Documentación de arte rupestre por métodos topográficos en el municipio de Guasca, Cundinamarca. Parte I

RESUMen

Es posible conservar la memoria de sitios arqueológicos con arte rupestre por medio de métodos topográficos, evitando su alteración y pérdida de la identidad cultural e histórica, protegiendo el legado que antepasados dejaron plasmado, tal vez posibles pistas de la forma de pensar y de comunicación entre ellos. Para asegurar el patrimonio cultural se elaboró la documentación de arte rupestre por métodos topográficos del petroglifo indígena ubicado en el municipio de Guasca con una nueva propuesta de registro. Utilizando como base mediciones realizadas a los grabados con diferentes técnicas como la fotogrametría, la escanografía laser, el calco y las dimensiones reales del petroglifo para analizarlas y determinar cuál método es el más conveniente utilizar. Dando como resultado que el escáner laser terrestre es el método más apropiado para documentar arte rupestre a nivel técnico. Este evita el contacto directo con los grabados, evitando su deterioro, alteración de la información y posible pérdida de información para futuros estudios arqueológicos.  

Palabras clave: Arte rupestre, petroglifo, fotogrametría, escáner láser terrestre.

ABSTRACT

It is possible to preserve the memory of rock art in archaeological places by topographic methods. This method avoids its alteration and loss of cultural and historical identity, protecting our ancestral legacy: maybe clues of the way that they thought and communicated among themselves. To keep safe our cultural heritage it makes a rock art records by topographic methods of the indian petroglyph in the Guasca Township with a new recording proposal. Using as footing graven measurements made with different techniques like photogrammetry, scans, tracing, and the petroglyph real dimensions to be analysis and determinate which method is better to use. Showing as result that the terrestrial laser scanning is the best method to record in a technical level rock art. This terrestrial laser scanning avoids the direct contact to the graven, preventing its damage, information changes and likely information loss for next archeological researches.

IntroducCiÓn

El deterioro y la falta de conocimiento que se tiene del arte rupestre en zonas arqueológicas e históricas en Colombia, hace que se pierda el patrimonio cultural e identidad ancestral de pictogramas, petroglifos, geoglifos, monumentos, etc. Actualmente es poco el conocimiento de herramientas y metodologías que puedan capturar la información del arte rupestre adecuadamente, que la conserven de forma digital y que no alere el arte ni su entorno.

¿Es posible conservar la memoria de sitios arqueológicos con arte rupestre por medio de métodos topográficos?

El propósito de este trabajo es la conservación de proyectos arqueológicos por medio de la topografía en sitios con arte rupestre, en este caso se ejecutó el proyecto en el Municipio de Guasca-Cundinamarca. El arte rupestre documentado es el único petroglifo encontrado hasta la fecha en la sabana de Bogotá. Por medio de diferentes técnicas y métodos como fotogrametría, escanografia y frottage (1) se compararan mediciones realizadas a los grabados y se analiza para determinar cuál es el más conveniente para documentar arte rupestre. El proyecto trabaja dos campos de acción: Topografía y Arqueología para generar modelos en 3D de lugares con patrimonio cultural a nivel nacional. Estas técnicas topográficas contribuyen y benefician a los estudios arqueológicos y a otras áreas relacionadas, facilita su estudio y evita el maltrato que se generaba al documentar con técnicas tradicionales como el fottage, tizado, entre otras.

El objetivo del proyecto consistió en elaborar documentación de arte rupestre por métodos topográficos en Guasca con una nueva propuesta de conservación, llevando a cabo actividades como: establecer un modelo en 3D con fotogrametría terrestre y escáner laser terrestre del petroglifo con el fin de analizar los resultados obtenidos al utilizar los métodos de fotogrametría y escanografia en los software PhotoModeler Scanner y Scene, realizando varias mediciones a los grabados y comparando dichas mediciones con las tomadas en campo directamente al petroglifo.

Como estudiantes pertenecientes al semillero de Arqueoastronomía de la Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, se observó la orientación arqueoastronómica del petroglifo de Guasca, se implementó el uso del escáner laser y fotogrametría terrestre para trabajos arqueológicos en Colombia, destacándose por su alta precisión en el manejo de escalas y dimensiones reales, permitiendo al usuario realizar mediciones, así mismo permite la conservación digital de la información.

1. ANTECEDENTES

¿Qué es Arte Rupestre?

Según Martínez y Botiva, se conoce como arte rupestre a los rastros de actividad humana o imágenes que han sido grabadas o pintadas sobre superficies rocosas. Estas manifestaciones son el reflejo de la capacidad intelectual de la humanidad de abstraer y representar su realidad. Lo “rupestre” hace referencia al soporte en que se encuentra (del latín rupe: roca). (Martinez & Botiva, Rupestreweb, 2007).

¿Qué es un petroglifo?

Se conoce como petroglifo a una imagen que ha sido grabada en las superficies rocosas.

También conocidas como grabados rupestres, estas manifestaciones fueron elaboradas al sustraer material de la superficie rocosa con instrumentos de una dureza superior. Para lograrlo, el antiguo ejecutor pudo utilizar punteros de piedra u otros elementos elaborados específicamente para tal fin, pero no es frecuente hallar herramientas de este tipo que se puedan asociar con algún sitio rupestre. Lo común, en cambio, ha sido encontrar fragmentos de roca tallada (lascas) que podrían evidenciar que los instrumentos se realizaban en el mismo sitio y que no se trataba de objetos muy elaborados, pues su vida útil era muy corta. Es posible que el instrumento utilizado se destruyera en la acción de grabar y por eso no se puede encontrar hoy en día.

Por medio de diversas técnicas, se lograron plasmar formas que gracias a la permanencia de la roca, aún se pueden apreciar. Algunos petroglifos fueron hechos al picar la superficie con una roca más dura, mediante el golpeteo constante con otro instrumento auxiliar, a la manera del cincel y el martillo (percusión). Otros fueron grabados al rayar con el filo de una roca tallada (rayado). La superficie también pudo ser frotada con un instrumento de piedra y finalmente pulida con la ayuda de arena y agua (abrasión). Tomado del documento introducción de la página web Rupestreweb. (Martinez & Botiva, Rupestreweb, 2007).

Figura No. 1 Elaboración de arte rupestre. Fuente: Introducción Rupestreweb, 2013

Álvaro Botiva en su tesis para optar el título de antropólogo afirma que “Los petroglifos se han considerado como la huella que dejan a lo largo de su trayectoria los grupos migradores de la invasión caribe en los tiempos pre-hispánicos”. (Botiva, La fuente histórica y su validez en la investigación arqueológica, 1976).

La gran mayoría de trabajos relacionados con arte rupestre no estaban plasmados ni documentados, no eran de fácil acceso al público, eran trabajos realizados por arqueólogos, antropólogos, historiadores, etc. los cuales no publicaban. Los inicios de la investigación del arte rupestre en el altiplano cundiboyacense comenzó principalmente con los trabajos y transcripciones que realizó el ingeniero e historiador colombiano Miguel Triana en inicios del siglo XX. Considerado como el pionero en estudios rupestres en el país, publicó diferentes obras entre ellas “El Jeroglífico Chibcha (1924)”.

Desde la década de 1980 arqueólogos, antropólogos e historiadores empezaron a cuestionarse que no bastaba que ellos conocieran y estudiaran manifestaciones rupestres, iniciaron tomando registro de ellas lo más detalladas posibles para su presente y futuro estudio, optaron por tener información de los hallazgos de huellas, rastros, grabados, etc. que contaran el legado que dejaron nuestros ancestros antes y durante la llegada de los españoles. Algunas de las obras encontradas han sido deterioradas o destruidas por el hombre al pasar de los años como por ejemplo, pictografías que han sido alteradas por rayones y dibujos, medios naturales como la lluvia y el viento o por obras civiles donde no se le ha dado el valor y la importancia que estos sitios requieren. Indagaron otras disciplinas donde podían tener digitalmente el registro de obras arqueológicas ya que no era suficiente con la documentación análoga que usaban.

Con diversas áreas y campos de acción se pueda llegar a restaurar, conservar y reconstruir sitios importantes para la memoria histórica del mundo, llegado el caso que estas obras se deterioren o destruyan por causas naturales y/o humanas.

En varias partes del mundo ya se han implementado diversos métodos tecnológicos para tener modelos a escala y en tercera dimensión de lugares arqueológicos. Estas técnicas de registro y documentación de obras arqueológicas y en especial de arte rupestre tienen como propósito documentar evitando el daño. Al generar modelos en 3D se evita ir al lugar y permite ver detalladamente los grabados y pictogramas plasmados, se disminuye de realizar calcos que perjudican la autenticidad del arte.

En este trabajo se utilizaron varias técnicas de topografía bastante útiles para la conservación de sitios arqueológicos de la mano con arqueólogos, antropólogos y astrónomos, facilitando las mediciones a gran precisión y generando modelos en 3D. La fotogrametría es una herramienta usada por agrimensores para la realización de mapas desde hace años, actualmente se está utilizando la fotogrametría terrestre para modelos en tercera dimensión de monumentos históricos y de patrimonio cultural. El escáner laser es una de las herramientas modernas que se utiliza para la elaboración de levantamientos topográficos.

En Colombia aún no se conocen trabajos de escáner laser terrestre y fotogrametría terrestre, es momento de iniciar proyectos como en otros países donde se han generado estudios como la que se planea en esta documentación.

Trabajos que se pueden evidenciar en documentos de páginas web como es Cyark (2) Esta página es especializada en trabajos de modelados en 3D de obras arqueológicas y arquitectónicas importantes en el mundo al igual que se pueden evidenciar trabajos de arte rupestre y modelados de rocas de gran magnitud. Todo esto con el único fin de conservar estas majestuosas obras y dar a conocer trabajos de buena calidad y a la vanguardia con modelos en tercera dimensión.

CyArk habla que su principal misión es “preservar y compartir los sitios considerados patrimonio histórico y cultural. Colecciona, archiva y provee datos sobre modelos digitales de carácter tridimensional y otros medios de tecnología. (Mission CyArk, 2003) (Sorli, Mochón, 2012, p.154).

En su enfoque de preservación digital dicen que “CyArk trabaja con equipos experimentados de todo el mundo para registrar los sitios del patrimonio utilizando las tecnologías de captura de la realidad, tales como el escaneo láser 3D, la fotogrametría y la encuesta tradicional. La resultante en 3D, los datos de calidad de ingeniería se puede utilizar para crear dibujos de documentación de alta precisión para la conservación de sitios y visualizaciones realistas para la educación y la interpretación”. (Digital Preservation, 2003).

Alrededor del mundo existen trabajos realizados en arte rupestre con escáner laser y fotogrametría terrestre y han sido de gran importancia en el continente europeo, especialmente en España. Allí han levantado y modelado grandes abrigos rupestres, en Coves de la Saltadora. “Dicha cueva forma parte del Arte rupestre del arco mediterráneo de la Península Ibérica inscrito en la lista de Patrimonio Mundial por la UNESCO en 1998.” (Cabrelles, M, Lerma, J, 2013, p. 64.).

Trabajos realizados como “La Iglesia De San Cipriano en Bolmir Cantrabia” por World Photogrammetry, o como “Documentación 3D de pinturas rupestres con PhotoModeler Scanner: los motivos esquemáticos de la Cueva del Barranc del Migdia (Xàbia, Alicante, España)”. (Tejerina, D, Bolufer, J, et al, 2012, p. 64 p. 67) “Documentación 3D de abrigos rupestres a partir de láser escáner y de procesos fotogramétricos automatizados”. (Cabrelles, M, Lerma, J, 2013, p. 64. P. 68.) También el trabajo de “cuevas largas II (Quesa, valencia).” Todos estos con el mismo fin conservar esta información para tener registro virtual y hacerle estudios.

El arqueólogo Álvaro Botiva, en su tesis “La fuente histórica y su validez en la investigación arqueológica” Trabajó en la documentación del petroglifo de Guasca, usando el método del dibujo, consiste en hacer un bosquejo del arte rupestre hallado lo más parecido posible y teniendo en cuenta todos los factores que lo rodean.

En la siguiente figura se muestra el bosquejo y detalle de la cantidad de grabados que habían en la roca, realizado por el arqueólogo Álvaro Botiva en su tesis para optar por el título de Antropólogo en el año 1976.

Figura No. 2 Documentación de arte rupestre por el arqueólogo Álvaro Botiva Fuente: La fuente histórica y su validez en la investigación arqueológica. Botiva, 1976.

Este documento fue escrito en 1976 y en él se observan grabados que hoy en día ya no se aprecian tan claramente en el petroglifo, el método carece de dimensiones y escala, el cual no permite reconocer al lector su tamaño real. En la tesis de Botiva él afirma que:

“La importancia de estas piedras aparte de su reseña, es que representan una incógnita por su localización, si nos basamos en lo escrito al respecto: “Clasificados estos petroglifos en el orden de su localización, hemos podido establecer como regla general que los que están situados en los territorios antes de la conquista por tribus Caribes fueron gravados al parecer con cincel y los que están situados en la altiplanicie ocupada por los Chibchas fueron pintados con tinta roja indeleble. Solamente hay piedras pintadas con tinta roja en la altiplanicie del ramal oriental de los Andes, que ocupaban los Chibchas y que hay forma la arte plana de los departamentos colombianos de Cundinamarca y Boyacá. En todo el resto del territorio colombiano no se han encontrado sino petroglifos grabados a cincel… Es de presumir que estos petroglifos estén situados en los sitios de contacto con los Chibchas, con sus vecinos, como en Pandí, situado en el territorio Caribe.” Esta mínima hipótesis es afirmada por don Jacinto Jijón y Caamaño; hablando de los ornamentos Chibchas sostiene que: “Muchos de estos petroglifos, hechos con pinturas rojas están en contraposición a los que se ven en la zona ocupada por los Macro-Caribes, en donde son gravados a cincel”. Posteriormente otro investigador en principio está de acuerdo con lo anterior: “Opinamos que los petroglifos fueron hechos por grupos étnicos diferentes a los que dibujaron los pictografos.” ” (Botiva, La fuente histórica y su validez en la investigación arqueológica, 1976).

1.4. Marco teórico

GPS: Este sistema consta de tres segmentos básicos:

• Segmento espacio, formado por 24 satélites GPS con una órbita de 26560 Km. de radio y un periodo de 12 h.
  
  
• Segmento control, consta de cinco estaciones monitoras encargadas de mantener en órbita los satélites y supervisar su correcto funcionamiento, tres antenas terrestres que envían a los satélites las señales que deben transmitir y una estación experta de supervisión de todas las operaciones.
  
  
• Segmento usuario, formado por las antenas y los receptores pasivos situados en tierra. Los receptores, a partir de los mensajes que provienen de cada satélite visible, calculan distancias y proporcionan una estimación de posición y tiempo. (Pozo Ruiz & al).

• Levantamiento topográfico: En un levantamiento el plano resulta esencial para situar correctamente cualquier obra que se desee llevar a cabo, así como para elaborar cualquier proyecto técnico. Si se desea conocer la posición de puntos en el área de interés, es necesario determinar su ubicación mediante tres coordenadas que son latitud, longitud y elevación o cota. Para realizar levantamientos topográficos se necesitan varios instrumentos, como el nivel y la estación total. El levantamiento topográfico es el punto de partida para poder realizar toda una serie de etapas básicas dentro de la identificación y señalamiento del terreno a edificar, como levantamiento de planos (planimétricos y altimétricos), replanteo de planos, deslindes, amojonamientos y demás. Existen dos grandes modalidades:

• Levantamiento topográfico planimétrico: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener los puntos y definir la proyección sobre el plano de comparación.
  
  
• Levantamiento topográfico altimétrico: es el conjunto de operaciones necesarias para obtener las alturas respecto al plano de comparación. (Franquet B & Querol G, 2015).
  

• Fotogrametría Terrestre: La fotografía es usada en una posición tal que el eje de la cámara fotográfica resulta horizontal y paralelo al terreno o corteza terrestre. Podemos conocer la escala de las fotografías si conocemos la altura a la que está la cámara y la distancia focal de la cámara, esta escala finalmente es la permite que se puedan realizar mediciones sobre la fotografía. (Otero, Ezquerra, Rodríguez, Martín, & Bachiller, 2010).

• Pixel: Una Fotografía está compuesta por millones de pixeles, esto depende de la resolución de la cámara. En una imagen o mapa de bits cada pixel es codificado con un conjunto de bits, esto se llama profundidad del color, cada pixel puede codificarse con un byte (que consta de 8 bits) esto da un número de 256 variaciones. En una imagen de color verdadero (true color) se usan tres bytes para definir un color, equivalentes a un valor total de 224 colores, cuyo resultado es 16.777.216 opciones de colores diferentes. La diferencia entre esta profundidad de color de 24 bits y una de 32, son 8 bits más para un canal de transparencia o alfa.
  
  La mejor manera de comprender el concepto, es acercando la imagen lo máximo posible mediante un software de edición, hasta ver una cuadricula en donde cada pequeño cuadro tiene un color determinado. Cuantos más pixeles tenga una imagen, mayor será su resolución y por consiguiente su tamaño. (Red grafica latinoamerica) La mejor manera de comprender el concepto, es acercando la imagen lo máximo posible mediante un software de edición, hasta ver una cuadricula en donde cada pequeño cuadro tiene un color determinado. Cuantos más pixeles tenga una imagen, mayor será su resolución y por consiguiente su tamaño. (Red grafica latinoamerica)

• PhotoModeler Scanner: Se basa en el modelo de mallas de polígonos, tomando puntos de control manualmente, generalmente se asignan los vértices de las fotografías para después llevarlo a una vista en tercera dimensión virtualmente mediante triangulación. El resultado de estos modelos se puede llevar después a otros tipos de software como AutoCAD, Google Sketchup, Rhino etc.

Requisitos del sistema:

• Microsoft Windows 7, VISTA o XP (Professional, SP2 o posterior), 64 bits
• Al menos 1.5 GHz PII (procesador recomendado: 2.5 GHz Multi-Core-x64)
• 8 GB RAM
• Mouse con rueda y 2 botones
• Tarjeta de gráficos con 512 MB y OpenGL 2.0 (se recomiendan tarjetas NVIDIA, clase Quadro necesaria para visualización estereoscópica)
• Se requiere conexión a Internet para algunas características
• Se recomienda un disco de estado sólido para un óptimo rendimiento

• Trimble business center: Cuenta con una interfaz de fotogrametría para realizar trabajos de este tipo, el programa utiliza el código y “color” que tiene cada pixel para buscarlo en la cantidad de fotografías tomadas con el equipo para unirlas entre sí con pixeles que se vean más parecidos por ejemplo puntos homólogos (cuando se utilizan), este proceso lo realizan la mayoría de programa que traslapan y manejan fotografías.
• Escáner laser terrestre: El uso del sistemas láser escáner terrestres para la realización de levantamientos arqueológicos, es cada vez más habitual en el campo de la Topografía. Por ello, se cree que es fundamental conocer el comportamiento y la precisión real que ofrecen estos sistemas láser ante diferentes condiciones de trabajo, como la distancia al objeto, el ángulo de incidencia sobre el elemento a levantar y el tipo de material que lo constituye como es el color y la textura. (Gómez, 2011)

El escáner láser consta de un dispositivo de medida de distancias y de un mecanismo de barrido, este es un sistema motorizado de espejos que desvía el láser procedente del distanciómetro en las direcciones vertical y horizontal como se muestra en la figura. El escáner es capaz de medir la distancia de millones de puntos, obteniendo al mismo tiempo datos referidos a los ángulos y al valor de la reflectancia de las distintas superficies detectadas por el láser. Con los valores angulares y la distancia registrados, calcula las coordenadas tridimensionales (x, y, z) de cada uno de esos puntos. (Gómez, 2011)

En la siguiente figura, tomada del documento “Láser escáner y nubes de puntos. Un horizonte aplicado al análisis arqueológico de edificios, muestra la forma de funcionamiento del escáner laser al momento de realizar la toma de datos.

Figura No. 3 Funcionamiento del escáner laser. Fuente: Laser escáner y de puntos. Un horizonte aplicado al análisis arqueológico de edificios

En el documento Teoría y práctica del escaneado laser terrestre, material de aprendizaje basado en la conciencia del riesgo se realiza la comparación de los dos tipos de escanografias, la dinámica y la estática, dando a conocer las diferentes aplicaciones que se pueden realizar en cada uno de los tipos haciendo mayor énfasis a escaneos estáticos dentro del rango de 10 a 150 metros de distancia al objeto, estos porque permiten tener detalle del objeto escaneado. En la figura se muestra el diagrama de comparación de los escáner laser terrestre, en el tipo estático se puede apreciar el ítem de “Herencia Cultural”.

Figura No. 4 Diferentes aplicaciones del escáner laser. Fuente: Teoría y práctica del escaneado laser terrestre, material de aprendizaje basado en la conciencia del riesgo.

2. MATERIALES

Para el levantamiento topográfico se manejó una estación total Gowin tks-202 con su respectivo equipo complementario, para realizar el plano del levantamiento topográfico se utilizó el software AutoCAD. Para amojonar el vértice posicionado se utilizó un cilindro en concreto de diámetro 13 cm y el posicionamiento se realizó con un Navegador GPS marca Garmin modelo GPS V ya que trasladar o posicionar con GPS de precisión es costoso y para este proyecto se aceptó usar con 3 metros de error, para la transformación de coordenadas se utilizó el programa Magna Pro del Instituto Geográfico Agustín Codazzi (IGAC).

Para realizar las mediciones reales en el petroglifo se utilizó una cinta métrica por su contextura delgada, flexible y de fácil manejo, la cinta métrica permite medir la roca teniendo en cuenta su morfología. Para realizar el frottage o calco se utilizó tela de nombre entretela calibre medio y papel carbón de color negro,

En fotogrametría se utilizó una cámara digital de referencia Panasonic LUMIX DMC-LZ30, para la realización del modelo en 3D se ejecutó a través del Software PhotoModeler Scanner. También se realizaron unas pruebas con el equipo Trimble V10 Imaging Rover proporcionado por la empresa Trimble Colombia, su post-proceso se realiza mediante el software Trimble Business Center.

En la escanografia Laser se utilizaron dos equipos, Un escáner laser terrestre, marca Faro proporcionado por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas (Laboratorio de Topografía, Facultad de Medio Ambiente y Recursos Naturales) con sus respectivas esferas utilizadas para traslapar las escenas del escáner, su post-proceso se realizó mediante el software Scene de Faro. El Segundo fue el escáner laser portable para observar la posibilidad de documentar futuros proyectos relacionados con Arqueología, esta prueba fue proporcionada por el docente e ingeniero Carlos Rodríguez mediante la empresa Geosystem Ingeniería, su post-proceso se puede realizar mediante el software CloudCompare.

Los procesos de los modelos en 3D, edición de imágenes, etc. se realizaron mediante 2 computadores con procesador de cuarta generación Intel Inside Core I7, Sistema operativo Windows 8.1, Memoria RAM de 8GB, tarjeta gráfica aceleradora de 2GB. De acuerdo a los métodos realizados se utilizaron diferentes equipos mostrados en la siguiente tabla como:

Cámara fotogramétrica Trimble V10 Imaging rover
	Es un sistema con cámara integrada que captura con precisión imágenes panorámicas digitales de 360 grados para la documentación visual y medición eficaz del entorno que nos rodea. Se usa combinando un receptor Trimble R10 GNSS, el Trimble V10 Imaging Rover permite capturar rápidamente datos completos. Junto con el software de campo Trimble Access™ en la robusta Trimble Tablet PC y el software de oficina Trimble Business Center, el Trimble V10 es crea una vista de 360°. (Trimble, 2014). Fuente: Propia
Estación total Gowin TKS-202
	La Estación Total Topográfica, esta indicada para uso en Inspecciones de Obras o en Levantamientos Topográficos de importancia. Codificación absoluta en los circulos Horizontal y Vertical. Esta tecnología, permite una mejor medición angular, con sistema de lectura doble, complementario en ambos ejes, lo que elimina cualquier tipo de error por desgaste mecánico u óptico del equipo, siendo chequeado en tiempo real por el microprocesador de control y diagnóstico del instrumento. (TOPOEQUIPOS S.A, 2011). Fuente: Plotter ingenieria, 2012
Cámara digital Panasonic LUMIX DM-LZ30
	Cuenta con una potente lente con zoom óptico de 35x, realiza acercamientos de los elementos con una resolucion máxima de 16.1 megapixeles. Esto le permite capturar libremente escenas deportivas, junto con las expresiones naturales de personas y animales, ademas de detalles que no se ven a simple vista. (Panasonic, 2015). Fuente: Propia.
Escáner laser faro terrestre
	El láser escáner Focus3D X 130 permite la medición rápida, sencilla y precisa de objetos y edificios. Facilita el registro de fachadas arquitectónicas, estructuras complejas, instalaciones de producción, lugares de accidentes y componentes de gran volumen. - Precisión de distancias de hasta ±2 mm - Rango de 0,6 m a 130 m -Reducción de ruido 50% Fuente: Propia
	El GPS Garmin V tiene una presicion de 6m. En la realizacion de este trabajo no se requiere de una precision alta para la ubicación del lugar. Fuente: www.toyota120.com
Escáner laser portable
	Este tipo de escaner permite tomar informacion mas práctica sin necesidad de tagets, tripode u otro elemento que se necesite al momento de la captura. El objeto puede ser visualizado durante la toma de datos. Fuente: Propia
Entretela y papel carbón
	La tela y el papel carbon son materiales usados por los arqueologos para documentacion de arte rupestre, este metodo consiste colocar la tela sobre la superficie del petroglifo y frotar sobre entretela con el papel carbon, de esta menera se imprime informacion como líneas, formas y los contornos de las figuras en la roca. Fuente propia.
Software AutoCAD, PhotoModeler Scanner y Scene
	*SCENE está especialmente diseñado para todos los escáneres láser de FARO. SCENE procesa y administra datos de escaneo de forma sencilla y eficiente, empleando el reconocimiento automático de objetos, y colorea los escaneos. (FARO). *AutoCAD es un software reconocido a nivel internacional por sus amplias capacidades de edición, que hacen posible el dibujo digital de planos de edificios o la recreación de imágenes en 3D. (Peralta). *Photomodeler es un software extremadamente fácil de usar y genera datos de alta calidad en cuestión de segundos. Todo lo que necesita hacer es comprobar los resultados al final.El Software PhotoModeler extrae mediciones 3D y modelos de las fotografías tomadas con una cámara convencional. Una forma muy rentable de hacer modelos 3D de exploración, medición y topografía. (EOS Systems inc, 2014). Fuemte: www.faro.com www.computerupdate.org www.photomodeler.com
Equipo menor
	Se utiliza la plomada para indicar la posición exacta de la vertical, y esto lo logra gracias a la gravedad de la Tierra que atrae a la masa colgante fijando siempre a un mismo punto ubicado en el centro de masas de la Tierra. Se utiliza tambien una cinta metrica de 20 mts para hacer mediciones al rededor y una mas pequeña sobre la roca. Se utiliza una Brujula magnetica para observar la orientacion que tienen los grabados con respecto al sol y al norte magnetico. Fuente: www.lamparaamisíes.org www.maquitodo.com.co
Tabla 1. Equipos utilizados en la documentación.

3. METODOLOGÍA

A continuación se describen las metodologías utilizadas para la captura de los grabados localizados en la roca. La recolección de la información se desarrolló por métodos topográficos y arqueológicos, detallando cada metodología en el transcurso del capítulo.

3.1. Localización geográfica

El municipio de Guasca, Cundinamarca, está ubicado en la región del Guavio a 50 Kilómetros del noreste de la ciudad de Bogotá. Limita al norte con el Municipio de Guatavita, al Oriente con el Municipio de Junín, al sur con los Municipio de La Calera y Fómeque y al occidente con el Municipio de Sopó. Su temperatura promedio se encuentra alrededor de los 13° C, se encuentra a una altitud de 2710 m.s.n.m. (Guasca., 2013)

El primer paso que se realizó para el proyecto titulado “Documentación de Arte Rupestre por Métodos Topográficos en el municipio de Guasca, Cundinamarca” fue la visita de registro e identificación del petroglifo ubicado en el municipio de Guasca, Cundinamarca con coordenadas geográficas 4º 52’ 41.3’’ N - 73º 51’ 30.8’’ O, datum WGS84. A una distancia aproximada de 2,33 Kilómetros del casco urbano del municipio de Guasca por el camino que lleva a la piscina termal “Aguas Calientes” pasando a 150 metros aproximadamente girando hacia la izquierda por el puente que cruza el rio, así continuando a 400 metros por el camino veredal, se ubica la vereda Las Flores, cruzando el puente del rio Aves a la portada de la finca La Huerta, al noreste del municipio. Se realizó la visita de campo en compañía del arqueólogo Álvaro Botiva, el Investigador de patrimonio cultural Diego Martínez Celis y el Director del proyecto, el ingeniero Julio Bonilla. En la figura se observa la localización del petroglifo y la vía de acceso desde el casco urbano del municipio de Guasca hasta la finca.

Figura No. 5 Localización geográfica. Fuente: Google Earth, 2015.

En la figura se observa la vista general de la roca a trabajar en el proyecto cubierto por vegetación, tomada el día 20 de Abril de 2014 en la primera visita de reconocimiento.

Figura No. 6 Panorámica de la roca con arte rupestre. Fuente: Propia

El segundo paso fue la identificación de planchas cartográficas, fotografías aéreas y puntos geodésicos importantes para tener en cuenta al momento de identificar la zona del proyecto. Se encontró en la página del IGAC (6) que el proyecto se localiza en la plancha No. 228IB4 del año 2002 en escala 1:10000, de igual manera se encuentra una serie de fotografías aéreas, siendo la fotografía No. 22803003012010-0735 de la faja 10 clasificada como carta general y la fotografía 253220001514112007-1331 clasificada como centros poblados las que muestran la localización del proyecto. Los puntos geodésicos que se encuentran en Guasca son: a) 2532201. b) 26-CM-7 y c) 28-CM-5 siendo los dos últimos los más cercanos a la zona de ejecución del proyecto.

6. Instituto Geográfico Agustín Codazzi.

 

3.2. Descripción del arte rupestre

El arte rupestre de la piedra “Pajarito” se encuentra en la vereda Las Flores, en la finca La Huerta en el municipio de Guasca-Cundinamarca, se trata de un petroglifo hasta el momento único localizado en la sabana de Bogotá, está situado en un abrigo rocoso en la parte posterior de la finca. El abrigo rocoso tiene unas dimensiones aproximadas de dieciocho metros de largo por ocho metros de altura cubierta por diversa vegetación característica de la sabana y del piso térmico donde se ubica el municipio.

Los grabados indígenas más densos se encuentran es un margen de seis metros de largo aproximadamente, los demás grabados que se pueden observar se localizan en diferentes sitios de la roca, los grabados tienen una visibilidad casi nula al transeúnte.

Del petroglifo muy poco se conoce, se data de la época pre- hispánica, se desconoce exactamente su año de elaboración, y también se desconoce la tribu autor de esta obra, aunque en dataciones anteriores se dice que posiblemente sean de los Caribes.

Los grabados, como se observan en la siguiente figura, “Son círculos concéntricos, unidos por un largo canal, cuya cantidad y distribución dan la idea de una danza inmóvil. Se encuentra al occidente de los pozos de agua caliente cerca al río Aves.”(7) Alrededor de la zona densa de grabados se aprecian varios petroglifos que asemejan ranas, figuras de rostros humanos, entre otros.

7. Botiva, Contreras, Álvaro & Martínez Celis, Diego. Guasca, Patrimonio cultural arqueológico. (2008).

Figura No. 7 Petroglifos en abrigo rocoso. Fuente: Propia.

 

3.3. Documentación

Antes de realizar cualquier metodología y previo a un levantamiento topográfico a realizar en los grabados, se identificó la ausencia de un vértice topográfico cercano a la zona de trabajo, por esto, fue necesario materializar un vértice con coordenadas elipsoidales para georreferenciar el proyecto y a su vez los métodos topográficos a efectuar. Para dar coordenadas al vértice posicionado se utilizó un navegador GPS de marca Garmin modelo GPS V. Se utilizó este equipo de posicionamiento por dos motivos: El primero es por su bajo costo y el segundo es porque el proyecto no requiere una precisión en la ubicación espacial del lugar. Una vez materializado el vértice se hizo un levantamiento topográfico del lugar con el fin de ubicar e identificar las marcas topográficas y componentes de la zona. El vértice se encuentra aproximadamente a 6.52 metros de distancia de la roca y se materializó situando un mojón (M) en concreto como se aprecia en la siguiente figura.

Figura No. 8 Vértice topográfico M. Fuente: Propia.

Con el fin de evaluar la toma de los datos del petroglifo, se utilizaron técnicas para comparar los resultados, en primer lugar se realizó la técnica de calco o Frottage utilizada por arqueólogos para documentar, en segundo lugar se tomó información con una cámara fotogramétrica y con una cámara digital, y por último se utilizó un escáner laser terrestre.

Una vez obtenidos los resultados, se comparan a partir de las medidas reales de los grabados para verificar cual es el método más idóneo para documentar.

3.3.1. Levantamiento topográfico

Para realizar el levantamiento topográfico se amojonó y posicionó un vértice dejando un navegador GPS aproximadamente 15 minutos en el mojón “M” hasta que obtuviera la mayor cantidad de satélites posibles, mostrando un error de (+ ó –) tres metros a la tener unas coordenadas en tiempo real más precisas.

Con el vértice materializado se ubicaron estacas para dar coordenadas, azimut y distancia con una estación total Gowin tks-202 a los elementos a levantar alrededor del proyecto, también se ubicaron las estacas que se utilizaron en los métodos de escáner laser y fotogrametría.

Con la información del levantamiento topográfico que se tomó en Guasca, se realizó una cartera en una hoja de cálculo (Excel), donde se insertó la coordenada norte, este y altura de los datos tomados. Con la coordenada real del mojón (M), en el programa Magna-Sirgas del IGAC se transformó la coordenada elipsoidal a planas cartesianas con el origen cartesiano de destino Cundinamarca-Guasca 2008 para cambiar el levantamiento de coordenadas arbitrarias a coordenadas reales, se elige el sistema de proyección plano cartesiano por ser las coordenadas que se utilizan para escalas grandes (8) además son comunes para la presentación de planos y elipsoidales por ser un plano de proyección con coordenadas en grados, minutos y segundos, óptimas para georreferenciarlas fácilmente en programas como Google Earth, la página del IGAC, entre otras.

8. Tomado de: http://www.igac.gov.co

En la tabla No. 2 se muestra las coordenadas de las estacas y del Mojón con el proceso antes descrito de trasformación.

NOMBRE	ESTE	NORTE	ALTURA	LATITUD			LONGITUD
				G	M	S	G	M	S
Mojon M	1024287,287	1031181,137	2768	4	52	41,3	73	51	30,8
ESTACA 1	1024290,564	1031174,207	2768,515	4	52	41,07449	73	51	30,69368
ESTACA 2	1024287,153	1031173,877	2768,501	4	52	41,06276	73	51	30,80434
ESTACA 3	1024287,859	1031180,318	2767,879	4	52	41,27335	73	51	30,78143
ESTACA 4	1024284,380	1031175,200	2768,743	4	52	41,10681	73	51	30,8943
ESTACA 5	1024282,436	1031173,01	2769,18	4	52	41,03656	73	51	30,95737
ESTACA 6	1024281,428	1031174,012	2769,275	4	52	41,06815	73	51	30,99007
ESTACA 7	1024271,971	1031175,765	,6927695	4	52	41,12521	73	51	31,29688
ESTACA 8	1024270,791	1031178,441	2768,943	4	52	41,21229	73	51	31,33516
ESTACA 9	1024267,746	1031177,491	2769,71	4	52	41,218138	73	51	31,43395
Tabla 2. Coordenadas reales de las estacas.

En la tabla No. 3 se muestra las coordenadas del origen Cundinamarca-Guasca 2008 y las coordenadas del mojón M.

ELIPSOIDALES				CARTESIANAS
	LATITUD	LONGITUD	COTA	NORTE	ESTE	COTA
MOJÓN M	4º 52' 41.3''	73º 51' 30.8''	2768	1031181.137	1024287.287	2768
ORIGEN	4º 51' 59.45''	73º 52' 42.24''	2682	1029895.264	1022085.486	2682
Tabla 3. Coordenadas de Origen y mojón M con coordenadas.

Transformadas las coordenadas de los puntos, fueron subidas las coordenadas cartesianas al software AutoCAD, con estas coordenadas se realizó el plano topográfico anexo en el presente documento.

El siguiente levantamiento que se realizó fue directamente al petroglifo, este levantamiento se enfatizó en tomar información detallada de las dimensiones de los diferentes grabados que se encuentran en la roca para analizarlas con las medidas resultantes de los demás métodos a realizar. Para estas mediciones utilizamos una cinta métrica por su flexibilidad y tamaño, óptimo para mediciones pequeñas. En la figura se observa la forma de realizar las mediciones, tomando su diámetro, su largo, etc. del petroglifo.

Figura No. 9 Levantamiento topográfico del petroglifo. Fuente: Propia

3.3.2. Frottage o Calco

La documentación por este método es la más tradicional e implementada por investigadores de arte rupestre, pero este está prohibido por el ICANH (9) ya que su realización altera la información y al ser este procedimiento de bajo costo es utilizado para fines lucrativos por agentes de turismo.

9. Instituto Colombiano de Antropología e Historia.

El frottage en los grabados se realizó con el fin de documentar la información que brinda el petroglifo y que no es detectable a simple vista. Esta técnica se implementó para comparar su resultado con los resultados de los métodos topográficos (Escáner laser y fotogrametría).

El calco consiste en usar tela (entretela), para este caso se usó una de calibre medio y papel carbón negro para calcar los grabados, para la realización de esta actividad se tuvo en cuenta los grabados más accesibles, debido a que algunos de ellos se encuentran a una altura superior de 2.00 metros y los grabados que se encuentran por encima de esta altura son muy pocos. El procedimiento de esta técnica consiste en extender totalmente la entretela sobre la superficie con grabados como se aprecia en la siguiente figura, una vez extendida la tela el papel carbón se frota encima de la entretela de forma constante, la tela no debe moverse ya que esto provoca que la información que se calcó quede corrida.

Figura No. 10 Método de frottage en el petroglifo. Fuente: Propia.

Una vez plasmado el arte rupestre en la tela se realizó una toma de fotografías sobre una pared totalmente blanca y vertical para obtener una imagen completa donde se observe con mayor facilidad la información encontrada en la entretela.

En la figura No. 11 se observa la fotografía realizada del Frottage sobre la pared blanca totalmente vertical.

Figura No. 11 Fotografía del Frottage. Fuente: Propia.

Las fotografías del Frottage se editaron en el software PhotoShop como se observa en la figura No. 12, en la edición se realizó: Recorte a las fotografías, ajuste al contraste, cambio de brillo y finalmente se invierten los colores para una mejor apreciación de la información plasmada en la entretela.

Figura No. 12 Fotografía del Frottage editada en PhotoShop. Fuente: Propia.

Sobre el Frottage se realizaron una serie de mediciones con un metro (figura No. 13), mediciones que también se realizaron en las mismas partes de los grabados (directamente a la roca) para analizarlos con las medidas hechas por el escáner laser y por la fotogrametría.

Figura No. 13 Medidas sobre el Frottage. Fuente: Propia.

En la siguiente figura se evidencia el trabajo en campo realizando las mediciones de los grabados para su análisis.

Figura No. 14 Mediciones sobre los grabados. Fuente: Propia.

 

3.3.3. Fotogrametría

Para realizar el modelo 3D por el método de fotogrametría se optó por utilizar una cámara digital Panasonic LUMIX DMC-LZ30.

Inicialmente se elaboraron 23 figuras en papel fomi, este es un papel o espuma recortable con diferentes dimensiones y formas, estas figuras se utilizaron para garantizar el traslapo de las fotografías teniendo uso como Targets (figura No. 15), se tomaron 14 fotografías con ayuda de un trípode con el fin de que las fotografías quedaran a una distancia de 1.50 metros de la roca y a una altura de 1.30 metros del piso.

Figura No. 15 Targets realizados con fomi ubicados sobre la roca. Fuente: Propia

Estas 14 fotografías se ingresaron al software PhotoModeler Scanner para la realización del modelo 3D; durante el proceso de traslapo el software identifico algunas figuras en fomi como puntos homólogos pero el software no traslapo las fotografías, no identificaba la cámara y otros parámetros para realizar el proceso. Al no realizarse la unión de las fotografías para generar el modelo fue necesario volver a tomar las fotografías del petroglifo en Guasca, esta vez llevando Targets elaborados de 5 x 5 cm y de 10 x 10 cm repartidos alrededor de la roca, esto, asesorado por los ingenieros topógrafos William Barragán y Jhon Freddy López, señalando que era necesario generar unos mejores targets como se muestran en la siguiente figura.

Figura No. 16 Targets elaborados de 5 x 5 cm.Fuente: Propia

Con estos targets, se realizó nuevamente la visita a campo para localizarlos en el frente de la roca alrededor de los grabados ubicándolos de manera que cubriera la mayor cantidad de la roca, para efectos de prevención, se colocaron targets de colores pensando en la posibilidad de ser útiles al momento de identificarlos y marcarlos en el programa. La siguiente figura muestra la distribución general de los targets en el petroglifo de Guasca.

Figura No. 17 Ubicación de los target alrededor de los grabados. Fuente: Propia.

La toma de las fotografías se realizó a una distancia aproximada de 50 centímetros a 1 metro de la roca, haciendo capturas de un costado a otro teniendo en cuenta que en cada fotografía deben aparecer por lo menos tres puntos en común (target) como se evidencia en la siguiente figura para poder realizar el traslapo de las imágenes.

Figura No. 18 Captura de las imágenes para traslapo en PhotoModeler Scanner. Fuente: Propia.

Una vez realizado el trabajo de campo se requiere generar la calibración de la misma cámara con la que se tomaron las fotografías para que el programa las identifique y pueda ejecutar el traslapo de estas.

La calibración de la cámara se realiza mediante un campo de calibración brindado por el docente William Barragán mediante el software PhotoModeler Scanner, el cual contiene dos campos de calibración: uno de tamaño pliego (A0) con 144 puntos homólogos y el otro de tamaño carta (A4) con 100 puntos homólogos como se observa en la siguiente figura.

Figura No. 19 Campo de calibración tamaño carta. Fuente: Propia.

Para realizar la captura de las fotografías se realizó la toma al campo de calibración tamaño pliego con la cámara en 3 posiciones diferentes como lo indica el programa: posición horizontal, posición vertical (90 grados) y posición vertical inversa (180 grados) como se observa en la siguiente figura.

Figura No. 20 Posiciones de la Cámara para la toma del campo de calibración. Fuente: Propia

El campo de calibración se debe tomar en condiciones donde el suelo no tenga manchas ya que el programa puede reconocerlos como puntos. La toma de las fotografías del campo de calibración se realizó en un espacio abierto por ser más cómodo para realizar las rotaciones con el trípode y por su iluminación natural, el suelo del lugar presentó inconvenientes por sus losas, por esto fue necesario cubrir con papel bond alrededor del campo de calibración con el fin de que el programa no reconociera el suelo como puntos extra de calibración.

La captura de las fotografías se realizó de la siguiente manera: Con el campo de calibración fijado en condiciones óptimas se inició el proceso de toma al campo con la cámara fijada a un trípode profesional con el fin de mantener la altura constante y garantizar la estabilidad de la imagen, esta grilla cuenta con 4 puntos distintivos en cada esquina del papel (Ver Figura No. 19).

Para la captura de las fotografías la cámara debe estar en frente de dos puntos distintivos. Las tomas se realizan con las posiciones de la cámara anteriormente descritas, cambiando de posición el trípode en sentido contrario de las manecillas del reloj siempre en medio de los puntos distintivos. La siguiente figura muestra la forma en que se debe realizar la toma de las fotografías partiendo como primera captura la fotografía del dibujo inferior de la imagen en las tres diferentes posiciones de la cámara (10).

Figura No. 21 Captura del campo en las diferentes posiciones. Fuente: Propia.

10. La descripción detalla de la forma de capturar las fotografías se encuentra en el manual de PhotoModeler Scanner presente en los anexos del documento.

Para el proyecto se realizaron 3 grupos de tomas diferentes con 12 fotografías para evitar problemas al momento de realizar la calibración y no tener que volver a realizar las capturas. El primer grupo de 12 fotografías se tomó al campo de calibración de tamaño pliego, el segundo grupo se realizó al campo de calibración tamaño pliego con zoom 1x este realizado como precaución de que el software no reconociera los puntos correctamente y el tercer grupo se tomó al campo de calibración tamaño carta, realizado como precaución de que el programa no reconociera los grupos anteriores.

La siguiente figura contiene las 12 fotografías tomadas al campo de calibración de tamaño pliego en su respectivo orden de captura.

Figura No. 22 fotografías de las 12 tomas del campo de calibración tamaño pliego. Fuente: Propia.

Una vez realizada la toma de las fotografías, se descargan de la cámara y se cargan al programa PhotoModeler Scanner, en este caso las tomadas en tamaño pliego sin zoom al campo de calibración, estando las fotos cargadas vamos a la opción Calibración de Cámara y se selecciona Ejecutar Calibración.

El campo de calibración en el software PhotoModeler Scanner fue exitoso y reconoció las 12 fotografías de tamaño pliego. El programa muestra una ventana emergente indicando la cámara utilizada en la calibración. (Panasonic LUMIX DMC-LZ30). En la siguiente figura se observa una tabla con los valores que arroja el programa indicando distancia focal de la lente, tamaño de los formatos, puntos, etc. También se verifica que el resultado de la calibración este correcta; la calibración se verifica comparando los valores de Width y High (W, H) de Calibration W: 60000 y H: 450000 y los valores de Format Size W: n/a y H: n/a que en este caso los resultados de Format Size fueron nulos (no aplica) en ambos ítems, indicando que la calibración quedo perfecta.

Figura No. 23. Ventana PhotoModeler, reconocimiento de la cámara. Fuente: Propia.

Después de que el software reconoció la cámara y la calibración este correcta se empieza a realizar el modelo en 3D. Se escogen las fotografías tomadas en campo para realizar el modelo y se selecciona la calibración de la cámara con la que se realizó la captura de las fotografías, Una vez escogidas las fotografías y seleccionada la calibración de la cámara, se muestra una primera imagen de las nueve fotografías con las que se generará el modelo tridimensional como se muestra a continuación. La cantidad de fotografías escogidas para trabajar el modelo no es un valor estipulado ni reglamentado.

Figura No. 24 Primera imagen de las fotografías cargadas en el software. Fuente: Propia.

Con las fotos en el programa se inicia el procesamiento realizando una selección detallada de los puntos homólogos (Target) ubicados en la roca. Este proceso es detallado en el tutorial de PhotoModeler Scanner encontrado en los anexos.

Cuando el software empieza a reconocer los puntos marcados comienza a señalar los puntos automáticamente en las demás fotografías como se muestra en la figura, esto quiere decir que las fotografías se están ajustando y traslapando correctamente.

Figura No. 25 Puntos señalados automáticamente por el software. Fuente propia.

El residual que se obtuvo después de terminar de colocar los puntos en las fotografías fue de 9.52, esto quiere decir que el desplazamiento máximo que tiene un punto (vector) es de 9.52 medido en pixeles, siendo un valor favorable para generar el modelo, los valores máximos de residuales permitidos por la especificación de la cámara utilizada son 16 pixeles. La siguiente figura muestra todos los puntos marcados en PhotoModeler de forma manual identificando cada uno de los targets que se observan en las fotografías, con el fin de que el software los reconozca como puntos homólogos y genere el modelo 3D.

Figura No. 26 Puntos homólogos reconocidos por PhotoModeler Scanner. Fuente propia.

Para garantizar un buen modelo, se debe tener la mayor de cantidad de puntos posibles para que el programa pueda realizar una triangulación más detallada del objeto a modelar, en este caso la roca con grabados. Para marcar más puntos en las fotografías se utilizó la herramienta de reconocimiento automático de puntos que brinda el PhotoModeler, puntos que se aprecian en la siguiente figura.

Figura No. 27 Puntos reconocidos de manera automática. Fuente propia.

Cuando se termina el proceso de selección de los puntos homólogos en todas las fotografías se selecciona el icono de “3D View”. Con este icono se observa el modelo generado por medio de los puntos marcados en las fotografías como se muestra en la siguiente figura.

Figura No. 28 Nube de puntos generado en PhotoModeler Scanner. Fuente propia.

Una vez se tienen los puntos se genera la triangulación, la superficie y la textura del modelo, esta superficie con la textura de las fotografías permite observar los puntos de una manera más realista con una apariencia sólida. La manera de generar la superficie, los parámetros, la configuración y otras opciones que se deben tener en cuenta junto con la manera de asignar textura al modelo se explican en el tutorial presente en los anexos.

Finalmente el resultado del modelo 3D con Fotogrametría usando PhotoModeler Scanner es el siguiente:

Figura No. 29 Modelo 3D con fotogrametría. Fuente: Propia.

3.3.3.1. Mediciones

Para realizar las medidas en el modelo fue necesario hallar la escala a la que el software PhotoModeler Scanner ajustó las fotografías para llevar el modelo a la escala del petroglifo. Se tomó como referencia tres target medidos en campo formando un triángulo, en el modelo se ubicaron los mismos tres puntos conociendo las coordenadas y las distancias de cada uno de sus lados. La siguiente figura muestra los tres puntos tomados en el modelo del PhotoModeler con sus respectivas coordenadas.

Figura No. 30 Coordenadas del modelo sin escalar. Fuente: propia.

Con la distancia de los tres target en campo se dibujó un triángulo en el programa AutoCAD, de igual manera en el programa se dibujó el mismo triángulo pero con las coordenadas arrojadas por PhotoModeler Scanner para ajustarlo con el primer triangulo por medio del comando “align”, esto con el fin de llevar a la misma escala el triángulo de PhotoModeler Scanner con el triángulo tomado del petroglifo teniendo en cuenta un punto base en ambos triángulos. El punto 1 de ambos triángulo se dejó fijo, como se observa en las coordenadas de la figura No. 30 y 31 , se identificó las coordenadas de los puntos 2 y 3 y se definió la ubicación de los puntos en el modelo. Estos tres puntos le permitieron al software tener una referencia para escalar todo el modelo.

Una vez escalado el triángulo, en Photomodeler en la opción rotar y escalar11 se ingresaron las nuevas coordenadas del triángulo. En la figura se observa el mismo triangulo identificado anteriormente con las dimensiones tomadas en el petroglifo pero con las nuevas coordenadas obtenidas del proceso de escalado en AutoCAD.

Figura No. 31 Coordenadas del modelo en tamaño real. Fuente propia.

Una vez escalado el modelo se ubicaron los puntos en cada una de las fotografías de los grabados que se van a medir, donde más adelante se analizan con las mediciones de los otros métodos utilizados. La siguiente imagen muestra la ubicación del mismo punto en cada una de las nueve fotografías para poder ejecutar la medición del grabado.

Figura No. 32 Selección del punto en cada una de las fotografía para ejecutar la medición. Fuente: Propia.

Cuando se han ubicado los puntos en cada una de las fotografías se genera una línea en el programa y se realiza la medición. En la figura se muestra el resultado de la medición del grabado a partir de los puntos colocados en las fotografías.

Figura No. 33 Resultados de medición en PhotoModeler Scanner. Fuente: Propia.

 

3.3.4. Escanografía

Para la documentación por medio de este método se utilizó un equipo de escáner laser terrestre de marca Faro.

Para la toma de datos con este equipo en el petroglifo se ubicaron 5 cambios en los puntos materializados con las estacas ubicadas anteriormente con el levantamiento topográfico. Se necesitó que las esferas y targets fueran visibles en cada cambio para que en su proceso de unión en el software fuera óptimo. Para iniciar la toma se configuró el escáner con los parámetros de resolución de ¼ y una calidad de imagen de 4x dando un tiempo de escaneo de 8:09 minutos por cada cambio, en la figura se observan los parámetros de configuración del escáner utilizados en el proyecto.

Figura No. 34 Parámetros de configuración antes de la toma en el escáner laser terrestre. Fuente: Propia

El escáner laser tiene rangos de calidad de 1x hasta 16x, de acuerdo con esto el láser pasa dicha cantidad de veces por el mismo punto en un segundo. Se escogió la calidad media de 4x para el escaneo del petroglifo.

El rango de resolución que maneja el escáner laser esta entre 1/1 hasta 1/32, la resolución de 1/1es la mínima separación entre los puntos y la resolución 1/32 es la máxima separación entre puntos. .Se escogió la resolución media (¼), ya que el escáner se situó a menos de 5 metros del petroglifo y la calidad de los datos que se obtiene es buena. La duración de la captura de cada escaneo varía de acuerdo a la calidad y a la resolución establecida para el proyecto

Se realizó una primera captura de información ubicando el escáner en el mojón (M) posicionado, desde allí se realizó una toma de 360 grados para obtener la información general del entorno, luego se realizaron 4 cambios o armadas en las estacas posicionadas en el levantamiento topográfico, en cada uno de estos lugares se configuró el escáner para que los barridos solo se realizaran en 180 grados horizontales y 70 grados verticales., dándole el mayor detalle a los grabados. La figura No. 35 muestra el petroglifo junto con las esferas y targets ya ubicados para iniciar con la toma de información.

Figura No. 35 Ubicación de esferas y targets previo a la escaneada. Fuente: propia.

En la Siguiente figura se aprecia el escáner laser antes de la primera captura de información desde el mojón (M), con el fin de realizar un barrido de 360 grados para capturar los detalles generales que rodean toda la escena.

Figura No. 36 Escáner laser antes del inicio de la documentación. Fuente: propia.

Los archivos que resultan de la captura de las escenas se procesan mediante el software SCENE de Faro. En este software se creó un proyecto para cargar los archivos del escáner, se visualizó cada escaneo y se identificaron las esferas y targets para realizar el traslapo de los escaneos. Una vez se realizó el reconocimiento y selección de los puntos homólogos se unen las escenas para después apreciar una vista 3D de las escenas. Al modelo generado, se le agrego color natural para darle más claridad al proyecto y tener una visualización más realista. En la figura se aprecia el escaneo del petroglifo con las escenas procesadas.

Figura No. 37 Modelo en 3D del petroglifo desde Scene. Fuente: Propia.

En la siguiente figura, a través de la vista correspondencia (12) del programa Scene se observa cada uno de los escaneos con colores diferentes, siendo el escaneo número uno con una toma a 360 grados identificado con un color naranja, el escaneo número dos con una toma de 180 grados identificado con un color vino tinto, el número tres a 180 grados identificado de color rojo, el número cuatro a 180 grados identificado de color verde y el ultimo a 180 grados identificado con color azul.

12. Vista que permite identificar cada escaneo y mover cada punto de escaneo para mejorar la escena.

Figura No. 38 Identificación por colores de los escaneos a través de la vista correspondencia. Fuente: Propia.

En la zona de la roca donde se encuentra la mayor cantidad de grabados, todos los escaneos fueron empleados para la unión de las escenas, sin embargo las escenas donde se capturo mayor detalles y se muestran en la vista correspondencia fueron los escaneos número dos, tres y cuatro identificados con color vino tinto, verde y rojo como se observa en la siguiente figura.

Figura No. 39 Vista ampliada de los grabados en la vista correspondencia. Fuente: Propia.

Scene a través de diferentes vistas permite observar las escenas tomadas en campo identificando con facilidad los target, esferas, entre otros componentes.

Por medio de la vista Quick view (vista rápida) se visualizan los escaneos de forma individual (por escenas), esta vista no contiene nube de puntos, la escena que se explora desde allí es de una foto y se puede explorar en ella la posición en la que estuvo el equipo tomando los datos en campo y permite observar la ubicación de las otras escenas como se observar en la siguiente figura.

Figura No. 40 Quick view (vista rápida) de una escena. Fuente: Propia.

En la vista planar view (vista planar) su presentación de la información es muy similar a la vista rápida pero en esta la información se distorsiona solo se permite explorar en ella desde la posición en la que estuvo el equipo tomando los datos en campo. La siguiente figura muestra la escena en la vista planar view.

Figura No. 41 Vista del petroglifo a través de la vista Planar view. Fuente: Propia.

Realizado el modelo se hicieron las mediciones, para esto se escogió la escena donde se visualizaron más grabados y su posición estuviera de frente. En la siguiente figura se muestra la escena No 4, escena escogida con las condiciones anteriormente descritas dond se identificaron y enumeraron 7 grabados y se realizó la toma de medidas aleatorias en los grabados 1, 4 y 6.

Figura No. 42 Enumeración de los grabados previo a las mediciones. Fuente: propia.

Dichas medidas que se realizaron en los grabados mediante el software Scene se realizaron en las mismas partes con el método del Frottage, con el método de fotogrametría y sobre el petroglifo En la siguiente figura se muestra la medición de uno de los grabados por medio del software Scene.

Figura No. 43 Medición del grabado 1 en el software Scene. Fuente: propia.

Como proceso adicional, se georreferenció cada escena en el programa para darle una ubicación en el espacio, esto con el fin de que si se llega a manipular el modelo se conozca su ubicación y orientación verdadera en el espacio también para que el archivo se pueda cargar en cualquier programa que sea compatible con las extensiones de exportación de Scene y maneje coordenadas. Este proceso se realizó en cada uno de los escaneos, se ingresó en la opción propiedades, ventana transformación, allí se ingresan las coordenadas donde se realizó la captura de dicha escena y el programa automáticamente traslada la escena a las coordenadas ingresadas. En la siguiente figura se muestra la ventana donde se realiza el proceso de georreferenciación.

Figura No. 44 Georreferenciación del proyecto. Fuente: Propia.

Por último para tener una mejor calidad y visual del proyecto se limpió la escena de obstáculos y elementos que no permitían ver con claridad el modelo, también se eliminó información, así la escena resultó más liviana en capacidad de almacenamiento, esto se realizó con el fin de exportase, visualizarse y manejarse en otros programas. A continuación se muestra la figura una vez realizado el proceso de limpieza y eliminación de puntos.

Figura No. 45 Modelo 3D final. Fuente: Propia.

3.3.5. Otros equipos

3.3.5.1. Trimble V10 Imaging Rover (Fotogrametría)

Para la realización de esta actividad se utilizaron las estacas ubicadas en el levantamiento topográfico, teniendo en cuenta el proceso de fotogrametría con el equipo

Trimble V10 se ubicó un triángulo con sus puntas equidistantes según la metodología que requiere el equipo. En la zona a documentar se ubicaron 10 targets o puntos de control, número suficiente para el traslapo o unión de las fotos en el momento de procesar las fotografías.

Se armó, se centró y se niveló el equipo fotogramétrico utilizado (Trimble V10 Imaging Rover) que captura con precisión imágenes a 360 grados para la documentación, antes de dar inicio a la captura de las fotografías del petroglifo, en el equipo es necesario configurar ciertos parámetros como resolución, pixeles y demás, también es necesario ingresar las coordenadas del punto donde se encuentra el equipo armado.

Una vez los parámetros del equipo se encontraban configurados se inició la captura de las fotografías como se puede ver en siguiente figura, este proceso lo realizó la cámara del equipo Trimble V10 con tan solo dar un clic y automáticamente tomó las fotografías, este equipo estático, tiene 7 cámaras al mismo nivel apuntando en diferentes sentidos que hace posible la captura a 360 grados. En la figura No 39 se puede apreciar el equipo Trimble V10 Imaging Rover.

Figura No. 46 Cámara Trimble V10 Imaging Rover. Fuente: propia.

Teniendo los datos se realizó el ajuste de las fotografías de forma manual mediante el software Trimble Business Center, software con el cual la cámara es compatible, en él se observaron las fotos por separado y los cambios realizados para la toma de información. Una vez se cargaron las fotos en el software se realizó el traslapo tomando los puntos homólogos o targets entre los 3 cambios generados. El proceso se realizó de forma manual para garantizar la veracidad de la información en la unión de las fotos y así se evitó que el programa tome puntos (pixeles) incorrectos. En la Figura No. 7 se observa el resultado positivo de la unión manual de las fotografías obtenido en el software Trimble Business Center.

Figura No. 47 Identificación de los puntos homólogos para el traslapo en la panorámica. Fuente: propia.

En la siguiente figura se muestra la ventana del programa Trimble Business Center ejecutando el ajuste de las fotografías tomadas con el Trimble V10.

Figura No. 48 Reporte de la unión de las fotografías en el software. Fuente: propia.

Finalizado el ajuste se continuó con el reconocimiento de puntos homólogos entre las armadas en la fotografía panorámica que se generó para digitalizarlos luego se realizaron las mediciones al petroglifo, así mismo se intentó realizar el modelo en 3D, pero el resultado no fue exitoso al realizar la modelación 3D debido a que esta roca tiene superficies curvas y este sistema es más eficiente realizando modelados de elementos en condiciones más ideales con superficies planas como la realización de un modelo 3D de un edificio. Por este motivo no fue posible realizar el objetivo por este método.

No se realizó modelo 3D con este software pero se utilizó una de sus aplicaciones que consistió en subir la imagen de 360° a Google Earth mostrando una vista panoramica o del horizonte del lugar en cuestión. La georreferenciación de los puntos de armado le permite al software ubicar la fotografía de 360° en la posición exacta del lugar como se aprecia en la siguiente figura.

Figura No. 49 Fotografía de 360° en Google Earth. Fuente propia.

3.3.5.2. Escáner laser Portable (Escanografía)

La documentación por medio de este equipo se realiza en forma de barrido vertical, no necesita de un trípode para manipularse, es como si fuera un rodillo para pintar, es un equipo pequeño y fácil de maniobrar, consta de una pantalla y un mango para maniobrar como se muestra en la siguiente figura.

Figura No. 50 Proceso de captura del escáver portable al petroglifo. Fuente: Propia.

Para documentar el petroglifo el equipo se debe mover de manera lenta y vertical para capturar la información adecuadamente. La información que captura este equipo puede ser visualizada en la pantalla al momento que se va tomando, al finalizar la toma, se puede observar la información que se tomó directamente en tercera dimensión.

En la figura No. 53 se observar el modelo en 3D que genera el escaner una vez terminado el barrido al petroglifo.

Figura No. 51 Modelo en 3D desde el escaner. Fuente: Propia.

Con este equipo se realizaron dos tomas complementarias, no se pudo en una sola porque la información de la roca es demasiado extensa. Se recomienda ser utilizada en proyectos con área más pequeños.

La captura de información con este escáner no pudo ser trabajada correctamente debido a que solo se realizó una visita a campo para probar el manejo del equipo, al momento de procesar la información la toma en campo quedo mal realizada y por consiguiente no fue posible generar el modelo 3D. Como se tenían otros equipos y métodos para realizar la documentación y los modelos no se programó una nueva visita para volver a capturar la información.

SUGERENCIA: La implementación de los equipos: Escáner Laser Portable y Trimble V10 Imaging Rover, se deja en caso de estudio para que sean implementados y se evalué su uso en próximas documentaciones de arte rupestre, especialmente grabados.

3.3.6. Aproximación arqueoastronómica

Para determinar la aproximación astronómica de los grabados se buscó la orientación de la roca utilizando una brújula magnética, se ubicaron los cuatro puntos cardinales a partir de su orientación con el fin de observar el movimiento aparente del sol entorno al petroglifo determinándose que no hay una relación significativa entre la salida y puesta del sol. La siguiente figura muestra la orientación de la roca con respecto al norte magnético.

Figura No. 52 Orientación de la piedra hacia el norte con brujula. Fuente: Propia.

Con el plano generado a parir del levantamiento topográfico se trazó una línea tangente a la superficie de la piedra y perpendicular hacia el norte en donde se concentran la mayor parte de los grabados para conocer el rumbo y el azimut, el resultado de la medición del azimut fue de 73° 00’ 00” y el rumbo de la línea perpendicular que simula la vista frontal de la roca es de N 17° 00’ 00’’ W. Estos ángulos no tienen una incidencia significativa con los eventos astronómicos más importantes como solsticios o equinoccios. La siguiente figura ilustra el proceso realizado en el plano.

Figura No. 53 Azimut y rumbo del petroglifo. Fuente: Propia.

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4. Resultados 4.1. Modelo generado a través de fotogrametría /
4.2. Modelo generado a través de escanografía / 4.3 Mediciones
/ 4.4 Aproximación arqueoastronomica / 5. Análisis de resultados
/ 5.1 Modelos / 6. Bibliografía / 7. Anexos

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