Desarrollo de metodologías y herramientas software y hardware de bajo coste para la integración de sensores en Geomática

Abstract

[EN] The geometrical description has always been one of the mandatory labors for the analysis of an archaeological site. However, the preservation of the elements presented in the site demands non-invasive techniques that allow the same or greater degree of precision reachable through traditional techniques such as delineation or topography. In this frame, tridimensional modelling techniques like photogrammetry and laser scanner emerge as an ideal solution. Moving forward on this idea, in this Doctoral Dissertation has been demonstrated how the integration of different available techniques (terrestrial and aerial photogrammetry, and terrestrial laser scanner) improves the results obtained by using them independently, being, therefore, complementary. It has been proven that is possible to obtain high precision geomatic products minimizing, at the same time, the costs associated and how it is possible to divulgate these products to a wide variety of public, allowing the interaction even through portable devices such as smartphones. Likewise, it has been shown how by means of three-dimensional geographical information systems (GIS3D), the information obtained by traditional techniques, such as sketches, may be integrated with the geomatic products generated and how this integration increases the analytical capacity, for example, through multi-temporal analysis. Finally, it is also shown how the accurate geomatic products obtained constitute a suitable information source for the analysis of more detailed elements, existing in archaeological sites, such as paintings or rock engravings. In this manner, it is qualitatively and quantitatively tested how a combined radiometric and geometric analysis means an advantage against the usual employment of only radiometric information. It has been possible to verify the versatility of this combination of information in the analysis of rock shelters both at a global level, the site, and at a local level, the paintings. The derived methodologies of the lines of research approached in this Doctoral Dissertation have been validated in a variety of archaeological sites that present both geographical and temporal variety, including periods from prehistoric times to middle ages.

[ES] La descripción geométrica ha estado siempre presente entre las labores a realizar en el análisis de un yacimiento arqueológico. Sin embargo, la conservación de los elementos que componen el yacimiento exige de técnicas no invasivas que permitan el mismo o mayor grado de precisión alcanzable mediante las técnicas topográficas y de delineación tradicionales. En este marco, las técnicas de modelización tridimensional mediante fotogrametría y láser escáner aparecen como una solución ideal. Avanzando más en esta idea, en esta Tesis Doctoral se ha demostrado como la integración de las diferentes técnicas disponibles (fotogrametría terrestre y aérea, y láser escáner terrestre) mejoran el resultado obtenido por cada una de ellas independientemente, siendo, por tanto, herramientas complementarias. Se comprueba que es posible obtener productos geomáticos de alta precisión minimizando a la vez los costes asociados y cómo es posible realizar la divulgación de estos productos para una gran variedad de público, permitiendo la interacción con los mismos desde incluso dispositivos portátiles como smartphones. Igualmente, se ha mostrado como mediante el empleo de sistemas de información geográficos tridimensionales (GIS3D), la información obtenida por técnicas tradicionales, como pueden ser los croquis del yacimiento, es integrable con los productos geomáticos generados, y cómo esta integración aumenta la capacidad de análisis, por ejemplo mediante el análisis multi-temporal. Finalmente, se muestra también como los productos geomáticos de alta precisión obtenidos constituyen una fuente de información adecuada para el análisis de elementos de mayor detalle, presentes en yacimientos arqueológicos, como pinturas o grabados en roca. De esta manera, se analiza, cualitativa y cuantitativamente, como la realización de un análisis combinado de información geométrica y radiométrica supone una ventaja frente al habitual empleo de información únicamente radiométrica. Se ha podido comprobar la versatilidad que supone esta combinación de información en el análisis de abrigos rupestres tanto a nivel global, el propio yacimiento, como a nivel local, las pinturas. Las metodologías derivadas de las líneas de investigación abordadas en esta Tesis Doctoral se han validado en una variedad de yacimientos que presentan una diversidad tanto geográfica como temporal, abarcando periodos desde la prehistoria hasta la Edad Media.