مطالعات باستان شناسی

مستندسازی و مدل‌سازی سه بُعدی قلاع کوهستانی با استفاده از فتوگرامتری با پهپاد مطالعۀ موردی: قلعۀ تاریخی فورگ

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

فرشته آذرخرداد 1
حسن هاشمی‌زرج‌آباد 2

1 دانشجوی دکتری باستان‌شناسی، گروه باستان‌شناسی، دانشکدۀ هنر و معماری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران (نویسندۀ مسئول).

2 دانشیار گروه باستان‌شناسی، دانشکدۀ هنر و معماری، دانشگاه مازندران، بابلسر، ایران.

https://doi.org/10.22059/jarcs.2025.398310.143363
چکیده
قلعه فورگ، ازجمله قلاع کوهستانی است که مربوط به دورۀ متأخر اسلامی (افشاریه تا قاجار) می‌باشد این قلعه به‌دلیل موقعیت استراتژیک و معماری منحصربه‌فرد همواره موردتوجه بوده و نیاز به مستندنگاری دقیق با استفاده از روش‌های نوین می‌باشد. فتوگرامتری پهپاد، یکی از روش‌های نوینی است که با پیشرفت تکنولوژی در دهه‌های اخیر در این زمره از مطالعات قرار گرفته است که به‌صورت منفرد یا در ترکیب با روش‌های دیگر، به‌طور گسترده‌ای در مدل‌سازی سه‌بُعدی میراث‌فرهنگی غیرمنقول و محوطه‌های باستان‌شناختی استفاده می‌شود. این فناوری، با استفاده از تصاویر دو بعدی، مدل‌های سه‌بُعدی دقیق و فتورئالیستی از آثار و محوطه‌های تاریخی تولید می‌کند. این نوع مستندنگاری جهت اقدامات حفاظتی و توسعۀ پایدار آن‌ها سودمند است. پژوهش کاربردی حاضر با هدف ارزیابی توانایی فتوگرامتری پهپاد در یک قلعۀ کوهستانی با اختلاف ارتفاع قابل‌توجه صورت گرفته است که به مدل‌سازی قلعه فورگ جهت مستندنگاری و تهیۀ نقشۀ سه‌بعدی پرداخته شد. این پژوهش در سه مرحلۀ میدانی، نرم‌افزاری و اسنادی و به روش تحلیلی انجام شده است که نتیجۀ آن ایجاد مدل سه‌بُعدی قلعه کوهستانی فورگ با بافت واقعی و اندازۀ نمونۀ زمینی (GSD )97/0 سانتی‌متر بر پیکسل به‌دست آمد. در این پژوهش، ارزیابی نتایج تدقیق‌شده توسط چهار نقطۀ کنترل زمینی و سه نقطۀ آزمایشی، بیانگر عملکرد بالای فتوگرامتری پهپاد به‌عنوان روشی سریع در مستندنگاری و مدل‌سازی سه بُعدی قلاع کوهستانی با اختلاف ارتفاع در بستر کوه و آثار معماری آن‌ها با دقت زمینی 6/2 سانتی‌متر است.

کلیدواژه‌ها

قلعه فورگ
فتوگرامتری
پهپاد
مستندسازی
مدل‌سازی سه‌بُعدی
موضوعات

عنوان مقاله English

Documentation and 3D Modeling of Mountain Castles Using Drone Photogrammetry at the Historic Forg Castle

نویسندگان English

Fereshte Azarkhordad 1
Hasan Hashemi Zarajabad 2
1 Ph.D. Candidate Archaeology, Department of Archaeology, Faculty of Art and Architecture, University of Mazandaran, Babolsar, Iran (Corresponding Author).
2 Associate Professor, Department of Archaeology, Faculty of Art and Architecture, University of Mazandaran, Babolsar, Iran.
چکیده English

Forg Castle is a mountain fortress dating back to the Late Islamic period (from the Afsharid to the Qajar era). Due to its strategic location and unique architecture, the castle has always attracted attention and necessitates precise documentation using modern methods. Drone photogrammetry is one of the modern technologies that, with the advancement of technology in recent decades, has become increasingly used in this type of study. Whether used alone or in combination with other techniques, it has been widely employed in the 3D modeling of immovable cultural heritage and archaeological sites. This technology creates accurate and photorealistic 3D models of historical structures and sites using 2D images. Such documentation is valuable for conservation efforts and sustainable development. The present applied research was conducted with the aim of assessing the capabilities of drone photogrammetry in a mountainous castle with significant elevation differences. The study focused on modeling Forg Castle for documentation and the creation of a 3D map. It was carried out in three stages: fieldwork, software processing, and archival research, using an analytical approach. As a result, a 3D model of the mountainous Forg Castle was produced with true texture and a Ground Sample Distance (GSD) of 0.97 centimeters per pixel. The accuracy of the results was evaluated using four ground control points (GCPs) and three check points, indicating the high performance of drone photogrammetry as a fast and effective method for the documentation and 3D modeling of mountainous castles and their architectural features despite elevation differences with a ground accuracy of 6.2 centimeters.

کلیدواژه‌ها English

Forg Castle
Photogrammetry
Drone
Documentation
3D Modeling
- Bauer, P., Kaufmann, V., Sulzer, W., Lienhart, W., Mikl, T. & Seier, G., (2022). “3D modelling of the castle Neu-Wildon: Applying UAV-based photogrammetry, terrestrial photogrammetry and terrestrial laser scanning–a comparative study”. In: 25th International Conference on Cultural Heritage and New Technologies, Vienna. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLIX-B1-2022-59-2022 
- Chiabrando, F., Lo Turco, M. & Rinaudo, F., (2017). “Modeling the decay in an HBIM starting from 3D point clouds. A followed approach for cultural heritage knowledge”. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 42: 605-612. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W3-605-2017  
- Chobdari, S., Estelaji, S. & Ranjbar, M., (2021). “Providing an optimal model for tourism development in target villages of Iran: A case study of Forg village in South Khorasan province”. Journal of Geography (Regional Planning), 11(43): 363-382. https://ensani.ir/fa/article/author/232674  
- Colomina, I. & Molina, P., (2014). “Unmanned aerial systems for photogrammetry and remote sensing: A review”. ISPRS Journal of photogrammetry and remote sensing, 92: 79-97.  https://doi.org/10.1016/j.isprsjprs.2014.02.        
- Darmiyāni, M. R. b. ʿAbd al-K., (1986). Dīvān-e Lāmeʿ (Ed. M. Rafi‘i & M. Mosaffa). Tehran: Nashir Publishing. https://ketablazem.com/product/ (In Persian).
- Eisenbeiss, H., Lambers, K., Sauerbier, M. & Li, Z., (2005). Photogrammetric documentation of an archaeological site (Palpa, Peru) using an autonomous model helicopter. https://www.researchgate.net/publication/228625307 
- Eltner, A., Kaiser, A., Castillo, C., Rock, G., Neugirg, F. & Abellán, A., (2016). “Image-based surface reconstruction in geomorphometry–merits, limits and developments”. Earth Surface Dynamics, 4(2): 359-389. https://doi.org/10.5194/esurf-4-359-2016 
- Gonzo, L., El-Hakim, S., Picard, M., Girardi, S. & Whiting, E., (2004). “Photo-realistic 3D reconstruction of castles with multiple-sources image-based techniques”. Inter. Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 35. https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XXXV-B5-482-2004 
- Kanun, E., Alptekin, A. & Yakar, M.. (2021). “Cultural heritage modelling using UAV photogrammetric methods: a case study of Kanlıdivane archeological site”. Advanced UAV, 1(1): 24-33. https://www.researchgate.net/publication/358658059 
- Koutsoudis, A., Vidmar, B., Ioannakis, G., Arnaoutoglou, F., Pavlidis, G. & Chamzas, C., (2017). “Accuracy of cultural heritage 3D models by RPAS and terrestrial photogrammetry”. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-2/W3: 225–230. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-2-W3-225-2017
- Lerma, J. L., Navarro, S., Cabrelles, M. & Villaverde, V., (2010). “Terrestrial laser scanning and close range photogrammetry for 3D archaeological documentation: the Upper Palaeolithic Cave of Parpalló as a case study”. Journal of Archaeological Science, 37(3): 499-507. https://doi.org/10.1016/j.jas.2009.10.003 
- MacGregor, C. M., (1990). A Journey to the Khorasan Province and Northwestern Afghanistan in 1875. Translated by: Asadollah Tavakol-Tabasi,  Mashhad: Astan Quds Razavi, Cultural Affairs Department. https://www.gisoom.com/book/173577/ (In Persian).
- Nex, F. & Remondino, F., (2014). “UAV for 3D mapping applications: a review”. Applied geomatics, 6, 1-15. https://doi.org/10.1007/s12518-014-0118-x    
- Orihuela, A. & Molina-Fajardo, M. A. (2020). UAV photogrammetry surveying for sustainable conservation: the case of mondújar castle (Granada, Spain)”. Sustainability, 13(1): 24. https://doi.org/10.3390/su13010024 
- Remondino, F., Barazzetti, L., Nex, F. C., Scaioni, M. & Sarazzi, D., (2011). “UAV photogrammetry for mapping and 3D modeling: Current status and future perspectives”. In: Proceedings of the International Conference on Unmanned Aerial Vehicle in Geomatics (UAV-g): 14-16 September 2011, Zurich, Switzerland (pp. 25-31). International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS). https://doi.org/10.5194/isprsarchives-XXXVIII-1-C22-25-2011  
- Riazi Herawi, M.Y. (2022). Ain al-Waqa’i. (The History of Afghanistan in the Years 1207-1324 AH).  Translated by: Mohammad Asif Fakrat, Tehran: Sokhan. https://ketabnak.com/book/42866  (In Persian).
- Verhoeven, G., (2011). “Taking computer vision aloft–archaeological three‐dimensional reconstructions from aerial photographs with photoscan”. Archaeological Prospection, 18(1): 67-73. https://doi.org/10.1002/arp.397 
- Zarnowski, A., Banaszek, A. & Banaszek, S., (2015). “Application of technical measures and software in constructing photorealistic 3D models of historical building using ground-based and aerial (UAV) digital images”. Reports on Geodesy and Geoinformatics, 99: 54-63. https://doi.org/10.2478/rgg-2015-0010   
مطالعات باستان شناسی
دوره 17، شماره 2 - شماره پیاپی 37
شماره انگلیسی
مرداد 1404
صفحه 267-281

  • تاریخ دریافت 19 فروردین 1404
  • تاریخ بازنگری 13 خرداد 1404
  • تاریخ پذیرش 19 خرداد 1404

صفحه اصلی

تماس با ما