Datos rápidos
- Instituciones de investigación: Universidad de Gante, Universidad de Kiel y la Universidad de Viena
- Ubicación: Tolsende, Escalda Oriental, Zelanda, Países Bajos
- Aplicación: Arqueología intermareal y magnetometría con drones para la cartografía no invasiva de asentamientos
- Desafío: Prospección de restos expuestos y enterrados dentro de breves ventanas de acceso por marea y bajo condiciones difíciles de terreno y mar
- Solución: Fotogrametría con UAV, magnetometría con UAV, gradiometría magnética terrestre y sonar de sedimentos multicanal
- Tasa de cobertura: Aproximadamente 4 ha de magnetometría con UAV por ciclo de marea baja, en comparación con cerca de 1,2 ha por ciclo en la gradiometría magnética terrestre
- Tecnología utilizada: Magnetómetro SENSYS MagDrone R4 montado en un DJI Matrice 350 RTK, con el software UgCS de planificación de vuelo de SPH Engineering y el ordenador de a bordo SkyHub con un altímetro de radar Nanoradar NRA24 para un seguimiento del terreno realsemiautomatizado, junto con una cámara DJI Zenmuse L2 RGB para los vuelos de fotogrametría
- Resultado clave: El conjunto de datos combinado permitió cartografiar estructuras enterradas previamente indocumentadas en el centro del pueblo y revisar el plano de su iglesia medieval, estimada en unos 36 m por 11 m dentro de un recinto de unos 60 m de diámetro
Un pueblo medieval perdido tras las inundaciones de 1530 y 1532
Tolsende se desarrolló dentro de los diques del siglo XII en Zuid-Beveland, a lo largo de la orilla izquierda del Escalda Oriental. Tras las inundaciones del siglo XVI, la erosión y el movimiento de sedimentos dejaron partes del pueblo expuestas en la marisma, mientras que otros restos permanecieron enterrados bajo sedimentos o aguas poco profundas. Dado que el yacimiento se encuentra en una zona intermareal, la marisma queda expuesta durante la marea baja y cubierta por aguas poco profundas durante la marea alta.
Trabajos anteriores habían registrado hallazgos en superficie, sondeos, pozos de prueba, imágenes satelitales y un levantamiento topográfico detallado realizado en 2020 tras limpiar las algas del lugar. Estas fuentes identificaron una concentración de restos de ladrillo interpretados como la iglesia del pueblo, pero su plano permanecía incompleto. El nuevo estudio seleccionó el área de la iglesia como una ubicación de prueba representativa para comparar métodos de prospección en condiciones de exposición, enterramiento y sumersión.
Ventanas de marea de dos horas y una distancia de seguridad del sensor de 0,70 m
Tres limitaciones operativas principales definieron el diseño de la prospección:
- Acceso limitado: Los equipos que trabajaban a pie disponían de dos a tres horas durante la marea baja, mientras que el trabajo desde embarcaciones se limitaba a aproximadamente una hora y media durante la marea alta.
- Condiciones de campo difíciles: El terreno irregular y resbaladizo, las algas, los canales poco profundos, la alta salinidad, el viento, el oleaje y los sedimentos blandos afectaron el acceso, los equipos electrónicos y la estabilidad de los instrumentos.
- Vuelo a muy baja altitud: Los cinco sensores magnéticos fluxgate triaxiales debían mantenerse a unos 0,70 m sobre la superficie durante todo el recorrido de cada línea. Sobre afloramientos escarpados, el equipo redujo la velocidad de vuelo de los 4 m/s previstos a 2 o 3 m/s para que el sistema de seguimiento del terreno pudiera responder con mayor fiabilidad.
La maniobra inicial de parada y giro también provocaba cambios bruscos de cabeceo. Dado que el altímetro de radar estaba montado en la parte delantera de la aeronave, estos cambios podían distorsionar la lectura de la distancia al suelo y provocar una pérdida repentina de altitud. El equipo cambió a giros inclinados adaptativos, lo que mejoró la estabilidad del vuelo pero creó huecos cerca de los bordes de los bloques de estudio adyacentes. Esta es una limitación operativa de la configuración probada. El diseño del estudio tuvo que equilibrar una amplia cobertura, suficiente detalle y contexto del subsuelo dentro de las limitaciones de las mareas.
Coordinación de estudios con UAV, terrestres y acuáticos según la marea
Los investigadores organizaron la campaña en función de los cambios de marea:
- Marea baja: La fotogrametría con UAV, la magnetometría con UAV y la gradiometría magnética terrestre analizaron la llanura de marea expuesta.
- Marea alta: Un sonar de sedimentos multicanal examinó el sitio bajo el agua y el lecho marino.
- Alineación de datos: El posicionamiento corregido por RTK (cinemática en tiempo real) vinculó las mediciones aéreas, terrestres y acuáticas en un sistema de coordenadas común.
Configuración de la fotogrametría y el estudio magnetométrico con drones
Para la fotogrametría, el DJI Matrice 350 RTK voló a 50 m y 6 m/s. El vuelo utilizó la cámara RGB de la carga útil DJI Zenmuse L2, quedando el LiDAR fuera del alcance del estudio. Las imágenes cubrieron unas 64 hectáreas y se procesaron en Agisoft Metashape Professional 2.3.0. El ortomosaico resultante tuvo una distancia de muestreo del suelo (GSD) de aproximadamente 1,6 cm, y el modelo digital de elevación (MDE) tuvo una resolución de 3,14 cm.
Para el estudio magnetométrico con drones, la misma aeronave transportó un magnetómetro SENSYS MagDrone R4 con cinco sensores fluxgate triaxiales espaciados 0,5 m entre sí y con una frecuencia de registro de 200 Hz. El software de planificación de vuelo UgCS planificó líneas paralelas de ida y vuelta a través de bloques contiguos de 200 m por 200 m, con un rumbo fijo de 138,20 grados. El ordenador de a bordo SkyHub gestionó la ejecución de la misión y combinó la telemetría con un altímetro de radar Nanoradar NRA24 para el seguimiento real del terrenosemiautomatizado. El magnetómetro voló a unos 0,70 m sobre la superficie a una velocidad de 2 a 4 m/s, dependiendo del viento y del terreno.
Los datos magnéticos se procesaron en SENSYS MagDrone Data Tool, se submuestrearon a 0,1 m y se interpolaron en una cuadrícula de 0,2 m en QGIS 3.34.12.
Seguimiento con gradiómetro terrestre y sonar de barrido inferior
El estudio magnético terrestre utilizó seis gradiómetros verticales Foerster FEREX CON650 montados en un carro, con una separación de 0,5 m entre sensores y 3 m entre perfiles. El equipo recopiló estos datos durante tres días de marea baja. Este método, más lento, proporcionó un mayor nivel de detalle sobre el área de la iglesia y una referencia para evaluar los resultados del UAV.
Durante la marea alta, un perfilador de subfondo de cuatro canales Innomar SES-2000 quattro examinó el área bajo el agua y el lecho marino. El sistema de 14,4 kHz se montó en una embarcación con cabina de 7 m. Se realizaron perfiles amplios que cruzaron el sitio en dos direcciones, seguidos de un estudio detallado sobre la parcela de la iglesia con una separación entre líneas de hasta 1 m. El procesamiento se realizó con Innomar ISE y QGIS.
Un mapa más amplio del pueblo y un plano revisado de la iglesia
El estudio integrado cartografió un centro del pueblo más completo, reveló características enterradas previamente indocumentadas y revisó el plano de la iglesia.
Un mapa más amplio del centro del pueblo
Las anomalías magnéticas conectaron estructuras que anteriormente aparecían como restos superficiales aislados. Los patrones de anomalías rectangulares indicaron restos estructurales enterrados, mientras que las características lineales más débiles se interpretaron como posibles caminos y zanjas de drenaje. Esta evidencia amplió el trazado del asentamiento conocido más allá de las concentraciones de ladrillo expuestas.
Un plano revisado de la iglesia de 36 m por 11 m
Los datos magnéticos identificaron una torre occidental de unos 7 m por 7 m, un gran transepto norte y un ábside oriental que probablemente era semicircular o poligonal. Las características interpretadas anteriormente como la torre se reasignaron al transepto. Basándose en la evidencia combinada, los investigadores estimaron que la iglesia medía unos 36 m de largo y 11 m de ancho en la nave.
Un recinto casi circular de unos 60 m de diámetro rodeaba la iglesia. Sus líneas magnéticas emparejadas, separadas por unos 3 m, podrían representar un muro, una zanja rellena o un corredor vial. Estas alternativas requieren perforaciones o excavaciones específicas para su confirmación.
Tasas de cobertura: magnetometría con drones frente a gradiometría terrestre
La magnetometría con UAV cubrió unas 4 hectáreas durante un ciclo de marea baja. En condiciones similares, la gradiometría magnética terrestre cubrió alrededor de 1,2 hectáreas por ciclo de marea baja, aproximadamente un tercio de la tasa aérea. La matriz aérea detectó las anomalías estructurales más fuertes en un área mayor, mientras que el sistema terrestre resolvió características más sutiles y con mayor detalle interno.
Esta división de fortalezas respalda un flujo de trabajo por etapas y coincide con el patrón observado en comparaciones más amplias entre magnetómetros de drones y terrestresLa magnetometría con drones permite identificar zonas prioritarias en un área extensa, seguidas de mediciones terrestres precisas donde se requiere detalle arquitectónico. En Tolsende, el uso de ambos métodos produjo un resultado más claro que el que cualquiera de los conjuntos de datos podría ofrecer por sí solo.
La fotogrametría proporcionó un registro rápido y repetible de la superficie visible. Mapeó casi todo el centro del pueblo en un solo ciclo de marea y creó una línea base de elevación para monitorear la erosión. Registró algunas características arqueológicas adicionales en comparación con el estudio de 2020, que se había completado tras una intensa retirada de algas. Su valor en esta campaña residió en la rapidez de cobertura y en la documentación de la superficie en condiciones normales, sin la limpieza de algas que requirió el estudio de 2020.
El sonar de sedimentos añade contexto del subsuelo
En condiciones favorables, el sonar de sedimentos penetró al menos 2,5 m bajo el lecho marino y detectó reflectores superficiales cerca de la iglesia que coincidían con varias anomalías magnéticas. La comparación de los conjuntos de datos ayudó a los investigadores a distinguir posibles estructuras arqueológicas de las capas de sedimentos, aunque serían necesarios sondeos o excavaciones para confirmar la interpretación.
Combinación de métodos de prospección para la arqueología intermareal
El estudio de Tolsende muestra cómo las prospecciones integradas no invasivas pueden convertir breves ventanas de marea en un conjunto de datos arqueológicos coherente. La fotogrametría con drones creó un registro de superficie de alta resolución, la magnetometría con drones planificada en UgCS cubrió unas 4 hectáreas por marea baja, la gradiometría terrestre proporcionó detalles arquitectónicos más precisos y el sonar de sedimentos extendió la investigación bajo el agua poco profunda y los sedimentos.
En conjunto, los datos revelaron estructuras previamente indocumentadas, posibles caminos y zanjas de drenaje. También permitieron a los investigadores revisar el plano de la iglesia y definir su recinto circundante. El estudio documentó las limitaciones en el seguimiento del terreno a muy baja altitud, la cobertura en los bordes de los bloques y el rendimiento del sonar. Para futuros estudios, los autores recomiendan adaptar la velocidad de vuelo al terreno, aumentar el solapamiento donde los giros de banco crean huecos y utilizar sondeos o excavaciones para comprobar las interpretaciones geofísicas.
Fuente: Jan Trachet et al., “Optimizing Strategies for Non-Invasive Prospection of Settlements in the Intertidal Zone: A Case Study From the Centre of the Drowned Medieval Village of Tolsende (Scheldt Estuary, the Netherlands)”, Archaeological Prospection (2026). El artículo está disponible bajo la licencia Creative Commons Attribution 4.0. Los conjuntos de datos de investigación procesados están disponibles a través de Zenodo.