In o mes de la Cons ucción
Vol. 64, 528, 487-496,
oc ub e-diciemb e 2012
ISSN: 0020-0883
eISSN: 1988-3234
doi: 10.3989/ic.11.090
RESUMEN
Desde el siglo XVII has a la ac ualidad los
le an amien os a qui ec ónicos han cam-
biado eno memen e debido al a ance en
las écnicas e ins umen os de medida.
En la úl ima década las aplicaciones
que pe mi en abaja sin demasiadas
di icul ades con da os 3D han desenca-
denado la necesidad de gene a y isua-
liza da os de es e modo. Se ha pasado
de écnicas de cap u a disc e a (mé odos
opog á icos, o og ame ía analógica y
analí ica) donde el ope ado debía deci-
di que elemen o omaba, a écnicas de
cap u a masi a como la o og ame ía
digi al y el láse escáne e es e, donde
el ins umen o cap u a au omá icamen e
la in o mación 3D. Es e a ance ha cam-
biado la o ma de ep esen a elemen os
a qui ec ónicos, e olucionando en pa a-
lelo al desa ollo de la écnica y pasando
de ep esen aciones 2D a 3D, en las que
se dispone de in o mación de colo y ex-
u a además.
Toda es a in o mación puede ene dos
cla as aplicaciones: la ob ención de
modelos i uales ealis as de las ciuda-
des, de cla o alo u banís ico y cons i-
ui la in o mación cla e pa a ac uación a
ni el de edi icio (ca alogación, p oyec os
de ehabili ación,...).
283-2
SUMMARY
Since he 17 h Cen u y o he p esen
a chi ec u al su ey has unde gone an
impo an change due o he con in-
ued p og ess in measu ing echniques
and ins umen s. In he las decade he
inc ease o applica ions ha le you wo k
wi hou oo much di icul y wi h 3D da a
has igge ed he need o gene a e and
display da a in his way. In a ew yea s he
cap u e echniques ocused on measu -
ing a ew poin e y well de ined (su ey
me hods, analy ical pho og amme y)
ha e been supe seded by he massi e
cap u e echniques, among hem digi-
al pho og amme y and e es ial lase
scanne . This b eak h ough has changed
he ep esen a ion o a chi ec u al ele-
men s, which has e ol ed in pa allel wi h
he de elopmen o echnology, om 2D
o 3D, in which we can also ha e colo
in o ma ion and ex u e.
All his in o ma ion can ha e wo clea
applica ions: he ob aining ealis ic i -
ual models o ci ies, and in o ma ion o
add ess any ac ion on buildings (ca alog-
ing, ehabili a ion p ojec s,…).
(*) ETCG-Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya, Ba celona (España).
(**) EGA I-Uni e si a Poli ècnica de Ca alunya, Ba celona (España).
Pe sona de con ac o/Co esponding au ho : m.ampa [email protected] (M.A. Nuñez)
Le an amien o a qui ec ónico
de la Pue a de An ioquía (Alepo)
A chi ec u al su ey o he An ioch ga e (Aleppo)
M.A. Núñez (*), F. Buill(*), J. Rego (**), A. de Mesa(**)
Keywo ds: Pho og amme y; lase scanning;
a chi ec u al su ey; es o a ion; ehabili a ion;
3D models.
Palab as cla e: Fo og ame ía; láse escáne ;
le an amien o a qui ec ónico; es au ación;
ehabili ación; modelos 3D.
Recibido/Recei ed: 05 sep 2011
Acep ado/Accep ed: 16 jan 2012
488 In o mes de la Cons ucción, Vol. 64, 528, 487-496, oc ub e-diciemb e 2012. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989/ic.11.090
1. INTRODUCCIÓN
El 16 de no iemb e de 1972 la Con e en-
cia Gene al de la O ganización de las Na-
ciones Unidas, la Ciencia y la Cul u a en
su decimosép imo pe íodo de sesiones en
Pa ís, ap obó y p omulgó la "Con ención
pa a la P o ección del Pa imonio Mundial
Cul u al y Na u al", cuyo obje i o es p o-
mo e la iden i icación, p o ección y p e-
se ación del pa imonio cul u al y na u al
de odo el mundo (1).
El pa imonio cul u al engloba, en e o os
elemen os, odos los bienes ma e iales que
se signi ican po su elación con la cul u a
de un pueblo.
La pé dida del pa imonio debida a desas es
na u ales como las inclemencias climá icas,
los e emo os o las inundaciones y su des-
ucción p oducida po la mano del homb e
a causa de in e eses pa icula es o colec i os,
son las causas que exigen la necesidad de dis-
pone de los da os su icien es que pe mi an la
econs ucción de los bienes de in e és que
hayan su ido de e io os o ales o pa ciales.
También es pa en e la necesidad de anali-
za y de ec a posibles mal o maciones o
deg adaciones de los elemen os cons uc-
i os de odos es os bienes debidos a los
agen es con aminan es, el cambio climá-
ico y a la polución en las ciudades y de
es a o ma pode con ola la solidez de la
edi icación y aplica las medidas opo unas
que pe mi an su conse ación.
Po es as azones es necesa ia la ca aloga-
ción y con ol de aquellos bienes que ie-
nen un in e és especial de es a mane a se
e i a á, en caso de des ucción, la pé dida
de es os bienes ya que se pod án econs-
ui y e i a su desapa ición.
La ca alogación debe se lo más exhaus-
i a posible y los p ocesos que se deben
segui pa a alcanza es e in pa en de la
cap ación de los da os exis en es de o ma
que se pueda dispone de una in o mación
comple a de cada uno de es os bienes cul-
u ales. El con ol o al del es ado de la edi-
icación, su es abilidad, la deg adación de
ma e iales e c... pe mi i á pode aplica las
écnicas adecuadas pa a su ecupe ación.
Po ello es necesa io la aplicación de écni-
cas y me odologías de abajo que pe mi an
ob ene da os mé icos, aspec os o males y
ca ac e ís icas de los ma e iales de modo que
se puedan hace los análisis pe inen es pa a
p ocede a su ehabili ación, epa ación o
ecupe ación en caso de de e io o o des uc-
ción y de es e modo man ene en buen es a-
do de conse ación los bienes pa imoniales.
Ac ualmen e las écnicas opog á icas, la
o og ame ía, el láse escáne , y los p o-
cesos de con ol y pos p oducción de la
imagen o og á ica pe mi en ob ene es os
da os en iempos de abajo ela i amen e
co os.
El p oblema se p esen a pos e io men e
en el a amien o de los da os espaciales,
p incipalmen e si en el análisis de los as-
pec os o males de una edi icación apa e-
cen elemen os compues os po supe icies
complejas como es el caso, en e o os, de
elemen os cons uc i os o malizados con
supe icies egladas o bó edas que debido
a su an igüedad no esponden a geome ías
clásicas de la a qui ec u a. Pa a ales casos
p esen amos el empleo de mé odos es adís-
icos que acili an la de e minación de es as
supe icies y pe mi en o ece modelos mé-
icos y o males ajus ados a una ealidad
pa ame izable.
Un ejemplo de aplicación de es as écnicas
pa a la de ección de la deg adación y las
mal o maciones cons uc i as de un alo
pa imonial es el es udio que se ha eali-
zado sob e la Pue a de en ada en la an i-
gua ciudad de Alepo conocida como “Bab
An akya” obje o de abajo en el p oyec o
RehabiMed (Rehabili a ion o he T adi io-
nal Medi e anean A chi ec u e), po su es-
pecial ele ancia en la zona.
2. METODOLOgíA DE TRABAJO.
INTRODUCCIÓN
Pa a elabo a un le an amien o a qui ec ó-
nico se pueden u iliza dis in as écnicas de
cap u a de in o mación. En la ac ualidad
se u ilizan las écnicas de cap u a masi a
de da os espaciales como el láse escáne
(LiDAR, Ligh De ec ion And Ranging) y la
o og ame ía digi al.
En ambos casos es necesa io geo e e en-
cia los da os ob enidos, po lo que se ha de
dispone de un apoyo opog á ico.
Fo og ame ía
La o og ame ía es un p ocedimien o de me-
dida gene al que pe mi e consegui in o ma-
ción mé ica a pa i imágenes o og á icas.
La in o mación ex aída po es e mé odo
puede se bidimensional o idimensional.
Las en ajas de u ilización de la o og a-
me ía se basan p incipalmen e en la sus-
i ución del abajo de campo po abajo
de gabine e, la posibilidad de de e mina
líneas con inuas del modelo de abajo que
da án mayo p ecisión y homogeneidad, o
la de oma odo ipo de da os de obje os,
incluso en mo imien o (2).
M.A. Núñez, F. Buill, J. Rego , A. de Mesa
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In o mes de la Cons ucción, Vol. 64, 528, 487-496, oc ub e-diciemb e 2012. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989/ic.11.090
Le an amien o a qui ec ónico de la Pue a de An ioquía (Alepo)
A chi ec u al su ey o he An ioch Ga e (Aleppo)
Pa a pode e ec ua un abajo o og amé-
ico es necesa io desa olla las siguien es
ases:
•Adquisición de da os, undamen almen e
median e cáma as o og á icas e ins u-
men os opog á icos
•Ob ención de medidas y o mas pa a el
con ol de posiciones de los obje os a
pa i de la localización de pun os en las
imágenes
•Aplicación de las ans o maciones p e-
cisas, a pa i de cons ucciones geomé-
icas-analí icas y so wa e pa a la es i u-
ción o og á ica.
Los mé odos más u ilizados en los le an a-
mien os o og amé icos a qui ec ónicos y
a queológicos son la es i ución es e eo o-
og amé ica, pa a consegui esul ados i-
dimensionales, y la ec i icación y la o o-
p oyección pa a la ep esen ación de da os
bidimensionales (3).
Res i ución
En el caso de la es i ución es necesa io con-
segui las coo denadas espaciales de pun os
de algún elemen o de la imagen, a pa i de
medidas e ec uadas en un mínimo de dos
o og a ías de dicho obje o, en dos posicio-
nes dis in as. Las ases de abajo son:
•La econs ucción del haz pe spec i o
o og á ico, es deci la ob ención de la
o ma del haz pa a las dos o og a ías
(o ien ación in e na).
•La de e minación de la posición de cada
haz en elación a un sis ema coo denado
y la elación en e es e sis ema y el de e-
e encia u ilizado (o ien ación ex e na).
•La iden i icación y la in e sección de los
ayos homólogos de las o og a ías pa a
encon a su posición en el espacio ( es-
i ución).
Las ecuaciones más u ilizadas p o ienen de
la elación exis en e en e el pun o imagen
medido sob e la pe spec i a o og á ica, el
cen o pe spec i o y el pun o e eno del
que p o iene, y se conocen como ecuacio-
nes de colinealidad [1] (Ka a a, 1989).
donde x e y son las coo denadas o og á i-
cas ( e inadas y e e idas al pun o p incipal)
del pun o conside ado, X, Y y Z las coo de-
nadas del pun o en el modelo ( e eno) en
el sis ema absolu o, X0, Y0 y Z0 son las coo -
denadas del cen o p oyec i o en el mismo
sis ema absolu o, es la dis ancia p incipal
( ocal de la cáma a) y aij las componen es
de la ma iz de o ación que elaciona am-
bos sis emas de e e encia. El sis ema es
no lineal, y gene almen e se abaja con
sis emas sob ede e minados po lo que es
necesa io esol e median e un ajus e po
mínimos cuad ados (MMCC) a pa i de
unos alo es ap oximados de las incógni as
y median e i e aciones sucesi as.
El p oceso de oma adicional de da os a
pa i de imágenes o og á icas (de e mina-
ción di ec a), así como en el caso de una
pe spec i a dibujada, el núme o de pun os
es ini o y se hace necesa io in e pola po-
siciones pa a ene una in o mación con i-
nua. Sin emba go en es e eo o og ame ía
se puede abaja po líneas con inuas con
lo que se acele a el p oceso de econoci-
mien o de las o mas en el espacio. En la
ac ualidad los sis emas o og amé icos
digi ales pe mi en, de mane a au omá ica,
consegui g an can idad de in o mación es-
pacial median e algo i mos de co elación
de imágenes que iden i ican los pun os
homólogos de las o og a ías de un mismo
obje o (4), ob eniendo una nube de pun os
simila a la que se ob end ía median e láse
escáne e es e (TLS).
Rec i icación
En el caso de que únicamen e sea necesa-
ia in o mación bidimensional, se puede
u iliza la ec i icación o og á ica. Es e
p oceso consigue ans o ma o ende eza
una pe spec i a o og á ica ob eniendo una
imagen semejan e a la que se consegui ía
en la o og a ía exac amen e pe pendicula
al plano de in e és.
Pa a pode consegui la es i ución de un
modelo plano u ilizando un solo o og ama
es necesa io conoce o pode de e mina
la elación que exis e en e el sis ema o-
og á ico y el sis ema e eno, pa a ello po-
demos u iliza mé odos basados en la geo-
me ía p oyec i a. La ans o mación puede
ambién ob ene se a pa i de la elación
de p oyec i idad [2], o mulación que se
ex ae de la mos ada an e io men e y que
elaciona sólo las coo denadas bidimen-
sionales de los dos planos, en cualquie
sis ema de medida coo denado e e ido a
cada uno (plano imagen y plano modelo),
las exp esiones son:
)()()(
)()()(
)()()(
)()()(
033032031
023022021
033032031
013012011
ZZaYYaXXa
ZZaYYaXXa
y
ZZaYYaXXa
ZZaYYaXXa
x
−+−+−
−+−+−
=
−+−+−
−+−+−
=
[1]
1
1
++
++
=
++
+
+
=
yux
eydx
Y
yux
cbyax
X
[2]
490 In o mes de la Cons ucción, Vol. 64, 528, 487-496, oc ub e-diciemb e 2012. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989/ic.11.090
donde X e Y son las coo denadas del alzado
o plan a en el sis ema e es e, x e y son las
coo denadas o og á icas del pun o imagen
y los pa áme os a, b, c... son los de e mi-
nados del sis ema lineal, y se calculan me-
dian e ajus e mínimo cuad á ico a pa i de
conoce la elación en e más de 4 pun os.
O o o og a ía
Podemos de ini o o o og a ía como el mé-
odo o og amé ico de ob ención de ca -
og a ía 2D, co igiendo las de o maciones
p oducidas en la imagen o og á ica po
el elie e y la inclinación de la o og a ía,
median e la co ección ( ec i icación di e-
encial) de la o og a ía o iginal. El esul a-
do es una nue a imagen o og á ica digi al
co egida.
Es a écnica pe mi e ap o echa el con eni-
do in o ma i o de la o og a ía digi al y ea-
liza las mismas medidas que en un plano
opog á ico. Las p incipales ca ac e ís icas
son la iqueza in o ma i a, la exac i ud mé-
ica y la apidez de p oducción (en el caso
digi al). Las aplicaciones más comunes son
en elemen os con nume osos planos y en
modelos con o mas complejas (5).
Tan o la o og ame ía digi al como las nue-
as écnicas de cap u a masi a láse escá-
ne pe mi en ob ene g an can idad de in-
o mación cuan i a i a y cuali a i a en muy
poco iempo.
Láse escáne
Los senso es láse escáne ae o anspo a-
dos (ALS) se han aplicado a la ob ención
de modelos digi ales y ca og a ía desde la
década de los 90 del pasado siglo (6) (7)
(8). Pos e io men e, con su ans o mación
a senso es e es es (TLS) se han ido em-
pleando ampliamen e en aplicaciones a -
qui ec ónicas y a queológicas.
Un láse escáne es un sis ema de medi-
ción que, al igual que la o og ame ía, no
necesi a con ac o di ec o con el modelo a
le an a . El senso es á compues o po un
elemen o que gene a un haz de luz láse ,
ca ac e izado po su baja dispe sión, y un
sis ema de ba ido, ho izon al y e ical, de
modo que e ec uando una se ie de pe iles
pa alelos se consigue cub i oda la supe -
icie a le an a , en o ma de ejilla de paso
impues o po el ope ado .
En unción del sis ema de medida emplea-
do se pueden clasi ica los senso es en es
ipos:
•Tiempo de uelo (ToF). Consis e en medi
la dis ancia a pa i del iempo que a -
da un o odiodo en emi i y de ec a una
luz láse . Pe mi en ob ene la si uación
de pun os en el espacio con una p eci-
sión al ededo de 5mm pa a dis ancias
de 50m.
•Di e encia de ase. Mide la di e encia de
ase en e la onda emi ida po el senso
y la ecibida después de su e lexión en
el obje o a medi . A es a medida se le
añade el núme o comple o de longi udes
de onda exis en es en e el ins umen o y
la supe icie. La dis ancia de abajo así
como el iempo in e ido en cada ba ido
es in e io al caso an e io .
•T iangulación óp ica. Se basa en el cálcu-
lo de las coo denadas espaciales a pa i
de la in e sección di ec a (in e sección
de ec as desde dos pun os si uados en
una base). En es e caso la dis ancia de
abajo se educe conside ablemen e, au-
men ando la p ecisión alcanzada.
Como esul ado del ba ido sob e una su-
pe icie se ob iene una nube de pun os
disponiendo pa a cada uno de ellos de sus
coo denadas idimensionales. Con la posi-
bilidad de comple a es a in o mación con
el alo de e lec i idad y el colo , depen-
diendo es e úl imo de la disponibilidad de
ene una cáma a o og á ica adap ada al
láse escáne en la oma du an e el le an a-
mien o (en el caso más gene al).
Los TLS iene como p incipal en aja su
g an ope a i idad en campo, pe mi iendo
cap u a millones de pun os en pocos mi-
nu os, lo cual se con ie e en un incon e-
nien e a la ho a del a amien o de los da os
espaciales al ene que manipula un g an
olumen de in o mación lo que alen iza
cualquie ope ación pos e io .
Pa a que es e ipo de sis emas sea comple a-
men e ope a i o es necesa io que se a an-
ce en la au oma ización de los p ocesos de
segmen ación que pe mi a independiza
supe icies sob e las nubes de pun os y la
subs i ución és as po p imi i as g á icas.
En la ac ualidad los p og amas come cia-
les pe mi en ealiza es a ope ación de
o ma semiau omá ica pa a supe icies a-
les como cilind os, es e as, planos,.., pe o
no pa a o os elemen os p esen es en las
cons ucciones a qui ec ónicas como pue-
den se elipsoides, conos, hipe boloides,
pa aboloides,... Es e ipo de supe icies
gene almen e se han enido ajus ando me-
dian e NURBS (Non-Uni o m Ra ional Basis
Spline) con el incon enien e de ene que
asumi la imp ecisión que se p oduce al
elabo a es as supe icies basándose en la
si uación de los da os ex aídos po el es-
cáne y que acumulan a las imp ecisiones
p opias, los e o es posicionales debidos a
M.A. Núñez, F. Buill, J. Rego , A. de Mesa
489
In o mes de la Cons ucción, Vol. 64, 528, 487-496, oc ub e-diciemb e 2012. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989/ic.11.090
Le an amien o a qui ec ónico de la Pue a de An ioquía (Alepo)
A chi ec u al su ey o he An ioch Ga e (Aleppo)
la di e enciación de colo es o ma e iales,
los pun os de supe icie de ba ido muy an-
guladas, así como pun os no pe enecien es
a és a (po ejemplo en oquedades). En el
caso de abaja con g an can idad de da os
espaciales (láse escáne ,...) los p oblemas
p oducidos po una mala cap u a o equi-
ocación en la oma ocasiona una ince i-
dumb e en la de inición de la supe icie. En
es e abajo se p opone un p ocedimien o
median e ajus e de supe icies cuad á icas
con mé odos es adís icos que nos pe mi an
po un lado un il ado y segmen ación de
las di e en es supe icies que componen el
elemen o y po o o la ob ención de los pa-
áme os que de inen la o ma pa amé ica
de la supe icie y su clasi icación (9) (10).
Pa a consegui es a pa ame ización de su-
pe icies es necesa io e ec ua la segmen a-
ción de la nube de pun os inicial en odos
aquellos elemen os que la componen pa a
lo que exis en di e sos mé odos a endiendo
a los da os que se emplean:
•De mane a manual
•A pa i de imágenes
•En unción de da os de i ados (como la
pendien e y la o ien ación)
•Empleando o as condiciones a cumpli
po los pun os.
En muchas ocasiones los pa ches seg-
men ados inicialmen e p esen an pun os
no pe enecien es a la supe icie de es u-
dio, añadidos po una mala clasi icación
a o os ce canos. El mé odo empleado en
la de ección de es os pun os depende á de
su núme o, así po ejemplo si son escasos
bas a án p ocedimien os basados en es es-
adís icos cen ados en las ma ices c i e io,
pe o si se dan en mayo can idad lo mejo
es acudi a mé odos obus os (9) (10).
En es e abajo se ha u ilizado un mé odo de
ajus e de supe icies basado en écnicas o-
bus as pa a de e mina y elimina pun os con-
side ados como espu ios (mé odo RANSAC).
Mé odo de ajus e
P ime o se ealiza una segmen ación
ap oximada de las supe icies que con o -
man el obje o, pos e io men e se p ocede
al ajus e de la supe icie, eliminando en
es e p oceso aquellos pun os que con ienen
e o es g ose os de medida o simplemen e
no pe enecen a la supe icie.
El mé odo RANSAC (RANdom SAmple
Consensus), es un mé odo obus o desa o-
llado pa a el ajus e de modelos pa amé i-
cos a nubes de pun os que pueden con e-
ne un al o ni el de uido (10). Su p incipal
p oblema es la can idad de iempo y ecu -
sos necesa ios en su ejecución. Pa a e i a
es o Schnabel (11), p opone e ec ua una
explo ación alea o ia median e combina o-
ia, limi ando en la medida de lo posible
el núme o de da os a u iliza , dejando los
más “impo an es” y comp obando la e o-
simili ud de dicha selección con el es o de
pun os. Seguidamen e se e ec úa un ajus e
mínimo cuad á ico.
T as el ajus e se uel en a analiza los esul-
ados apoyándonos en es es adís icos ba-
sados en las ma ices de c i e io, ob enidas
en el cálculo, con el obje i o de elimina
aquellos pun os que p esen en e o es con-
side ables (po no pe enencia a la supe i-
cie a de e mina ).
3. CASO DE ESTUDIO
La ciudad de Alepo es una de las ciudades
más an iguas del mundo, habi ada desde
1800 AC, ue decla ada Pa imonio Cul u-
al de la UNESCO en 1986 debido a sus
pa icula es ca ac e ís icas y como medi-
da de p o ección después de que ue an
demolidos pa e de los edi icios his ó icos
po el Plan Gene al de emodelación de la
ciudad.
Desde p incipio de los años 90, del siglo
pasado, han sido ehabili ados y eno ados
muchos edi icios, monumen os e in aes-
uc u as de la ciudad. Es o equi ió muchos
es ue zos conjun os de la municipalidad y
las au o idades es a ales, y se bene ició de
ayudas in e nacionales. En 1992 el gobie -
no alemán y la República Á abe de Si ia
empeza on a abaja jun os pa a mejo a
la capacidad de adminis ación u bana del
Municipio de Alepo. La es au ación de la
ciudad an igua de Alepo ue el obje i o i-
nal del p oyec o conjun o (12).
La ”Pue a de An ioquia“ es á si uada al
oes e de la ciudad y o ma pa e de la mu-
alla que la odea, siendo és a una de las
en adas a la ciudad an igua.
El conjun o a qui ec ónico de la ”Pue a de
An ioquia“, (Figu a 1), se compone de es
pa es bien di e enciadas: dos o eones y
un núcleo cen al. El o eón de la izquie -
1. Imágenes mu alla y pue a.
1

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da, según se obse a, con es ancias añadi-
das en su pa e supe io encie a un espacio
abo edado de es na es con g an in e és
his ó ico an o po su mé odo cons uc i o
como po su geome ía o mal. La o e de
la de echa es la que da en ada a la ciudad
an igua bajo un g an a co de pied a de ca-
ác e de ensi o que emboca a un callejón
en ángulo y que a su ez da acceso al zoco.
El conjun o queda limi ado a su izquie da
po el mu o cons uido po los anceses
en la época del llamado manda o ancés
(1920 ~ 40) que ecub e pa e de la an igua
mu alla.
En es e con ex o y en colabo ación con el
p oyec o RehabiMed (Rehabili a ion o he
T adi ional Medi e anean A chi ec u e) y
a ios g upos de abajo se ealizó la oma
de da os opog á icos y o og á icos de la
”Pue a de An ioquia“ con un sis ema láse
escáne e es e de la casa Riegl, apoyado
con una es ación o al láse y di e en es cá-
ma as o og á icas analógicas y digi ales. El
esul ado de es e abajo ha sido el p ime
paso pa a el u u o p oyec o de ehabili a-
ción de la Pue a.
Así pues el e o consis ía en ob ene un
modelo idimensional lo más exac o posi-
ble del ex e io e in e io de las o es, así
como la in o mación g á ica de odos los
pa amen os e icales que componen la
pue a, indicando las pa ologías que a ec a-
ban a los silla es: g ie as, e osión, …Pa a lo
que ha sido necesa io el empleo conjun o
de di e sas écnicas de medida.
En el caso de la ob ención del modelo i-
dimensional la écnica empleada ue un le-
an amien o median e láse escáne , en los
siguien es epíg a es se explica á el p oceso
seguido.
En el caso de la in o mación g á ica de los
mu os ex e io es, se c eyó que la mayo
in o mación la apo a ía la elabo ación de
o o o og a ías sob e las cuales se p ocedió
al digi alizado, de es e modo se dispone
an o de la in o mación ec o ial como de
la imagen.
Pa a la geo e e enciación y usión de los
da os espaciales ob enidos de las di e en-
es uen es ue necesa io es ablece una
se ie de pun os de con ol, los cuales se
dispusie on homogéneamen e siguiendo
un modelo simila a los pun os de G ube
pa a una oma o og amé ica con apoyo
con inuo, de modo que siemp e hubie a
un núme o su icien e de pun os en cada
oma. Las coo denadas de odos los pun-
os se ob u ie on as el es ablecimien o de
una ed opog á ica y obse aciones e ec-
uadas con una es ación o al sin p isma
con una ap eciación de 10cc y p ecisión de
±(3mm+ ppm) en dis ancia.
La ed opog á ica es aba cons i uida po
14 bases dis ibuidas al ededo de la pue -
a y si uadas a di e en es ni eles. T as la
obse ación se ealizó una compensación
median e ajus e po mínimos cuad ados
pa a la ob ención de las coo denadas i-
nales de las bases y su e o asociado, que
en ningún caso supe o 1cm en planime ía
y al ime ía. Desde es as bases además de
da coo denadas a las dianas y pun os de
con ol necesa ios en el le an amien o o-
og amé ico y median e écnicas de láse
escáne , se ealizó el le an amien o de la
mayo pa e de las a is as que de inen los
di e en es planos de los pa amen os. Pa a
es os pun os se es ima que el e o absolu-
o asociado es de 1cm an o en al ime ía
como planime ía.
Tomas o og á icas y abajo
o og amé ico de gabine e
Se ealiza on dos omas o og á icas, p i-
me o con una cáma a semimé ica modelo
Rollei 6006, de película ipo 120 (con un
amaño de 6x6cm), con una placa eseau
de 121 c uces esg a iadas pa a con ol, con
una dis ancia ocal de 80,15mm, excep o
en la pa e cen al donde se encuen an las
dos o es, debido a la co a dis ancia hacia
el obje o, en es e caso, la dis ancia ocal
u ilizada ue de 40,49mm. La película u i-
lizada ue Kodak Ek ach ome colo en posi-
i o con una sensibilidad de la emulsión de
ISO 100. El solape en e las o og a ías ue
en odos los casos supe io al 60%.
La oma del en o no o og a iado se e-
pi ió con la cáma a digi al Nikon D200
(10,2Mpx), con una óp ica Zoom de 18-
200mm VR DX, a la esolución máxima,
calib ada pa a dis in as ocales. El abajo
o og amé ico u o como obje i o ob ene
imágenes de alladas de la pa e ex e io de
la mu alla y de las dos o es que anquean
la g an Pue a de An ioquía, que es la pue -
a de ing eso a la an igua ciudad de Alepo.
Las escalas de cap u a es u ie on comp en-
didas en e 1/150 y 1/250.
La escala media de abajo de las o og a ías
ec i icadas y las o o o og a ías ue de 1/50.
Los alzados de la mu alla se consiguie on
u ilizando es as o og a ías median e ec-
i icaciones o og á icas con los pun os de
con ol opog á ico, seguidamen e se mo-
saica on co igiendo la adiome ía pa a
ob ene un p oduc o de mayo calidad. Al
mismo iempo se e ec uó una es i ución de
los pa es o og á icos ob eniendo un modelo
espacial de los paños de la mu alla que a su
M.A. Núñez, F. Buill, J. Rego , A. de Mesa
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Le an amien o a qui ec ónico de la Pue a de An ioquía (Alepo)
A chi ec u al su ey o he An ioch Ga e (Aleppo)
ez nos ha pe mi ido la c eación de un mo-
delo de p o undidades (MDE) que jun o a las
o og a ías o ien adas y median e la o op o-
yección de és as la c eación de una o o o-
og a ía digi al de esolución cen imé ica.
Los p oblemas como zonas ocul as y de ini-
ción de a is as se han esuel o con o og a-
ías especiales y un p oceso de o ien ación
más cuidadoso al e ec ua la o ien ación de
las o og a ías como si de un bloque o o-
g amé ico se a a a. En el caso de las di e-
encias adiomé icas se han minimizado y
co egido pa a da una con inuidad en los
p oduc os ca og á icos inales.
Con la es i ución o og amé ica se ha ob-
enido un modelo idimensional ec o ial
a pa i del cual se han podido gene a las
pos e io es ep esen aciones g á icas, con
una p ecisión algo in e io a la opog á ica,
al ededo de 1cm en alzado y 2cm en p o-
undidad, (Figu a 2).
En es e caso los planos a ep esen a se ea-
lizan a una escala de 1/50 po lo que odos
aquellos elemen os del obje o que en la
ealidad engan un amaño supe io a 1cm
deben se es i uidos ya que en los planos
se án isibles.
En el desa ollo de es e abajo se han em-
pleado dos so wa e dis in os, ambos con la
capacidad de c ea pa es es e eoscópicos a
pa i de los cuales se ha p ocedido a es i-
ui el modelo idimensional de cada una
de las achadas. El p ime so wa e emplea-
do es Soce Se de BAE Sys ems, que con-
jun amen e con el módulo PRO600 pe mi-
e conec a dicho p og ama con el so wa e
de CAD Mic oS a ion. También se ha em-
pleado el so wa e de es i ución Image
Mas e de TOPCON el cual pe mi e es i ui
di ec amen e sob e los pa es es e eoscópi-
cos y expo a es os en o ma o DXF.
T abajo de campo con el escáne láse
Se equi ie on unas 60 omas con el láse
escáne e es e pa a pode ecoge odos
los da os accesibles de la edi icación. El
modelo de escáne láse u ilizado ue el
Riegl Z420i (13), es e escáne iene un cam-
po isual con un amplio ango, i.e. desde
0º a 360º en ho izon al, -40º a +40º en e -
ical, y un ango de dis ancia desde los 2m
has a los 800m. La esolución de paso de
malla se puede ija a 0,0025º en ho izon al
y en e ical. El mé odo de medición u ili-
zado po es e ins umen o es el iempo de
uelo ToF (14) (15).
En cada es ación del escáne pa a la zona
ex e io de la mu alla se ealiza on dos ba-
idos: uno de baja esolución con un paso
de esolución de 3,5cm a 10m de dis ancia
y o o de al a esolución con una esolu-
ción de 1,5cm a 10m.
Pa a ob ene imágenes con in o mación de
colo RGB de cada ba ido del escáne , se
ealiza on en e 10 y 12 cap u as o og á icas
con gi o pano ámico de 360º, median e la cá-
ma a digi al calib ada NIKON D100 (6Mpx)
acoplada sob e el cabezal del escáne .
La posibilidad de ecoge los da os de e lec-
i idad en longi ud de onda in a oja en las
zonas más oscu as, pe mi ió ex ae da os
que median e las imágenes RGB cap adas
po la o og a ía digi al no habían podido e-
coge y de es e modo complemen a los e-
sul ados del mosaico o og á ico, ya que con
los da os de e lec i idad se puede ob ene la
imagen del edi icio en escala de g ises que
dependen de la in ensidad de la señal eci-
bida y complemen a la in o mación o og á-
ica ob enida de la zona. En la mayo ía de
los casos una gama de 256 ni eles de g ises
son su icien es, en o os modelos es posible
alcanza los 512 ó 1028 ni eles de in ensi-
dad, esul ando muy iable pa a de ec a los
cambios de ma e iales con mayo acilidad,
y así de ini las jun as de los silla es. Es e he-
cho quedó cla amen e pa en e en el in e io
del pasillo que une ambas o es, donde la
inexis encia de ocos adecuados que pe mi-
ie an una iluminación ap opiada, p o ocó
que en las imágenes o og á icas ob enidas
ue a p ác icamen e imposible la dis inción
2. Vis a on al del modelo ec-
o ial esul an e de la es i ución.
2
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de las jun as en e los silla es. Sin emba go
isualizando la nube de pun os a endiendo
a su alo de e lec i idad es os lími es que-
daban cla amen e isibles po su di e en e
espues a en la e lexión del ayo, (Figu a 3).
A pa i de los da os ob enidos con el láse
escáne y pa a ob ene la documen ación
y modelos necesa ios se siguió el siguien e
p o ocolo:
1. Asignación de colo a las nubes de pun-
os. Pa a es a e apa del abajo se ha
u ilizado el so wa e RISCAN-P o 1.2
.1b17 de Riegl.
2. Fil ado y limpieza de pun os ajenos
al obje o. Se eliminan aquellos pun os
que no o man pa e de la edi icación:
ege ación, cables eléc icos, las pe -
sonas, e c. Es muy complicado la eli-
minación de elemen os que p esen an
un escaso “ olumen” como pueden
se las elas de a aña p esen es en el
in e io de las o es.
3. La alineación de nubes. Se ealizó en
un doble p oceso. Un p ime encaje de
las nubes pa ciales, (Figu a 3), a pa i
de la iden i icación en és as de dianas o
elemen os singula es do ados de coo -
denadas opog á icas. Un egis o au o-
má ico pos e io , a pa i de mé odos de
mínimos cuad ados, pe mi ió a ina la
unión de las nubes cap adas en el in-
e io de la mu alla (16) (17). Se es ima
que la p ecisión alcanzada en la nube
de pun os inal en absolu o es de 2,5cm
y ela i o de 1,5cm.
4. El cálculo de las supe icies que compo-
nen el modelo a qui ec ónico. El in úl-
imo es pa ame iza las supe icies que
componen el obje o a qui ec ónico de
o ma que puedan se sus i uidas po p i-
mi i as g á icas. Usualmen e se u ilizan
NURBS (Non Uni o m Regula Be a Spli-
ne) pa a es a sus i ución, p oduciéndose
en es e caso una inde inición geomé ica
al no pode se clasi ica . Una solución es
u iliza supe icies cuád icas y e ec ua su
clasi icación, si es posible, jun o con los
pa áme os de los semiejes, o igen y gi os.
Además es ecomendable conoce los pa-
áme os que de inen cada supe icie pa a
sus i ui y educi el peso de los modelos
idimensionales ob enidos po es os mé-
odos de cap u a masi a de da os.
La gene ación del modelo 3D eó ico
Pa a la gene ación de supe icies se u i-
lizó el so wa e de Mc. Neel Rhinoce os
4.0 que pe mi ió elabo a , a pa i de los
cálculos, las di e en es supe icies que
de e minaban los pa amen os e icales
que sopo aban las bó edas así como las
o mas geomé icas que con o maban las
aspille as in e io es de la mu alla. Las di-
e en es in e secciones en e supe icies
han de inido las a is as de delimi ación de
cada supe icie.
La compa ación de es as supe icies con
las nubes de pun os pe mi ió es ablece las
de o maciones debidas a asen amien os di-
e enciales de la es uc u a po an e o a los
de ec os p oducidos en la ejecución de la
cons ucción de los elemen os. El so wa e
de Mc. Neel y de INUS Technology son he-
amien as que pueden de e mina los e-
sul ados de ap oximación a la o ma eal.
La u ilización de en idades de malla po
iangulación, pa a o maliza una maque-
a i ual, pe mi e ob ene un modelo muy
ap oximado a la ealidad pe o no un cono-
cimien o de la geome ía de las di e en es
supe icies que con o man los di e en es
espacios. Pa a ello es necesa io ealiza un
a amien o más exhaus i o de las nubes de
pun os, ajus ando supe icies co espon-
dien es con p imi i as g á icas como pla-
nos, cilind os,…
En el caso de es udio se ha u ilizado el
mé odo RANSAC empleando dos ipos de
ecuaciones en el ajus e, dependiendo de si
el modelo e a pa amen o de achada o se
abajaba en las bó edas. Pa a el p ime caso
empleamos la ecuación del plano [3] es:
0
00332211
=+++ azayaxa
[3]
3
3. Izquie da nubes de pun os
del in e io de las o es, y a la
de echa de alle de su alo de
e lec i idad.
M.A. Núñez, F. Buill, J. Rego , A. de Mesa
489
In o mes de la Cons ucción, Vol. 64, 528, 487-496, oc ub e-diciemb e 2012. ISSN: 0020-0883. eISSN: 1988-3234. doi: 10.3989/ic.11.090
Le an amien o a qui ec ónico de la Pue a de An ioquía (Alepo)
A chi ec u al su ey o he An ioch Ga e (Aleppo)
en el segundo caso la ecuación empleada
es la gene al de las cuád icas [4] es:
Pa a el plano la ole ancia impues a ue de
5 cm, supe io a la u ilizada en las bó edas
que sólo llega on a alo es de 3 cm. Es a
di e encia se explica po el g an de e io o
que han su ido las pa edes, con g andes
oquedades y jun as abie as, que no se p e-
sen an en las bó edas.
T as el ajus e se clasi ica on las supe icies
cuád icas esul ando cilind os, y se compa-
a on és os y los planos ob enidos con las
nubes de pun os o iginales. Las disc epan-
cias máximas se alcanzaban en las zonas
donde exis ían oquedades, siendo la media
de 3 cm.
Los modelos ob enidos se comple a on
con secciones a qui ec ónicas gene adas a
pa i de las nubes de pun os, (Figu a 4), y
que pe mi ie on dispone de in o mación
de al a u ilidad pa a a on a el p oyec o de
ehabili ación del monumen o.
4.CONCLUSIONES
T as el abajo ealizado, queda de mani-
ies o la necesidad de combina di e en es
écnicas pa a pode consegui los mejo es
esul ados encaminados a posee los da os
que pe mi i án un análisis exhaus i o del
edi icio. Cada una de las écnicas aplicadas
cub e una pa cela de in o mación pa icu-
la sob e las ca ac e ís icas que se necesi an
pa a pode e alua los abajos que se án
necesa ios en la es au ación del obje o pa-
imonial es udiado.
En es e sen ido la elabo ación de la ca o-
g a ía de los alzados a pa i de la ec i i-
cación o og á ica pe mi e la digi alización
sob e pan alla de odas aquellas g ie as, o-
u as y zonas de deg adación de los di e en-
es ma e iales u ilizados en la cons ucción,
así como el despiece de los silla es que o -
man los mu os. En es e pun o se ha com-
p obado la g an u ilidad del pa áme o de
la e lec i idad, cap u ado po el láse es-
cáne , que pe mi e dis ingui , en las omas
con poca luz, los di e en es ma e iales que
componen los pa amen os. De es a mane a
se puede delimi a cada uno de los ma e ia-
les lo que pe mi ió hace el despiece de los
mu os in e io es con mayo acilidad.
Así mismo, la u ilización del colo en las
omas de da os del escáne han pe mi ido
una mejo in e p e ación de las o mas que
se es ablecen en el espacio 3D. La écni-
ca de aplicación de colo a pos e io i a las
nubes de pun os y al modelo i ual idi-
mensional da luga al econocimien o de
posibles pa ologías debidas a humedades o
il aciones que pod ían lle a a un colapso
de la es uc u a.
Pa a lle a a cabo es udios más complejos
sob e la es uc u a del edi icio, empleando
mé odos como elemen os ini os, es nece-
sa io dispone de un modelo 3D. És e ha
sido gene ado a pa i de los da os ob eni-
dos median e láse escáne .
Pa a la ob ención del modelo de o ma pa-
amé ica, pa a su mejo análisis, ha sido
de e minan e la u ilización del cálculo de
los pa áme os que de inen las di e en es
supe icies. La clasi icación de la supe icie
y la ex acción de los da os del cen o y los
semiejes de las supe icies cu as acili an
eno memen e la elabo ación en las maque-
as i uales 3D.
4. Secciones del conjun o de la
pue a de An ioquía.
0
2222
22
0003020123
1312
2
33
2
22
2
11
=+++++
++++
azayaxayza
xzaxyazayaxa
+
[4]
4