Arqueología aérea

La arqueología aérea es el estudio de los restos arqueológicos examinándolos desde la altura.

Detalles

La arqueología aérea implica la interpretación y el análisis de imágenes fotográficas (y de otros tipos de imágenes), en la investigación de campo para comprender las características, los sitios y los paisajes arqueológicos. Permite la exploración y el examen del contexto y de grandes áreas de tierra, a una escala sin paralelo con otros métodos arqueológicos. El AARG (Grupo de Investigación de Arqueología Aérea) se jacta de que "se han encontrado más características arqueológicas en todo el mundo a través de fotografías aéreas que por cualquier otro medio de estudio".

El estudio arqueológico aéreo combina la recopilación y el análisis de datos. El término general "imágenes aéreas" incluye fotografías aéreas tradicionales, imágenes satelitales, datos multiespectrales (que capturan datos de imágenes dentro de rangos de longitud de onda específicos en todo el espectro electromagnético) y datos hiperespectrales (similares a los datos multiespectrales, pero más detallados).

Existe un vasto banco de imágenes aéreas, con partes disponibles gratuitamente en línea o en bibliotecas especializadas. A menudo se trata de imágenes verticales tomadas para 'reconocimiento de área', por avión o satélite (no necesariamente por razones arqueológicas). Cada año, los arqueólogos toman una pequeña cantidad de imágenes aéreas durante los estudios prospectivos.

La arqueología aérea se utiliza para una amplia gama de propósitos arqueológicos: descubrimiento de nuevos sitios; grabación del sitio; determinar dónde excavar; mapeo de sitios individuales; sitios de monitoreo, etc. Las imágenes aéreas forman la base del mapeo arqueológico del paisaje y la capacidad de estudiar grandes áreas es a menudo la única posible utilizando recursos aéreos.

De manera crucial, con la ayuda de vastos bancos de datos de imágenes satelitales y aéreas, los arqueólogos tienen acceso a los recursos que les permiten llevar a cabo estas tareas.

En lugares aún por documentar (o donde los mapas se consideran confidenciales), las imágenes satelitales son vitales para proporcionar mapas base para la excavación.

Para el análisis de datos, las imágenes aéreas deben analizarse e interpretarse utilizando conjuntos de habilidades especializadas. Esto incluye una comprensión de los procesos de formación, así como la historia contemporánea y la historia del paisaje. A menudo, la arqueología aérea se llevará a cabo utilizando programas informáticos (como el Sistema de Información Geográfica) que ayudan a la interpretación.

A pesar de que la fotografía aérea parece metodológicamente objetiva y empírica, existe una posible subjetividad que merece consideración, por ejemplo, sesgos al interpretar imágenes y errores como confundir interpretación con descripción. En 'Desde el aire: comprensión de la arqueología aérea', Brophy y Cowley argumentan que 'el individuo juega un papel importante en la creación del registro arqueológico' en la arqueología aérea, más que en otros campos. Por ejemplo, en la arqueología de la aviación, las decisiones subjetivas incluyen decidir dónde y cuándo volar, qué objetivos examinar, qué fotografiar y cómo fotografiarlo, qué catalogar y cómo interpretar los datos.

Fondo

La arqueología aérea es una disciplina bien establecida que se remonta a hace más de 80 años.

Los arqueólogos han apreciado durante mucho tiempo las ventajas de obtener una buena vista aérea del suelo: un punto de vista alto permite una mejor apreciación de los detalles finos y sus relaciones dentro del contexto más amplio del sitio. Los primeros investigadores intentaron obtener vistas de pájaro de los sitios utilizando globos aerostáticos, andamios o cámaras unidas a cometas. Dada la importancia militar otorgada a la fotografía aérea durante la Primera y la Segunda Guerra Mundial, los arqueólogos pudieron utilizar la técnica de manera más efectiva para descubrir y registrar sitios arqueológicos.

Los sitios grandes podrían, por primera vez, verse con precisión, en su totalidad, dentro de su contexto paisajístico. Esto ayudó a la producción de planos dibujados e inspiró a los arqueólogos a mirar más allá del monumento discreto y apreciar el papel de un sitio dentro de su entorno.

Brophy y Cowley argumentan que "las técnicas de registro en cualquier país o región están ligadas a la tradición arqueológica que está fuertemente influenciada por contextos sociales y políticos". Por lo tanto, la fotografía aérea se reconoce como una parte clave del estudio arqueológico en Gran Bretaña, en parte porque tiene fuertes raíces locales, especialmente a través de la RAF. Sin embargo, esto no es cierto en todas partes.

Los pioneros de la arqueología aérea incluyen a Roger Agache en el norte de Francia, Antoine Poidebard en Siria, LWB Rees en Jordania, OGS Crawford en Inglaterra, Sir Henry Wellcome en Sudán, Giacomo Boni en Italia y Dache McClain Reeves en los Estados Unidos.

Métodos

Identificar características arqueológicas desde arriba

Ciertos elementos arqueológicos son más visibles desde el aire que desde el suelo debido a su naturaleza.

Un concepto clave detrás de la interpretación en arqueología aérea es que los procesos de formación afectan las características del sitio de manera diferente después del abandono. Para que un sitio sea detectado por un método de teledetección, uno esperaría alteraciones en el suelo o subsuelo, por ejemplo, zanjas, pozos, taludes, montículos, paredes, etc., que a menudo son visibles en relieve.

Las pequeñas diferencias en las condiciones del suelo causadas por características enterradas pueden enfatizarse por una serie de factores y verse desde el aire:

• 'Marcas de sombra': ligeras diferencias en los niveles del suelo proyectarán sombras cuando el sol esté bajo y son mejores desde arriba.
• 'Cropmarks': las zanjas enterradas retendrán más agua y las paredes enterradas retendrán menos agua que el suelo intacto, lo que hace que los cultivos crezcan más altos o más bajos y, por lo tanto, definen las características enterradas, por ejemplo, como diferencias tonales o de color. 'Marcas de escarcha': la escarcha también puede aparecer en invierno en campos arados donde el agua se ha acumulado naturalmente a lo largo de las líneas de elementos enterrados.
• 'Marcas de suelo': ligeras diferencias en el color del suelo entre los depósitos naturales y los arqueológicos también pueden mostrarse a menudo en campos arados como.
• 'Acumulación de agua': las diferencias en los niveles y las características enterradas también afectarán la forma en que se comporta el agua superficial en un sitio, produciendo efectos sorprendentes después de fuertes lluvias.

Fotografía aérea

Las fotografías aéreas se pueden clasificar en imágenes oblicuas e imágenes verticales.

Imágenes oblicuas

Las imágenes oblicuas se toman en ángulo, lo que permite que la luz del sol resalte las características físicas en el suelo a través de la sombra.

Estos a menudo se toman intencionalmente para observar algo de potencial significado arqueológico. El día y la época del año son fundamentales para las imágenes más reveladoras. Además, las características deben ser reconocidas antes de ser fotografiadas.

Imágenes verticales

Las imágenes verticales se toman sin desviación de un ángulo perpendicular (la imagen mira directamente hacia abajo). Estos constituyen la mayoría de las imágenes en los vastos catálogos de imágenes públicos (y privados) utilizados por los arqueólogos. Las imágenes verticales registran paisajes completos y, a menudo, se utilizan para descubrir sitios, así como para realizar estudios de paisajes, ubicar sitios en su contexto más amplio y mapear áreas más grandes.

Para lograr un efecto tridimensional, se pueden ver estereoscópicamente un par de fotografías verticales superpuestas, tomadas desde posiciones ligeramente desplazadas.

Otro

Otros métodos de arqueología aérea fotográfica incluyen: drones, cometas UAV o globos. Cada vez es más popular que los drones lleven instrumentos (como cámaras térmicas) y realicen estudios tomando "decenas de imágenes que producen un conjunto superpuesto, registrando un sitio, una característica o una excavación desde todos los ángulos". Estos se utilizan luego junto con las estructuras del software de movimiento (SFM) para crear modelos en 3D.

Imágenes satelitales de longitud de onda visible

LIDAR

LIDAR (detección y rango de luz), también conocido como ALS (escaneo láser aerotransportado), utiliza pulsos de escáner láser que se emiten al suelo, desde un avión, y se recuperan registrando las características del paisaje. Esto se utiliza para documentar la topografía, creando visualizaciones de los datos como modelos de elevación digital. De manera crucial, esto permite a los arqueólogos penetrar en el follaje denso, como el dosel de los árboles, que no podría ser fácilmente inspeccionado, a una escala tan grande, en tierra.

Serie LANDSAT de la NASA

Las series NASA LANDSAT (observaciones satelitales) se utilizan a menudo en arqueología aérea. Renfrew y Bahn describen las técnicas utilizadas como escáneres que "registran la intensidad de la luz reflejada y la radiación infrarroja de la superficie terrestre y las convierten electrónicamente en imágenes fotográficas". Las imágenes de LANDSAT han ayudado a identificar características a gran escala, como el antiguo lecho de un río que va desde el desierto de Arabia Saudita hasta Kuwait.

IKONOS y QuickBird

Los satélites cuyas imágenes están disponibles públicamente incluyen IKONOS y QuickBird. Estas imágenes se pueden utilizar de forma similar a las fotografías aéreas, con resoluciones altas de 1 my 60 cm respectivamente. NASA Worldwind ofrece cobertura mundial, a costa de la resolución.

Google Earth

Una forma útil de acceder a muchas de las imágenes satelitales (mencionadas anteriormente) es a través de Google Earth. Esto incluye una gama de diferentes imágenes satelitales y aéreas, como la serie NASA LANDSAT, IKONOS, QuickBird, GeoEye y más.

CORONA

Las fotografías del satélite CORONA de la Guerra Fría se han utilizado ampliamente para mapas base e interpretación provisional. A diferencia de otras imágenes, CORONA usa dos imágenes de la misma característica para crear una vista estereoscópica, que puede permitir un examen e interpretación más precisos en 3-D.

Longitudes de onda no visibles (en el aire/en el espacio)

SLAR

SLAR (radar aerotransportado de mirada lateral) es una técnica de detección remota que registra pulsos de radiación electromagnética de un avión. Richard Adams usó SLAR para identificar una matriz de posibles sistemas de riego de agua maya debajo de la densa selva tropical desde un avión de la NASA.

RAE

El SAR (radar de apertura sintética) involucra imágenes de radar que se procesan para crear datos de alta resolución. Esta técnica destaca, ya que las condiciones meteorológicas y la caída de la noche no afectan a sus resultados. Renfrew y Bahn lo describen como una 'alternativa rápida no destructiva al estudio de superficie que no implica la recolección de artefactos'. Puede ser más rápido y consumir menos tiempo que el levantamiento de superficie.

ASTER

El radiómetro avanzado de emisión térmica y reflexión espacial (ASTER) se utiliza para crear mapas de 'temperatura, reflectancia y elevación de la superficie terrestre'. Se adjunta al costado del satélite Terra y se puede usar para crear modelos digitales de elevación.

Interpretación y Mapeo

El mapeo a partir de imágenes aéreas implica la interpretación de características. Esto se puede hacer a partir de cualquier tipo de imagen, a menudo a partir de diferentes imágenes combinadas.

Los pares estereoscópicos son imágenes superpuestas que se utilizan para examinar características en 3-D que pueden agregar precisión a las interpretaciones (eliminando los efectos del crepúsculo o las marcas). La AARG reconoce la capacidad de ver en estéreo como una "cualificación esencial" para los intérpretes fotográficos profesionales.

Las imágenes a menudo se rectifican (en términos de distorsiones geométricas o de perspectiva) y se georreferencian mediante programas informáticos. Las imágenes se pueden superponer en un GIS (Sistema de Información Geográfica) o software de gráficos a través del cual se pueden hacer interpretaciones. Se pueden crear ortofotos, modelos 3D y más.

Debido a la naturaleza de alta resolución de muchos de estos tipos de imágenes aéreas, se puede planificar y mapear la ubicación precisa de los sitios y las zanjas de excavación.

Además, se pueden inspeccionar grandes áreas utilizando imágenes superpuestas que se pueden traducir a un mapa base preciso de toda la evidencia arqueológica visible.

Los datos digitales, por ejemplo, ALS, se pueden usar de manera efectiva en 'flujos de trabajo altamente automatizados' (un proceso que usa lógica basada en reglas para iniciar tareas que se ejecutan sin intervención humana), por ejemplo, un proyecto de seis años que usa clasificación automatizada supervisada para encuestar a 35,000 km de Baden-Wurttemberg en Alemania, identificó hasta 600.000 sitios posibles.

Estudios de caso

Caracol, Ciudad Maya

La arqueología aérea, específicamente LIDAR, se utilizó para estudiar Caracol, una ciudad maya en Belice, que data del 550-900 d.C. Los arqueólogos Arlen y Diane Chase (de la Universidad de Florida Central) trabajaron durante 25 años sobre el terreno, en la densa selva tropical, logrando mapear 23 km de asentamiento. Al final de la estación seca de 2009, se embarcaron en cuatro días continuos de vuelo LIDAR, seguidos de tres semanas de análisis por parte de expertos en teledetección. Esto les permitió superar rápidamente los resultados de los 25 años anteriores, revelando más de 177 km de ciudad, un área mucho más grande de lo esperado hasta ahora. Además, el paisaje se modeló en 3-D, lo que llevó al descubrimiento de posibles nuevos sitios como "ruinas, terrazas agrícolas y calzadas de piedra".(para ser investigado más a fondo para una mayor comprensión). Por lo tanto, podemos ver el efecto impresionante que los métodos aéreos pueden tener para optimizar el estudio arqueológico y ampliar los límites de lo que es posible.

Homs, Siria

En Homs, Siria, podemos ver un uso interesante de diferentes tipos de imágenes satelitales en combinación. El sitio se encuentra en un área notoria por sus dificultades en torno al estudio arqueológico, lo que lo convierte en un candidato perfecto para el reconocimiento aéreo. Los problemas involucran la diversidad de terrenos que pueden ocultar sitios. La agricultura moderna a menudo oscurece los restos a través de prácticas como el arado profundo (que elimina muchos diques y sitios bajos del registro arqueológico). Además, la vegetación de diferentes tipos/densidades con frecuencia disfraza los sitios, impidiendo la visibilidad del sitio.

Los proyectos de Homs combinaron el uso de imágenes CORONA, LANDSAT, IKONOS y Quickbird para observar "interacciones humanas y medioambientales a largo plazo" y, más ampliamente, para evaluar el paisaje, en un área de 630 km2 que no tenía una base de datos previa de restos o fotografía aérea. A través del trabajo de campo, se revelaron las diferentes aplicaciones y capacidades de estas técnicas de imágenes satelitales, destacando la importancia de utilizar múltiples métodos de investigación arqueológica en conjunto.

Las imágenes de LANDSAT se quedaron cortas cuando se usaron para la detección y el mapeo de sitios (debido a su menor resolución en comparación con Quickbird e IKONOS), pero tuvieron más éxito en la caracterización del entorno y la visualización de 'tasas de cambio'.

Las imágenes de CORONA detectaron con éxito sitios de un solo período, que IKONOS no pudo detectar. Además, las imágenes de CORONA ayudaron a exponer sistemas de campo antiguos y marcas de cultivos dentro de los campos, revelando cursos de agua tempranos.

En este caso, la detección visual y la interpretación de imágenes satelitales resultaron más útiles que el procesamiento de imágenes LANDSAT.

A través de la interpretación, los sitios arqueológicos se identificaron como relatos con marcas de suelo de bajo relieve, "con restos que van desde pequeños muros de menos de 1 m de ancho hasta grandes asentamientos de varios períodos". Los proyectos en su conjunto demostraron cuán valiosa es la arqueología aérea para el estudio arqueológico, especialmente en diferentes terrenos (cuando otras técnicas no son posibles).