1. INTRODUCCIÓN

Durante las últimas décadas, la arqueología ha sufrido importantes cambios merced a la plena incorporación de esta disciplina en las nuevas tecnologías. La rápida asimilación de los sistemas informáticos, acreditada por la temprana aparición de trabajos y reuniones en este campo (Grandío, 1989), ha hecho que nuestra dis-ciplina se viera de manera pionera fortalecida en sus posibilidades de interpretación. Esta situación, si cabe, ha sido especialmente destacada en lo que al registro espacial de los testimonios arqueológicos se refi ere. Una de las vías que más interés ha despertado en este último caso ha sido la de los Sistemas de Información Geográfi ca (GIS o SIG) aplicados a la arqueología, para algunos SIA (Dantas, 1998).

La implantación dentro de nuestro campo de estas herramientas de investigación, aunque no exenta de los riesgos propios de la simulación informática y la per-cepción exclusivamente determinista de las causas que confi guran los patrones de asentamiento, ha supuesto una verdadera revolución, tanto en el campo de la pre-sentación de los resultados, aspecto que ya los siste-mas de diseño asistido por ordenador habían permitido obtener, como en relación con la propia investigación. Ello ha sido, en gran medida, consecuencia de la crea-ción y aplicación de modelos geográfi cos como vía exploratoria en el conocimiento del comportamiento

de comunidades del pasado. En nuestra disciplina, la incorporación de este tipo de herramientas y modelos se ha visto enormemente facilitada por el desarrollo previo de corrientes de investigación (New Archaeo-logy, o Nueva Arqueología), que careciendo de herra-mientas adecuadas, tenían entre sus muchos objetivos, profundizar en el conocimiento del ámbito espacial de la actividad humana del pasado (Fernández, 1989).

Este trabajo pretende plantear una serie de refl exio-nes, a fecha de hoy, tanto sobre las bases teóricas en las que se asienta la aplicación de los SIG, como en sus posibilidades, especialmente, sus limitaciones. Siendo un campo enormemente técnico, sometido a rápidos avances que imponen cambios drásticos en periodos de tiempo muy breves, sería por nuestra parte preten-cioso tratar de ofrecer una exhaustiva «guía para el buen uso» de estas herramientas, razón por la que tan sólo pretendemos mostrar algunos aspectos concretos en relación con los procesos de integración de datos dentro de los SIG.

Tan importante como conocer los procedimientos y estructura de datos integrados en estas herramientas, es el analizar las posibilidades de aplicación e inter-pretación que se derivan de los mismos, para lo que nos permitiremos presentar brevemente algunas pro-blemáticas concretas, a partir de aplicaciones desarro-lladas por nuestro equipo de investigación dentro del ámbito peninsular.

REALIDAD Y ABSTRACCIÓN: LÍMITES DE LA INTEGRACIÓN DE DATOS EN LOS SIG

JAVIER BAENA PREYSLER

PATRICIA RÍOS MENDOZA

Universidad Autónoma de Madrid

Las tecnologías SIG se han desarrollado dentro de la arqueo-logía con una inesperada rapidez gracias a las bases teóricas de nuestra disciplina. En este artículo presentamos una bre-ve discusión sobre el modo en que los SIG son creados, así como los límites que ello implica. Diferentes ejemplos nos muestran situaciones distintas sobre cómo la realidad está in-tegrada en los sistemas informáticos y los riesgos que esta in-tegración puede conllevar. Otro aspecto del trabajo evalúa en qué medida el paisaje real y el «informático» concuerdan.

GIS technologies have been developed inside Archaeology with an unusual speed due to the theoretical basis of our discipline. In this paper we present some thoughts about the actual implementation of GIS, and the limitations implied by theese tools. Different examples show us situations where reality is integrated into computer systems and the risks this integration may carry on. Another aspect introduced in this paper refers to how computer and real landscapes match or not.

JAVIER BAENA PREYSLER Y PATRICIA RÍOS MENDOZA16

2. LOS SIG APLICADOS A LA ARQUEOLOGÍA: MARCO TEÓRICO

Ya a fi nales de la década de los 80 contábamos con numerosos trabajos de corte geográfi co en los que se analizaba el marco teórico-práctico de estas herramien-tas con el optimismo propio de sus primeros momentos (Burrough, 1986; Goodchild y Gopal, 1989; Maguire et al., 1991, etc.). Resulta lógico que en el campo de la geografía surgieran a partir de entonces numerosos trabajos de aplicación. Más extraño es el que esta proli-feración no tuviera su refl ejo, además de en la arqueo-logía, en otras ciencias como la biología, la ecología, la química, la física, etc. (Allen et al.,1990; Lock y Stan-cic, 1995), ello puede ser resultado de la necesidad que de carácter cientifi sta tiene nuestra disciplina, o bien de la constante búsqueda de alternativas de conocimiento que nuestro limitado campo de trabajo conlleva.

Un aspecto común tratado en las obras generales es el referido a las estructuras básicas que conforman un SIG, y que fundamentalmente, consisten en la in-tegración de bases de datos y los sistemas gestores de bases de datos o DBMS (Espiago y Baena, 1999). Es-tas estructuras manejan datos mediante distintos len-guajes para la descripción y la consulta (DDL y SQL especialmente), que se estructuran siguiendo formatos lógicos, de los que hasta hace algunos años destacaban los vectoriales y los raster.

Estas estructuras de datos merecen que nos deten-gamos algo más en ellas, pues condicionan en gran me-dida la forma en que vamos a presentar y manipular los datos arqueológicos en nuestro sistema. Algunos traba-jos nos aportan una imagen de la estructura en que son entendidos y manipulados los datos y realidades dentro de los SIG (Tschan, 1999). Los dominios de un SIG quedan enmarcados en los siguientes conceptos:

- Modelos de datos, o parte real del mundo a in-tegrar dentro de nuestro sistema. Se trataría, por tanto, de la realidad a la que hacen referencia nuestros datos informáticos.

- Estructura de los datos, o composición y forma en la que los datos son integrados en el SIG.

- Representación de los datos, o forma en la que los datos son representados, y por último,

- Tipología de los datos o relación de las propieda-des de los datos.

Estos conceptos quedan estructurados a lo largo de un proceso en el tiempo que establece como punto de partida:

El mundo real o una parte del mismo, objeto de nuestro in-terés,

⇓→ un proceso de abstracción de esa realidad que se

adapte a,⇓

→ un modelo computacional conceptual que cree,⇓

→ un modelo lógico o empírico de análisis, tratamiento o simple representación de los datos de partida.

Este modelo se ha repetido al menos en dos ocasio-nes, en principio con la aparición de los sistemas CAD y posteriormente con la actual generación de SIG pre-sentes en el mercado. Las dos fases intermedias de abstracción y adaptación a modelos computerizados de la información se realiza a partir de distintos mode-los o estructuras de datos.

El primero de ellos, el modelo raster, se basa en el principio de la reducción teselar. La realidad en este caso se ve reducida mediante simplifi cación de una malla de teselas a un conjunto de valores asignados a dichas celdillas. En este modelo de datos, cualesquiera que sean las dimensiones reales a tratar, siempre se verán sujetas a las limitaciones derivadas de la reso-lución de la celdilla. En cualquier caso, el ajuste a la realidad del modelo computacional no será exacto, máxime cuando las resoluciones de la celdilla no sean muy detalladas.

Este tipo de estructuras resulta muy útil en el caso del tratamiento de datos con alto peso gráfi co (imáge-nes de satélites, fotografías), o para la representación de densidades o gradientes. En nuestro campo, resulta muy poco adecuado para el tratamiento de entidades lineales o puntuales, ya que introduce imprecisión de-bido a la propia morfología cuadrangular del píxel.

El modelo vectorial parte de la defi nición cartesia-na de elementos a partir de sus coordenadas referidas a un sistema de proyección geográfi ca. Los modelos son creados, de esta forma, desde lo más simple a lo más complejo. El modelo de datos se basa en el objeto, o lo que es lo mismo, en que las entidades del mundo real se defi nen por sus propias características espaciales, a partir de criterios de exactitud espacial. Las estruc-turas básicas de este modelo serán, por tanto, puntos, líneas o polilíneas y polígonos.

En estos casos, la idoneidad de aplicación se dirige hacia elementos claramente delimitables en el espacio, como hallazgos aislados, red viaria, superfi cies limita-das o perímetros. No obstante, la realidad arqueológi-ca nos muestra que, salvo entornos microespaciales, resulta extraño el carácter puntual de los datos, y se debería hablar más de entornos o áreas de infl uencia que de entidades de precisión global.

Por otro lado, la inclusión en los actuales paque-tes informáticos (basados inicialmente en estructuras de datos vectoriales)1 de módulos de análisis basados en formatos raster, se realiza con carácter excluyente en la mayor parte de los casos, estableciendo un trata-miento operativo segregado de ambos modelos de da-tos. Esta situación supone para los estudios arqueoló-gicos una seria limitación, dada la enorme variabilidad de realidades a las que nos enfrentamos.

En algunos casos se han propuesto como estructu-ras de datos diferenciados los TIN (Triangular Irregu-lar Network). Realmente, no son más que estructuras derivadas de matrices de puntos con valores altimé-

1. Algunos de estos programas son ArcInfo, Arcview o Micro-station.

REALIDAD Y ABSTRACCIÓN: LÍMITES DE LA INTEGRACIÓN DE DATOS EN LOS SIG 17

tricos y, por tanto, de formatos vectoriales. Han sido diseñadas para la recreación y representación de su-perfi cies.

En los últimos años está imponiéndose lo que se conoce como SIG orientados al objeto o OOGIS (Ob-ject Oriented Geographic Information Systems). Estos programas se caracterizan por estar basados en mode-los abiertos que pueden emplear indistintamente cual-quiera de las estructuras de datos anteriormente descri-tas para la representación del mundo real (u objetos). Ello signifi ca que cualquier entidad arqueológica físi-ca (un hogar, un fragmento cerámico, un muro, etc.) o conceptual (santuario, centro cívico, un basurero, etc.) puede ser defi nida con independencia de los límites que su representación pueda imponer. Para ello, resul-tará esencial partir de la defi nición de los componentes de las entidades, tarea más que compleja en nuestra disciplina, para llegar a la defi nición del conjunto. Así por ejemplo, el objeto «estructura de habitación» po-dría estar defi nido, en según qué periodo, a través de las subclases «huellas de poste», «restos de madera», «piedras», etc. Su apariencia o representación no di-fi ere pues de aquellas en las que el modelo de datos es vectorial o raster (González Pérez, 1999b).

En lo referente al marco teórico en el que nos mo-vemos con los SIG, hemos de tener presente como punto de partida, que nuestra aproximación al pasado a través de los SIG no debería diferenciarse de la que cualquier ciencia humana adoptase en la actualidad. No debemos olvidarnos que tratamos con personas y no con objetos. Por ello, el papel de los datos espacia-les posee un valor que debería interpretarse, a cual-quier escala, en clave antropológica.

3. MARCO DE APLICACIÓN

Por lo general, la aplicación de estas herramientas en nuestra disciplina adolece de un marcado défi cit de base teórica y se limita, con mayor o menor auto-matismo, a la mera aplicación de manera imitativa de procedimientos de análisis del registro arqueológico existente en un área. La necesidad de llevar a cabo un estudio crítico de los resultados, integrados dentro de proyectos que persigan la defi nición y articulación de modelos de comportamiento humano, queda patente en muchos de los trabajos existentes. Aunque no siem-pre es así, los modelos de ocupación de cada grupo humano deberían determinarse a través de un conjunto de factores interrelacionados (factores físicos, econó-micos, sociales, «políticos», religiosos, militares, his-tóricos o de tradición, etc.), sin exclusión de ninguno de ellos. Pero los límites del rigor interpretativo y de la propia conservación del registro arqueológico con fre-cuencia sobreponderan aquellos que son perceptibles en la actualidad (Bermúdez, 2000).

En el caso del estudio del registro espacial, con-tamos con dos problemas añadidos. Por una parte, el peso de este tipo de aplicaciones en el estudio de co-munidades del pasado, acaba buscando una explica-

ción que parte exclusivamente desde los propios datos geográfi cos. Este excesivo determinismo, al que se acaba recurriendo en algunos de los estudios, contami-na la mayor parte de los trabajos de ámbito espacial y provoca con ello reacciones en contra (Gaffney y Van Leusen, 1995), aún cuando en origen pudieran haberse dado situaciones en las que los factores físicos hubie-ran tenido un papel preponderante.

Por otra parte, el análisis desde escalas poco deta-lladas en el que participa un número elevado de sitios arqueológicos (condición indispensable desde un pun-to de vista estadístico), nos obliga a tratar los datos de manera general, huyendo de los detalles y omitiendo con ello aspectos o rasgos que podrían infl uir decisiva-mente en la interpretación del carácter de una ocupa-ción, o en las causas que determinan una distribución particular. Por ejemplo, es frecuente en estos ámbitos de aplicación, el obviar el propio carácter funcional de los asentamientos, considerando de manera igualitaria los patrones de asentamiento de aquellos que, por sus propias características (minas o puestos en relación con el control de vías, o zonas agrícolas), se ven com-prometidos de una manera diferente con el medio en que se enclavan.

Los datos de partida son otro aspecto fundamen-tal. En nuestro caso nos referimos a excavaciones y prospecciones. La calidad del registro en cada uno es variable pero en ninguno menospreciable. Sobre to-dos ellos reside, como factor condicionante en cuanto a la capacidad interpretativa, la calidad de los datos obtenidos (así, podemos obtener datos más relevantes de una buena prospección que de una mala excava-ción), de manera que nuestra capacidad de interpretar el registro guarda con ello una relación directamente proporcional con su calidad. En esta misma línea y siempre dentro de los estudios de ámbito espacial en los que los SIG suelen tener presencia, con frecuencia nos encontramos con situaciones en las que el regis-tro procedente de excavaciones se infravalora y por el contrario, el obtenido a partir de prospecciones se sobrevalora. No debemos olvidar que estos dos regis-tros no son las únicas vías de acceso a datos que po-seemos en nuestro campo (arqueología experimental, etnoarqueología, geoarqueología, o incluso la arqueo-zoología, etc.), susceptibles de ser analizados en una dimensión espacial.

Algo a lo que estamos acostumbrados dentro del mundo de los SIG es a apreciar trabajos que tienen como punto prioritario de interés la propia herramien-ta (sirva como ejemplo alguna de las sesiones de los congresos Computer Applications in Archaeology). Los SIG, en nuestra opinión, son esencialmente re-cursos que nos permiten evaluar desde los aspectos físicos o paleogeográfi cos, el comportamiento de las comunidades del pasado. Debemos por ello, quitarle el sentido «místico-teórico» que algunos pretenden darle. Si fuese así considerada, la apreciación perso-nal del usuario quedaría salvaguardada en la medida en que es fácil comprobar cómo el cuerpo teórico de partida infl uye decisivamente en la forma de contrastar

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las hipótesis y de interpretar los resultados, pero no en la propia herramienta (Bermúdez, 2000).

Por último, las técnicas de análisis espacial deben ser coherentes con las estructuras de comportamiento propias del periodo y contexto a estudiar. Es necesa-rio partir de un planteamiento coherente con los datos arqueológicos obtenidos tanto para analizar datos car-to-geográfi cos actuales, como para poner en práctica modelos de análisis.

4. MARCO EMPÍRICO EN LA APLICACIÓN DE LOS SIG A LA ARQUEOLOGÍA

En la mayor parte de los trabajos se percibe un doble enfoque a la hora de utilizar este tipo de herramientas en el marco de la arqueología.

Por un lado, se observa cómo algunos investigado-res consideran los SIG desde una perspectiva fuerte-mente empírica, analizando sus posibilidades desde un punto de vista práctico. Los SIG se perfi lan así, como una herramienta capaz de gestionar la información y de sondear interactivamente la variable espacial. Se convierte en una herramienta exploratoria capaz de plantear hipótesis y líneas de investigación no analiza-das hasta el momento (aplicaciones SIG prospectivas o intuitivas), y al tiempo descartar otras posibles varia-bles asumidas previamente como explicativas.

Por otro lado, existe un segundo grupo de investi-gadores que ven en los SIG una herramienta generado-ra de modelos de interpretación válidos para el pasado. Los modelos generados vía SIG, para estos autores, requieren un planteamiento previo (lo que podría ser defi nido como SIG creativo o refl exivo).

La materialización de estas dos visiones se limita, en la mayor parte de los casos, a un número concre-to pero variable de aplicaciones. Entre las más des-tacadas cabría señalar (Vermeulen, 2001), teoría y métodos en los SIG, paisaje y simulación, estudios de macroespacio sobre distribuciones de yacimientos o emplazamientos, estudios de microespacio sobre ya-cimientos, prospección y modelos de asentamiento, modelos de gestión del patrimonio o CRM (Cultural Resource Management), génesis y formación de yaci-mientos, etc.

Son muchos los ejemplos concretos que pueden articularse en alguno de estos apartados, aunque la mayor parte de los mismos tienen su campo de apli-cación en casos no tanto peninsulares como europeos. Este hecho tiende a poner de manifi esto una creciente progresión en la aplicación de estas herramientas en el campo de la arqueología (Bermúdez, 2000), así como el todavía relativo retraso que su aplicación tiene en nuestro territorio. Los trabajos relacionados con los aspectos metodológicos quedan bien cubiertos con dos de las obras más destacadas publicadas en los últimos años, nacidas desde ambientes tan diferentes como los de Estados Unidos o Europa. En el primer caso, des-tacar la ya clásica obra editada por Allen, Green y Zu-brow (1990), Interpreting Space: GIS and Archaelogy,

así como su contestación europea en el trabajo editado por Lock y Stancic (1995), Archaeology and Geogra-phical Information Systems: An European Perspective. Ambos trabajos son una buena representación del ca-lado que este tipo de herramientas tienen en nuestro campo. Para el ámbito peninsular, nos gustaría señalar el trabajo de síntesis realizado por Baena, Blasco y Quesada (eds.) (1999), Los SIG y el análisis espacial en arqueología, obra en la que se presentan, mediante ejemplos concretos de nuestro ámbito, algunas de las posibilidades que este tipo de herramientas tienen al ser aplicadas al campo de la arqueología. Siempre se podría realizar una revisión más profunda de los tra-bajos más destacados en cada uno de los campos en obras de síntesis bibliográfi cas (Petrie et al., 1995) o trabajos de investigación (Bermúdez, 2000; Moreno, 2001).

Por nuestra parte, en la actualidad contamos con algunos ejemplos en los que los SIG han sido utiliza-dos para analizar aspectos relacionados con la territo-rialidad de las comunidades del pasado (Baena et al., 1999b; Grau, 2002) o las limitaciones que el registro arqueológico posee en razón de procesos postdeposi-cionales (Planas, 2000; Bauer et al., 2004).

La integración, en cualquier caso, de todas las fuen-tes de información que la arqueología como disciplina proporciona, es una tarea pendiente en nuestro ámbito, ya que hasta su aplicación para el caso de las compara-ciones etnográfi cas tiene algunos ejemplos dentro del ámbito europeo (Novakovic, 2001).

5. PROBLEMAS Y LIMITACIONES EN LA CREACIÓN DE LOS SIG EN ARQUEOLOGÍA

Como ya hemos señalado en distintas ocasiones, el empleo de procedimientos informáticos complejos como los SIG entrañan numerosos riesgos, tanto des-de dentro del propio funcionamiento de estas herra-mientas, como desde su aplicación a la prehistoria o la arqueología.

- Resolución, calidad, coherencia y tipos de datos cartográfi cos.

- Escalas de trabajo.- Formatos. - Software: elección de algoritmos.- Naturaleza de los datos arqueológicos y yuxtapo-

sición del sistema.Los problemas de estas herramientas radican, en

gran medida, en el margen tan amplio de variación o versatilidad de algoritmos y estructuras de informa-ción que manejan. Todo proceso de abstracción de la realidad implica en mayor o menor grado la incorpo-ración de márgenes de error en el tratamiento de la información. En sus inicios, las resoluciones que las plataformas eran capaces de manejar eran muy limi-tadas, razón por la que los resultados obtenidos adole-cían de escasa precisión. En muy poco tiempo, hemos sido testigos del vertiginoso cambio en la capacidad de almacenaje y procesado que tienen los equipos,

REALIDAD Y ABSTRACCIÓN: LÍMITES DE LA INTEGRACIÓN DE DATOS EN LOS SIG 19

hecho que nos hace guardar esperanzas de que en un breve espacio de tiempo se subsanen las limitaciones en el procesamiento, de manera que hoy en día somos capaces de manejar un volumen de información que cada vez más se aproxima al volumen de información contenido en la propia «realidad». En la actualidad, estamos en un momento de convivencia de sistemas, ya que con herramientas cada vez más potentes, ma-nejamos datos obtenidos con procedimientos de cali-dad muy desigual. Por ello, resulta también interesante analizar los propios problemas derivados del funciona-miento interno de los programas (software) que en la actualidad se emplean.

Otro aspecto destacable al analizar las limitaciones de este tipo de herramientas se deriva directamente de su aplicación al campo de la arqueología. En este sentido, ya se ha discutido reiteradamente el posicio-namiento de algunos arqueólogos a la hora de trabajar con estas herramientas –determinismo, versus CRM– (Van Leusen, 1995). Existen, sin embargo, problemas más concretos ligados al empleo de distintas modeli-zaciones al alcance de los SIG.

Un ejemplo general de las limitaciones que este tipo de herramientas tienen en su relación con la reali-dad de partida, ha sido presentado en algunos trabajos (Kvamme, 1990; Robinson y Zubrow, 1999). Como ejemplo recogemos los apuntados por estos últimos autores:

5.1. RESOLUCIÓN, CALIDAD, COHERENCIA Y TIPOS DE DATOS CARTOGRÁFICOS

Uno de los datos que más puede infl uir en la calidad del proceso de integración de la información es la re-solución de los datos tanto cartográfi cos como arqueo-lógicos. En el primer caso, la escasa precisión de un modelo digital del terreno (MDT), incide en cadena sobre el resto de análisis realizados a partir del mis-mo, debiendo, como mínimo, aceptarse una resolución para los modelos realizados mucho menor que la de partida. El proceso de recreación de un modelo real, como es el caso de los MDT, debería ajustarse en su toma de datos al teorema de muestreo de Shannon

(Nyquist Limit), que establece que una referencia debe ser muestreada con al menos una frecuencia dos veces superior a la propia precisión del dato. De esta forma se garantiza la fi delidad del modelo y la recogida de todos los detalles.

5.2. ESCALAS DE TRABAJO

A partir de estos principios, la decisión de establecer unos márgenes de resolución concretos debe tener en consideración otros principios: primero, la escala de representación y de análisis, de manera que para una escala de carácter general precisiones muy detalladas pueden ser contraproducentes (como mínimo a escala de representación). Segundo, la determinación para cada caso concreto, del carácter esencial o superfl uo del dato geográfi co (algo que queda de manifi esto en la recreación de modelos digitales del terreno para su-perfi cies llanas a partir de mallas altimétricas de alta resolución).

5.3. FORMATOS

La difi cultad para reconstruir superfi cies o distribucio-nes a partir de polígonos o grids depende, como he-mos visto, de la resolución de los datos de partida. No obstante, el empleo de distintas estructuras de datos afecta sensiblemente a las mismas, al resultado de la recreación del modelo. Baste comparar el resultado de un modelo digital elaborado sobre un mismo espacio de terreno, en un caso a partir de una malla regular de puntos (grids), en otro a partir de datos altimétricos procedentes de curvas de nivel (Fig. 1).

5.4. SELECCIÓN DE ALGORITMOS

Los distintos algoritmos y procedimientos de interpo-lación de las superfi cies, trabajan de forma distinta a según qué resoluciones. Así por ejemplo, las quintic o triangulated quintic, parecen ofrecer unos márgenes de error menores en el proceso de recreación de mo-

Figura 1. A. Curvas y puntos altimétricos del ejemplo estudiado. B. Modelo digital de terreno elaborado a partir de una malla regular de puntos (Grid). C. Modelo digital de terreno elaborado a partir de datos altimétricos procedentes de curvas de nivel.

A B C

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delos digitales del terreno (Robinson y Zubrow, 1999). Recordemos, no obstante, que aunque los algoritmos presentan limitaciones, obviamente sólo serán capaces de trabajar con los datos previamente obtenidos en el campo (Fig. 2).

5.5. NATURALEZA DE LOS DATOS ARQUEOLÓGICOS Y YUXTAPOSICIÓN DEL SISTEMA

Uno de los más destacados se centra en la defi nición del espacio arqueológico (yacimiento) y su traslación al modelo SIG. Su consideración es fundamental de cara a análisis posteriores, tales como la captación de recursos o la generación de espacios visibles. En este sentido, cabe preguntarse cuál es la solución ante pro-blemas en los que resulta difícil, para los propios ar-queólogos, llegar a la delimitación de los yacimientos cuando existe continuidad en la presencia de artefac-tos sobre la superfi cie (Lock et al., 1999).

La diferente consideración de los datos de pros-pección y excavación está en la raíz de la incapacidad para establecer los límites reales del yacimiento y, por tanto, del espacio que es susceptible de ser empleado tanto a escala de representación, como para la genera-ción de distintos modelos. Está claro que el empleo de simples factores de densidad de artefactos para esta-blecer la defi nición del yacimiento, no es más que una aproximación, que en muchos casos puede dar lugar a errores en la defi nición de los mismos (Gillings y Sbonias, 1999; Planas, 2000).

Aspectos como la diacronía, la diferente funcio-nalidad del espacio o los procesos postdeposicionales pueden alterar una imagen, que desde la superfi cie queda con mucha frecuencia limitada o enmascarada.

En el fondo, lo que nos podríamos cuestionar es la verdadera signifi cación de la muestra arqueológica, en la medida en que resulta ser muchas veces una parte insignifi cante del registro real. Trabajar, por tanto, con una cascada de muestreos no facilita nuestra capaci-dad de interpretar las conductas del pasado.

Sin embargo, queremos huir de posiciones catas-trofi stas que rechazan por estas razones el empleo de una importante parte del registro arqueológico, como son los datos de prospección. Esta refl exión tan sólo debe hacernos pensar en la necesidad de contrastar con más intensidad la calidad de la información em-pleada (excavaciones, sondeos y, sobre todo, el estudio de los procesos de creación del registro arqueológico, cualquiera que sea su naturaleza.

En el campo de la gestión, el objetivo de integrar con fi delidad los datos parece más asequible, si bien existe una gran multiplicidad de formas y escalas en las que tiene lugar (Dantas, 1998; Martins y Dantas, 2000). Como es obvio, gran parte de los problemas que se derivan de estos objetivos vienen de la mano de la falta de estandarización de los datos cartográ-fi cos y arqueológicos. Así, por ejemplo, la coyuntura política europea se ve sometida a una doble dinámica. Por una parte, los procesos de integración fomentan la creación de estándares a todas las escalas. Por el contrario, el propio reconocimiento de competencias en ámbitos locales difi culta enormemente el estudio de un pasado en el que los límites, como hoy son enten-didos, no existían. Una solución planteada está en el propio concepto de metadato o datos sobre los datos. La implantación de sistemas de gestión de metadatos permitirá el acceso a los distintos SIG de ámbito local manteniendo las particularidades de cada uno. Este sistema tiene pocas opciones mientras algunos ám-

Figura 2. A. Resultado del proceso de generación de un MDT de mallas de polígonos distintas, variando la resolución, y dejando constante el resto de variables (Robinson y Zubrow, 1999). B. Resultado del proceso de generación de un MDT de 5 mallas de polí-

gonos distintas, variando el tipo de algoritmo con que se generan, y dejando constante el resto de variables (Robinson y Zubrow, 1999).

A B

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bitos locales o comunidades mantengan una política altamente restrictiva en el acceso a los datos arqueoló-gicos, en nombre de una mal entendida conservación del patrimonio. Mucho nos tememos que las reticen-cias podrían venir justifi cadas por la pérdida de control que estos sistemas globales implicarían, así como un mayor control de la calidad de trabajo realizado por las administraciones.

6. LA EXPLOTACIÓN DEL SISTEMA

Con un mayor o menor control en la integración de los datos, lo cierto es que en la actualidad contamos con numerosos diseños de SIG aplicados tanto a la gestión como a la investigación. En el segundo grupo, la mayor parte de las aplicaciones cumplen el objetivo mínimo de tratar de reconstruir el comportamiento humano del pasado, mediante el reconocimiento de los modelos de selección, ocupación y explotación del territorio. Para ello contamos con un número siempre limitado de funciones o herramientas que vienen defi nidas, bien por el software comercial que utilicemos, o bien por la efi cacia de los algoritmos existentes. En este sentido, hay que reconocer que se produce una adaptación de los procedimientos de análisis a las prestaciones ofer-tadas por las herramientas, en la aplicación de los SIG a la arqueología; hacemos lo que podemos y no lo que queremos.

Así pues, un investigador lo que hace es realizar un proceso de adaptación de sus necesidades científi cas a las opciones ofertadas, de manera que, ante la lógica falta de formación informática de los investigadores, se percibe un empleo recurrente de los mismos proce-dimientos de análisis en el estudio del comportamien-to del pasado. Algunos de los que todos conocemos son en el cálculo y análisis de las rutas óptimas, los análisis de proximidad o los estudios de visibilidad e intervisibilidad, entre otros.

El estudio de las rutas óptimas, a partir de modelos y superfi cies de costes defi nidas por el usuario, analiza y calcula el esfuerzo generado en el desplazamiento entre dos puntos diferenciados dentro del área de es-tudio. Para la defi nición de esas superfi cies de costo, se emplean fundamentalmente los valores altimétricos dejando de lado aspectos como las características del terreno, la vegetación o el paso de cauces, entre otros aspectos. En general, los análisis suelen carecer tanto de contrastación experimental en cuanto a los despla-zamientos, como de estudios en profundidad sobre la coetaneidad y relación posible entre los puntos de par-tida y destino (yacimientos, afl oramientos, etc.). Un ejemplo de este tipo de análisis fue desarrollado para el acueducto de Cádiz (Roldán et al., 1999; Baena et al., 1998). En este caso, en el análisis se empleó como criterio básico la topografía del MDT entre los puntos conocidos del trazado. Estos costes fueron recalcula-dos en función del tipo de desplazamiento realizado computándose de manera diferenciada los cambios en la trayectoria sobre el plano horizontal (alejamien-

to del recorrido recto) y los realizados en el vertical (cambios de pendiente). El modelo fi nal así calculado difería radicalmente del generado mediante la acep-tación de las opciones por defecto, aspecto que inci-de una vez más en los riesgos que el manejo de estas herramientas conllevan. Su aplicación en la interpre-tación de procesos postdeposicionales (Planas, 2000; Zamora, 2004; Conde y Baena, e.p.) ligados al registro arqueológico ha sido de excepcional ayuda.

Del mismo modo, podríamos plantearnos muchas preguntas en relación con aspectos tan concretos como la visibilidad y sus implicaciones «funciona-les» (Grau, 2002). ¿Qué sentido adquiere controlar el espacio visualmente? Como respuestas podemos plantear la defensa del territorio y del asentamiento, el control de la actividad alrededor del yacimiento, en zonas alejadas, el control del acceso de otros gru-pos o personas a un espacio concreto (minas, pasos de ganado, rutas de comercio, etc.), como sistema de comunicación, o incluso como respuesta a criterios estéticos o religiosos. A estas alturas nadie duda de la importancia que en las comunidades primitivas ten-dría el control visual del espacio y los recursos que en él se enclavan. En general, la mayor parte de los análisis de visibilidad se dirigen al estudio de visibi-lidades e intervisibilidades, líneas de visibilidad, vi-sibilidad acumulada, etc., que se generan con enorme facilidad en distintos paquetes informáticos, dejan-do de lado en la mayor parte de los casos la propia apreciación paisajística como aspecto considerado en el pasado por los grupos humanos (Llobera, 2003). Los problemas más comunes implícitos en este tipo de análisis radican tanto en la naturaleza y detalle de los modelos digitales del terreno a partir de los cua-les se elaboran, pasando por problemas relacionados con variaciones existentes entre el paisaje-topografía actual (base por lo general de los modelos sobre los que se calcula la visibilidad) y el existente en ori-gen, como en las propias condiciones de visibilidad existentes en un espacio y un momento concretos (Zamora, 2004). En este punto resulta enormemen-te importante valorar los condicionantes derivados de una formación vegetal distinta (por tanto, insisti-mos, de un paisaje diferente) a la que en la actualidad existe (Tilley, 1994; Gillings y Wheatley, 2001), que condicionaría de manera importante las posibilidades de visión desde determinados puntos. Igualmente, la comprobación actual de los cálculos de visibilidad generados por los sistemas resultan con frecuencia complejos dada la modifi cación paisajística que, por ejemplo, han sufrido los entornos urbanos. Nos en-frentamos también a variables que determinan cam-bios en función de los límites a partir de los cuales se calcula la visibilidad (posibilidades de movilidad del observador), así como las variaciones en las condi-ciones de visibilidad desde un punto en ciclos diarios e interanuales.

Sólo en escasos programas informáticos se tiene en cuenta el llamado factor Idrisi. Este principio esta-blece que para áreas superiores a 10 km. la curvatura

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terrestre puede infl uir decisivamente en los resultados (Beex, 2003). Dependerá, una vez más, de la escala de trabajo, el que debamos o no considerar variaciones de esta índole.

En algunas ocasiones los SIG han sido utilizados con éxito mediante el empleo de sus funciones bási-cas. Así, los SIG han acreditado ser excelentes herra-mientas de desagregación y organización del registro arqueológico (Fig. 3), tal y como mostramos en el es-tudio de la necrópolis de El Cigarralejo (Quesada et al., 1999) o, para el caso de yacimientos con excelen-tes grados de conservación, el estudio del yacimien-to de Akrotiri en la isla de Thera, Grecia (Bermúdez, 2000).

Del mismo modo, los algoritmos empleados en la georreferenciación de los datos cartográfi cos nos han permitido aproximarnos a la localización de un regis-tro arqueológico antiguo, mediante el solapamiento de series cartográfi cas y cartogramas antiguos (Baena et al., 2002)

Otro aspecto importante en la explotación de los sistemas es el relacionado con la ausencia de datos. Explicar las razones, no sólo geomorfológicas o geo-lógicas, que determinan la ausencia de ocupaciones en algunos emplazamientos, más aún si consideramos que estos espacios conservan condiciones que los ha-rían adecuados para su ocupación (modelos predicti-vos). Superados los límites del yacimiento a través de lo que se ha dado en llamar Off-site Archaeology, es el momento de investigar, a través de sistemas inte-grales de información, las razones que determinan la ausencia de testimonios en lugares que a priori reúnen condiciones para su ocupación, máxime si en otros pe-riodos están siendo sometidos a un poblamiento más intenso.

Estos procedimientos, que nos permiten un juego limitado a la hora de buscar las causas que determinan el comportamiento humano, resultan extremadamente peligrosos. La aplicación de distintos modelos de aná-lisis de validez para el pasado, supone el mayor grado de abstracción al que el empleo de estas herramientas nos lleva. Producen resultados difícilmente contras-tables y de fácil asunción que a su vez dan paso de manera continua a nuevas generaciones de modelos elaborados a partir de los previos.

7. TENDENCIAS EN LA INTEGRACIÓN DE LA REALIDAD

Desde un punto de vista estructural, o de interface, parece que los SIG deberían dirigirse hacia una ma-yor simplifi cación en el manejo de los programas, ampliando al máximo sus prestaciones analíticas. En algunos casos la concepción de software modular es una realidad en muchos paquetes comerciales, en gran medida como resultado de intereses comercia-les.

Por otra parte sería necesaria la creación de sis-temas integrados de información capaces de dar res-puesta a los problemas metodológicos enormemen-te variados que implica un proceso de excavación (Bermúdez, 2000; Carmo, 2001). En nuestro campo, existen distintas líneas hacia las que los nuevos de-sarrollos y aplicaciones de los SIG deberían enca-minarse.

Uno de los aspectos en los que la arqueología más interés tiene a la hora de interactuar con herramientas SIG, es la capacidad de integrar la dimensión temporal mediante recursos o algoritmos que analicen, interpre-

A B

Figura 3A. Necrópolis de El Cigarralero, segundo cuarto s. IV a. C, representación del sexo en color (Quesada et al., 1999).Figura 3B. Necrópolis de El Cigarralero, segundo cuarto s. IV a. C, representación de tumbas según el sexo (en colores) y la riqueza

de los ajuares (en altura). (Quesada et al., 1999).

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ten y reelaboren la información existente a lo largo de secuencias temporales, TGIS (Time Geographic Infor-mation Systems). Por el momento, sólo resulta posible manejar la variable temporal mediante el empleo, más o menos integrado, de capas o layers bidimensionales, o bien mediante el uso de consultas a bases de datos arqueológicos que manejen, entre sus variables, la cro-nología (Castleford, 1991; Daly y Lock, 1999; John-son, 1999).

Una apuesta distinta, pero al mismo tiempo rela-cionada, es la derivada de los modelos 3D mediante la «voxelización», que cada vez más programas in-corporan como vía de representación y análisis (Fig. 4). Este concepto alude a la creación de píxeles vo-lumétricos (Lin y Mark, 1991) en los que queda de-fi nida una tercera dimensión, la altura de la celdilla, considerada como la variable altimétrica, temporal, o de cualquier otro tipo. Igualmente se han dado casos en los que la variable temporal se defi ne a partir de series de bidimensionales estructuradas a lo largo de un tercer eje que sería el que representaría la tercera dimensión (Daly y Lock, 1999), aunque esta segun-da alternativa no deja de ser un «falso» SIG 3D. En algún caso, se ha señalado la importancia que la inte-gración y explotación de las posibilidades de los SIG 3D reales tienen en el campo de la arqueología. Un ejemplo concreto es el propuesto para el registro de la secuencia sedimentaria de un yacimiento (Harris y Lock, 1996). Si tenemos en consideración la variable temporal implícita en la propia secuencia sedimenta-ria, tendremos que aceptar que la aplicación de estos sistemas a las estratigrafías, no deja de establecer una referencia temporal. Programas como Earthvision, Voxel Analyst o Rockworks, son una realidad que, partiendo de campos ajenos a la arqueología, han sido retraducidos con éxito por distintos equipos de investigación (ver Barceló et al. en este volumen). Una vez más, el problema básico reside en la propia arqueología y en la forma en que son considerados, desde un punto de vista temporal, los niveles de una ocupación.

Más compleja resulta la creación de verdaderos sistemas de información geográfi ca tridimensional en marcos de trabajo microespacial. En concreto, uno de

los problemas de más difícil solución a los que nos enfrentamos es la integración en sistemas de infor-mación en cuevas o abrigos, en la que dos problemas arqueológicos con base tridimensional distintos se aú-nan (Nigro et al., 2001).

Por una parte, las densas secuencias de cuevas re-quieren soluciones SIG 3D semejantes a las comen-tadas anteriormente. Pero además, la integración en asociación a secuencias estratigráfi cas de superposi-ciones pictóricas dentro de las paredes de esas cuevas, resulta por el momento un objetivo no abarcable desde software comercial SIG.

Sin duda alguna, la representación de escenarios virtuales es uno de los campos en los que los SIG más han avanzado en los últimos años. Estos sistemas, por el momento considerados como parientes cercanos de los SIG, nos permiten un acercamiento a la realidad desde un elevado grado de abstracción (Barceló et al., 2000).

El procedimiento más sencillo y próximo a los SIG por el cual se genera un fotograma virtual parte de los siguientes pasos:

a) Obtención y georreferenciación de una imagen espacial (por ejemplo una ortofoto digital).

b) Obtención y depuración de datos hipsométri-cos.

c) Generación de un modelo digital del terreno.d) Solapamiento y modelización de ambas capas.En cuanto a la reconstrucción de escenarios, los

procedimientos que actualmente se vienen manejando pueden agruparse en tres categorías (Apletton et al., 2002):

Solapamiento de imágenes (image draping), realizada cuando se produce una superposición de imagen/es sobre un MDT.

Representaciones fotorrealistas (Photorealistic Rendering), cuando lo que se realiza es un proceso de rediseño o recodifi cación de los modelos digitales del terreno mediante texturas, fi ltros o vegetaciones.

Reconstrucciones virtuales (Virtual Worlds), que implican la generación de escenarios virtuales en las que la interacción con el usuario tiene cabida.

En la actualidad, contamos con distintos programas de modelización virtual vinculados a SIG, si bien to-

Figura 4. A. Interfaces comerciales de SIG 3D (http://www.earthviewer.com). B. Interfaces comerciales de SIG 3D (http://www.rockware.com). C. Interfaces comerciales de SIG 3D (http://www.rockware.com).

A B C

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davía no se ha materializado la integración de la tri-dimensionalidad en los mismos2. Sí se han realizado avances en la creación de formatos exportables a pro-gramas de modelización virtual (por ejemplo, forma-tos VRML). No obstante, esta emigración implica la

2. Algunos de los programas que actualmente desarrollan este tipo de visualización son: 3DS Max [formerly 3D Studio Max] (Discreet), http://www2.discreet.com/products/ArcView 3D Analyst (ESRI), http://www.esri.com/software/arcview/extensions/3dext.htmlBryce (Corel), http://www.newgraphics.corel.com/products/bryce4.htmlBlueberry3D, http://www.bluebery3d.com/Cosmo Player (CAI), http://www.cai.com/cosmo/EarthViewer 3D http://www.earthviewer.com/GenesisII (Geomantics), http://www.geomantics.com/software.htmlGeoVRML (Web3D Consortium), http://www.geovrml.org/Imagine (ERDAS), http://www.erdas.com/products/product.htmlLandscape Explorer 2000 (Geomantics), http://www.geomantics.com/le2000.htmLParser (Laurens Lapre) http://www.xs4all.nl/~ljlapre/lparser.htmMapInfo (MapInfo Corp.), http://www.mapinfo.com/MultiGen-Paradigm, http://www.multigen.com/Pavan (Infotech Enterprises Europe), http://www.pavan.co.uk/SiteBuilder 3D (MultiGen-Paradigm), http://www.sitebuilder3d.com/Terragen (Planetside), http://www.planetside.co.uk/VirtualGIS (ERDAS), http://www.erdas.com/products/imagine_virtualgis.htmlVRML (Web3D Consortium), http://www.vrml.org/Voxel-Analyst, Rockworks, http://www.rockware.com/World Builder (AnimaTek), http://www.digi-element.com/World Construction Set (3DNature), http://www.3DNature.com/

conversión de los datos desde un verdadero sistema de información a un sistema de representación, con la pérdida de información que esto supone.

Una opción intermedia es la representada por aque-llos proyectos en los que los SIG integran modelos vir-tuales a través de las propias bases de datos asociadas a los elementos gráfi cos. Un ejemplo interesante, que en parte mitiga las limitaciones propias de los SIG actuales, es la integración dentro de SIG de archivos Quicktime (Meister y Asmus, 2003), o bien la fusión de realidad y virtualidad. Integración de arquitecturas virtuales dentro de paisajes geográfi cos reales (combi-nación de realidad y abstracción).

Cuando hablamos de SIG nuestros objetivos son los mismos, la capacidad de manipular de manera in-teligente datos de carácter tridimensional, y no sólo conformarnos con representarlos o animarlos. Que-remos poder establecer relaciones entre los elemen-tos contenidos en un espacio tridimensional, bien sea como representación temporal, bien volumétrica o bien cinética (análisis de la variación de la distancia entre los puntos que conforman una forma o volu-men).

La capacidad que tenemos hoy en día de poder reconocer el paisaje del pasado en toda su dimensión pasa por el desarrollo de modelos lo más fi eles posi-bles a la realidad pretérita. Ello nos obliga a poner en práctica disciplinas y análisis muy diversos que valo-ren y analicen el grado de variación paisajística sufrida por un espacio concreto a lo largo del tiempo (Moreno, 2001).

Los datos que manejamos en la actualidad, así como los modelos de recreación de esos datos median-te procesos informáticos, permiten aproximaciones y reconstrucciones muy razonables si atendemos a los resultados obtenidos.

Un ejemplo que desarrollamos en la actualidad para el yacimiento musteriense de la cueva de El Es-

Figura 5. A. Paisaje real de la vista exterior desde la boca de la Cueva del Esquilleu (Cantabria). B. Paisaje digital de la vista exterior desde la boca de la Cueva del Esquilleu (Cantabria) a través del empleo de series altimétricas de alta resolución (mallas de 25 x 25 m)

procedentes de los servicios cartográfi cos ofi ciales (punto del observador de coordenadas x: 371515; y: 4787985; z: 427).

A B

REALIDAD Y ABSTRACCIÓN: LÍMITES DE LA INTEGRACIÓN DE DATOS EN LOS SIG 25

quilleu3 pretende analizar hasta qué punto existe fi de-lidad entre el paisaje real y el paisaje digital generado a partir de la integración de los datos en un SIG. Para ello decidimos generar una serie de modelos digita-les del escenario en el que se enmarca el yacimiento a partir de series altimétricas de media resolución (ma-llas de puntos con cota cada 25 x 25 m) procedentes de los Servicios Cartográfi cos Nacionales4. Los datos, una vez integrados mediante procesos de conversión, son empleados en estado bruto para la generación de series de MDT mediante el empleo de módulos de ma-nipulación de datos tridimensionales en ARCGIS 8.2 (módulo ArcScene). Una vez creados, mediante la se-lección de las coordenadas de la cueva como punto de observación, nos permiten generar una serie de imáge-nes digitales que pueden a su vez, ser comparadas con el paisaje real observado desde el propio yacimiento.

En la fi gura 5 presentamos algunos de los resulta-dos obtenidos para la vista exterior de la boca (orienta-ción este), que ponen de manifi esto claramente, el gra-do de fi delidad que modelos de datos de distribución comercial proporcionan al estudio del paisaje arqueo-lógico. A diferencia de la imagen estática que la visión desde el sitio arqueológico nos proporciona, estos sis-temas nos permiten iniciar un proceso de navegación virtual que multiplica las posibilidades de percepción paisajística dentro del propio sistema, como por ejem-plo, el marco de la cueva desde los puntos vistos desde ésta.

8. CONCLUSIÓN

Los puntos débiles que existen a lo largo del proceso de creación de un SIG aplicado a la arqueología po-drían resumirse en los siguientes puntos:

Primero, la calidad de los datos geográfi cos y cartográfi cos que manejamos, ya que en numerosas ocasiones combinamos series de naturaleza muy dife-renciada (en especial, si partimos de datos exclusiva-mente arqueológicos). Además, las aplicaciones desa-rrolladas suelen carecer de un control del proceso de integración de los datos en el sistema.

El software empleado es, con frecuencia, una fuen-te inagotable de imprecisiones y de errores por razo-nes tan diversas como la escasa formación de los ar-queólogos en su conocimiento y manejo, o las propias limitaciones de los algoritmos en que se basan. Ello nos obliga a adaptar nuestro campo de análisis a las opciones que el software nos ofrece.

A pesar de ello, es la calidad de nuestros datos la que genera un mayor grado de imprecisión en los re-sultados. La indefi nición de las entidades arqueológi-

3. Proyecto fi nanciado por la Diputación de Cantabria con el título «Las estrategias de producción lítica durante el paleo-lítico inferior y medio en el centro de la región cantábrica»

4. Se han empleado las series: MTN 25 Modelo Digital Terreno – 56-4, 56-2, 32-4, proporcionadas por el Centro Nacional de Información Geográfi ca, Ministerio de Fomento, Madrid.

cas, la inadecuada integración de las mismas dentro del sistema o la falta de bases teóricas en las que basar la formulación de hipótesis a contrastar con este tipo de herramientas, nos lleva con frecuencia a desvirtuar el verdadero valor que la aplicación de los SIG nos ofrece. Con frecuencia nos limitamos a repetir pro-cedimientos sobre áreas de estudio distintas, cuando no a mostrar resultados gráfi cos (Barceló y Pallares, 1996).

Los SIG poseen un enorme valor como herra-mientas destinadas a la construcción y selección de hipótesis, a la evaluación del peso que juegan aspec-tos geográfi cos y paisajísticos y, por supuesto, como vehículos para la organización y gestión de los datos arqueológicos. La integración con los SIG de otras tecnologías nos permite hoy en día contar con excelen-tes herramientas de emulación que, cada vez con más precisión y riesgo al mismo tiempo nos acerquen, a la mesa del despacho o el laboratorio, modelos próximos a la realidad.

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