIO et alii 2000, pp.233-244. 15 COSTI et alii 1992; MARCOLONGO-PALMIERI 1988, pp.45-53; MARCOLONGO-MORANDI BONACOSSI 1997, pp.79-86; MARCOLONGO 1987, pp.269-282; MARCOLONGO-MOZZI 2000, p.22; CLEUZIOU et alii 1992; MARCOLONGOVANGELISTA 2000, pp.22-26.7

missioni16. I dati raccolti nel corso di queste missioni hanno trovato applicazioni di grande interesse in ambito archeologico e paleoambientale. Topografie sub-superficiali fatte di valli e rilievi incisi dal reticolo idrografico, da riferire ad precedenti fasi pluviali sono state riscontrate in aree desertiche degli Stati Uniti, del Medio Oriente e della Cina17. Nella penisola arabica stato possibile riconoscere centinaia di chilometri di piste carovaniere molte delle quali convergono verso la citt di Ubar18. Le informazioni acquisite con sistemi RADAR sono risultate particolarmente utili per lindividuazione di strutture archeologiche situate in aree caratterizzate da densa copertura vegetale come nei casi del Messico, Guatemala e Cambogia19. I primi due periodi di sviluppo del Telerilevamento da satellite in Archeologia sono stati caratterizzati dalla ricerca di tecniche di elaborazione, interpretazione del contenuto semantico delle immagini e per lanalisi dei rapporti spazio-temporali intercorrenti tra insediamenti antropici e risorse naturali. Nellambito dello studio delle reti insediative antiche il contributo delle ricerche stato prevalentemente indiretto e nel complesso piuttosto modesto20. Le analisi trovavano applicazioni esclusivamente in cont