El uso de los drones en arqueología y conservación del patrimonio

Los sistemas aéreos no tripulados (UAS), los comúnmente llamados drones, pueden ser muy útiles para gran parte de las tareas comunes en la arqueología y en la conservación del patrimonio histórico, como por ejemplo la fotogrametría, el mapeo y la reconstrucción de modelos 3D de sitios arqueológicos, la observación y detección del deterioro, la búsqueda de nuevos yacimientos y su exploración y prospección geofísica, etc.

Todo esto gracias a las distintas cargas de pago que pueden llevar los drones, como cámaras fotográficas RGB (en el espectro de luz visible), LiDAR o térmicas/infrarrojas o instrumentos como radares de penetración terrestre (Ground Penetration Radar, GPR), sensores batimétricos o magnetómetros, que pueden ser usados para observar y cartografiar las zonas o detectar objetos en distintas condiciones. 

Exploración de los yacimientos

Un primer uso de los drones en la arqueología es la búsqueda de posibles yacimientos a través de la exploración de lugares inexplorados y un primer reconocimiento de las zonas sin entrar en ellas y sin perturbar el entorno, incluso cuando son difíciles de alcanzar con los medios terrestres. La perspectiva aérea permite en estos casos observar las zonas desde un punto de vista distinto y más elevado, para poder tener una visión más completa de las áreas, incluso cuando son más extensas o dificiles de identificar desde el suelo. Una vez localizado el yacimiento, el escaneo y la exploración desde el aire pueden ayudar a identificar las distintas partes, a determinar su disposición espacial y a encontrar variaciones del suelo que pueden esconder estructuras enterradas, caminos antiguos, objetos, etc.

Para estas tareas se pueden usar drones desde los más simples, equipados con cámaras RGB de alta resolución, para tener una visión en directo o grabar vídeos y fotos en colores reales, hasta aeronaves con cámara térmica, para ver las diferencias de temperatura en puntos concretos que pueden ayudar a encontrar depresiones o grietas, que pueden indicar huecos en el suelo, cuevas, tumbas, aljibes, etc.

También se pueden usar sensores más complejos como los batimétricos, para medir la profundidad de zonas inundadas y localizar variaciones que pueden indicar construcciones u otros restos de civilización, radares de penetración del suelo, para detectar muros, cimientos o fosas, o magnetómetros, para detectar la presencia de objetos de metal.

Los modelos de drones adecuados pueden variar desde los modelos más comunes como los DJI Mini, Air o Mavic para las tareas de exploración más simples, hasta drones como el DJI Matrice 350 RTK que pueden ser equipados con distintas cámaras y sensores más complejos (tanto cámaras térmicas y LiDAR como sensores para batimetría, GPR y magnetómetros), pasando por los drones con cámara térmica como los DJI Mavic 3 Thermal.

Fotogrametría, cartografía y modelado 3D

El paso sucesivo es cartografiar la zona para obtener un mapa detallado y en alta resolución del yacimiento y reconstruir un primer modelo en 2D o 3D, con drones que van desde el DJI Mavic 3 Enterprise, especializado en cartografía, hasta el DJI Matrice 350 RTK con cámara DJI Zenmuse P1 para fotogrametría o con la DJI Zenmuse L2 con LiDAR para la reconstrucción basada en nube de puntos.

Este tipo de drones simplifican las tereas de mapeado y hacen que sean mucho más rápidas y baratas con respecto a los métodos tradicionales, sobre todo si comparados con otros medios aéreos. Además las medidas y los datos que ofrecen son muy exactos, gracias a tecnologías como el RTK, que da una precisión centimétrica.

En la aplicación DJI Pilot 2, disponible para los drones de la gama Enterprise de la marca, es posible dibujar polígonos para delimitar el perímetro de la zona de trabajo y obtener automáticamente una ruta para que el dron escanee y tome fotos de la zona en base a parámetros determinados por el piloto como la altura, la velocidad, la distancia entre pasadas, el número de fotos, o el solape entre ellas. A través del procesado con software como DJI Terra se obtiene una reconstrucción en alta resolución de los mapas y de los modelos 3D de los yacimientos, para recabar datos, documentar los descubrimientos, ayudar en la programación y organización de las excavaciones y vigilar el estado y el progreso de las excavaciones. 

Documentación y estudio

A parte de ser útiles para recabar datos para el estudio de los yacimientos, medir los espacios y las distancias con precisión, etc. para determinar su evolución histórica y su desarrollo a través de los mapas, los UAS permiten documentar los descubrimientos y el avance de las excavaciones con fotos y vídeos detallados.

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Conservación del patrimonio

Las misiones de fotogrametría y mapeado con drones son repetibles y los mapas y modelos 3D de alta resolución obtenidos en escaneos en distintos períodos, pueden ayudar también en las tareas de conservación del patrimonio histórico y de los yacimientos.

Además a través de la simple observación visual de las ruinas se obtienen imágenes detalladas de cada zona o sujeto para la observación directa del estado de deterioro, erosión y vandalismo y la programación de las actividades de prevención y conservación, sin el peligro de dañar los yacimientos, puesto que las imágenes se toman desde cierta distancia y altura, sin necesidad de pisar el suelo o acercarse a las edificaciones.

La comparación de modelos e imágenes tomados en intervalos regulares puede dar información útil para conocer el estado de conservación y la progresión del deterioro.

Para estas tareas, se pueden usar desde drones de consumo con cámaras RGB, como los DJI Mini, Air o Mavic, para la observación visual, hasta drones más especializados en fotogrametría como el DJI Mavic 3 Enterprise o los DJI Matrice 350 RTK con cámara DJI Zenmuse P1.

Vigilancia

Los drones pueden ser buenos aliados para la observación y vigilancia del patrimonio histórico, ofrecen una visión más completa de la zona, sin necesidad de enviar el personal en situ y pueden estar disponibles las 24 horas al día. Además, con estaciones de recarga del tipo DJI Dock o Dock 2 permiten programar rondas automatizadas continuas o cada cierto tiempo.

Reglamentación sobre UAS

Los drones se dividen en clases de C0 a C6 según su Masa Total al Despegue (MTOM) y tienen diferentes restricciones según el entorno o la categoría de la operación.Antes de volar es necesario conocer dónde se va a volar y la clase del dron.

Mirar las restricciones en la página www.drones.enaire.es, en la app Enaire Drones o en la página o aplicación de la autoridad nacional del estado donde se vaya a volar.

style="clear: both; text-align: center;">En Europa para volar cualquier dron con cámara o de más de 250 g es necesario registrarse como operador y poner el número de operador en la aeronave.

• Tener un certificado de piloto A1/A3 para drones de más de 250g o sin marcado de clase o A2 para drones con marcado C2 (de entre 900 g y 4 kg).
• Según se necesite, tener un certificado para el Escenario Estándar STS 01, para volar en población con drones de clase C5, o STS 02 para volar más allá del alcance visual (BVLOS) con drones C6.
• Para algunas operaciones puede ser necesaria una autorización de la autoridad competente (la Agencia Estatal de Seguridad Aérea AESA en España).
• Salvo que se vuele en STS 02 es necesario mantener el dron dentro del alcance visual (VLOS).
• Volar por debajo de 120 m de altura sobre el suelo.
• Evitar sobrevolar aglomeraciones de personas y mantener las distancias de personas no participantes según la clase del dron y la categoría de vuelo.

(Fuente: El Radar)