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OPINIÓN

LiDAR permite a arqueólogos develar ciudades ocultas



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En unos cuantos días es posible investigar vestigios arqueológicos, labor que tomaría más de 10 años de manera tradicional.

Publicado el 22 nov 2023



LiDAR, tecnología que ayuda a los arquéologos
A simple vista, es casi imposible detectar los restos de estructuras. Con la ayuda de LiDAR esa tarea se volvió menos compleja. Imagen: Shutterstock

Me imagino la emoción que puede sentir un arqueólogo al saber que existe una tecnología que le permite hacerse una idea bastante precisa de la topografía que tuvo una zona arqueológica oculta bajo la vegetación de la selva con un mapa 3D a partir de los restos de las estructuras.

Esa herramienta es LiDAR (Light Detection and Ranging), también conocida como escaneo láser en 3D. Su uso permite determinar la posición y distancia de objetos o superficies mediante el uso de un láser.

Los sensores láser pueden desplegarse desde un avión o un dron. Cuando se ilumina el área de la que quiere hacerse la cartografía, emiten pulsos de luz. Se mide el tiempo que tardan en reflejarse en el instrumento esos pulsos y cada medición se traza mediante GPS. Con la información así obtenida es posible construir mapas tridimensionales.

El mapeo láser detecta elevaciones de terreno, volúmenes y depresiones para que los investigadores se hagan una idea aproximada de la distribución de las construcciones que hubo en ciudades que ya no existen, pero que han dejado vestigios como las estructuras con alguna parte que sobresale del piso.

Curiosamente, también la palabra láser es un acrónimo: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Componentes

De acuerdo con IBM, un instrumento LiDAR típico consta de estos componentes:

  • Un escáner láser que emite pulsos rápidos de luz láser casi infrarroja
  • Un sensor LiDAR utilizado para detectar y recoger los pulsos luminosos reflejados
  • Un procesador para calcular el tiempo y la distancia, así como para construir el conjunto de datos resultante, denominado nube de puntos LiDAR
  • Como las mediciones de tiempo y espacio deben ser exactas, el LiDAR también usa dispositivos electrónicos de control horario, una unidad de medición inercial (IMU, por sus siglas en inglés) y un GPS

El gigante azul refiere que “para transformar la nube de puntos LiDAR en un mapa 3D, los datos deben pasar por varias etapas de procesamiento. Primero se verifica su precisión e integridad y se limpian para eliminar el ruido anómalo. Luego, las características de la superficie terrestre, como edificios, ríos y doseles forestales se pueden identificar y clasificar mediante algoritmos”.

“Para que los datos sean más fáciles de analizar, los algoritmos reducen la frecuencia de muestreo de la nube de puntos para eliminar datos redundantes y reducir el tamaño de su archivo, luego lo convierten a LAS (o LASer), un formato de archivo estándar de la industria utilizado para el intercambio de datos tridimensionales x, y, z”.

“Finalmente, una vez convertidos al formato LAS, los datos de la nube de puntos se pueden visualizar y modelar en un mapa 3D del terreno escaneado. Para un sistema LiDAR en movimiento como aquellos utilizados en vehículos autónomos, estos cálculos son constantes y continuos. En On the Way to Solving the Big Data Problem in Autonomous Driving, David Edwards explica que los automóviles autónomos generan y procesan un TB de datos por cada hora de operación”.

Manos a la obra

En 2009, Arlen y Diane Chase, arquéologos estadounidenses, utilizaron LiDAR en la investigación arqueológica que realizaban en la ciudad maya Caracol, situada en medio de la selva de Belice.

Se tiene el registro de que el LiDAR se usó con fines arqueológicos en nuestro país por primera vez en el yacimiento arqueológico de Izapa, ubicado en Chiapas en 2010.

Posteriormente, esta tecnología ha sido pieza clave en la colaboración que han hecho durante varios años arquéologos del INAH, encabezados por Leonardo López Luján, director del Proyecto Templo Mayor, con el equipo que dirige el japonés Saburo Sugiyama, de la Universidad de la Prefectura de Aichi y la de Okayama.

Desde entonces se han hecho varios levantamientos topográficos en la zona arqueológica del Templo Mayor y sus colindancias, en la Ciudad de México, en los que emplean LiDAR, cámaras digitales de alta resolución y software de diseño.

En otros países de América Latina, los arquéologos han trabajado con LiDAR en vestigios como los de Tikal, en Guatemala así como en proyectos arqueológicos de la zona del volcán Arenal, en Costa Rica.

Más al sur, en el Parque arqueológico de San Agustín, en Colombia, que tiene construcciones en piedra – algunas en policromía-, el escaneo permitiría conocer mejor la distribución de otros pueblos de la región del Estrecho del Río Magdalena.

Orígenes de LiDAR

Se dice que el primer prototipo LiDAR fue construido en 1961 por Hughes Aircraft Company con fines militares. Aunque primero fue usada por meteorólogos para estudiar las nubes —parecido a los avances científicos originados en la astronomía de los que hemos hablado—.

Una de las primeras organizaciones que usó la tecnología LiDAR fue la NASA. Y lo sigue haciendo hasta la fecha. Hace un par de años, en 2021, se tuvo noticia de su uso para preparar el aterrizaje en Marte del rover Perseverance.

Si bien, LiDAR se utiliza desde los años 1960, en arqueología se ha empleado apenas desde hace casi 15 años.

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