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Akros, Revista de Patrimonio, nº 16, 2019

RESTAURACIÓNY REHABILITACIÓN

RESTAURACIÓN Y REHABILITACIÓN

El desarrollo tecnológico ha permitido que las técnicasgeofísicas puedan ser cada vez de mayor aplicación enarqueología. Si bien hay que considerarlas como técnicasno destructivas, la variación espacial de un rango de pro-piedades físicas del suelo puede ser representativa de lacomposición del sustrato arqueológico en cuestión. Aunque se ha realizado un esfuerzo innovador en nue-

vos equipos geofísicos en especial, conciliando las explo-

raciones con la georreferenciación centimétrica del pro-yecto arqueológico, el principal escollo es la capacidadpara comprender completamente la información del con-junto de campo. Dicha complejidad puede ser mayorcuantas más técnicas se emplean, pero el potencial decontemplar más perspectivas del trabajo tambiénaumenta.El avance tecnológico ha permitido no sólo un proce-

sado de datos cada vezmás indicado en la detec-ción, sino también paralas representaciones deanomalías que puedenestar en relación con tar-gets arqueológicos y quesupone un intento paraacotar que una prospec-ción se convierta en unaherramienta importantepara responder preguntassobre el subsuelo. Acotar

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(Figura 1) Ejemplo de filtrado de señal en radargrama.

Exploración geofísica mediante georradar para la investigación del subsuelo en la Iglesia de laPurísima Concepción de Melilla1

Roberto Fabregad Muñoz, Roberto Campos Antoni, Sergio Amores Sánchez, José Vicente Fuente Ramírez y José Antonio Álvarez MuñozGeozone Asesores SL. Valencia, España

Geophysical Exploration with Ground-Penetrating Radar (GPR) forthe investigation of the subsoil of the Church Purísima Concepción

Resu

men

En este trabajo se analiza la utilización de lastécnicas de georradar sobre un espacio históricocomo es la iglesia de la Purísima Concepción deMelilla, un edificio cuya cronología abarca desde el siglo XVI hasta la actualidad. Sus diferentes criptasy espacios subterráneos, hoy día perdidos, son el principal objeto de la aplicación de estos métodosde georradar sobre toda su superficie, comoherramienta que permita su recuperación futura.

Abs

trac

t In this work we have analysed the use of theGPR techniques in the historical site the PurísimaConcepción Church, a building whose chronology ranges from the XVI century to the present day. Its different crypts and underground spaces, whichwere once lost, are the main objective for the implementation of the GPR techniques in this surface, as they will serve as an effective tool for the future recovery of these spaces.

Palabras clave:Exploración geofísica, georradar, patrimonio construido, técnicas geofísicas para arqueología.

Keywords: Geophysical exploration; Ground-penetrating radar (GPR); Heritagebuilding preservation; geophysical techniques for archaeology.

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esta brecha requiere equi-pos multidisciplinarios, pro-bar métodos novedosos ydiscusiones más académicasque permitan extraer de laprospección geofísica unasconclusiones realmentevaliosas a la hora de acome-ter los proyectos de excava-ción arqueológica. Para el caso que se ilustra,

se realizó una prospeccióncon georradar en los espa-cios hábiles encontrados enla iglesia hasta completar un total de 16 grids o mallas, 11de las cuales fueron interiores, mientras que un grid serealizó en el patio exterior de la puerta de entrada y losdos restantes, en el patio interior de la iglesia.

Fundamentos de la exploración por georradar Se trata de una exploración geofísica no invasiva median-te la técnica de georradar (ground penetration radar) apli-cada al campo de arqueología.La técnica de georradar está basada en la transmisión

de ondas electromagnéticas de alta frecuencia hacia elinterior del material a inspeccionar. Las heterogeneidadesdel material provocan que parte de la energía de estaonda sea reflejada hacia la superficie, mientras que el restode la energía sigue propagándose hacia el interior. La energía reflejada es detectada mediante una antena

receptora, la cual puede ser la misma que la emisora opuede ser otra diferente. Las señales reflejadas son repre-sentadas en función de la distancia recorrida frente altiempo, de esta manera, conforme la antena se desplazaespacialmente, se va generando una sección transversalde la superficie inspeccionada. Este tipo de sección trans-versal ofrece información muy valiosa en tiempo real,pero suelen requerir también técnicas de post-procesado

que permitan la eliminación de artefactos y efectos nodeseados, mejorando la calidad y la capacidad de detec-ción. Adicionalmente, estas técnicas también realizan elprocesado conjunto de diferentes secciones transversalespermitiendo la reconstrucción 3D junto con la aplicaciónde técnicas de realidad aumentada para su visualización einterpretación. De forma muy resumida, con esta técnica se pueden

recuperar e interpretar las propiedades dieléctricas de losdiferentes estratos y la presencia de ciertos elementos orestos arqueológicos que se encuentren ocultos en losdiferentes estratos, a partir de una campaña de medidassobre el terreno diseñada a tal efecto, bien sobre un pavi-mento o bien sobre terreno natural.Así pues, se propone la realización de una campaña de

medidas, que permita recuperar la mayor informaciónposible sobre los restos arqueológicos que pudieran estarrelacionados con estructuras o elementos constructivosocultos bajo la planta de la iglesia de la Purísima de laCiudad de Melilla.El equipo empleado en la prospección con georradar

es el Hi-mod de la marca IDS (Ingenieria dei sistemi), conantena dual de 200/600 MHz. El procesador RIS MF Hi-Mod presenta un gran rendimiento, siendo capaz deexplorar grandes áreas en un período corto de tiempo, y

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(Figura 2) Representaciones combinadas a) planta y b) 3D combinado.

(Figura 3a y b) Planta de la Iglesia de la Purísima, con detalle de los ‘grids’ y perfiles GPR realizados.

OficinaAdministración

Capilladel Rosario

GRID G

Capilladel Rosario

Patio

GRID JSacristíaPrincipal

GRID ACapilla de las Ánimas

SacristíaCapilla de las Ánimas

GRID B

Nave de las Epístolas GRID E

GRID D Nave Central NartexEntrada

GRID K

GRID F Nave del Evangelio

SacristíaCapilla

del Rosario

GRID I

CámaraPrincipal

CámaraPrincipal

AccesoCámaraPrincipal

AltarMayor

GRID C

AnexoOficinaZONA 0

AnexoOficinaOficina

Administración

GRID L

GRID R

GRID Q

GRID H

ZONA P

ZONA M

ZONA N

ZONA N

proporcionar una vista muy aproximada y en 3D del sub-suelo con una buena resolución, dependiendo del con-traste dieléctrico de las capas y artefactos presentes y unaaceptable profundidad de penetración, dependiendo dela atenuación de las capas, presencia de freático y otroselementos.Para la referenciación del proyecto se usó una esta-

ción LEICA 1202. La Estación Total es un elemento ópti-co-mecánico que sirve para la medición electrónica deángulos y distancias en topografía. Está compuesta porun limbo graduado centesimalmente para la medida deángulos y un distanciómetro (EDM) acoplado al visorpara la medida de distancias. Se utiliza, mayoritariamen-te, para el levantamiento taquimétrico del terreno (X, Y,Z) y para su posterior replanteo de puntos.

Post-procesado de los datos El software de post-procesado GPR-SLICE© permiteprocesar los radargramas obtenidos en campo en 2D y

aplicar distintos tipos de filtrados (background removal,gain, mitigation time domain, bandpass, etc.) y ganan-cias para poder mejorar las señales obtenidas [1].

Creación de mapas de anomalías 2D/3D El software permite presentar una visión tridimensionaldel subsuelo, con un amplio abanico de opciones yvisualizaciones que permiten una mejor interpretaciónde las anomalías existentes en el mismo [2].Los mapas de color o ‘slices’ son el resultado del pro-

cesado e interpolación de los mapas de ecos o “radar-gramas” de cada uno de los perfiles realizados en losgrids. Estos mapas de color van escalados según laintensidad de la señal obtenida pudiendo asociarse amateriales de una composición homogénea.La identificación de anomalías se refiere con coorde-

nadas relativas (x, y) respecto el punto (0, 0) correspon-diente al origen de cada uno de los grids, tal y como sepasan en la figura siguiente: [3a y b].

A modo correlativo, el gridA se inscribe en la capilla de lasÁnimas, con una separaciónentre perfiles del mismo gridde 0.6 metros para un mismosentido de los perfiles, confi-gurándose en dos direcciones,la del eje longitudinal (5 perfi-les) a la nave principal y su ejeperpendicular (9 perfiles).El grid B con separación

entre perfiles de 0.6 metros, seconfigura en la Sacristía dedicha capilla, con 10 perfilesGPR longitudinales y 8 perfilestransversales. El grid C, conseparación de 0.7 metros, seconfigura en el espacio libredel presbiterio o zona de altarmayor, con 8 perfiles longitu-dinales y 8 perfiles transversa-

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(Figura 4a y b) . Fotografías del proceso de recolección de datos mediante perfiles en patio exterior (grid L) y en nave central (grid E).

(Figura 5) . Superposición de C-Slices o mapas de anomalías encontradas a z ∼1 metro.

Anomalía 4

Anomalía 2

Anomalía 5

Anomalía 3Patio

FACH

ADA

Capilladel Rosario

CámaraPrincipal

AccesoCámaraPrincipal

OficinaAdministración

AccesoOficina

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les. El grid D es el que ocupa más espacio, completa elespacio entre pilastras de la nave central, con una sepa-ración de 0.6 metros entre perfiles de una misma direc-ción, con 9 perfiles longitudinales y 35 perfiles transver-sales. A continuación, el grid E corresponde a la Nave delas Epístolas recortando una zona concreta no accesible,observando 6 perfiles longitudinales y 31 perfiles trans-versales. El grid F, con separación de 0.6 metros tam-bién, se extiende en la nave del evangelio y presenta 6perfiles longitudinales y 31 perfiles transversales. Lasmallas G y H se configuran en la capilla del Rosario,manteniendo una separación de 0.6 metros con untotal de 6 perfiles longitudinales y 15 perfiles transversa-les, siendo el grid G recayente al lado de la epístola. LaSacristía contigua albergó larealización del grid I con sepa-ración idéntica a los casosanteriores con 12 perfiles lon-gitudinales y 5 perfiles trans-versales. El grid J se configuraen la zona accesible la sacristíaprincipal con la separaciónmás común entre perfiles con5 perfiles longitudinales y 11perfiles transversales, pero condiferentes longitudes enambos casos.Posteriormente, hacia la

entrada, denominando la zonacomo nartex entrada, el grid Lpresenta 9 perfiles longitudina-les y 4 perfiles transversales. Enel patio exterior, el grid L seconfiguró con separaciónmayor, de 1 metro, con 9 perfi-les longitudinales y 6 perfilestransversales [4a y b].Los perfiles M, N y O son

perfiles en zonas con difícilacceso que impidió configurarun grid o malla, pudiendo rea-lizar únicamente algún perfilsuelto. Los grids P, Q y R serefieren a perfiles sueltos enpatios interiores que comple-tar el barrido de las zonas acce-sibles a las que el equipo detrabajo tuvo acceso.

Interpretación de resultados A continuación, se muestranlos mapas de anomalías que sedelinean en planta para trescotas principales y ubicación adiferentes profundidades res-

pecto de cada una de sus cotas sin corrección topográ-fica, al no ser muy diferente [5].Se observan diferentes zonas con alteraciones que

podrían corresponder a estructuras enterradas con inte-rés arqueológico, más allá de una delineación quepodría ser un servicio, como es el caso de anomalía 1.Para el caso de las anomalías 2, 3 y 4 parecen tener unadelineación tal que pudiera corresponderse a estructu-ras enterradas de interés arqueológico [6] y [7].De la anomalía 2 se pueden realizar otras representa-

ciones combinadas donde parece delinearse unaestructura a modo de pasillo o quizá tipo cripta [8]. Dela anomalía 1 se muestran otras representaciones quepueden aportar luz de la naturaleza de la misma [9].

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(Figura 6) Superposición de C-Slices o mapas de anomalías encontradas a z ∼2 metros.

Anomalía 4

Anomalía 2

Anomalía 5

Anomalía 3

FACH

ADA

Patio

Capilladel Rosario

CámaraPrincipal

AccesoCámaraPrincipal

OficinaAdministración

AccesoOficina

(Figura 7) Superposición de C-Slices o mapas de anomalías encontradas a z ∼3 metros.

Anomalía 2

Anomalía 5

FACH

ADA

Patio

Capilladel Rosario

CámaraPrincipal

AccesoCámaraPrincipal

OficinaAdministración

AccesoOficina

A la vista de las anomalías reflexivas identificadas enlas figuras anteriores se puede establecer una posiblevinculación entre las anomalía 1 (grid K, D y F) de laentrada a la nave central, con posible progresión aambos lados, en especial en el lado del evangelio haciala anomalía 2 que presenta una progresión de anomalíadesde la zona A, B hasta la zona Q.Se identifica una anomalía bajo el presbiterio o zona

C cuya forma de aspa se delinea a profundidades porencima de los 2 metros. Es significativa también la ano-malía 3, situada en el grid R, aunque puede presentarseramificaciones en la Sacristía de la Capilla del Rosario ySacristía principal.

Conclusiones Como se ha puesto demanifiesto, la existenciade anomalías identifi-cadas en las figurasanteriores, procedentesde zonas con delinea-ción específica y antró-pica de elementos concarácter reflexivo muymarcado y, en algunoscasos, contiguos azonas con ausencia casitotal de reflexiones per-miten establecer lahipótesis de las existen-cias de estructurasconstructivas en el sub-suelo. Las medidas, su pro-

cesado y representa-ciones digitales pare-cen apuntar a la exis-tencia de una cripta enel subsuelo de la iglesiade la Purísima cuyoarranque parece situar-se entre el narcex deentrada y nave centralsucediéndose un espa-cio vacío de reflexiones

con posterioridad hasta el final de dicha nave central ysubida al presbiterio donde aparece además una ano-malía una reflexión en forma de cruz que podría relacio-narse con diferentes estructuras constructivas.Se aprecia un pasillo o espacio que se alinea por la

nave del evangelio hacia capillas de las Ánimas, sacristíay espacio interior anexo. Podría haber conexión entreambos espacios, a modo de pasillos, pero no ha sidoconvenientemente documentado.Adicionalmente, cabe resaltar anomalías junto a sala

contigua a la Sacristía de Capilla del Rosario con deline-ación compleja. n

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:

- ANNAN A.P. (2003). Ground Penetrating Radar. Principles, procedures and applications. Sensors and Software Inc. 2003. - DAVID, Andrew; LINFORD, Neil; LINFORD, Paul (2008). Geophysical Survey in Archaelogical Field Evaluation. Edited by English Heritage. https://idsgeoradar.com/products/ground-penetrating-radar/ris-mf-hi-mod

1) Estos trabajos han sido financiados por la Fundación Melilla Ciudad Monumental.

(Figura 8) Representación 3D con detalle de profundidad en Anomalía 2.

(Figura 9) Representaciones 2D con radargrama y detalle de profundidad en Anomalía 1.

Anomalía 2