Usos actuales de los SIG en Arqueología.

El ACR es un tipo de análisis que se vio beneficiado con el uso de los SIG, ya que la cuantificación de información espacial y su procesamiento, es una tarea relativamente sencilla de realizar en un SIG. Por supuesto que para llevar a cabo este tipo de análisis, como todos los que veremos a continuación, es necesario contar con información de base cuya calidad condicionará los resultados del trabajo (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Para llevar a cabo este tipo de análisis, es necesario conocer dos tipos de variables: la superficie dentro de la cual se llevarán a cabo las operaciones y los recursos disponibles en ésta. De este modo, lo primero a realizar es una delimitación del área de interés y de los recursos existentes. Luego, mediante operaciones sencillas de álgebra de mapas es posible determinar qué recursos quedan dentro del área de interés (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

En este momento obtenemos la distancia del sitio a los recursos de un área dada. Pero este análisis considera las distancias como distancias cartográficas lineales, y para este tipo de análisis esto constituye un grave error, ya que no se tienen en cuenta las dificultades y las barreras del terreno. No es lo mismo caminar por arena que por un sustrato firme (ni hablar si hay que cruzar un río), ni caminar en terreno llano que subir una cuesta empinada, etc.; o sea, existen diversos factores que complejizan este tipo de análisis (ver 4) (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Figura -Analisis de Captación de Recursos. En los 4 ejemplos se ilustra el procedimiento de realización simple, implementado con operaciones de cálculo de distancia y solapamiento. Arriba izquierda: sitio de interés. Arriba derecha: mapa de recursos. Abajo izquierda: selección de la zona de interés a partir del sitio (operación de buffer). Abajo derecha: operación de selección en base a las variables sitio, mapa de recursos y zona de interés (operación de solapamiento). Fuente: Wheatley y Gillings (2002:160).

Estos factores pueden ser naturales (presencia de ríos, fricción del terreno, pendiente, etc.) o culturales (zonas tabú, áreas ocupadas por grupos peligrosos, etc.), y pueden concernir al trayecto para obtener el recurso (como estos que vimos antes), o a la propia extracción (o uso) del recurso (no es lo mismo un afloramiento lítico en superficie que un afloramiento en un acantilado, o la calidad del mismo). El SIG nos permite cuantificar cada una de estas variables, y así poder llevar a cabo operaciones espaciales en base a ellas, y además contar con variadas formas de salida de los datos (ver 5) (WHEATLEY; GILLINGS, 2002).

Figura - ACR a partir de un Modelo Digital del Terreno (arriba izquierda). Se incluye como insumo el mapa de suelos (arriba derecha). Se calcula el mapa de fricción de superficie (no se muestra), a partir del cual se calcula el mapa de costos de distancia de los sitios (abajo izquierda). Luego se deben incluir un mapa de recursos (no se muestra) y solaparse con el mapa de costos de superficie, obteniéndose el mapa de captación de recursos (abajo derecha). Fuente Wheatley y Gillings (2002:161).

Este tipo de análisis tiene una serie de críticas que le caen fuertemente como herencia de críticas hacia el procesualismo. Es que las críticas no son a los SIG, ni a la realización de estos análisis con SIG, sino a aspectos epistemológicos y metodológicos del ACR en Arqueología. Las críticas epistemológicas atacan fundamentalmente las categorías de trabajo utilizadas en las interpretaciones procesualistas. Se trata de críticas contra el para qué del análisis y no del propio análisis (WHEATLEY; GILLINGS, 2002), como es el caso de la idea del establecimiento de asentamientos de acuerdo a la optimización de recursos, idea apoyada en un concepto economicista de cultura (TRINCHERO, 1998).

Las críticas metodológicas sí apuntan al seno del ACR. Se basan en atacar los excesos de actualismo manejados en este tipo de análisis, en lo que respecta a la valoración de los recursos naturales (por ejemplo, utilizar la carta de suelos actual para valoraciones de hace miles de años). También atacan a las formas de delimitación de las áreas en donde se pretende realizar el ACR, que generalmente se realiza mediante círculos concéntricos sin explicación ninguna (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Un tipo de análisis que funciona de una manera bastante similar al caso de los ACR es el de movimiento y cálculos de rutas óptimas. Este tipo de análisis se centra en determinar qué ruta entre dos puntos es la que exige un menor coste de energía, es decir un menor esfuerzo (LÓPEZ ROMERO, 2005).

El procedimiento para calcular esto en un SIG se basa en operaciones con capas raster, en donde a cada celdilla se le otorga un valor de acuerdo a las variables involucradas en el desplazamiento. Grosso modo, este análisis se puede realizar otorgando un valor alto a las celdillas de zonas con mayor dificultad de tránsito, y un valor más bajo a las celdillas en superficies con pocas dificultades de tránsito. De este modo el programa puede calcular las zonas de tránsito con menor dificultad (celdillas contiguas con valores más bajos) para desplazarse de un punto determinado a otro (que deben ser indicados al programa) (LÓPEZ ROMERO, 2005).

Nuevamente la clave está en la definición de las variables. Entran en juego la misma serie de variables mencionadas líneas arriba, aunque ahora también pueden considerarse datos históricos sobre rutas antiguas de la zona, o afinar un poco más el análisis jugando con muchas variables. Los cálculos matemáticos son realizados en base a una serie de algoritmos, cuya utilización también es objeto de debate dentro de la literatura arqueológica de los SIG (FÁBREGA; PARCERO, 2007).

Las críticas a estos análisis se centran en los excesos de actualismo y en la dificultad de trabajar con variables culturales. Nuevamente se tata de críticas que no caen directamente a los SIG, sino que atacan aspectos propios de las valoraciones arqueológicas.

La dificultad de incluir variables culturales en estos análisis resulta engorrosa, ya que se trata de variables cualitativas a las cuales se les debe sumar la dificultad de la distancia cultural, cuando el paisaje no aparece dividido en naturaleza y (vs.) cultura (BOAZ; ULEBERG, 2000). Esto se agrava cuando se trata de categorías de orden fenomenológico, en donde la experiencia del movimiento juega un rol fundamental en el análisis, en donde entran en juego percepciones y construcciones sociales del paisaje (LLOBERA, 2000), aspecto profundamente discutido por Tilley (WHEATLEY; GILLINGS, 2002).

Aunque existen grandes dificultades para superar estas limitaciones, este es uno de los principales desafíos de los usos del SIG en Arqueología actualmente. Todos estos análisis contribuyen con muy buenas críticas y plantean muchas preguntas, y ese es uno de sus mayores aportes (HARRIS, 2000).

Si bien los estudios de visibilidad tuvieron sus comienzos bajo el paraguas de la NA, los desarrollos más importantes se dieron posteriormente, al introducir nuevas reflexiones e integrar a los SIG en los análisis. La apariencia visual de un lugar es una de las dimensiones de la percepción humana que resulta más importante al momento de caracterizar, identificar y recordar un lugar, un objeto o el paisaje. Es una de las dimensiones fundamentales en la construcción del “sentido de lugar” de un espacio, y por tanto juega un rol muy importante en toda cultura como forma representación y vinculación con el medio social, cultural y natural (LOCK, 2003).

Este planteo no se corresponde con la visión moderna de espacio propia de la NA, en donde éste es visto como algo cuantificable, medible objetivo, con una existencia totalmente exterior. Pero sí es producto de reflexiones teóricas que han mamado fuertemente de la fenomenología, como es el caso del posprocesualismo (LOCK, 2003).

Sin embargo los trabajos actuales en este campo, si bien integran variables que surgen luego de reflexiones posmodernas, los principios básicos surgen de trabajos dentro del marco de la NA. Este es el caso de los trabajos de Renfrew y de Fraser a fines de los 70´, quienes esbozaron ya los conceptos de “cuenca visual” y de “intervisibilidad”, conceptos básicos de los análisis de visibilidad posteriores. Los trabajos de ntro del marco de la NA, se centraron en temas como el control visual de recursos y la demarcación de territorios, como es el caso de los trabajos mencionados (WHEATLEY; GILLINGS, 2002).

La mayor parte de los trabajos sobre visibilidad en la década de los 90´, se centraron en el estudio de la monumentalidad prehistórica, en donde el concepto de percepción juega un rol muy importante. Los monumentos son entendidos como componentes físicos de un ambiente vivido, en donde el acceso y el ordenamiento del espacio, son vistos como elementos fundamentales (LOCK, 2003).

Los enfoques actuales están muy preocupados en poder objetivar la experiencia subjetiva de la percepción, para lo cual se está insistiendo con tecnologías de simulación de realidades virtuales y con la inclusión de la variable tiempo. Se apunta a explorar la relación sujetos/espacio/lugar/tiempo, en función de la percepción y diversos tipos de variables culturales (LOCK, 2003).

Los presupuestos teóricos y filosóficos de estos enfoques postulan un sujeto que está inmerso en una relación dinámica con el medio, en base a la cual ambos se construyen. Los trabajos de Bourdieu y Giddens han sido las bases de estos planteos, aunque a nivel filosófico la fenomenología de Heidegger y el existencialismo de Sartre, han tenido fuertes influencias también (LOCK, 2000).

El problema con este tipo de trabajos, es que suelen carecer de rigurosidad metodológica, y muchas veces acaban siendo una vuelta al descriptivismo anecdotario de la época de la Arqueología de los primeros anticuaristas (WHEATLEY; GILLINGS, 2002).

Si bien los primeros cálculos de visibilidad se realizaban manualmente, con los SIG las posibilidades de análisis aumentaron notablemente. El cálculo de una cuenca visual con SIG se realiza en base a imágenes raster de la topografía del territorio de interés. Se debe indicar un punto desde donde se realiza la observación, y en base a un algoritmo, el SIG genera un nuevo raster binario en el que se otorgará un valor de 1 a las celdas visibles y un valor de cero a las celdas no visibles desde punto de observación (ver 6) (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Figura - Test de intervisibilidad entre dos celdas en una matriz de altitud, en donde el observador está ubicado a una altura h. Ciertos algoritmos dan como resultado un resultado binario de la superficie visible (1=celdas visibles, 0=celdas no visibles), y otros nos dan el ángulo a, de las celdas visibles (lo cual nos puede servir para calcular el grado de visibilidad de un monumento). Fuente: Wheatley y Gillings (2002:205).

Otro tipo de análisis es el de cuenca visual acumulativa, en donde lo que se obtiene es una suma de la cuenca visual de varios sitios. A partir del cálculo de la cuenca visual de cada sitio, es posible sumar mediante álgebra de mapas, las cuencas visuales de todos los sitios (WHEATLEY; GILLINGS, 2002). De esta manera se obtiene una raster final en donde los valores de las celdas irán de 0 a la cantidad de sitios que intervengan en el cálculo (que corresponde al total de puntos de observación). Las celdas con los valores máximos posibles correspondes a superficies que son visibles desde todos los puntos de observación definidos (si se trata de un máximo de 10 sitios, entonces el valor máximo será 10), y por ejemplo las celdas con valor 5 es que son visibles desde 5 puntos de observación, las de valor 0 desde ninguno, y así sucesivamente. Estos cálculos son utilizados para análisis de visibilidad de monumentos, en donde se puede saber desde donde es visto un monumento, y así indicar su relevancia en cuanto a su visibilidad (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

En general estos son los dos tipos de cálculos de visibilidad realizados con mayor frecuencia, pero existen otros tipos, como es el caso de la cuenca visual total (expresa la estructura visual de todo un territorio, sin definir puntos concretos de observación, en base a su topografía), cuenca visual próxima (visibilidad continua desde un punto de la zona inmediata sin interrupciones), cuenca visual de Higuchi (combina visibilidad y distancia), cuenca visual borrosa (se incluye la variable de la nitidez de la visibilidad), etc. (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Existen dos grandes tipos de críticas a estos análisis. Un tipo refiere a aspectos propios de la visibilidad/percepción y otro a limitaciones técnicas propias del SIG. El primer tipo consiste en aspectos como la vegetación del terreno en tiempos remotos, los límites del área estudiada, aspectos propios de la visión como el ojo humano, la altura del observador/observado, los diferentes puntos del observador/observado, aspectos atmosféricos que influyen en la visibilidad, etc. (WHEATLEY; GILLINGS, 2002).

El segundo tipo de limitaciones, concierne a los datos de entrada y los algoritmos realizados por el SIG. En cuanto a los datos de entrada, es en base a éstos que se llevarán a cabo los modelos tridimensionales del terreno en base a los cuales se realizarán los cálculos. Por otro lado, estos propios cálculos dependen de algoritmos, que siempre tienen cierto error, y para cuye disminución existen algoritmos alternativos y sistemas de corrección que no viene al caso explicar ahora (GARCÍA SANJUÁN, 2005).

Otro tipo de estudios que han encontrado un apoyo enorme en los SIG, son los denominados modelos predictivos. Este tipo de modelos se basa en la asunción de que la distribución espacial de los asentamientos no es aleatoria: hay factores que determinan o influyen en la decisión del lugar de emplazamiento. Esas variables se pueden incluir y ponderar en los SIG, y de esta forma en base a funciones matemáticas se pueden modelizar inductiva o deductivamente, la probabilidad de encontrar sitios arqueológicos en una zona desconocida (LOCK, 2003). Otra asunción básica es que esas variables están representadas, aunque sea indirectamente, en los mapas e imágenes actuales (WARREN; ASCH, 2000).

El surgimiento de este tipo de análisis está vinculado fundamentalmente a la Gestión de Recursos Culturales (GRC), y su desarrollo se dio más que nada en EEUU y en Canadá. Estos modelos ofrecen la posibilidad de suponer con cierto grado de fiabilidad, la presencia de sitios arqueológicos en zonas donde no se cuenta con ese tipo de información. Estos modelos se presentan muy provechosos para zonas protegidas muy extensas y de difícil prospección, como es el caso de los dos países en cuestión (no hay que olvidar la importancia que estos países dieron al desarrollos de Tecnologías de la Información vinculadas al trabajo con información de tipo territorial, los importantes desarrollos tecnológicos, la confluencia de intereses, etc., aspectos mencionados en los puntos anteriores).

Actualmente las líneas más fuertes de aplicación de modelos predictivos, están vinculados a la gestión del Patrimonio Arqueológico, siendo sus vertientes fundamentales a) evaluación de resultados de prospecciones arqueológicas, b) establecimiento de líneas de investigación prioritarias, c) incorporación de zonas de alto potencial arqueológico al planeamiento territorial (FERNANDEZ CACHO, 2006).

Existen dos tipos de modelos predictivos, los inductivos y los deductivos, aunque generalmente funcionan de forma combinada (FERNANDEZ CACHO, 2006). En los primeros es necesario conocer una parte del territorio de interés, en donde la relación entre la ubicación de los sitios y las variables (que son ponderadas cuantitativamente) sea conocida, y así proyectar la información al resto del territorio, donde se desconoce la ubicación de los sitios (WARREN; ASCH, 2000).

El procedimiento deductivo se realiza en base a información previa, básicamente de tipo histórico o antropológico. El peso de cada variable se establece en función de los datos que aporten estas fuentes (FERNANDEZ CACHO, 2006).

Como señala Fernandez Cacho (2006, pág. 391), la dificultad principal de este tipo de análisis estriba en la necesidad de resumir en un modelo matemático la complejidad del comportamiento humano, y la conjunción de variables medioambientales y culturales que están implicadas en la elección de un lugar para el desarrollo de actividades humanas. Sólo el intento supone una importante aportación metodológica, por cuanto se tiene que realizar un esfuerzo de objetivación, inexistente en muchas investigaciones en las que se realizan prospecciones selectivas sin haber explicitado claramente los criterios de selección considerados.

La crítica más fuerte y generalizada es el determinismo ambiental que suele dominar este tipo de modelos. Y no solo medioambiental, sino que la mayoría de las variables consideradas son de tipo

Otras críticas señalan: a) dificultad de incluir variables culturales y de valorar diacrónicamente las variables, b) la escala de la cartografía medioambiental es muy pequeña para explorar fenómenos culturales de pequeña expresión, c) se ignoran variables importantes en la ubicación de sitios arqueológicos que no sean asentamientos (discriminación funcional de sitios), d) errores en los datos de entrada (por lo general provenientes de trabajos variopintos a lo largo de varios años), e) la definición de sitios como entidades aisladas (CHURCH, et al., 2000; FERNANDEZ CACHO, 2006; EBERT, 2000).

Como vemos, este tipo de análisis presenta un campo de aplicación más bien vinculado a la GRC, pero no deben minimizarse sus aplicaciones en investigación básica, aunque sea investigación metodológica orientada a la GRC. Una consecuencia muy positiva del trabajo con este tipo de modelos es la necesidad de objetivación de las categorías y de las valoraciones, que exige. Pero por otro lado existen otras líneas en las cuales este tipo de modelos pueden ser de gran utilidad, como es el caso de analizar patrones de asentamiento prehistórico en un área determinada y las principales variables medioambientales que resultan determinantes para la localización de los sitios arqueológicos (FERNANDEZ CACHO, 2006).

Las últimas tendencias en SIG están explorando la inlcusión de otro tipo de variables, como es el caso del tiempo y de la percepción. Este es el caso del TimeMapProject (JOHNSON; WILSON, 2003), se define como:

a novel mapping applet which generates complete interactive maps with a few simple lines of html. It provides a way of easily enriching web pages with historical or contemporary information that goes far beyond static jpg map images (http://www.timemap.net/index.php?option=com_content&task=view&id=19&Itemid=166)

La variable percepción se intenta incluir muchas veces a partir de animaciones en 3-D (realidad virtual), mediante las cuales se propone una visión del espacio que simula la percepción de una persona desde la tierra y no desde el aire, en clave cartográfica. También son muy comunes los intentos de incluir la variable temporal dentro de este tipo de aproximaciones de realidades virtuales (WÜST, et al., 2004).

El intento por superar las limitaciones de sus 4 tipos de entidades (puntos, polígonos, líneas y pixeles), se está intentando superar mediante la creación de OO-SIG. Se trata de SI que están orientados a objetos, en los cuales se modelizan los comportamientos posibles de las entidades a partir de abstracciones del mundo real (LOCK, 2003). El caso que se presenta en el capítulo siguiente, va en esta línea. Aunque no se trata exactamente de un SIG y dista enormemente en sus posibilidades analíticas en cuanto a datos espaciales, es un muy buen ejemplo de funcionamiento de un Sistema de Información de base OO, aplicado a arqueología (pero con posibilidades de uso mucho más amplias).