From archaeological prospection to communication using learning theory. Multi-variable maping and 3D representations in archaeology and built heritage

Abstract

La geofísica arqueològica es basa en la mesura de propietats físiques. S'aplica per la documentació de jaciments arqueològics. Inclou una seqüència de tasques que en tres fases (1) el camp, (2) la transformació de les dades I (3) la finalització del projecte.

A través de la presentació de tres casos d'estudi, la recerca presentada aquí il.lustra diverses aportacions. Primer, s'avalua la seqüència de tasques d'un projecte per proposar punts de control de la qualitat i consistència de les dades. Després s'ha plantejat una aproximació didàctica dels resultats de geofísica arqueològica per mil-lorar els formats de transmissió de la informació. Finalment, s'ha estudiat la inter-acció de diferents tipus de dades arqueològiques amb la informació obtinguda de la geofísica.

L'avaluació de la seqüència de treball ha permès definir punts de control de la qualitat de la prospecció. Durant la fase de camp es recomana l'ús d'un qüestionari pel disseny de l'estratègia de prospecció, es defineixen els objectius arqueològics i les limitacions del projecte, i es prepara l'entorn del jaciment prèviament a l'adquisició de les dades. La transformació de les dades requereix la identificació i caracterització del soroll d'adquisició, la vectorització de les dades i la producció de mapes sintètics. La finalització ha d'incloure les metadades del projecte, les representacions dels resultats en diferents formats i l'ús de formats oberts de fitxers.

L'aproximació didàctica dels resultats ha permès classificar els formats de lliura-ment de resultats. La memòria tècnica representa una presentació conductista. L'estructura és fixa i lineal. Amb una presentació cognitiva es varien els formats. En suplement a la memòria tècnica s'ha generat una memòria gràfica, una seqüència animada i un model. El model representa una visió constructivista, ja que permet a

l’usuari tenir un control directe de la interpretació de les dades i observar-les des de diferents perspectives.

Finalment, s’ha estudiat la combinació de tres tipus d’informació arqueològica amb dades geofísiques: un model topogràfic digital, dades de prospecció de materials superficials i resultats d’excavacions. El model topogràfic digital va ser combinat amb dades de georadar per avaluar l’estat de conservació d’un artefacte monumental. Les dades de prospecció superficial s’han interpretat conjuntament amb les dades geofísiques per caracteritzar la seqüència d’ocupació d’una vila romana. Les dades d’excavació arqueològica s’han integrat amb els resultats geofísics en una plataforma comuna per documentar la destrucció d’un assentament romà.

The research was placed at the confluence of three fields: Archaeological Geophysics, Archaeology and Learning Theory. The two latter were considered in order to im-prove the transmission process of archaeological geophysics results.

Archaeological Geophysics is based on the use of methods that measure the contrast in physical properties. It is applied to map the context of archaeological sites. The mapping helps with the management of the research. The outputs of Archaeolog-ical Geophysics projects are produced through a nested sequence of decisions and actions. The sequence was separated in three phases: field, data transformation and data finalisation. The field phase includes the design of the project and the data acquisition survey. The transformation phase is dedicated to the processing of the acquired data and to their interpretation. During the finalisation, the data and metadata of the project are archived and the results are transmitted to the end-user.

Geophysical results are not often integrated in the communication process of archae-ological findings. The main hypothesis of the research was that this absence can be explained by failure situations that occur during any phase of a project. Failure situation can be explained by results with insufficient resolution, not adequately transformed or poorly transmitted. The main objective of the research was to pro-pose solutions to identify and limit these failure situations in order to improve the final transmission of the results.

Three approaches were proposed. The transmission process was analysed considering the different Learning Theory currents. A behaviourist approach gave a linear understanding of the information. It is based on standards and clearly defined con-tents. Its main vector would be the technical report. The cognitive contribution was the diversification of the formats of transmission. In addition to the technical

report, a graphical report, an animated sequence and a model of the results were systematically produced. This associated material was created taking into account the relation between text, image and sound in order to improve the understanding process. The model represented the constructivist current. It enables the end-user having a personalised experience of the created environment through increased control and interactivity.

The second approach was to describe in detail the workflow of an Archaeological Geophysics project. The description aimed to define control points that could favour a better quality of the produced material. Control points were defined at each phase. In the field phase they include (1) the use of questionnaire during the design of the project, (2) the production of a diagram stating the archaeological objectives, the used methods and their limitations and (3) an appropriate preparation of the environment of the site prior to the acquisition of the data. The control points of the transformation phase were (1) the characterisation of the acquisition noise, (2) the vectorisation of the results with associated attributes and (3) the production of synthetic maps. The finalisation phase should include (1) the metadata of the project, (2) several parallel formats of transmission of the results and (3) open source formats for the digital archive.