Science Spain , Ávila, Tuesday, July 13 of 2004, 17:58

Investigadores de la Escuela Politécnica desarrollan sistemas de cartografía aérea claves para la restauración de monumentos

Los trabajos, financiados por la Junta de Castilla y León, utilizan sistemas de vuelo de bajo coste para obtener las fotografías

Ana Victoria Pérez/DICYT El grupo de investigadores de la Escuela Politécnica Superior de Ávila que componen el Imap3D (Imágenes Aéreas para la Modelización 3D del Patrimonio) están inmersos en el desarrollo de un sistema cartográfico que ayude a mejorar la documentación del patrimonio histórico de Castilla y León y facilite, de esta forma, la tarea a los restauradores y arqueólogos. El equipo, que coordinan el director de la Escuela Politécnica Superior de Ávila, Manuel Álvarez-Claro, y el subdirector del Departamento de Ingeniería Cartográfica y del Terreno de la Universidad de Salamanca, Javier Gómez, captura imágenes digitales aéreas ayudándose de sistemas de vuelo de bajo coste como los ultraligeros, zeppelines o paramotores, que son baratos y ofrecen datos muy fiables para quienes tengan que encargarse de diseñar la restauración o reconstrución de los lugares cartografiados. Los estudios se incluyen dentro de la Estrategia Regional de I+D+i, y cuentan con la financiación de la Junta de Castilla y León.

Según ha explicado a DICYT Javier Gómez, "desde la consolidación de la aviación durante la I Guerra Mundial se han utilizado fotografías aéreas para elaborar la cartografía de la superficie terrestre. Se utilizan pares de fotografías tomadas con eje vertical con las que se puede recrear el terreno de manera tridimensional a través de la visión estereoscópica artificial". Los datos que ofrecen estas fotografías deben completarse con imágenes que cubran todas las caras del objeto o superficie que se desea reproducir, desde la mayor cantidad de puntos de vista posibles.

La tecnología digital ha facilitado el tratamiento de las imágenes, y los diferentes programas de software disponibles en el mercado hacen mucho más sencillo elaborar las recreaciones en tres dimensiones con una precisión en las medidas que apenas varían con respecto al original unos centímetros.

Así, los integrantes del equipo de investigación Imap3D se han propuesto perfeccionar esta técnica, y lo harán en el castro vetón de Las Cogotas, situado a unos pocos kilómetros de Ávila. Los colaboradores de Manuel Álvarez-Claro y Javier Gómez en este trabajo pertenecen a disciplinas muy diferentes, de forma que la Cartografía y la Geodesia, la Informática, Pedagogía, Física, Matemáticas, Arquitectura y la Arqueología se dan la mano aquí para conseguir que el material cartográfico resultante sea realmente útil y, lo más importante, que el margen de error en las mediciones sea mínimo. 

Por tierra y aire 

Los trabajos de medición que realiza el equipo desde tierra comienzan de madrugada. Hay que señalizar, marcando mediante pedazos de tela rojos, los puntos de referencia que deberán seguir los fotógrafos desde el aire.

Pero para que las siguientes fases del trabajo puedan realizarse con precisión, los técnicos dependen de un elemento externo sobre el que no hay control posible: "Estamos, de alguna manera, a merced del viento. El paramotor necesita cierta estabilidad para despegar y mantenerse en el aire, ya que se encarga de realizar las fotografías más cercanas al suelo. Por su parte el zeppelín, al que le hemos instalado una cámara que los técnicos manejan desde tierra, necesita estabilidad para poder colocarse en la vertical de cada uno de los puntos marcados y tomar, una vez allí, las fotografías", apunta Manuel Álvarez-Claro . Controlar estos pequeños inconvenientes y determinar cuál es el método más adecuado para cada caso pueden ser algunos de los retos que se planteen en el futuro los miembros del Imap3D.

Mientras que el vuelo realizado con el paramotor dura apenas unos minutos, Javier Gómez y el resto del equipo suele tardar algo más en conseguir que el zeppelín se estabilice lo suficiente. Aun así, el trabajo está completo en una mañana, algo impensable hace unas décadas.

El profesor Gómez explica, "sacar fotografías aéreas tiene muchas ventajas. Por ejemplo, las imágenes oblicuas ayudan a realizar una buena interpretación del objeto. Además, tenemos acceso a vistas habitualmente imposibles, como las cubiertas de los edificios o, en el caso de los restos arqueológicos, se pueden apreciar disposiciones del material que desde tierra pasan inadvertidas". 
 

Visión estereoscópica
Terminado el trabajo de campo comienza el que se lleva a cabo en el laboratorio. En este caso hay que procesar las imágenes. "Mejoramos su calidad ajustando el brillo, el contraste o el color, y sacamos de ellas información pertinente como las líneas rectas o los puntos de fuga", advierte Javier Gómez. Pero, ¿cómo se consigue reproducir un entorno en tres dimensiones partiendo de imágenes planas?

Cada una de las fotografías con las que se trabaja debe tener un área en común con la que le precede y la que le sucede. Todas están tomadas desde la misma alineación recta y, si se colocan una a continuación de la otra, representan una línea recta del espacio que se quiere cartografíar. Cuando una persona mira dos fotografías de la serie, en las que hay un espacio en común, y lo hace enfocando cada una de ellas con un ojo, se produce un efecto óptico que le hace percibir la imagen en tres dimensiones. Las referencias tomadas en el terreno mediante GPS y las medidas topográficas ayudarán a completar el trabajo.

Tal y como ha explicado a DICYT el profesor Manuel Álvarez-Claro, "el desarrollo de esta técnica sería todo un avance que facilitaría el trabajo en ciudades donde el patrimonio no sólo es un bien cultural, sino también económico. En Castilla y León hay muchos ejemplos y entre nuestros objetivos para desarrollar futuros trabajos pueden estar además de Ávila, Salamanca o Zamora, otras ciudades de comunidades vecinas como Cáceres o Plasencia".