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Localizando cimientos de un pasado no tan lejano

Encuesta Noggin® GPR en una fábrica de ladrillos de finales del siglo XIX

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uando pensamos en arqueología, solemos pensar en buscar artefactos de civilizaciones antiguas en tierras lejanas, pero la realidad es que muchos proyectos arqueológicos implican buscar objetos cercanos de un pasado no tan lejano. El siguiente estudio de caso de Noggin® del Dr. Jarrod Burks de Ohio Valley Archeology, Inc. es un gran ejemplo de redescubrimiento de la historia local reciente. Los estudiantes de una universidad local realizaron una encuesta de radar de penetración de tierra (GPR) para localizar los cimientos enterrados de una empresa de ladrillos abandonada.

RETOS

Nelsonville, Ohio, es una pequeña comunidad de los Apalaches en el sureste de Ohio en el río Hocking. La región es conocida por sus hermosas colinas boscosas y huecos y sus gruesas capas de arcilla enterradas depositadas al final de la última edad de hielo. A finales del siglo XIX, era uno de los centros de fabricación de ladrillos más famosos de la región, y Nelsonville Brick Company producía millones de ladrillos por año utilizando docenas de hornos circulares grandes.

En 1937, la Nelsonville Brick Company se retiró y el sitio finalmente fue abandonado. Hoy en día, algunos de los hornos de ladrillos circulares y las chimeneas cuadradas todavía están en un parque al lado de la carretera (Figura 1), pero la mayoría de los hornos han sido derribados y su ubicación exacta ya no es evidente en la superficie.

Encuesta Noggin GPR en una fábrica de ladrillos de finales del siglo XIX
Figura 1
Estudiantes de Hocking College con el sistema Noggin® 500 GPR en el sitio de Nelsonville Brick Company. Algunos de los hornos de ladrillos y las chimeneas aún están en pie, pero la mayoría han sido demolidos.

Nelsonville también alberga el Hocking College, que tenía un programa de formación de técnicos en arqueología; era uno de los pocos en los EE. UU. En dos ocasiones, el Dr. Jarrod Burks ha impartido un curso corto sobre el uso de la geofísica en arqueología a los estudiantes de Hocking.

Durante uno de estos cursos cortos, la clase visitó el parque al lado de la carretera en Nelsonville Brick Company y los estudiantes realizaron una encuesta de GPR en tres áreas cercanas a los hornos sobrevivientes. Antes de la encuesta se desconocía la ubicación de los hornos adicionales.

Solución

Los estudiantes colocaron cuadrículas de encuestas GPR en las áreas más abiertas y de fácil acceso.

En un enérgico día de finales de invierno con una capa de nieve en el suelo, los estudiantes recolectaron tres cuadrículas GPR usando un sensor y software Noggin® 500 SmartCart®. La cuadrícula 1 es la más grande, 37 × 20 metros, mientras que las cuadrículas 2 y 3 tienen aproximadamente 20 × 20 metros cada una. Todas las cuadrículas se recogieron con líneas en la dirección Y, espaciadas 0.5 metros. Se recolectaron muestras de GPR, llamadas trazas, cada 2.5 centímetros a lo largo de cada línea de levantamiento (41 por metro), por lo que, con una distancia total de línea de aproximadamente 3000 metros para las 3 cuadrículas, se recolectaron más de 110,000 trazas individuales en el área.

La encuesta no tomó mucho tiempo y los estudiantes tuvieron pocos problemas para ejecutar la unidad GPR (excepto por faltar un par de líneas en la Cuadrícula 3: ¡los estudiantes son estudiantes!). Durante el estudio, quedó claro a partir de las imágenes que vimos en el registrador de video digital (DVL) que la profundidad de penetración era de más de 2 metros y que había algunas características y capas muy reflectantes debajo de la superficie en el sitio de Nelsonville Brick Company (Figura 2) .

Datos de la encuesta GPR
Figura 2
La línea GPR Y2a de la cuadrícula 1 muestra una penetración más profunda y reflejos más fuertes de las posiciones 8 a 16
metros. Esta área resulta ser un horno demolido que aparece como una característica circular en los cortes de profundidad del GPR.

Resultados

Después de la encuesta, de vuelta en el laboratorio de computación, la clase usó el módulo SliceView del Software EKKO_Project ™ para procesar rápidamente los datos y crear una serie de cortes de amplitud a varias profundidades. Para sorpresa de todos, los datos de GPR contenían los cimientos de hornos aplanados.

Al observar los cortes de profundidad de las tres rejillas, quedó claro que habíamos localizado varios grupos de hornos circulares diferentes. En la Cuadrícula 1 (Figura 3), una chimenea parece estar conectada a varios hornos mediante un túnel subterráneo. En la cuadrícula 2, la clase ubicó porciones de tres hornos y en la cuadrícula 3, que recientemente se había graduado para mejorar el drenaje de la carretera, el grupo aún pudo detectar grandes rasgos circulares en profundidad (Figura 4).

Contenido de agua gravimétrico derivado del secado de astillas de madera representado frente a la permitividad dieléctrica GPR
Figura 3
El corte de profundidad de la cuadrícula 1 a 1.2 metros de profundidad muestra características circulares interpretadas como los cimientos de los hornos. Los hornos parecen estar conectados, probablemente a una sola chimenea.

Al recopilar la posición GPS en una esquina de cada cuadrícula, las posiciones globales de las cuadrículas se agregaron en el posprocesamiento; esto permitió que los cortes de profundidad de las tres cuadrículas se mostraran en sus posiciones correctas en Google Earth ™ (Figura 4).

Cortes de profundidad de las cuadrículas 1, 2 y 3 mostrados en Google Earth ™.
Figura 4:
Cortes de profundidad de las cuadrículas 1, 2 y 3 mostrados en Google Earth ™. Las latitudes y longitudes de las esquinas de las cuadrículas se midieron usando GPS y se agregaron a las cuadrículas en el posprocesamiento usando el software EKKO_Project ™.

Dado que las encuestas GPR son conjuntos de datos tridimensionales, es difícil apreciar todas las características que encontramos en los datos al observar solo un segmento de profundidad, como en la Figura 3. Al observar una secuencia de segmentos, es más evidente que hay diferentes tipos de características presentes a diferentes profundidades (Figura 5). Por ejemplo, los cimientos del horno no se hacen evidentes hasta aproximadamente 50–80 cm por debajo de la superficie. Algunas de las características menos profundas incluyen lo que probablemente sean caminos de entrada y pasillos hechos de ladrillo (consulte la sección de 31–32 cm en la cuadrícula 1 (Figura 5), ​​por ejemplo).

No hace falta decir que el sitio de Nelsonville Brick Company fue un escenario ideal para demostrar a los estudiantes la utilidad de los instrumentos de levantamiento geofísico para identificar restos estructurales del subsuelo. Sin mapas precisos vinculados a puntos conocidos en la superficie, es imposible saber qué está presente debajo de la superficie en este sitio sin realizar excavaciones destructivas y costosas. Los antiguos sitios industriales son algunos de los mejores lugares para usar GPR porque hay muchos objetivos difíciles de detectar. Además, debido a que GPR produce conjuntos de datos 3D que se pueden examinar a diferentes profundidades, permite a la clase, hasta cierto punto, separar las secuencias, a menudo complejas, de construcción y demolición antes de que se voltee siquiera una pala de tierra.

Nueve cortes de profundidad de GPR de la cuadrícula 1 que muestran diferentes características a diferentes profundidades.
Figura 5
Nueve cortes de profundidad de GPR de la cuadrícula 1 que muestran diferentes características a diferentes profundidades. (cmbs = cm debajo de la superficie)

Descargue el caso de estudio: GPR para localizar cimientos de un pasado no tan lejano

Más información sobre Noggin® GPR

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