La versatilità dei droni è davvero impressionante. Per questo, anche se di solito si parla di loro per quanto riguarda attività di contrasto agli incendi, ricerca e soccorso, agricoltura o altri settori produttivi, qualcuno può restare sorpreso quando le notizie del loro contributo arrivano da ambiti molto diversi, come ad esempio quello dell’archeologia.
Ad esempio, un gruppo di ricercatori dell’Università di Sydney, in Australia, ha individuato nella zona delle Blue Mountains dei siti archeologici nascosti sotto una fitta vegetazione, usando un drone DJI Matrice 350 equipaggiato con tecnologia LiDAR, senza dover esplorare a piedi ogni anfratto della montagna.
Il progetto ha permesso di identificare migliaia di potenziali rifugi nella roccia, verificare la posizione di siti già conosciuti e documentare tre ripari che non risultavano registrati nel sistema ufficiale del patrimonio aborigeno.
C’è però un dettaglio importante: i tre rifugi erano già stati individuati da escursionisti esperti, ma il drone ha permesso di verificare le loro posizioni e sviluppare un vero e proprio sistema di localizzaione e gestione di potenziali siti archeologici.
DJI Matrice 350 e LiDAR: come funziona la ricerca dei siti archeologici
Le Blue Mountains australiane sono caratterizzate da un territorio accidentato, con pareti rocciose, profondi avvallamenti e una vegetazione particolarmente fitta. Condizioni che rendono complicata l’individuazione dei ripari naturali utilizzati in passato dalle popolazioni aborigene.
Per affrontare il problema, i ricercatori hanno impiegato un DJI Matrice 350 equipaggiato con un sistema LiDAR, una tecnologia che utilizza impulsi laser per misurare le distanze e ricostruire tridimensionalmente il territorio.
Il vantaggio rispetto alle normali riprese fotografiche è significativo: elaborando i dati LiDAR è possibile ricostruire la superficie del terreno anche quando questa è nascosta dalla vegetazione.
Il drone ha sorvolato quattro aree nei pressi di Mount Irvine e Djulpura, mantenendo una quota di circa 75 metri dal suolo e una velocità compresa tra 7 e 10 metri al secondo, equivalenti a circa 25-36 km/h.
Le missioni sono state effettuate seguendo traiettorie incrociate, in modo da ottenere una copertura dettagliata delle zone esaminate.
Il risultato è stata una densità di almeno 100 punti LiDAR per metro quadrato, valore nettamente superiore agli 0,5 punti per metro quadrato disponibili nei dati LiDAR aerei dello Stato.
Dal rilievo laser a 2.017 possibili rifugi nella roccia
Una volta completati i voli, i ricercatori hanno elaborato le informazioni raccolte dal drone per ottenere una rappresentazione tridimensionale del terreno, per migliorare la quale stati utilizzati una stazione base Leica GS16 e il software Qinertia di SBG Systems, una procedura che nel complesso ha permesso di correggere le traiettorie di volo, raggiungendo una precisione inferiore a 10 centimetri.
Successivamente, il gruppo di ricerca ha rimosso digitalmente gli alberi dalla nuvola di punti, ricostruendo la superficie del terreno sottostante.
Con ArcGIS Pro è stato quindi sviluppato un modello capace di riconoscere alcune caratteristiche geometriche tipiche dei ripari sotto roccia: un brusco dislivello verticale, una parete molto inclinata e uno spazio aperto davanti alla cavità. Applicando questi criteri alle quattro aree sorvolate, il sistema ha individuato ben 2.017 possibili siti. Naturalmente, non tutti i punti segnalati potevano effettivamente essere dei siti archeologici, e i ricercatori hanno scremato la lista selezionando le posizioni più promettenti da verificare direttamente sul terreno.
Verificati 19 siti: tre non erano presenti nel registro ufficiale
Il gruppo ha effettuato sopralluoghi in 19 delle posizioni individuate dal modello. In tutti i casi sono state effettivamente trovate strutture compatibili con quanto cercato: ripari sotto roccia, sporgenze rocciose oppure cavità rientranti.
Tre di questi siti, identificati come BM139, BM140 e BM141, non erano presenti nell’Aboriginal Heritage Information Management System (AHIMS), il registro del patrimonio aborigeno del Nuovo Galles del Sud.
Le verifiche hanno inoltre documentato la presenza di reperti archeologici.
- BM139: tre grandi manufatti in pietra presenti sul pavimento del riparo.
- BM140: 21 manufatti in pietra e un pannello con due impronte di mani realizzate con pigmento rosso.
- BM141: 26 manufatti individuati durante una rapida ispezione superficiale, nei pressi del sentiero di Pierces Pass.
Particolarmente interessante è il sito BM140, dove sono state osservate due impronte affiancate, una mano sinistra e una destra, su una superficie complessiva di circa 35 per 15 centimetri.
Secondo l’interpretazione dei ricercatori, le due impronte potrebbero essere state realizzate dalla stessa persona durante un’unica sessione. Riferendosi agli strumenti di pietra ritrovati nei ripari, Brennan ha osservato che questi reperti dimostrano come le persone vi abbiano soggiornato.
Wayne Brennan, esperto di arte rupestre e co-direttore del progetto, appartenente al popolo Gomeroi, ha spiegato all’Australian Associated Press che gli studiosi erano già venuti a conoscenza dei tre rifugi grazie alle segnalazioni di escursionisti esperti, ma il drone ha contribuito a confermarne la presenza e a documentarli con maggiore precisione.
Il LiDAR corregge anche gli errori nelle mappe archeologiche
Uno degli aspetti più interessanti della ricerca riguarda la precisione delle coordinate utilizzate per identificare i siti archeologici già conosciuti.
Secondo gli autori dello studio, il database AHIMS presenta alcune criticità, visto che le informazioni possono essere caricate dagli utenti registrati senza che le coordinate vengano necessariamente verificate. Inoltre, diversi documenti storici sono stati convertiti da mappe cartacee e vecchi sistemi di riferimento geografico. Tutto questo potrebbe aver introdotto errori anche considerevoli.
In alcuni casi, spiegano i ricercatori, la posizione riportata nel registro può trovarsi a centinaia di metri di distanza dal sito reale.
Per verificare l’efficacia del sistema, il gruppo ha confrontato le coordinate ufficiali di sei rifugi conosciuti con le posizioni effettivamente rilevate sul terreno. Nei siti di Honey Upgrade e Morley’s Creek, le individuazioni effettuate tramite drone coincidevano con il limite di gocciolamento dei ripari, oppure si trovavano entro un metro da esso. Si tratta della linea sul terreno che delimita la zona protetta dalla sporgenza della roccia, un riferimento utile per identificare con precisione questi ambienti.
Per migliorare la documentazione dei siti, i ricercatori hanno creato anche un proprio database, denominato Coolamon, nel quale registrare le posizioni corrette.
Un progetto per esplorare il patrimonio culturale delle Blue Mountains
La ricerca fa parte del Gulamada Project, che ha ricevuto un finanziamento di 248.610 dollari australiani attraverso il programma governativo First Nations Heritage Grants.
Nelle Blue Mountains risultano registrati oltre 200 ripari sotto roccia contenenti materiali di interesse culturale.
Secondo Amy Mosig Way, co-direttrice del progetto, soltanto il 10% circa della regione sarebbe stato finora oggetto di ricognizioni archeologiche, soprattutto a causa delle difficoltà di accesso al territorio.
È proprio in questo contesto che la tecnologia LiDAR montata sui droni può offrire un contributo concreto.
Invece di esplorare sistematicamente ogni parete rocciosa, gli archeologi possono utilizzare i rilievi tridimensionali per individuare le zone più promettenti e organizzare sopralluoghi mirati.
Il progetto prevede ora di estendere le attività alle savane tropicali dell’Arnhem Land occidentale e alle regioni semi-aride del Nuovo Galles del Sud occidentale, collaborando con le comunità aborigene locali.
Lo studio, firmato dal primo autore Jacob Bongers insieme ai co-direttori Amy Mosig Way e Wayne Brennan, è stato pubblicato ad accesso aperto sulla rivista scientifica Remote Sensing.
Il vero risultato non è la scoperta, ma un nuovo metodo di ricerca
La vicenda dimostra quanto sia importante distinguere tra l’individuazione automatica di un possibile sito e la sua effettiva scoperta archeologica.
Nel caso delle Blue Mountains, i tre rifugi non registrati erano già conosciuti da alcuni escursionisti. Il contributo del DJI Matrice 350 è stato quello di identificarli attraverso i dati LiDAR e contribuire alla loro documentazione.
Il sistema ha inoltre dimostrato di poter trasformare grandi quantità di dati tridimensionali in elenchi di posizioni da esaminare, riducendo il lavoro necessario per selezionare le aree da esplorare.
Non siamo ancora davanti a un algoritmo capace di riconoscere automaticamente e con certezza un sito archeologico. Per arrivare a questo risultato serviranno ulteriori verifiche, soprattutto su campioni selezionati casualmente.
Ma il potenziale è evidente: combinando droni, sensori LiDAR e analisi tridimensionale, gli archeologi possono disporre di uno strumento aggiuntivo per studiare territori difficili da raggiungere e migliorare la precisione delle informazioni già disponibili.
Un’applicazione che mostra come i droni possano contribuire non soltanto a osservare il territorio, ma anche a ricostruire e documentare le tracce della sua storia.
