Mapeo Fotogrametrico en Arqueologia

MAPEO FOTOGRAMTRICO EN ARQUEOLOGA:EXPERIENCIAS DESDE EL PROYECTO RAMIS,

CUENCA NORTE DEL TITICACA, PERPhotogrammetric Mapping in Archaeology: Experiencesfrom the Ramis Project, Northern Titicaca Basin, Peru

Luis A. FloresUniversidad Nacional Federico Villarreal, Per

AVANCE DE INVESTIGACIN 2015 ARQUEOLOGA IBEROAMERICANA 28: 2228. ISSN 19894104. http://purl.org/aia.

Recibido: 10-X-2015. Aceptado: 11-X-2015. Publicado: 17-X-2015. http://purl.org/aia/284.

Editor/Publisher: Pascual Izquierdo-Egea. Licencia/License CC BY 3.0 ES.

Figura 1. Secuencia del proceso de mapeo fotogramtrico (photomapping).

RESUMEN. El registro arqueolgico en tiempo real,desde el propio campo, se ha vuelto una prcticacasi comn para muchos arquelogos. Aunque re-emplazar el papel por la pantalla tctil an sigue tra-yendo dudas y controversias. En este breve repor-te queremos compartir una experiencia de registrousando un mapeo digital fotogramtrico en un sis-tema SIG, que fue practicado en la cuenca delTiticaca, una regin altiplnica al sur del Per, don-de demostramos que este mtodo de recoleccin de

datos puede traer no solo rapidez sino tambin pre-cisin en las mediciones.

PALABRAS CLAVE: SIG, mapeo fotogramtrico,registro arqueolgico, tiempo real, Titicaca.

ABSTRACT. The recording of archaeology in real-time, from the field itself, has become common prac-tice for many archaeologists. Still, replacing paperwith touch screens continues to raise doubts and

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cause controversies within the discipline. In this briefreport, we want to share an experience recording inthe field using digital photogrammetric mapping inGIS. This project was carried out in the Lake TiticacaBasin, a highland region in southern Peru, where wedemonstrated that this method of recording data cannot only bring faster, but more accurate measure-ments than older methods.

KEYWORDS: GIS, Photomapping, Archaeologicalrecording, Real-time, Titicaca.

INTRODUCCINEl cuaderno de campo, el lpiz, la cinta mtrica y

la cmara fotogrfica han sido los fieles compae-ros de los arquelogos. Con el pasar del tiempo, ylas nuevas tecnologas, nuevos implementos formanparte de nuestro equipaje. Incluso hoy es normal quenuestros registros empiecen a ser en tiempo real,usando equipos mviles con SIG y en 3D. Aunquean pocos son los que realmente saben para quusar estos registros atractivos, ms all de navegaren ellos.

En los Andes peruanos tambin se han venidodesarrollando nuevos mtodos de registro con ayu-da tecnolgica aunque, como bien se ha sealado,se ha priorizado el desarrollo de tcnicas de regis-tro mvil para amplias prospecciones (Craig 2000),faltando ms procedimientos en el registro digital delas excavaciones dentro de los sitios. Felizmente, enlos ltimos aos se ha venido trabajando en ello. Elobjetivo de este breve artculo es informar sobre unode estos mtodos, que ha sido denominado en in-gls photomapping y que llamaremos mapeo foto-gramtrico, desarrollado en sucesivos proyectos enla cuenca del Titicaca, Per (Craig 2000; Craig yAldenderfer 2003; Craig et al. 2006). Aunque estebreve reporte se enfocar solo en la experiencia delpropio autor durante su participacin en la codirec-cin del proyecto Ramis (temporadas 2007 y 2008).

PRIMEROS ENSAYOS DE MAPEOFOTOGRAMTRICO EN LAARQUEOLOGA ALTIPLNICA

Desde que se implement el proyecto de investi-gacin arqueolgica Chamak Pacha, de la Univer-sidad de California en 1999, liderado por MarkAldenderfer, con la participacin de Nathan Craig y

Nicholas Tripcevich, se empez a desarrollar unmtodo de registro arqueolgico basado en un en-torno de Sistema de Informacin Geogrfica (SIG).Lo novedoso de este procedimiento fue el intento deregistrar, en tiempo real y en digital, los datos espa-ciales de los sitios excavados. El sitio arqueolgicode Jiskairumoko, una aldea de cazadores-recolec-tores complejos en el sur del Titicaca, Per, fue elprimer escenario de este ensayo. Siendo las prime-ras herramientas una cmara digital Nikon Coolpix950, tabletas Fujitsu Stylistic 230 y el uso de ArcView3.1 (Craig 2000, 2002; Craig y Aldenderfer 2003).

El objetivo de este mtodo era disminuir el tiem-po de ingreso de datos en el campo y la reduccinde los errores de transcripcin que se producen alllevar la informacin del papel al medio digital (Craig2000, 2002; Craig y Aldenderfer 2003); incluso cuan-do a veces el digitalizador no siempre es el propioarquelogo excavador.

El mtodo consista en un proceso de toma deinformacin de las excavaciones en base a fotogra-fas verticales de unidades de excavacin de 50 x50 cm, trasladadas luego a un programa GIS paraarmar un fotomosaico georreferenciado; tomandocomo puntos de control cada una de las cuatro es-quinas de las cuadrculas de campo. Como bien hasealado Craig (2000: 6), la georreferenciacin des-de imgenes a SIG era posible desde una ortofoto-grametra digital. Para finalmente hacer la digitali-zacin de las evidencias en el propio campo, usandouna tableta con el mosaico como mapa base, dibu-jando con un lpiz digital sobre la pantalla, registran-do toda la distribucin horizontal de cada uno de losrasgos del suelo (Craig 2002), desde encerrar poli-gonales formadas por concentracin de artefactoshasta minsculas esquirlas lticas (fig. 1).

RECOLECTANDO DATOS DE CAMPOEN TIEMPO REAL EN EL PROYECTORAMIS

Tres aos despus, Mark Aldenderfer y el autorlideraron un proyecto arqueolgico en el valle delRamis, cuenca norte del Titicaca. Desde su inicio enel 2007, Mark Aldenderfer y Nathan Craig traslada-ron la experiencia concebida en el sur de la cuencapara aplicarla a esta investigacin que empezabacon una prospeccin intensiva y con posteriores ex-cavaciones. En este caso, el reto era mayor porqueel registro que se intentaba hacer era sobre eviden-cias que superaban las escalas constructivas pre-

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Figura 2. Trabajo de georreferenciacin en ArcGIS de las fotos de planta deun sondeo en el sitio Quimsatinta (dibujo de Luis Flores).

viamente practicadas, por lo cual se opt por tenerun registro paralelo tanto en papel como en digital.

El rea prospectada fue de aproximadamente 400km2 y comprendi el curso del ro, las reas inunda-bles, terrazas aluviales, colinas bajas y cuestasempinadas. El trabajo de prospeccin, que formarparte de otra publicacin, permiti recolectar en tiem-po real datos de campo mediante un SIG mvil y fi-chas digitales, contenidos en un GPS diferencialTrimble Geo XH (Aldenderfer y Flores 2008a).

Gracias a los resultados de la prospeccin, seescogieron cinco sitios para realizar excavacionesrestringidas en el 2008: Silichupa, Laroqocha 2,Quimsatinta, Calapuja y Canllemoqo. La eleccinobedeci a que estos asentamientos tenan al pa-recer una ocupacin continua desde el periodo Ar-caico hasta el Formativo y, por tanto, podan ayu-dar a entender los cambios en las relaciones

sociales entre los cazadores-recolectores y los pri-meros aldeanos.

Las excavaciones fueron realizadas en sondeospreferentemente de 1 x 1 m, aunque en Quimsatin-ta y Canllemoqo fueron mayores. Las esquinas decada una de ellas fueron ubicadas con una estacintotal Leica TPS 1105, lo cual permiti ingresar estainformacin a un entorno de SIG. La estrategia deexcavacin respet la disposicin estratigrfica.

Como se dijo al inicio, en nuestro trabajo se in-tent conciliar mtodos de registro analgico, conel uso de papel y lpiz, as como digitales con c-maras y transferencia inmediata a computadoras. Deeste modo, en paralelo, se dibuj tradicionalmentela superficie de cada capa, pero tambin se regis-tr cada nivel de ocupacin mediante un mapeofotogramtrico de cada cuadrcula. Al final de laexcavacin se dibujaron los perfiles expuestos y asi-


Figura 3. Proceso de mapeo del perfil oeste de Quimsatinta, teniendo como fondo el mosaico delas fotos georreferenciadas (dibujo de Luis Flores) (Aldenderfer y Flores 2008b).


Figura 4. Trabajo de mapeo fotogramtrico del perfil oeste del sitio de Calapuja. La vista superior representa el mosaicode fotos georreferenciadas. La vista inferior es la digitalizacin de la informacin estratigrfica del perfil

(dibujo y trabajos de Nathan Craig y Luis Flores) (Aldenderfer y Flores 2008b).

mismo fueron mapeados fotogrficamente medianteuna cuadriculacin vertical, con puntos de controltambin cada 50 cm, medidos con la estacin total.Finalmente, toda la informacin fue digitalizada enArcMap de ArcGIS.

MAPEO FOTOGRAMTRICO EN LASEXCAVACIONES DE LOS SITIOS DECALAPUJA Y QUIMSATINTA

El objetivo de este trabajo fue documentar la se-cuencia estratigrfica, tanto de nuestras excavacio-nes puntuales como de los cortes estratigrficosexpuestos. Aqu nos enfocaremos solo en dos delos sitios intervenidos, Quimsatinta y Calapuja, am-bos con arquitectura monumental, cuyos montcu-

los principales fueron cortados en dos por la cons-truccin de carreteras, dejando al descubierto susperfiles internos.

El sitio de Quimsatinta tiene un rea de 11.6 hec-treas. Logramos determinar que se trataba de unasentamiento de la sociedad Pucara, del periodoFormativo Tardo (500 a. C.-400 d. C.). Nosotros tra-bajamos en el sector A, un montculo principal de 3m de altura. En el sitio se practic una excavacinde 2.5 x 1.5 m y se limpi meticulosamente su perfileste, que permiti develar una rica secuencia estra-tigrfica. De la excavacin se tomaron fotos verti-cales de cada capa, cubriendo reas de 50 x 50 cm.Luego, en el campamento, las fotos fueron ingresa-das como datos Raster en nuestro SIG. Inmediata-mente desde el programa ArcMap se realiz unatransformacin polinmica, en la que una trama de


bits de las fotos fue convertida en un espacio decoordenadas X-Y (datos vectoriales), usando el co-mando georreferenciacin y tomando como puntosde control cada una de las esquinas de las cuadr-culas. Para el caso de los perfiles, se tuvo en cuen-ta el ingreso de datos X y Z. Finalmente, se obtuvoun plano y perfil base, desde el cual se pudo digita-lizar cada una de las unidades estratigrficas (figs.2, 3). El dibujo tuvo que confrontarse constantemen-te con la evidencia en campo.

Esa misma experiencia la trasladamos a un sitiomayor. Calapuja es el principal yacimiento tempra-no registrado en nuestro proyecto, con ms de 13hectreas de rea, donde destaca el montculo delsector A de 163 m N-S por 182 m E-W, de una altu-ra superior a los 4 m. Nos enfocamos al registro delperfil oeste, prestando especial atencin a las ca-pas inferiores por la posibilidad de alguna ocupacinprecermica previa a la construccin del montculodel periodo Formativo. El perfil del sitio fue prvida-mente limpiado con badilejos, cepillos, palas y uncompresor de aire. La limpieza revel una complejasecuencia estratigrfica que fue documentada pormapeo fotogramtrico. Esta documentacin se rea-liz mediante puntos georreferenciados, controladoscon estacin total y dibujando en ArcMap (fig. 4).

Nathan Craig calcul la raz cuadrada media deerror (RCM), precisando que hay menos de 1 cm deerror en las fotos georreferenciadas (Aldenderfer yFlores 2008b). Sin embargo, esta exactitud debi deser por el uso de la estacin total. El error usual delmtodo, solo usando fotos verticales, est entre 2 y3 cm (Tripcevich y Wernke 2010).

LAS POSIBILIDADES DEL MAPEOFOTOGRAMTRICO

El mapeo fotogramtrico puesto a prueba enambas experiencias se ha mostrado como un m-todo de registro til, tanto por su rapidez en la tomade datos como por la precisin de estas. Pero, ade-ms, porque permite almacenar informacin msall de la propia decisin subjetiva del registrador,lo cual tal vez en el futuro ser relevante. Es decir,dicho registro permitir al investigador, o a cualquierotro, poder volver a la capa, al menos digitalmente,algo que es imposible en el registro de papel luegoque la capa fuese excavada. En estos ltimos aosel mtodo ha sido refinado (Tripcevich y Wernke2010), aplicndolo a diferentes escalas espacialesy utilizando una matriz flexible de diferentes tcni-

cas de mapeo: el estilo normal (X, Y, Z), el fotogra-mtrico (photomapping), el mapeo por paralaje (off-set mapping) e, incluso, usando estacin total paralos rasgos ms importantes. A ello habra que su-mar el uso de aeronaves no tripuladas para el re-gistro de sitios enteros. En conclusin, el mapeo fo-togramtrico es una herramienta ventajosa, precisa,rpida y barata de registro de las excavaciones ar-queolgicas, aunque obviamente hoy tiene que ac-tualizarse usando los dispositivos mviles del SIG.El reto de ahora ser empezar a usar esta base dedatos en anlisis espaciales, geoestadsticos y 3Ddesde el SIG.

Agradecimientos

A Mark Aldenderfer por permitirme codirigir esteproyecto, financiado por la beca BCS-0318500 dela National Science Foundation. Reconocimientos alequipo del proyecto Ramis: Silvia Romn, CeciliaChvez, Randy Haas y, en especial, a Nathan Craigpor tanta enseanza. A N. Tripcevich gracias por susconsejos y una foto de la fig. 1.

Sobre el autor

LUIS A. FLORES BLANCO (Lima, 1978) se licenci enArqueologa por la Universidad Nacional Mayor deSan Marcos, Per, en 2006. Obtuvo su maestra(2012/13) en Arqueologa Prehistrica en la Univer-sidad Complutense de Madrid, Espaa. ProfesorAuxiliar de la carrera de Arqueologa de la Universi-dad Nacional Federico Villarreal en Per (2014/15),ha publicado numerosos artculos de su especiali-dad en el Per y en el extranjero. Su inters princi-pal se centra en la teora arqueolgica, especialmen-te el estudio de la monumentalidad, el paisaje y laconstruccin de los lugares. Su investigacin decampo se ha enfocado en la costa central, norcentraly la cuenca del lago Titicaca de los Andes perua-nos. Correo electrnico: [email protected].

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restringidas, en la cuenca del Ramis (parte baja delro Pucara y el ro Ramis), Puno, Per. Informe al INC,temporada 2007.


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