Attività svolta durante il 2019.
Nuove collaborazioni
Durante il 2019 si è cercato di integrare il lavoro di ricerca con l’ingresso di nuove competenze scientifiche sia italiane che giordane.
Per quanto riguarda l’Italia è iniziata una seria e fattiva collaborazione con il Politecnico delle Marche. Con il gruppo di ricerca della predetta Università, composto dalla Prof.ssa Malinverni e dal Dott. Pierdicca, si stanno sviluppando delle procedure informatiche idonee al riconoscimento automatico di figure dei mosaici, oggi parzialmente mancanti in alcuni dettagli o quasi completamente danneggiate, con immagini di archivio o presenti in altri contesti coevi da cercare in appositi database.
Il riconoscimento automatico delle figure rispetto allo sfondo è il primo passo di questa procedura che tende a trasformare informazioni puramente raster, provenienti dalla grande ortho-photo ottenuta dai rilievi micro fotogrammetrici, in informazioni vettoriali più facilmente gestibili e confrontabili con contesti noti ma possibilmente diversi per posizione e dimensione.
Oltre questo, utilizzando un accordo bilaterale CNR, si è avviata una collaborazione con un gruppo di ricerca dell’Università di Yarmouk nella città di Irbid. Tale collaborazione potrà risultare particolarmente strategica per un prossimo, futuro soprattutto quando si proporranno soluzioni al Dipartimento delle Antichità Giordano; la presentazione di risultati condivisi da una istituzione di ricerca giordana ci garantirà una più semplice accettazione da parte delle autorità giordane oltre che una proficua e reciproca collaborazione.
Sopralluogo e realizzazione Planimetria
Nei primi giorni della missione archeologica è stato condotto un sopralluogo nell’area di Umm el-Rasas, al fine di definire in termini più precisi natura, tempi e modi delle missioni future per i gruppi di ricerca coinvolti. Solo in un secondo momento, dopo aver adeguatamente elaborato i dati preliminari raccolti sul campo, è stato possibile pianificare il tipo di intervento da effettuare sia nella missione corrente che nelle missioni future.
È parsa da subito necessaria la realizzazione di una pianta generale del sito, ad oggi mai realizzata, che tenga conto sia delle strutture emerse nelle passate campagne di scavo, sia delle emergenze non ancora indagate, anche tramite l’impiego combinato di drone e programmi di elaborazione topografica.
Disporre di una planimetria aggiornata dell’intero sito è risultato infatti da subito un presupposto fondamentale sia nella definizione di qualsiasi intervento conoscitivo futuro, sia nella progettazione di itinerari funzionali ad una migliore comprensione e fruizione dell’area.
La presenza sul sito, nei primi giorni, ha avuto anche la finalità di mettere a punto e meglio definire l’aspetto logistico e organizzativo delle attività sul campo. L’osservazione diretta dell’area ha permesso di individuare quale strumentazione adottare e quanti soggetti coinvolgere nelle varie fasi lavorative. Adeguata attenzione è stata poi riservata alla pianificazione giornaliera delle indagini lavorative sia sul campo sia quelle necessarie per il post processing.
Analisi di vulnerabilità delle strutture
Lo stato precario in cui si trovano i manufatti presenti nel sito desta non poche preoccupazioni sia per quanto concerne la conservazione stessa dei manufatti, che per la sicurezza dei numerosi turisti che visitano il sito. Appare quindi di grande utilità l’esecuzione di accurate analisi strutturali volte a valutare le caratteristiche statiche e dinamiche delle strutture di particolare rilievo, come ad esempio la torre dello stilita.
Tali indagini hanno lo scopo di valutare la capacità residua che tali strutture presentano sia in termini di resistenza che di spostamento. Inoltre, nelle ultime decadi sono state ricostruite, secondo la tecnica di anastilosi, alcune arcate isolate al fine di permettere ai visitatori una valutazione dell’architettura delle chiese che ivi sorgevano e dei relativi elementi costitutivi. Proprio queste strutture presentano un’elevata vulnerabilità e rappresentano un potenziale elemento di rischio.
L’analisi di tali manufatti presenta delle difficoltà dovute al comportamento fortemente non lineare della muratura costituita da blocchi posati a secco, e richiede l’utilizzo di tecniche di calcolo, che tutt’ora rappresentano oggetto di ricerca scientifica.
Il progetto di analisi di vulnerabilità delle strutture può essere suddiviso in tre fasi.
- In una prima fase è necessario determinare un adeguato “livello di conoscenza” delle strutture attraverso un’analisi storico-critica, un accurato rilievo geometrico, con particolare attenzione ai quadri fessurativi, e una caratterizzazione meccanica dei materiali.
- In una seconda fase si procede con la definizione delle azioni e delle loro combinazioni da considerare nel calcolo e dei requisiti di sicurezza, sia per i manufatti sia per la valutazione di eventuali interventi. Indispensabile per la determinazione della azione sismica è la conoscenza della “pericolosità sismica di base” del sito, che sarà valutata con riferimento alle norme tecniche per le nuove costruzioni della Giordania e a report scientifici internazionali.
- In una terza fase, attraverso l’uso dell’analisi limite, verranno verificate le strutture identificando i minimi valori dei moltiplicatori delle azioni che conducono alla formazione di potenziali e probabili meccanismi (labilità) locali e globali. Infine sarà valutata la capacità di spostamento delle strutture fino al collasso, sia mediante un’analisi cinematica non lineare che un’analisi dinamica.
Anastilosi Informatica
Altre attività svolte sul campo hanno consistito nel focalizzare la nostra attenzione sulla Chiesa di San Paolo. Questa scelta è nata da alcuni elementi che potrebbero essere utili nella migliore comprensione degli elementi architettonici delle chiese di S. Stefano e Vescovo Sergio. Ricordiamo infatti che uno degli obiettivi che il gruppo di ricerca si è prefissato per le due chiese è quello di ripensare ad una loro anastilosi informatica cercando di ridare loro una visualità spaziale che oggi tra passarelle, tettoie e travi di acciaio viene compromessa, rendendo al visitatore una impressione degli ambienti non consona a quella reale.
Il nostro lavoro vuole dare un contributo sostanziale sotto questo punto di vista utilizzando, come detto, le più moderne tecniche dell’informatica.
Analisi Tappeti Musivi
Nell’ambito dello studio e della documentazione del famoso mosaico presente sul pavimento della principale costruzione del sito, la Chiesa di S. Stefano, si è optato per l’utilizzo di tecniche diagnostiche di tipo non distruttivo (laser scanner e fotogrammetria) combinate con tecnologie informatiche; sono stati così raccolti ed archiviati una notevole quantità di dati rilevanti ed attendibili relativi ai fenomeni di degrado dei tappeti musivi, nella prospettiva di poterne programmare la conservazione ma anche tenendo presente la possibilità di una rappresentazione dei mosaici a fini espositivi.
Per questo primo anno di lavoro la combinazione delle tue tecniche (fotogrammetria e laser scanner) ha riguardato solo la parte del mosaico del complesso di S. Stefano, in quanto si tratta di un’opera di notevole dimensioni.
Per lo svolgimento della missione si è deciso di mettere appunto un sistema che consentisse la completa documentazione del pavimento in alta risoluzione; in particolare sono state sviluppate applicazioni software che permettessero di estrarre il maggior contenuto possibile dalle riprese eseguite negli anni precedenti.
Modello 3D della Chiesa di S. Stefano
Dai rilievi così ottenuti in questo anno abbiamo portato avanti anche la stampa tridimensionale della chiesa di S. Stefano. Questa stampa è stata realizzata come esempio di modello 3D fruibile in applicazioni museali, il modello può essere considerato un primo esempio, un inizio di percorsi futuri di fruizione virtuale per persone a mobilità ridotta o non vedenti in cui il modello tramite anche l’ausilio di opportuni sensori tattili si descriverà autonomamente al tatto.
Per la sua realizzazione si è proceduto nel seguente modo: dopo aver effettuato il rilievo 3D tramite laser scanner e la fotogrammetria è stato possibile ottenere una nuvola densa di punti. Le elaborazioni successive hanno permesso di eliminare i punti rumorosi ed è stato effettuato un primo campionamento con un livello di semplificazione inversamente proporzionale al grado di curvatura geometrica della nuvola stessa.
L’azione di questi strumenti matematici, in modo simile a quelli usati per il campionamento della nuvola, hanno permesso di incrementare il livello di dettaglio nelle zone di maggior curvatura della superficie, mentre hanno semplificato la stessa nelle zone dove risultava tendenzialmente piatta, ottenendo in tal modo una riduzione in termini di quantità di dati da gestire, senza tuttavia rinunciare alla qualità delle forme da rappresentare.
Per il nostro modello è stata scelta la scala di rappresentazione 1:50 e sono stati scelti materiali molto simili alla pietra con cui sono state realizzate le chiese e tutte le strutture murarie del sito archeologico e sul pavimento è stata sovrapposta una immagine del tappeto musivo in alta risoluzione.
Su questo modello di stampa 3D il gruppo ricerca dell’Università di Irbid si occuperà di preparare applicazioni per Tablet e Smartphone per permettere una visita del sito in ambiente protetto come una sala espositiva o all’interno di un museo.
Rilievo e analisi comparative della Chiesa di San Paolo
Durante questo anno si è anche provveduto a fare il rilievo della Chiesa di San Paolo che essendo molto prospiciente alle chiese di S. Stefano e Vescovo Sergio costituisce un ottimo laboratorio comparativo sulle tecniche costruttive con particolare riferimento agli archi presenti nella chiesa, che, pur avendo avuto una operazione di restauro nei decenni precedenti, dovrebbero coincidere con la loro originaria posizione. La presenza degli archi nella Chiesa di san Paolo può essere considerato un modello interpretativo delle dimensioni degli archi delle due chiese che in questo momento hanno solo ben identificati i basamenti delle colonne sul tappeto musivo.
Roberto Gabrielli