Un sistema informatico de documentacion arqueologica en la Escuela de Estudios Arabes (CSIC) de Granada.
Antonio Almagro Gorbea.
Escuela de Estudios Arabes. CSIC.18010 Granada.
Desde 1987la Escuela de Estudios Arabes cuenta con un equipo de investigacion dedicado al estudio de la Arquitectura Arabe en general y de la Arquitectura Hispanomusulmana en particular.Desde un primer momento nos interesamos de un modo particular en disponer de los medios técnicos m&s adecuados para la documentacion arqueol6gica y arquitectónica.La experiencia de muchos anos dedicados a la restauracion de monumentos y a la documentación del Patrimonio nos aconsejaba integrar todas las técnicas posibles,tanto manuales como instrumentales. Como la Escuela carecia de todo tipo de instrumentos, tuvimos que empezar disefiando una metodologia y un equipamiento instrumental acorde con las necesidades que se nos planteaban,con los equipos disponibles en el mercado en ese momento,y sobre todo, con las disponibilidades econ6micas.
Las caracteristicas especiales que presenta la arquitectura islamica y las dificultades consiguientes para su adecuada documentacion, junto con la experiencia de muchos trabajos de este tipo realizados (ALMAGRO, 1986 y 1988),nos m0straban como imprescindibleel poderutilizarla fotogrametriacomo técnica id6nea.Igualmente, los trabajos realizados en la documentacion de diversos yacimientos arqueológicos,y en concreto alguna experiencia de documentacion sistematica y seriadade excavaciones, apuntaban igualmente en el mismo sentido. Sin embargo, los altos costos de los equipos tradicionales hacian dificil el plantear su adquisici6n,sobre todo por las dificultades de rentabilizar tal equipo al no contarse con personal fijo adecuado que garantizara el uso continuo del mismo.
Los sistemas tradicionales de medicion y levantamiento no ofrecian obviamente ninguna dificultad, ni tecnica ni económica. Su uso era el primero que estaba a nuestro alcance,aunque planteaba el inconveniente de no facilitarla medición en coordenadas tridimensionales,cosa que como veremos resultaba una dificultad grave para nuestro planteamiento metodológico.Desde un comienzo pudimos contar tambien con un teodolito WILD T1A, instrumento que nos permitia medir puntos inaccesibles y sobre todo,obtener coordenadas tridimensionales de los puntos medidos.Para este fin desarrollamos un programa de ordenador que permite calcular,a partir de los valores angulares medidos con el teodolito,las coordenadas de los puntos bien sea por radiaci6n o por intersección de visuales en el espacio. El programa perinite igualmente calcular las coordenadas de estaciones de poligonales,y realizar transformaciones planas de coordenadas.El programa se escribi6 para un ordenador Hewlett Packard HP-86B, unico del que disponiamos al principio,estando en la actualidad adaptado a ordenadores tipo PC con sistema operativo MS-DOS.
En un primer momento realizamos también un programa para dibujar en pantalla o en plotter los puntos medidos.El programa permitia definir el plano de proyeccion entre los tres principales del sistema de coordenadas y elegir la direccion de la proyeccion como positiva o negativa.Esto,unido a la posibilidad de transformacion plana del sistema de coordenadas, nos facilitaba la representación de los puntos de acuerdo con las necesidades que la arquitectura y la arqueologia plantea.
El primer instrumento cuya adquisicion decidimos fue un teodolito electronico con distanciometro y registrador de datos (WILD T1000,DI1000, GRE4). Este aparato permite trabajar con gran rapidez y fiabilidad, eliminando los errores debidos a lectura o anotación.Los datos se vuelcan directamente al ordenador que calcula y dibuja los puntos.El sistema permite la medicion directa tridimensional. Con él es posible medir una nube de puntos,que luego se completa con medidas tomadas manualmente,eliminändose además los errores acumulados y resolviendo el problema de conexi6n entre zonas aisladas o separadas.Por interseccion de visuales en el espacio se pueden medir puntos no accesibles con gran precision. Con este método hemos realizado ya numerosos levantamientos de edificios,entre otros la Puerta de Elvira, diversas casas nazaries y moriscas de Granada, la planimetria de nuestra excavacion en el Palacio Omeyade la Ciudadelade Amman(Jordania) yla planimetria basica del Castillejode Monteagudo (Murcia).Este procedimiento permite tambier obtener las mediciones de apoyo necesarias para las restituciones de fotogrametria.
Sin embargo,el sistema de teodolito, que permite la medici6n de puntos sueltos con gran precision y fiabilidad,no lo considerabamos suficiente para nuestros propositos. La arquitectura ärabe en general y la hispanomusulmana de forma especial, suelen presentar elementos ornamentales de pequeno tamafo y profusion de motivos decorativos, cuyo registro por el método de punto a punto es practicamente inviable. En las excavaciones se presentan igualmente elementos de estructura compleja cuyo registro por el procedimiento de punto apuntopuede resultar tambien inabordable.Asi pues consideramos imprescindible poder contar con un equipo de fotogrametria.Dada la carencia de personal fijoy las limitaciones economicas (la financiacion se planteó dentro de un proyecto de investigacion sobre arquitectura residencial hispanomusulmana),quedaban descartados todos los grandes equipos, tanto anal6gicos como analiticos. Por otro lado, nuestro deseo de poder trabajar en tres dimensiones nos obligaba a pensar en un instrumento analitico que permitiera el registro en ordenador de las mediciones y dibujos realizados.
Pensamos por tanto en los nuevos instrumentos aparecidos estos ültimos anos en el mercado,en base al formato de negativo de 6x6 cms.Quisimos ademas que el equipo, pese a las limitaciones económicas, nos permitiera trabajar con los sistemas mas adecuados de diseno asistido (CAD), lo que permitiria visualizar tridimensionalmente los objetos que pretendiamos medir y dibujar, método que nos parece de suma utilidad para todo estudio o análisis arquitectónico o arqueologico.
La decision tomada fue adquirir primeramente un restituidor ADAMMPS2,y trabajar inicialmente con fotografias tomadas con una camara Hasselblad SWC/ M.La utilizacion de fotografias no métricas la habiamos experimentado ya en el Ministerio de Cultura, operando con un restituidor Aviolyt BC2.Para objetos con poco relieve,los errores debidos ala distorsión ya la imprecision de la determinacion del punto principal no eran excesivos y permitian realizar algunos trabajos.
El restituidor ADAM nos ha demostrado ser un instrumento de gran utilidad, sobre todo con la ultima versión del programa,2.23.Aunque no puede considerársele un instrumento de gran precisión, trabaja como un autentico instrumento analitico, con todas sus ventajas a la hora de mantener automaticamente la vision del modelo estereoscópico, de calcular las orientaciones de los modelos y de permitir utilizar todo tipo de fotografias,no importa con qué angulos o con qué focales estén tomadas. Quiza su mayor limitacion se encuentre al no permitir al usuario definir libremente los planos de proyeccion, inconveniente que queda después soslayado si se trasfieren los ficheros a un programa CAD.A tal fin hemos desarrollado el oportuno programa (ADAMCAD), que permite crear un fichero DXF de transferencia graficaa partir del fichero generado en el restituidor.En esta transformacion es posible decidir si se desea generar un dibujo plano o tridimensional aprovechando las ayudas que para tal fin ofrecen los programas de CAD.
Sigue siendo una norma habitual en todos los instrumentos, incluso en éste que aparentemente ha sido concebido casi exclusivamente para fotogrametria terrestre,el que el software parece haberse hecho pensando en fotogrametria aerea,utilizando datos y conceptos que resultan equivocos o inadecuados para la terrestre.Pese a ello,los resultados que estamos obteniendo pueden considerarse como satisfactorios,sobre todo si los relacionamos con el coste de la inversion realizada.
Aun cuando para elementos planos o de poco relieve,las fotografias no métricas pueden llegar a utilizarse,los errores resultan ya muy abultados en cuanto intentamos medir profundidades en objetos de fuerte relieve o en areas con mucha profundidad visual. No hemos tenido aun ocasion de experimentar el sistema de calibración de cámaras incluido en el software del restituidor ADAM que al parecer permite determinar los parametros de distorsion del objetivo,mejorando asi las precisiones.En nuestro plan de equipamiento figuraba la adquisicion de una camara de formato 6x6,máximo admitido en el restituidor,de las denominadas semimétricas.Puesto que el restituidor permite corregir la deformacion afin de la pelicula midiendo hasta 8marcas fiduciales y corregir además la distorsion del objetivo,pensamos que una cámara de este tipo presentaba indudables ventajas frente a las métricas tradicionales (WESTER-EBBINGHAUS,1983). En primer lugar su mucho menor costo.Despues su manejabilidad al ser mas ligera y fácil.de operar.La opcion elegida fue una cämara Rolleiflex 6Oo6 Metric con dos objetivos, uno de $4 0 \mathrm { { m m } }$ y otro de ${ 8 0 } \mathrm { m m }$ .(PEIPE,1988)
Pese a las dificultades que hemos encontrado para su adquisicion --total desconocimiento tecnico de los representantes comerciales, plazos de entrega muy largos,averias en la propia camara,falta de informacion, etc.- hemos podido realizar algunas pruebas con esta cämara y utilizarla ya en trabajos sistematicos.La camara resulta muy manejable,permitiendo su uso en posiciones y situaciones impensables para una camara métrica.Los resultados de las restituciones son igualmente muy satisfactorios.El equipo ha trabajando ya en las excavaciones del Palacio Omeya de Amman, en un programa experimental de documentacion sistematicade la excavacion en base a las mediciones de teodolito y a la toma de fotografias susceptibles de ser restituidas al finalizar la campana de trabajo.
El equipo se ha complementado ademas con un ordenador portátil que permite recoger Ios datos del registrador de datos GRE4, calcular las coordenadas de los puntos y dibujarlos mediante un programa de CAD.De esta forma puede realizarse un control gräfico inicial del trabajo,evitando que posibles errores pasen inadvertidos,lo que resultaria despues muy dificil de subsanar,dada la lejania entre nuestro Instituto y el yacimiento. Todo el equipo pudo ser transportado como equipaje de mano en avion sin que supusiera ningun coste adicional y ha permitido reducir ostensiblemente Ios trabajos de campo.
La finalidad de todo este equipo no es otra que la documentación arqueol6gica y arquitectónica como medio de analisis y estudio.La arquitectura tiene un caracter eminentemente tridimensional y los sistemas de representacion en perspectiva facilitan en gran manera este analisis al aproximar la forma de percepci6n a la que proporciona la vision humana. Pero Ia formacion de perspectivas requiere una medicion tridimensional del objeto arquitectónico.Los programas de ordenador de diseno asistido facilitan hoy en gran manera el dibujo de perspectivas, permitiendo por la rapidez de su obtencion,buscar experimentalmente aquellas imágenes que mejor se adecuen al fin que se pretende.Pero para poder utilizar estas poderosas herramientas es preciso que los datos de entrada contengan las tres coordenadas.Para ello hemos preparado los programas adecuados para transformar tanto los ficheros de coordenadas de puntos medidos con taquimetro, como los medidos con el restituidor,a ficheros de dibujo de CAD.Con estos programa se editan,corrigen y completan los dibujos, pudiendose obtener igualmente las perspectivas o proyecciones sobre distintos planos,en distintas direcciones y a la escala requerida.
Como complemento del sistema disponible en la Escuela de Estudios Arabes, hemos desarrollado igualmente un programa (BC2CAD) para transformar a dibujos de CAD restituciones realizadas en el Gabinete de Fotogrametria del Instituto de Conservaci6ny Restauracion de Bienes Culturales del Ministerio de Cultura,que cuenta con un restituidor WILD Aviolyt BC2.De esta forma, todas las mediciones obtenidas por los distintos medios se integran en un ünico sistema de edicion y utilizaci6n de los dibujos constituido por un sistema CAD.Esto nos permite realizar restituciones de formato mayor que $6 { \times } 6 \mathsf { c m }$ ， como es el caso de las fotografias aéreas.La posibilidad de editar y corregir estas restituciones abre enormes posibilidades,como puede ser la modelizacion de la topografia de yacimientos arqueol6gicos.
Con esta metodologia y este instrumental pensamos que podemos abordar eficazmente la documentacion tanto arqueológica como arquitectónica. Los métodos topogr&fico y fotogramétrico se complementan adecuadamente integrándose sus resultados en un ünico documento.El equipo necesario es.
SISTEMAS DE DOCUMENTACION PLANIMETRICA USADOS EN LA ESCUELA DE ESTUDIOS ARABES.
ESCUELA DE ESTUDIOS ARABES C.S.I.C.

Fig. 1.

Fig. 2.

RELOJ DE SOL ROMANO DE MERIDA.
Fig. 3.

Fig. 4.
notoriamente más economico que los tradicionales utilizados en fotogrametria y es incluso previsible que en un futuro se reduzcan aun mas los costos.
Como resumen de la experiencia,aun reducida, de que ya disponemos,podemos decir que en general la medicion con taquimetro resulta especialmente ütil, aparte de para el establecimiento de Ia red general de estaciones y de la medicion de puntos de apoyo, para la medicion de las plantas cuando éstas no tienen excesiva complicacion en el detalle y no estä prevista la restitucion de alzados O secciones. Alli donde la complicacion del detalle obligaria a medir muchos mas puntos, la fotogrametria resulta más adecuada. Los sistemas manuales seran siempre necesarios para completar detalles,zonas ocultas y lagunas cuya restitucion fotogrametrica obligaria a unos trabajos de toma de datos y orientacion de modelos desproporcionados con lo que hay que dibujar.
En todo caso,creemos que la experiencia mas interesante es comprobar como se puede utilizar la fotogrametria en levantamientos de escasa entidad sin necesidad de utilizar equipos sofisticados y costosos.En una palabra,creemos que se ha llegado ya a un nivel de equipos susceptibles de integrarse en pequefos centros de investigacion o de documentaci6n, tanto por ser de un costo ya asumible,como por poder ser utilizados por personal sin una gran especializacion en fotogrametria.
BIBLIOGRAFIA
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1986 《Leréleve photogrammetrique de la Giralda a Seville; Leréleve Photogrammetrique de la Citadelled'Amman>,Relevesphotogrammetri