Βασικό αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής ήταν η τρισδιάστατη γεωμετρική τεκμηρίωση του Ναού
του Πυθίου Απόλλωνος στην Ακρόπολη της Ρόδου, όπως επίσης και η υλοποίηση ενός συστήματος
γεωγραφικών πληροφοριών (ΣΓΠ), για την αποθήκευση, διαχείριση, ανάλυση και οπτικοποίηση της
ποιοτικής και ποσοτικής πληροφορίας που προέκυψε από τη διεπιστημονική μελέτη, για το μνημείο.
Η διπλωματική αυτή εργασία εντάχθηκε στο ευρύτερο πλαίσιο μίας ολοκληρωμένης μελέτης διάγνωσης
για την φθορά και τη παθολογία των υλικών, ολοκληρωμένου σχεδιασμού κι αποτίμησης, και αποτέλεσε
βασικό υπόβαθρο για τις άλλες διερευνήσεις στο μνημείο. Η διεπιστημονική μελέτη πραγματοποιήθηκε
σε συνεργασία του εργαστηρίου Επιστήμης και Τεχνικής των Υλικών της Σχ. ΧΜ ΕΜΠ, του εργαστηρίου
Φωτογραμμετρίας της Σχ. ΑΤΜ ΕΜΠ και του εργαστηρίου Αντισεισμικής Τεχνολογίας της Σχ. ΠΜ ΕΜΠ,
και εκτός από τη γεωμετρική τεκμηρίωση, περιλάμβανε χαρακτηρισμούς των δομικών υλικών και των
φθορών, διερεύνηση των περιβαλλοντικών στοιχείων, δομοστατική μελέτη, προτάσεις αποκατάστασης
και προστασίας. Πιο συγκεκριμένα, για τον χαρακτηρισμό των υλικών εφαρμόσθηκαν επιτόπου NDT &
E (IRT, FOM, Χρωματομετρία, Schmidt Hammer Test), αναλυτικές τεχνικές στο εργαστήριο (OM, XRD, TG,
SEM, EDXMA, MIP, SST, DIP), ενώ επίσης πραγματοποιήθηκε συλλογή θερμοϋγρομετρικών δεδομένων.
Η γεωμετρική τεκμηρίωση πραγματοποιήθηκε με συνδυασμό επίγειων σαρώσεων, τοπογραφικών και
φωτογραμμετρικών τεχνικών, λόγω της πολυπλοκότητας του αρχιτεκτονήματος. Σημείο καμπής της
εφαρμογής αυτής ήταν η προσπάθεια αντιμετώπισης της έλλειψης πληροφορίας που πρόκυπτε αφ’
ενός λόγω των αναρτημένων σκαλωσιών, που κάλυπταν εξ ολοκλήρου το μνημείο και βρίσκονταν
πολλές φορές σε επαφή με τα αρχιτεκτονικά μέλη (αποκρύψεις) και αφ’ ετέρου λόγω της υποβάθμισης
των αρχιτεκτονικών επιφανειών (απώλειες υλικών, τραχεία υφή), εξ αιτίας της έντονης φθοράς. Για ένα
μέρος του μνημείου (νότιος κίονας) πραγματοποιήθηκε τρισδιάστατη φωτορεαλιστική μοντελοποίηση,
φωτογραμμετρικά. Το μοντέλο που προέκυψε αξιοποιήθηκε για την εξαγωγή ορθοεικόνων, οι οποίες
λειτούργησαν ως υπόβαθρο για τη λεπτομερή χαρτογράφηση των δομικών υλικών και των φθορών.
Σχετικά με την υλοποίηση του ΣΓΠ, αρχικά πραγματοποιήθηκε ο εννοιολογικός σχεδιασμός. Έπειτα, τα
προϊόντα της χαρτογράφησης εισήχθησαν στο ΣΓΠ, μαζί με τα αποτελέσματα του χαρακτηρισμού των
υλικών και τις μετρήσεις των μη καταστροφικών τεχνικών ελέγχου, αφού υπέστησαν την κατάλληλη
επεξεργασία, καθώς και άλλα περιβαλλοντικά δεδομένα μαζί με τα λοιπά προϊόντα της διεπιστημονικής
μελέτης. Κατόπιν έγινε υλοποίηση των δομών, δημιουργία τοπολογίας για τις χωρικές οντότητες και
ενημέρωσή τους με τη διεπιστημονική ποιοτική και ποσοτική πληροφορία. Στη συνέχεια, ακολούθησαν
διαδικασίες διαχείρισης των μετρητικών και των περιγραφικών δεδομένων, και συγκεκριμένα, εξαγωγή
θεματικών χαρτών, ανάκτηση δεδομένων, δημιουργία ζωνών επιρροής, επίθεση πολυγώνων, καθώς
και υπολογισμός στατιστικών στοιχείων.
Αναλυτικότερα, το πρώτο κεφάλαιο περιλαμβάνει το γενικό θεωρητικό πλαίσιο της εργασίας. Γίνεται
αναφορά στο αντικείμενο της προστασίας των μνημείων, στην εξέλιξη και τις σύγχρονες τάσεις της
θεωρίας και των πρακτικών αναστήλωσης, συντήρησης και αποκατάστασης, στη μεθοδολογία
ολοκληρωμένης διάγνωσης σχεδιασμού και αποτίμησης, στη γεωμετρική τεκμηρίωση και τα συστήματα
χωρικών πληροφοριών, με χωριστή αναφορά για τις διαδικασίες χαρτογράφησης φθορών και υλικών.
Στο δεύτερο κεφάλαιο, αναπτύσσεται το ειδικό θεωρητικό πλαίσιο, το οποίο πραγματεύεται εφαρμογές
του συνδυασμού μεθόδων τεκμηρίωσης για πολύπλοκες αρχιτεκτονικές και εφαρμογές των μεθόδων
διαχείρισης για την ολοκληρωμένη διάγνωση και προστασία. Επίσης γίνεται παράθεση των διαθέσιμων
στοιχείων για την αρχιτεκτονική, τη δόμηση, τα κατασκευαστικά υλικά και τις φθορές του αρχαίου ναού
που αποτελεί αντικείμενο μελέτης, καθώς και της μεθοδολογίας που ακολουθήθηκε για την εφαρμογή.
Στο τρίτο κεφάλαιο, αναλύονται τα στάδια υλοποίησης της εφαρμογής. Στην αρχή, περιγράφεται η
διαδικασία συλλογής των μετρήσεων και έπειτα τα βήματα που ακολουθήθηκαν για την επεξεργασία
των τοπογραφικών, φωτογραμμετρικών δεδομένων και των δεδομένων σαρώσεων. Γίνεται αναφοράστις διαδικασίες για την παραγωγή των δισδιάστατων και τρισδιάστατων τοπογραφικών προϊόντων,
και επιπλέον των σχεδίων για την υποβοήθηση της μοντελοποίησης με διακριτά στοιχεία του ναού (για
τη δομοστατική μελέτη). Επίσης αναλύεται η χαρτογράφηση των δομικών υλικών και των φθορών τους.
Τέλος, περιγράφονται τα βήματα για το σχεδιασμό και την υλοποίηση του ΣΓΠ, τη διαχείριση, ανάλυση
και οπτικοποίηση των διεπιστημονικών δεδομένων, που έγινε μέσω αυτού.
Στο τέταρτο και τελευταίο κεφάλαιο παρατίθενται τα συμπεράσματα της εφαρμογής και αναλύονται
προτάσεις για μελλοντική έρευνα, με γνώμονα την αρχή της διεπιστημονικότητας.
Συνοπτικά, τα αποτελέσματα της εφαρμογής έδειξαν, ότι εν γένει: (α) η διεπιστημονικότητα διαδραματίζει
πολύ σημαντικό στην ολοκληρωμένη τεκμηρίωση και τη διάγνωση, (β) ο συνδυασμός των τεχνικών της
γεωμετρικής τεκμηρίωσης κρίνεται απαραίτητος για πολύπλοκα μνημεία, και καμία τεχνική από μόνη της
δεν μπορεί να αποτελέσει τη βέλτιστη λύση, (γ) η χαρτογράφηση, η θεματική απεικόνιση και η γεωχωρική
ανάλυση, των δεδομένων για τα υλικά, τις φθορές, τις κλιματικές και τις μικροκλιματικές συνθήκες μίας
ιστορικής κατασκευής μπορεί να οδηγήσει σε χρήσιμα συμπεράσματα για την κατάσταση διατήρησης,
τα προβλήματα και τις προηγούμενες επεμβάσεις. Όσον αφορά στο μνημείο, από τα διεπιστημονικά
αποτελέσματα που εκπονήθηκαν από τις διαδικασίες ανάλυσης, αξίζει να επισημανθεί, ότι διαπιστώθηκε
η ασυμβατότητα των προηγούμενων επεμβάσεων με τσιμεντιτικά υλικά και σιδηροπλισμό, ενώ
προέκυψε, ότι σημαντικό ποσοστό της φθοράς του μνημείου αποτελεί η αποκόλληση υλικών,
συνδυαστικό προϊόν των ισχυρών ανέμων και των αιωρημάτων με διαλυτά άλατα που προέρχονται
από τη θάλασσα.
Εν κατακλείδι, στο πλαίσιο της ολοκληρωμένης μελέτης, η εργασία αυτή συνιστά μία ολοκληρωμένη
μελέτη γεωμετρικής τεκμηρίωσης και διαχείρισης των συνολικότερων δεδομένων για το αρχαίο μνημείο,
με σκοπό την εκπόνηση αξιόπιστων και διεπιστημονικά τεκμηριωμένων αποτελεσμάτων και τη συμβολή
στη μεταγενέστερη αποκατάσταση που θα υλοποιηθεί από την Εφορεία Αρχαιοτήτων Δωδεκανήσου.
(EL)
The main objectives of this thesis were, the three-dimensional geometric documentation of the Temple
of Pythian Apollo at the Acropolis of Rhodes and the implementation of a Geographical Information
System (GIS) for the archiving, management, analysis and visualization of qualitative and quantitative
data about the monument, deriving from the interdisciplinary study.
This work was completed within the context of an integrated study, about the diagnosis on the historic
materials and their pathology; thus, it served as a basis for other investigations on the monument. The
interdisciplinary study for the Temple of Pythian Apollo was carried out by the ‘Laboratory of Materials
Science and Engineering’ of the NTUA, in collaboration with the ‘Laboratory of Photogrammetry’ and
the ‘Laboratory of Earthquake Engineering’. In addition to the geometric documentation, the study
included characterizations of building materials and types of decay, investigation of climatic and
microclimatic factors, valuation of the structural integrity, proposals for rehabilitation and protection.
For the characterization of the building materials non-destructive testing & evaluation techniques (NDT
& E) on site were used (IRT, FOM, Colorimetry, Schmidt Hammer Test) and analytical techniques in the
laboratory after sampling (OM, XRD, TG, SEM, EDXMA, MIP, SST, DIP). Also, thermo-hygrometric data
were collected.
Geometric recording was carried out by a combination of terrestrial laser scanning, topographic and
photogrammetric techniques, due to the volume and the complexity of the monument. The turning
point of this application was the attempt to tackle the lack of information that arose, on the one hand,
because of the suspended scaffoldings, which completely covered the monument and were often
in contact with the architectural members, resulting in concealments; and on the other, due to the
degradation of the architectural surfaces, resulting in loss of materials and rough texture. Threedimensional
photorealistic modeling was conducted for a part of the monument; and consecutively
ortho-images were produced, which were utilized as background for the detailed digitization of the
construction materials and the decay patterns.
Regarding the implementation of the GIS, the logical design was initially carried out; then, the
mapping derivatives were imported to the GIS platform, along with the results of the materials
characterization and the measurements of the NDT techniques -after being appropriately processed,
as well as environmental data and other products of the multidisciplinary documentation. Thereafter,
the realization of the data structures took place, and consecutively, the creation of the topology for
spatial entities and their updating with multidisciplinary metric and descriptive data. Then, thorough
geoprocessing followed for the design of thematic maps, data recovery, creation of buffer zones
overlay of entities and statistical analysis.
In more detail, the first chapter includes the general theoretical background of the thesis. Reference
is made about the objective of monuments protection, the evolution and modern trends of theory
and practices in restoration, the methodology of integrated diagnosis and assessment, the geometric
documentation of monuments and the spatial information systems.
In the second chapter, the specific theoretical background is analyzed, which deals with applications
of the combination of geometrical documentation techniques for complex architectures and with
applications of spatial management methods for integrated diagnosis and protection. Also, available
architectural and structural data about the subject of the case study are presented, followed by the
methodology of the application described in this thesis.
In the third chapter, the implementation stages of the application are analyzed. At first, the procedure
of data collection is described and then the steps followed to process topographic, laser scanning
and photogrammetric data. Reference is also made about the processes to produce the 2D and 3D
topographic products, and about the drawings which were made to assist the structural modelingwith the discrete elements method. Additionally, the mapping of building materials and deterioration
is analyzed. Finally, the steps for the design and implementation of the GIS are described, along with
the management, analysis and visualization of interdisciplinary data.
In the fourth and final chapter, the results and findings of the application are outlined; proposals for
future research are stated, taking into consideration the principle of multidisciplinary.
In summary, the results of the application have shown that, in general: (a) interdisciplinarity plays a
very important role in the integrated documentation and diagnosis; (b) a combination of techniques
is necessary for the complete documentation of complex monuments, and no technique is efficient
in itself; (c) digitization, thematic mapping and geospatial analysis regarding data about the historic
materials, decay, climatic and microclimatic conditions of a historical construction can lead to useful
conclusions on the conservation status, pathology and prior interventions. Regarding the monument
under study and the interdisciplinary results generated by analysis procedures, the incompatibility of
the previous interventions with cementitious materials is worth to be mentioned. Furthermore, it was
discovered that a significant percentage of the degradation was the detachment of materials, a
combining product of the strong winds and the suspensions with soluble salts originating from the sea.
To conclude, this work constitutes a comprehensive study, regarding the geometric documentation
and the management of the aggregate data for the ancient Temple of Pythian Apollo. It was
conducted in the framework of an integrated study and with the purpose of producing precise and
reliable results, in order to contribute effectively to the subsequent restoration works executed by the
Ephorate of Antiquities of Dodecanese.
(EN)
Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο
