Open Source, Free Software

e Open Format

nei processi di ricerca archeologica

Atti del III Workshop

(Padova, 8-9 maggio 2008)

a cura di

Luca Bezzi, Denis Francisci,

Piergiovanna Grossi, Damiano Lotto

Nota all’edizione. Il layout di impaginazione e opera dei curatori; e realizzato in linguag-

gio LaTeX e si basa sul modello degli Atti dei precedenti Workshop Open Source, Free Software

e Open Format nei processi di ricerca archeologica tenutisi a Grosseto nel 2006 e a Genova nel

2007 (quest’ultimo ancora in corso di stampa). Tutti gli interventi orali ed i posters del work-

shop sono stati pubblicati, tranne quelli di M. Landa, M. Lorenzini e L. Sanna, F. Morando.

Gli abstract in lingua inglese di E. Demetrescu, A. D’Ascoli e P. Forlin sono opera dei curatori.

Vista la distanza di tempo tra il convegno e la pubblicazione degli Atti e nonostante il lavoro

di aggiornamento effettuato, alcuni siti internet citati nei contributi potrebbero non risultare

piu attivi o aver modificato il proprio indirizzo. I lavori segnalati come in corso di stampa (cds)

erano ancora tali alla data del 31 maggio 2012. Il logo in copertina e opera di Luca Bezzi.

La pubblicazione degli Atti e stata finanziata col contributo del Dipartimento dei Beni Culturali:

archeologia, storia dell’arte, del cinema e della musica dell’Universita degli Studi di Padova.

Roma 2012, Edizioni Quasar di Severino Tognon s.r.l.via Ajaccio 41-43, I-00198 Romawww.edizioniquasar.it - email: qn@edizioniquasar.it

ISBN: 978-88-7140-483-7

cb Il volume ed i singoli contributi degli Atti nella versione digitale sono distribuiti con licenza

Creative Commons Attribuzione 3.0 Italia; cio significa che il lettore e libero di riprodurre,

distribuire, comunicare al pubblico, esporre in pubblico, rappresentare ed eseguire quest’opera,

di modificarla e di usarla per fini commerciali, a condizione che venga attribuita la paternita

dell’opera ai curatori del volume e ai singoli autori dei contributi nei modi indicati dagli stessi

o da chi ha dato l’opera in licenza.

Indice

PresentazioneJacopo Bonetto, Giovanni Leonardi V

IntroduzioneLuca Bezzi, Denis Francisci, Piergiovanna Grossi,Damiano Lotto IX

1. RELAZIONI 1

L’analisi archeologica degli elevati attraverso l’uso del free e open-sourcesoftware

Giovanni Luca Pesce 3

Reconstructing the past. Il 3D modeling nella ricerca archeologicaFilippo Stanco, Davide Tanasi, Santo Privitera 17

Elementi di metodologia per le applicazioni open source e free software nellarestituzione archeologica territoriale ed urbana. Il caso della Marrana di SanGiovanni a Roma

Emanuel Demetrescu 33

Reinterpretazione delle mappe di Google: WebGIS dinamico elementare eformati aperti con ASP e XML

Gianluca Cantoro 43

Network solutions for the management and dissemination of thearchaeological data

Julian Bogdani, Erika Vecchietti 55

Libera circolazione di dati archeologici: il caso dello scavo di S. Vigilio diOssana (TN)

Nicoletta Pisu, Giuseppe Naponiello 69

Open Archaeology : i Fasti e la pubblicazione onlineHelga Di Giuseppe, Elizabeth Fentress 85

IV INDICE

Liberta di accesso, ricerca e riserva di pubblicazione nelle scopertearcheologiche

Maddalena Mazzoleni, Zeno Baldo 95

Trasparenza, circolazione e diritto intellettuale per il dato archeologico: unpossibile modello dalle licenze Open Source

Augusto Palombini, Andrea Schiappelli 101

L’accessibilita all’Informazione Territoriale: i programmi regionali e leiniziative nazionali ed europee

Maurizio De Gennaro, Luca Zennaro 107

2. POSTER 115

Mura Bastia. Anastilosi informatica della torre di Onigo (Pederobba, Treviso)Vladimiro Achilli, Alessandro Bezzi, Denis Bragagnolo,Massimo Fabris, Matteo Frassine 117

Journal of Intercultural and Interdisciplinary Archaeology. JIIA EprintsRepository: un’esperienza OAI-PMH per l’archeologia

Antonella D’Ascoli 127

Montegrotto Terme. Spatial analysis dei reperti mobili applicata allesuperfici d’uso della capanna pienomedievale (sec. XI-XII): metodologia erisultati

Paolo Forlin 135

“Roma citta aperta”. Virtual Rome e il paesaggio archeologicodi Roma sul web

Luigi Calori, Carlo Camporesi, Andrea Negri, AugustoPalombini, Sofia Pescarin 141

Sistema GIS e strumentazione tradizionale: una soluzione possibileMassimo Dada, Giuseppe Naponiello 147

Arc-Team s.n.c. open research (sharing results)Alessandro Bezzi, Luca Bezzi, Rupert Gietl 159

Il WebGIS territoriale e di scavo di Montegrotto Terme (Padova)Piergiovanna Grossi, Francesco Pirotti 171

Flessibilita della scelta “Open Source” in archeologia: i casi di Villa di Villa(TV) e Fondo Paviani (VR)

Damiano Lotto 183

Documentazione di scavo in open source: il caso di Montebelluna (TV)Denis Francisci 187

2

POSTER

Documentazione di scavo in open source:il caso di Montebelluna (TV)

Denis Francisci∗

Sommario. Dal 2006 il Dipartimento di Archeologia dell’Universita di Pa-dova conduce un’importante indagine archeologica presso la localita Posmondi Montebelluna (TV). In questo scavo l’utilizzo integrato di vari applicativiFOSS (free and open source software) per la realizzazione e la gestione di GIS,database, analisi statistiche, ecc. dimostra come questa tipologia/filosofia disoftware sia in grado, anche in ambito universitario, di gestire l’intero processodi documentazione e rielaborazione di uno scavo archeologico.

Abstract. Since 2006 the Department of Archaeology of University of Paduacarries out an archaeological research in Montebelluna (TV). In this excava-tion the integrated use of GIS, database and statistical free and open sourcesoftware shows that this type/philosophy of software is able to manage thedocumentation and elaboration of archaeological data also in academic exca-vations.

1. Introduzione

Le indagini archeologiche in localita Posmon di Montebelluna (TV) rientra-no tra le attivita promosse dal Dipartimento di Archeologia dell’Universita degliStudi di Padova1 e si inseriscono in un piu ampio progetto di ricerca denomi-nato “Archeogeo Montebelluna” e coordinato da diversi enti tra cui figurano,oltre all’Universita di Padova, la Soprintendenza Regionale, la SoprintendenzaArcheologica per il Veneto ed il Museo civico di Montebelluna; il progetto e fi-nanziato dalla Fondazione Cassamarca di Treviso con il contributo del Comunedi Montebelluna.

Le tre campagne di scavo finora condotte (anni 2006 e 2007) hanno permessodi individuare i consistenti resti di un edificio a destinazione prevalentementeproduttiva, databile, in base alle evidenze finora emerse, tra I e II secolo d.C. conattivita di spolio che si protraggono fino al III sec. d.C. (fig. 1)2

Presso lo scavo di Montebelluna tutte le attivita di documentazione, dal rilievobi- e tridimensionale, alla registrazione e schedatura dei dati fino alle elaborazionidella fase di post-scavo, sono gestite mediante l’utilizzo esclusivo di software freee open source.

∗Universita degli Studi di Padova - Dipartimento di Archeologia.1Il coordinamento scientifico dello scavo e affidato alla dott.ssa M. S. Busana del

Dipartimento di Archeologia dell’Universita degli Studi di Padova.2Busana, Larese 2008; Busana, Francisci, Larese 2011.

188 DOCUMENTAZIONE DI SCAVO IN OPEN SOURCE

Fig. 1. Pianta generale dell’edificio individuato in loc. Posmon nel comune diMontebelluna (TV) alla conclusione delle campagne di scavo del 2007.

2. Il rilievo

La metodologia di rilievo applicata in questo sito e stata sviluppata nel corsodegli anni dai membri di Arc-Team s.n.c. e da chi scrive3; recentemente e stataformalizzata dalla stessa ditta Arc-Team nel c.d. “metodo Aramus”4. Essa sibasa prevalentemente su tecniche fotogrammetriche che prevedono:

• la rettificazione e georeferenziazione di una o piu immagini mediantel’utilizzo incrociato dei software E-FOTO e GRASS;

• la “mosaicatura” delle immagini – qualora necessario – attraverso il notoprogramma di fotoritocco GIMP;

• il disegno e la caratterizzazione grafica dei singoli elementi (unita stra-tigrafiche, strutture murarie, prospetti, sezioni, ecc.) mediante il tra-sferimento delle immagini elaborate in OpenJUMP e l’utilizzo dei suoistrumenti di vettorializzazione (fig. 2).

Il risultato finale di questo procedimento consiste, da un lato, nella produ-zione di immagini georeferenziate di ogni singola evidenza indagata, dall’altranella creazione di una documentazione vettoriale precisa e completa, nella qualeogni singolo elemento e collegato alle tabelle del database contenenti tutte le in-formazioni descrittive e qualificanti l’elemento stesso (schede US / USM, schedemateriali, ecc.).

Ogni “oggetto” dello scavo puo essere trattato singolarmente oppure puo con-fluire assieme ad altri in piante generali o in piante di fase che generalmente

3Accenni al metodo in: Bezzi et alii 2005; Bezzi et alii 2007.4http://wiki.uibk.ac.at/confluence/display/excavationtutor/Home/.

LA SCHEDATURA DELLE EVIDENZE 189

Fig. 2. OpenJUMP: disegno di un livello di crollo e del prospetto di un muro con tooldi vettorializzazione e finestra per la visualizzazione della geometria dell’oggetto.

vengono impaginate e stampate mediante il software gvSIG o attraverso l’usocombinato di Inkscape e del tool di stampa di QGIS.

3. La schedatura delle evidenze

Oltre che su schede cartacee, ogni evidenza individuata o recuperata sul cam-po viene registrata in apposite tabelle digitali all’interno di un’unica banca dati.Nel caso di Montebelluna e stato costruito un database relazionale mediante l’u-tilizzo del potente RDBMS PostgreSQL. Diverse relazioni 1:1 ed 1:n colleganotra loro le tabelle in cui confluiscono gli attributi descrittivi delle unita geoar-cheologiche5, delle unita stratigrafiche murarie, dei materiali, delle campionature,ecc. L’estensione PostGIS, inoltre, consente di inserire nelle stesse tabelle sopramenzionate i dati geografici e geometrici associati a ciascun elemento (poligonodella struttura muraria, punto di ritrovamento di un reperto, ecc.). In tal mo-do, attraverso l’utilizzo del codice SQL (Structured Query Language), e possibilerealizzare queries anche di notevole complessita sia con dati alfanumerici, sia condati geometrici, sia combinando tra loro geometrie ed attributi.

L’accesso al database e facilitato da alcune maschere costruite in OpenOf-fice.org Base che consentono l’inserimento dei dati e le successive attivita digestione e di ricerca (fig. 3). Anche la stampa dei dati contenuti in PostgreSQL

5Presso lo scavo di Montebelluna si e sperimentata una nuova scheda di registrazione deidepositi archeologici in sostituzione della tradizionale scheda US. La nuova scheda UG si ba-sa sull’elaborazione del concetto di “Unita Geoarcheologica” ideato dal prof. D. Angelucci(Cavulli, Angelucci, Pedrotti 2003; Angelucci 2003) ed e finalizzata principalmente allastandardizzazione descrittiva dei depositi archeologici. Una presentazione del tutto preliminaredi questa sperimentazione si trova in Francisci, Segata cds.

190 DOCUMENTAZIONE DI SCAVO IN OPEN SOURCE

e effettuata tramite OpenOffice.org Base, sia nel classico formato tabellareche mediante la costruzione di appositi forms. Per particolari esigenze e risultatomolto efficace anche il software Rekall, che al pari di Base garantisce un direttointerfacciamento con PostgreSQL ed offre strumenti semplici ed intuitivi perla creazione delle maschere di stampa.

Fig. 3. OpenOffice.org Base: maschere per l’inserimento dati nelle diverse tabellegestite da database PostgreSQL.

4. La gestione dei dati

Una volta raccolto ed elaborato, tutto il materiale inerente la documentazionedi scavo e gestito tramite software GIS (GRASS, QGIS, OpenJUMP): foto ret-tificate, piante, sezioni, punti di ritrovamento o campionamento, opportunamentecollegati alle tabelle del database, confluiscono cosı in un sistema unitario.

Utilizzare un GIS come base della documentazione di scavo non significasoltanto creare un contenitore unico, ma garantirsi la possibilita di interrogare,selezionare ed elaborare i dati raccolti. In questo senso le soluzioni GIS FOSSrappresentano strumenti assolutamente efficienti sia in termini di gestione “pas-siva” delle informazioni sia in termini di analisi delle stesse: un utilizzo integratodei software, ad esempio, permette di unire la potenza di calcolo dei moduli diGRASS alla semplicita d’utilizzo degli strumenti di visualizzazione e di selezionedi QGIS. La facolta garantita dagli applicativi FOSS di interfacciare senza diffi-colta diversi software, come GRASS – QGIS – PostgreSQL – R, la possibilitadi “travasare” dati dall’uno all’altro senza la necessita di fastidiosi e spesso “ri-schiosi” import-export, l’opportunita di poter visualizzare gli stessi dati in diversiprogrammi e di aggiornarli automaticamente rende la gestione delle informazioniarcheologiche funzionale ed efficiente.

Nel caso di Montebelluna, le possibilita fornite da questi software hanno per-messo – in via sperimentale – di affidare ai sistemi GIS anche la gestione del

LE ELABORAZIONI DEL POST-SCAVO 191

Fig. 4. QGIS: gestione su piattaforma GIS del diagramma stratigrafico.

matrix di scavo (fig. 4). Ogni numero del diagramma stratigrafico e collegatoalle tabelle del database ed e quindi potenzialmente6 associato a tutte le infor-mazioni relative al deposito cui il numero si riferisce. Questa struttura offre lapossibilita di innumerevoli selezioni all’interno del diagramma sulla base di qual-siasi attributo da noi scelto (ad esempio possiamo selezionare tutte le unita dellostesso settore di scavo o quelle con i medesimi rapporti stratigrafici, e cosı via);inoltre ogni singolo numero, grazie alla posizione che possiede all’interno del ma-trix, puo anche essere processato mediante semplici analisi spaziali che consentonosia di aggiornare il database (ad esempio, calcolando automaticamente la fase diappartenenza dell’unita in base alla collocazione nel diagramma) sia di validarela posizione stessa.

5. Le elaborazioni del post-scavo

L’acquisizione e la gestione dei dati con i metodi e gli strumenti sopra indicaticonsentono in sede di post-scavo alcune elaborazioni sperimentali di livello piuavanzato, come ad esempio l’“analisi di fabric”.

In ambito archeologico quest’analisi consiste nella misurazione dell’angolo didirezione (azimuth o bearing) rispetto al Nord e dell’angolo di inclinazione (im-mersione o plunge) rispetto al piano orizzontale di ciascuna componente del de-posito archeologico, oltre che nella definizione delle reciproche relazioni spazialitra le componenti stesse7.

6Seppur possibile, il numero non e mai associato all’intero corpus di dati contenuti neldatabase. Per comodita il numero viene collegato ad una view, cioe ad una tabella virtuale creatamediante l’assemblaggio dei campi per noi piu significativi selezionati tra le diverse tabelle.

7Tra i piu recenti lavori sul fabric in archeologia segnaliamo per l’approccio metodologico:Lenoble, Bertran 2004; McPherron 2005; McPherron, Dibble 2007; Francisci 2012.

192 DOCUMENTAZIONE DI SCAVO IN OPEN SOURCE

Scopo del fabric e quello di definire dei modelli che consentono di avanza-re ipotesi sulla formazione e sulla modificazione di un deposito archeologico infunzione dell’assetto e della distribuzione delle singole componenti nello spazio.

Questo tipo di analisi prevede sul campo la misurazione, tramite stazionetotale, delle quattro coordinate che definiscono gli assi maggiore e intermediodi ogni singola componente ed in laboratorio l’elaborazione dei dati mediantePostgreSQL – PostGIS, GRASS, R e ParaView. Proprio grazie ai datiraccolti nello scavo di Montebelluna, si sta sperimentando un metodo che, at-traverso l’utilizzo integrato dei software citati, permetta di passare in manierarapida dalle coordinate topografiche misurate sul campo all’elaborazione statisti-ca dei dati di direzione e di immersione e all’analisi dei rapporti spaziali tra lesingole componenti.

Le coordinate misurate sul campo vengono processate in apposite tabelle diPostgreSQL sfruttando anche le funzioni di calcolo fornite da PostGIS; dal da-tabase i dati vengono passati direttamente ad R che, mediante appositi pacchetti(CircStats e RFOC), produce i diagrammi con cui vengono tradizionalmenteplottati i dati di fabric (diagramma a rosa e diagramma di Schmidt); successiveelaborazioni consentono, invece, una visualizzazione spaziale e georeferenziatadei dati in GRASS o in qualsiasi altro GIS; infine, gli stessi dati esportati daGRASS in formato VTK e importati in ParaView possono essere visualizza-ti e “navigati” all’interno di un ambiente tridimensionale di facile utilizzo (fig. 5).

Fig. 5. A sinistra, visualizzazione tridimensionale dell’assetto spaziale (fabric); a destradiagramma a rosa (in alto) e diagramma di Schmidt (in basso) prodotti da R.

Il metodo, ancora in fase sperimentale e suscettibile di ulteriori modifiche,ha il vantaggio di automatizzare – e quindi accelerare – la fase di elaborazione

LE ELABORAZIONI DEL POST-SCAVO 193

dei dati e permette di gestire tutte le informazioni in un sistema unitario che alleclassiche analisi statistiche unisce le potenzialita offerte dal database e dal GIS.

La citata integrazione tra GRASS e ParaView mediante il formato VTKconsente anche di sfruttare i dati contenuti nel GIS per l’elaborazione e la vi-sualizzazione di modelli tridimensionali della sequenza stratigrafica, ad esempioattraverso la costruzione di superfici 3D (DEM), l’estrusione delle strutture mu-rarie (fig. 6) o la creazione dei volumi delle singole unita stratigrafiche (voxel)8.Nel caso di Montebelluna queste elaborazioni non sono finalizzate alla modella-zione tridimensionale o alla ricostruzione virtuale9, ma hanno come scopo, da unlato, quello di produrre una documentazione il piu possibile completa del deposi-to scavato, dall’altro, quello di offrire nuovi supporti per ulteriori analisi, come ilcalcolo su mappe raster – utile ad esempio per quantificare i volumi dei depositio generare profili automatici delle superfici – o come l’interpolazione di variabiliquantitative, quali ad esempio il contenuto di una particolare componente di unostrato (scorie, ceramica, argilla, ecc.), all’interno dei voxel.

Fig. 6. ParaView: visualizzazione delle strutture murarie e della superficie di un anticocanale ricostruita sulla base dei dati di due sezioni speculari elaborati tramite GIS.

I metodi e gli strumenti utilizzati nello scavo di Montebelluna dimostranocome anche nell’ambito della ricerca archeologica universitaria il software free eopen source sia ormai maturo per la completa gestione dell’intero processo didocumentazione, dalla raccolta dei dati all’elaborazione finale.

8Bezzi et alii 2006. L’elaborazione di alcuni settori della sequenza stratigrafica tramitevoxel e prevista per le prossime campagne di scavo.

9A questo proposito, anche a Montebelluna si e cominciato un progetto di ricostruzionetridimensionale dell’edificio mediante Blender.

194 DOCUMENTAZIONE DI SCAVO IN OPEN SOURCE

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Francisci D., Segata M. (cds), La scheda UG (Unita Geoarcheologica). Propo-sta di un nuovo strumento per la descrizione standardizzata del deposito archeo-logico, in Costa S., Pesce G. (a cura di), Atti del II Workshop Open Source,Free Software e Open Format nei processi di ricerca archeologica (Genova, 11maggio 2007), Genova.

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McPherron S. J. P., Dibble H. L. 2007, Artifact Orientations from Total Sta-tion Proveniences, in Figueiredo A., Velho G. (a cura di), The World is inyour eyes. Proceedings of the XXXIII Computer Applications and QuantitativeMethods in Archaeology Conference (Tomar-Portogallo, March 2005), Braga,pp. 161–166.