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Villa, Alice

Rocca medioevale di San Silvestro: modellazione 3D da rilievo UAV e laser scanning terrestre per lo studio e l’analisi del manufatto.

Rel. Antonia Teresa Spanò, Filiberto Chiabrando. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura costruzione citta', 2017

Abstract:

Lo studio di questa tesi è coordinato alle attività di ricerca e formative sviluppate in collaborazione tra il Politecnico di Torino e la società Parchi Val di Cornia Spa, Parchi e Musei Archeologici. In particolare prende avvio al termine delle attività di stage che mi hanno coinvolta, insieme agli studenti e ai partecipanti del Team DIRECT (Disaster Recovery Team), nel periodo tra il 19 e il 23 settembre 2016. Nel corso della settimana abbiamo svolto indagini fotogrammetriche da drone e da terra e rilevamenti terrestri laser scanning per documentare l’intera area del Parco Archeominerario di San Silvestro ed in particolare la Rocca medioevale edificata al suo interno, a supporto delle attività minerarie che hanno caratterizzato per un periodo le colline di questa zona. La prima parte presenta uno studio di inquadramento territoriale e storico per quanto riguarda il Parco in generale e la Rocca di San Silvestro in particolare. La Rocca è stata in seguito analizzata nelle parti che la compongono utilizzando le più recenti tecniche di rilievo UAV e LI DAR, lo studio è stato condotto partendo dall’intero complesso edificato e scendendo poi nel dettaglio per effettuare un’analisi sulle tipologie di murature presenti al suo interno, a tale scopo si è deciso di basarsi sugli studi effettuati da Giovanna Bianchi, docente di archeologia cristiana e medievale presso l’Università di Siena, che in alcuni suoi saggi e articoli tratta l’argomento, qui supportato dai nuovi strumenti della modellazione 3D derivata dalle tecnologie reality based.

L’obiettivo quindi è stato quello di evidenziare l’efficacia delle moderne metodologie di rilievo applicate in ambito archeologico ed architettonico, il complesso della Rocca si presta bene a tale scopo poiché il suo abbandono repentino ed il successivo in utilizzo hanno permesso di conservare la struttura e gli apparati murari originali.

L’elaborazione dei dati effettuata in laboratorio ha permesso, in un primo momento, di ottenere un modello virtuale navigabile che abbraccia l’intero organismo della Rocca ottenuto dalle immagini prodotte dai voli effettuati dal drone, in seguito i dati ottenuti dal rilievo LIDAR sono stati elaborati per dettagliare il modello nel versante ovest, infine sono state testate le nuove potenzialità di alcuni software aggiornati negli ultimi mesi (ContextCapture) che hanno permesso di unire dati provenienti da fonti diverse (rilievo fotogrammetrico aereo e scansioni laser terrestri) al fine di ottenere elaborati estremamente dettagliati.

Gli elaborati ottenuti dall’unione di queste moderne tecniche dimostrano come sia possibile ed estremamente vantaggioso impiegare la tecnologia UAV e il laser scanning terrestre al fine di studiare ed interpretare un manufatto archeologico.

E’ stato infatti possibile realizzare dei modelli digitali, molto aderenti al reale e contenenti informazioni geometriche e colorimetriche estremamente dettagliate. Da questi sono stati ottenuti in seguito elaborati bidimensionali e tridimensionali e modelli reali in scala dell’intero manufatto. L’integrazione tra queste due differenti tecnologie inoltre ha dimostrato l’efficacia della realizzazione di un modello integrato che risulta essere in grado di fornire informazioni sempre molto dettagliate alle diverse scale di rappresentazione.

Tra i vantaggi vi sono inoltre tempi di acquisizione dei dati estremamente ridotti, che permettono tuttavia di ottenere una restituzione del rilievo precisa, affidabile ed esaustiva. In conclusione si può quindi affermare che gli elaborati ottenuti nel corso di questa tesi si prestano in modo efficace al fine di realizzare un’analisi dettagliata dell’intero complesso oggetto di studio ed in particolare dell’apparato murario descritto da Giovanna Bianchi nel corso dei suoi studi e qui riproposto ed approfondito con l’ausilio di strumenti diversi.

Relatori: Antonia Teresa Spanò, Filiberto Chiabrando
Soggetti: A Architettura > AF Edifici e attrezzature per il tempo libero, le attività sociali, lo sport
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura costruzione citta'
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/5974
Capitoli:

Introduzione

1.Inquadramento territoriale del sito

1.1.Parte prima. Nascita del sistema dei Parchi della Val di Cornia

1.1.1.Le azioni della società

1.1.2.I riconoscimenti ottenuti dalla società

1.2.Parte seconda. Il parco archeominerario di San Silvestro

1.2.1.La nascita del Parco

1.2.2.La storia del territorio del parco

1.3.Parte terza. Caratteristiche geologiche del territorio

2.Rocca San Silvestro

2.1.Parte prima. Cronologia dell'insediamento

2.1.1.Gli Etruschi

2.1.2.Rocca a Palmento

2.1.3.Le campagne di scavo

2.1.4.Struttura e crescita della Rocca

2.1.5.Conformazione urbana

2.2.Parte seconda. Strutture murarie delle unità edilizie della rocca.

2.2.1.Rocca di San Silvestro

2.2.2.Rocca di Campiglia

2.3.Parte terza. Rocche minerarie in Toscana

2.3.1.Rocchette Pannocchieschi

2.3.2.Castello di Cugnano

2.3.3.Castel di pietra

3.1.Metodologie di rilievo

3.1.Parteprima il rilievo

3.1.1.La Geomatica

3.1.2.Le fasi del rilievo metrico

3.2.Parte seconda. Tecniche e tecnologie impiegate.

3.2.1.I sistemi GPS GNSS

3.2.2.I sistemi topografici tradizionali: la stazione totale

3.2.3.Fotogrammetria

3.2.3.1.Definizione e principi generali

3.2.3.2.Fondamenti geometrici

3.2.3.3.Fotogrammetria digitale

3.2.3.4.Fotogrammetria aerea

3.2.4.Tecnologia LIDAR

3.2.4.1.Definizione e principi generali

3.2.4.2.Acquisizione dei dati

3.2.4.3.Registrazione delle scansioni

4.Il Team DIRECT sulla Rocca

4.1.Parte prima, acquisizione dei dati sul campo

4.1.1.Inquadramento e rete GPS/GNSS

4.1.2.Rilievo aereo

4.1.3.Rilievo terrestre

4.1.3.1.Acquisizione dei punti tramite stazione totale

4.1.3.2.Acquisizione fotogrammetrica

4.1.3.3.Rilievo laser scanner

4.2.Parte seconda, elaborazione dei dati in laboratorio

4.2.1.Elaborazione dei voli con esacottero

4.2.2.Elaborazione del rilievo laser terrestre

4.2.3.Unione di rilievo terrestre e aereo

4.2.4.Realizzazione del modello con stampante 3D

4.3.Parte terza. Interpretazione e analisi dell'apparato murario: le tipologie murarie

4.3.1.Lidar e UAV a sostegno dell'interpretazione archeologica

4.3.2.Apparato murario della Rocca

Conclusioni

Allegati

Bibliografia:

D. Andrews, J. Bedford, P. Bryan, Metric Survey Specifications for Cultural Heritage, England, 2015

M. Belli, D. De Luca, F. Grassi, 2003, Dal villaggio alla formazione del castello: il caso di Rocchette Pannocchieschi, in R. Fiorillo, P. Peduto (a cura di), III Congresso Nazionale di Archeologia Medievale

G. Bianchi, L'analisi dell'evoluzione di un sapere tecnico per una rinnovata interpretazione dell'assetto abitativo e delle strutture edilizie del villaggio fortificato di Rocca S. Silvestro, in "Acculturazione e mutamenti. Prospettive nell'archeologia medievale del Mediterraneo. VI ciclo di lezioni sulla ricerca applicata in archeologia", Firenze, 1995.

G. Bianchi, Rocca S. Silvestro e Campiglia A/l.ma: storia parallela di due insediamenti toscani attraverso la lettura delle strutture murarie, Firenze, 2001 M. L. Ceccarelli Lemut, Medioevo pisano: chiesa, famiglie, territorio, Pacini Editore, 2005.

R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri, Misure Rilievo Progetto, Bologna, 2009.

A. Cina, Dal GPS al GNSS (Global Navigation Satellite System) : per la Geomatica, Torino, 2014

M. Fea, M.A. Geomarasca, Enciclopedia della scienza e della tecnica, 2008 R. Francovich, Le ragioni di un parco alle radici dell'archeologia mineraria: le miniere di Campiglia Marittima nelle pagine dei naturalisti e dei geologi dell'Ottocento, Venezia 1994.

R. Francovich (a cura di), Rocca San Silvestro, Roma, 1991

R. Francovich, Un villaggio di minatori e fonditori di metallo nella Toscana del medioevo: S. Silvestro, in "Archeologia e storia del Medioevo italiano", 1987

R. Francovich, R. Parenti (a cura di), Rocca San Silvestro e Campiglia. Prime indagini archeologiche, Firenze, 1987.

G. Guidi, F. Remondino, M. Russo, Principali tecniche e strumenti per il rilievo tridimensionale in ambito archeologico. Archeologia e Calcolatori 22, 201 1 K. Kraus, Fotogrammetria, voL. I. Teoria ed applicazione, Torino, 1 994 A. Semplici, "Bianca e sfolgorante appare la Rocca" Guida al parco Archeominerario di San Silvestro, Firenze, 2011.

Archeologia Medievale. Cultura Materiale Insediamenti. XXXIV, Firenze, 2007 A. Spanò, Dispense del Workshop "Fotogrammetria digitale e scansioni 3d per il rilievo di beni culturali", a.a. 2015/2010.

SITOGRAFIA

http://www.parchivaldicornia.it

http://www.wwmm.org

http://archeologiamedievale.unisi.it

http://areeweb.polito.it/direct/

http://www.academia.edu

http://dbunico20.beniculturali.it

http://www.rilievoarcheologico.it

http://www.unionecomunicollinemetallifere.it

http://www.castellitoscani.com

http://www. parcocollinemetallifere.it

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