DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-2-w12-2026-279-2026
تاريخ النشر: 2026-02-12
المؤلف: Stefano Marziali وآخرون
الموضوع الرئيسي: المسح ثلاثي الأبعاد والتراث الثقافي
نظرة عامة
تتناول هذه الورقة الوثائق الرقمية للبيئات التراثية تحت الأرض ومنخفضة الإضاءة، مع التركيز على دراسة حالة لأربعة حصون تاريخية من فترة الفاشية الإيطالية في وادي ديفيدرو، بيدمونت، إيطاليا. استخدم المؤلفون تقنيات الفوتوغرامتري المعدلة خصيصًا للظلام التام، محولين هذه المواقع غير القابلة للوصول إلى نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ومزودة بالملمس. كانت التحديات الرئيسية تشمل إدارة ظروف الإضاءة، وتثبيت المعدات على التضاريس غير المستوية، وضمان تداخل الصور الكافي لإعادة البناء الدقيقة. على الرغم من هذه الصعوبات، فإن النظام الفوتوغرامتري حقق نتائج ممتازة، مما يدل على توجيه الصور الفعال، وإعادة بناء السطح المتسقة، وتلوين دقيق، حتى مع الإضاءة المحدودة من فلاش محمول واحد.
تسلط النتائج الضوء على جدوى الفوتوغرامتري كبديل للطرق التقليدية مثل المسح بالليزر أو LiDAR في البيئات منخفضة الإضاءة، مما يبرز قدرته على إنتاج تصورات واقعية ضرورية لتقييمات الحفظ والمشاركة العامة. بالإضافة إلى ذلك، أسفر المشروع عن إنشاء أربع جولات افتراضية رقمية، مما يسهل الوصول عن بُعد إلى هذه المواقع التاريخية الهامة التي تعتبر غير آمنة وغير قابلة للوصول.
مقدمة
تحدد مقدمة ورقة البحث أهمية الدراسة ضمن مجالها، مع تسليط الضوء على الدوافع والأهداف الرئيسية. تؤسس السياق من خلال مراجعة الأدبيات ذات الصلة وتحديد الفجوات التي تهدف الأبحاث الحالية إلى معالجتها. يؤكد المؤلفون على أهمية نتائجهم في تعزيز الفهم ويقترحون فرضيات أو أسئلة بحث محددة توجه التحقيق. بشكل عام، تهيئ المقدمة المسرح للأقسام اللاحقة من خلال توضيح أهمية الدراسة والمساهمات المقصودة في الجسم المعرفي القائم.
الطرق
في هذا القسم، يحدد المؤلفون حالة الاستخدام المحددة والمنهجية المستخدمة في أبحاثهم. يوضحون السياق الذي تقع فيه دراستهم، مؤكدين على أهمية حالة الاستخدام المختارة في مجال البحث الأوسع. يتم وصف المنهجية بطريقة منهجية، مع تسليط الضوء على الخطوات المتخذة لجمع البيانات وتحليلها، بالإضافة إلى الأدوات والتقنيات المستخدمة طوال عملية البحث.
يناقش المؤلفون أيضًا الأسباب وراء خياراتهم المنهجية، موفرين مبررات للنهج المختارة وكيف تتماشى مع أهداف الدراسة. يشمل ذلك وصف أي تصاميم تجريبية، وطرق أخذ العينات، والأطر التحليلية التي تم تنفيذها لضمان موثوقية وصدق النتائج. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتوضيح تصميم البحث وملاءمته لمعالجة أسئلة البحث المطروحة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على التحديات الكبيرة المرتبطة بتوثيق التراث المعماري تحت الأرض (UBH)، لا سيما في التحصينات العسكرية التي تتميز بظروف بيئية قاسية وهندسة معقدة. تؤكد الدراسة على قيود الفوتوغرامتري التقليدي في البيئات منخفضة الإضاءة، حيث يكون تداخل الصور المتسق والإضاءة أمرًا حاسمًا لإعادة البناء ثلاثي الأبعاد بدقة. بدلاً من ذلك، تعتمد الأبحاث نهجًا هجينًا يدمج المسح بالليزر الأرضي (TLS) والفوتوغرامتري من الهيكل من الحركة (SfM)، مستفيدة من نقاط القوة في كلا الطريقتين لإنتاج نماذج ثلاثية الأبعاد عالية الدقة ودقيقة الألوان. يعالج هذا الدمج أوجه القصور في كل تقنية، لا سيما في إدارة الحجب والأشكال المعقدة، بينما يعزز أيضًا الغنى الإشعاعي الضروري لتحليل السطح التفصيلي.
يركز المشروع على أربعة حصون غير مستخدمة في وادي ديفيدرو، إيطاليا، تم بناؤها خلال الفترة الفاشية، والتي أصبحت حاليًا غير قابلة للوصول بسبب مخاوف تتعلق بالسلامة والعوامل البيئية. تهدف الأبحاث إلى إنشاء سجل ثلاثي الأبعاد متسق مقياسيًا وموثوق بصريًا لدعم إدارة التراث وجهود الحفظ. من خلال إعطاء الأولوية للفوتوغرامتري على الطرق التقليدية مثل TLS أو LiDAR، تسعى الدراسة لتحقيق تمثيل فوتوغرافي واقعي للأسطح، وهو أمر ضروري لتقييم حالات الحفظ وتسهيل النشر العام. تتضمن المنهجية استراتيجيات إضاءة مبتكرة وبروتوكول اكتساب مصمم بعناية، بما في ذلك استخدام أهداف مشفرة لتعزيز اتصال شبكة الصور، مما يسهم في تطوير سير العمل القوي القابل للتطبيق في سياقات أخرى من UBH.
DOI: https://doi.org/10.5194/isprs-archives-xlviii-2-w12-2026-279-2026
Publication Date: 2026-02-12
Author(s): Stefano Marziali et al.
Primary Topic: 3D Surveying and Cultural Heritage
Overview
This paper discusses the digital documentation of subterranean and low-light heritage environments, focusing on a case study of four historic forts from the Italian Fascist period in Val Divedro, Piedmont, Italy. The authors employed photogrammetric techniques specifically adapted for total darkness, successfully transforming these inaccessible sites into high-resolution, textured 3D models. Key challenges included managing lighting conditions, stabilizing equipment on uneven terrain, and ensuring adequate image overlap for accurate reconstruction. Despite these difficulties, the photogrammetric system yielded excellent results, demonstrating effective image orientation, consistent surface reconstruction, and color-accurate texturing, even with the limited illumination from a single portable flash.
The findings highlight the viability of photogrammetry as an alternative to traditional methods like laser scanning or LiDAR in low-light environments, emphasizing its ability to produce realistic visualizations crucial for conservation assessments and public engagement. Additionally, the project resulted in the creation of four digital virtual tours, facilitating remote access to these historically significant sites that are otherwise unsafe and inaccessible.
Introduction
The introduction of the research paper outlines the significance of the study within its field, highlighting the key motivations and objectives. It establishes the context by reviewing relevant literature and identifying gaps that the current research aims to address. The authors emphasize the importance of their findings in advancing understanding and propose specific hypotheses or research questions that guide the investigation. Overall, the introduction sets the stage for the subsequent sections by clearly articulating the study’s relevance and intended contributions to the existing body of knowledge.
Methods
In this section, the authors outline the specific use-case and methodology employed in their research. They detail the context in which their study is situated, emphasizing the relevance of the chosen use-case to the broader field of inquiry. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the steps taken to collect and analyze data, as well as the tools and techniques utilized throughout the research process.
The authors also discuss the rationale behind their methodological choices, providing justification for the selected approaches and how they align with the objectives of the study. This includes a description of any experimental designs, sampling methods, and analytical frameworks that were implemented to ensure the reliability and validity of the findings. Overall, the section serves to clarify the research design and its appropriateness for addressing the research questions posed.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the significant challenges associated with documenting Underground Built Heritage (UBH), particularly in military fortifications characterized by extreme environmental conditions and complex geometries. The study emphasizes the limitations of traditional photogrammetry in low-light environments, where consistent image overlap and illumination are critical for accurate 3D reconstruction. Instead, the research adopts a hybrid approach that integrates Terrestrial Laser Scanning (TLS) and Structure-from-Motion (SfM) photogrammetry, leveraging the strengths of both methods to produce high-fidelity, color-accurate 3D models. This integration addresses the shortcomings of each technique, particularly in managing occlusions and complex morphologies, while also enhancing the radiometric richness necessary for detailed surface analysis.
The project focuses on four disused forts in Val Divedro, Italy, built during the Fascist period, which are currently inaccessible due to safety concerns and environmental factors. The research aims to create a metrically consistent and visually faithful 3D record to support heritage management and conservation efforts. By prioritizing photogrammetry over more conventional methods like TLS or LiDAR, the study seeks to achieve a photorealistic representation of the surfaces, essential for assessing conservation states and facilitating public dissemination. The methodology incorporates innovative lighting strategies and a carefully designed acquisition protocol, including the use of coded targets to enhance image network connectivity, ultimately contributing to the development of robust workflows applicable to other UBH contexts.