Soprintendenza del Mare

ITACA

Innovation Technologies and Applications for Coastal Archaeological sites

The ITACA (Innovation Technologies and Applications for Coastal Archaeological sites) project aims to prove a management system for underwater archaeological sites in coastal regions. The discovering and monitoring service uses innovative satellite remote sensing techniques combined with image processing algorithms. The project develops a set of applications integrated in a system that pursue the following objectives:
- Search and location of ancient ship wrecks;
- Monitoring of ship wrecks, ruins and historical artefacts that are now submerged;
- Integration of resulting search and monitoring data with onsite data into a management tool for underwater sites;
- Demonstration of the system’s suitability for a service.
High resolution image (TerraSAR-X, Cosmo-SkyMed) and multispectral satellite data (WorldView) will be combined to derive the relative bathymetry of the bottom of the sea up to the depth of 70 meters. The resulting data fusion will be processed using shape detection algorithms specific for archaeological items. The availability of the above remote sensing data, combined with innovative processing techniques and optimized for archaeological site, enable the provision of a location and monitoring service for underwater archaeological sites in coastal zones. The new algorithms, the physical modelling and the computational capabilities will be integrated into the Web-GIS, together with data recorded from surface (2D and 3D modelling) and from underwater surveys. Additional specific archaeological layers will be included into the WebGIS to facilitate the object identification through shape detection techniques and mapping. The system will be verified and validated through an extensive on-ground (sea) campaign carried out with both cutting edge technologies (side-scan sonar, multi beam echo sounder) and traditional means (submarine exploration with professional scuba divers). A six months trial service on a selected coastal zone (Cala Minnola di Levanzo, Punta Galera di Favignana, Maraone “relitto dello zolfo”, Punta Spalmatore di Marettimo ) will be performed to provide a service demonstration which will benefit the participant End User. The dissemination activities will include one international workshop and a final conference, organized in cooperation with the End Users with the aim to let ITACA stakeholders aware of the benefit of the developed technologies and service.

Project partners
1 - Alma Sistemi sas ALMA Italy
2- ANESTI Ltd. ANES United Kingdom
3 - Geographic Resource Analysis & Science A/S GRAS Denmark
4 - FFCUL Fundacao da Faculdade de Ciencias da Universidade de Lisboa
5 Hellenic Institute of Marine Archaeology HIMA Greece
6 - Kell S.r.l. KELL Italy
7 - NAIS Nextant Applications an innovative Solutions Srl
8 - Planetek Hellas E.P.E. PLKH Greece
9 - Soprintendenza del Mare della Regione Siciliana SPM Italy
10 - SME4SPACE S4S Belgique

Il progetto intende presentare un sistema di gestione dei siti archeologici subacquei nei siti costieri. Il servizio di monitoraggio utilizza innovative tecniche di rilevazione satellitare remota combinate con elaborazione algoritmica di immagini. Il progetto sviluppa una serie di applicazioni integrate in un sistema che persegue i seguenti obiettivi:
- ricerca e localizzazione di antichi relitti
- monitoraggio di relitti, reperti e strutture sommerse
- integrazione dei risultati di ricerca e monitoraggio in un sito online concepito come strumento di gestione dei siti subacquei
- dimostrazione della idoneità del sistema inteso come servizio

Un'immagine satellitare ad alta risoluzione (TerraSAR-X, Cosmo-SkyMed) e dati satellitari (WorldView) saranno abbinati per ricavare la batimetria dei fondali fino a 70 metri di profondità. I dati ottenuti saranno processati usando algoritmi specifici per i reperti archeologici. La disponibilità dei dati sensibili, combinata con le tecniche innovative ottimizzate per i siti archeologici consentiranno l’individuazione e il monitoraggio dei siti archeologici subacquei nelle zone costiere. I nuovi algoritmi, i modelli fisici e le capacità di computo saranno integrati nel Web-GIS insieme ai dati raccolti in superficie (2D and 3D modelling) e con prospezioni subacquee. Specifici strati archeologici addizionali saranno inclusi nel WebGIS per facilitare l’identificazione degli oggetti tramite tecniche di rilevamento della forma e mappatura. Il sistema sarà verificato e validato con una estesa campagna on-ground (sea) portata a termine usando le più avanzate tecnologie (side-scan sonar, multi beam echo sounder) ed i mezzi tradizionali (prospezioni subacquee con sommozzatori professionisti). Sei mesi sperimentali, finalizzati ai destinatari finali del progetto, saranno effettuati su selezionate zone costiere (Cala Minnola di Levanzo, Punta Galera di Favignana, Maraone “relitto dello zolfo”, Punta Spalmatore di Marettimo) per fornire una dimostrazione del servizio. La diffusione delle attività realizzate includerà un workshop internazionale ed una conferenza conclusiva organizzati in cooperazione con i destinatari finali con l’intento di rendere tutti gli interessati consapevoli dei benefici del servizio e delle tecnologie ad esso applicate.

Organizzazioni partecipanti al progetto
1 - Alma Sistemi sas ALMA Italy
2- ANESTI Ltd. ANES United Kingdom
3 - Geographic Resource Analysis & Science A/S GRAS Denmark
4 - FFCUL Fundacao da Faculdade de Ciencias da Universidade de Lisboa
5 Hellenic Institute of Marine Archaeology HIMA Greece
6 - Kell S.r.l. KELL Italy
7 - NAIS Nextant Applications an innovative Solutions Srl
8 - Planetek Hellas E.P.E. PLKH Greece
9 - Soprintendenza del Mare della Regione Siciliana SPM Italy
10 - SME4SPACE S4S Belgique

I Meeting Itaca - Bruxelles 23/24 gennaio 2014
II Meeting Itaca - Palermo 27/29 marzo 2014

III Meeting Itaca - Atene 19/20 giugno 2014

Presso gli uffici della Planetek ad Atene si è svolta la terza riunione dei partecipanti al progetto ITACA. Hanno partecipato per la Soprintendenza del Mare Pietro Selvaggio e Sebastiano Tusa. Si sono affrontati diversi temi inerenti lo stato di avanzamento della ricerca con interventi dei vari partner. Il giudizio sullo stato di avanzamento del progetto è positivo poiché in linea con il cronoprogramma prefigurato. In particolare si sono affrontati i temi inerenti la risoluzione delle immagini da utilizzare e la tipologia degli oggetti da identificare sul fondo del mare. I rappresentanti della Soprintendenza del Mare hanno messo in evidenza la particolare valenza dei risultati del prodotto Itaca sul piano del monitoraggio dei siti d’interesse culturali subacquei. La possibilità di confrontare nel tempo le modifiche dell’aspetto generale dei siti sarebbe di grande aiuto per il controllo dei siti stessi rendendo più economico il loro controllo. A tal proposito sono stati affrontati i temi relativi alla economicità del sistema di monitoraggio proposto. Si sono anche affrontati i temi della disseminazione dei risultati di Itaca nell’ambiente scientifico e commerciale e a tal proposito si è analizzato il sito web già realizzato e la prima newsletter prodotta. Si è anche affrontato il tema inerente il legame tra lo shaping desunto dalle immagini e le effettive emergenze archeologiche auspicando l’utilizzazione di immagini ad alta risoluzione che permettano un maggiore dettaglio nello shaping dei manufatti o dei gruppi di manufatti sul fondo del mare. A tal proposito i rappresentanti della Soprintendenza del Mare hanno prodotto un abaco provvisorio delle principale forme che si possono incontrare nel vasto panorama del patrimonio culturale sommerso. Si sono anche affrontati i probabili scenari che il prodotto Itaca potrà avere in futuro sia in ambito commerciale che istituzionale.

At Planetek office in Athens was carried out the third ITACA Project Meeting from 18th till 21th June 2014. The Soprintendenza del Mare was represented by Sebastiano Tusa and Pietro Selvaggio. The discussion was about different themes related to the project progress, and the verdict was very positive because works are in time as previously decided in the initial program. In particular the theme of images resolution and the typology of underwater relics to identify on the seabed were on focus. Soprintendenza del Mare’s representatives underlined the particular value of ITACA results in monitoring underwater cultural sites. The possibility to compare through the times the modification of the sites in their general aspect could be a great help in economized control operations, theme of interest on suggested monitoring system. The high resolution of images describing shapes of archaeological relics lying on the seabed is advantageous, and Soprintendenza del Mare’s representatives introduced a provisional catalogue of principal shapes of underwater cultural finds. Talking about dissemination of ITACA results in the scientific and commercial framework the dedicated web site was analyzed, with the first newsletter realized. Finally, the probable commercial and institutional scenarios where ITACA products could be used were examined.

IV Meeting Itaca - Roma 22/23 settembre 2014

Nei giorni 22 e 23 settembre scorso, presso la sede di Roma del partner SMEforSpace e presso la sede della rappresentanza del Parlamento Europeo a Roma, si è tenuto il quarto meeting del progetto ITACA. Per la Soprintendenza del Mare hanno partecipato Pietro Selvaggio e Giacoma Brancato. Sono stati affrontati i temi inerenti lo stato di avanzamento del progetto, la revisione dei Work Package e la programmazione delle attività per i successivi mesi, con particolare attenzione alla preparazione dei documenti per la revisione di medio termine. La Soprintendenza del mare ha fornito ai partner informazioni e documentazione inerente i siti oggetto di studio in Sicilia. I partner si sono dimostrati interessati anche a relitti moderni, per i quali da questa Soprintendenza verranno fornite documentazioni e immagini, così come mappe geo-referenziate, shapes e immagini relative a diversi scenari e ambientazioni. Particolare attenzione è stata dedicata alla valutazione degli indici di rischio cui sono soggetti i siti subacquei e al piano di disseminazione dei risultati di progetto. L’attività dei prossimi mesi si focalizzerà sulla pianificazione dei test case in Sicilia e in Grecia.

The 4th Meeting ITACA Project was held in Rome at SMEforSpace headquarter and at European Parliament Office on 22th/23th September 2014. The Soprintendenza del mare was represented by Pietro Selvaggio and Giacoma Brancato. Topics of the Meeting have been discussed for the progress of the project, within Work Package review and scheduling activities for next months, and specially in preparing all documents for midterm review. The Soprintendenza del mare has given to the partners all information and documents related to Sicilian archaeological sites to be studied. Partners are interested in modern wrecks too and the Soprintendenza will provide for it all documentation and pictures, maps and shapes related the different locations. In particular the general attention was focused on the risk indicators in underwater sites and on the project results dissemination plan. Next months activities will be focused on the Test Case planning in Sicily and Greece.

V Meeting Itaca - Atene 27/29 novembre 2014
Si è svolto ad Atene presso la sede della PLANETEK il V Meeting ITACA per esaminare lo stato di attuazione del progetto, già in fase avanzata di realizzazione, alla presenza del nuovo project officer Ines Marin Moreno. Sono stati presentati dai partner gli algoritmi messi a punto per il riconoscimento delle forme dei reperti archeologici sommersi e le caratteristiche delle immagini satellitari SAR. Durante la riunione il Soprintendente Sebastiano Tusa e Pietro Selvaggio hanno messo a punto un abaco delle forme degli reperti archeologici che si possono rinvenire sott’acqua e si è convenuto di inserire tra le forme anche quelle dei relitti moderni di grande dimensione. A chiusura del meeting sono state programmate le azioni per i mesi successivi.

V ITACA Meeting Athens 27th-29th November 2014
The V ITACA Meeting was held in Athens in the PLANETEK headquarter with the participation of the new Project Officer Mrs. Ines Marin Moreno. The project is in advanced progress and partners presented algorithms expressly made for underwater archaeological shapes detection and the peculiarity of SAR satellite images. During the work time the Superintendent Mr. Sebastiano Tusa and Mr. Pietro Selvaggio provided an abaco of underwater archaeological evidences, and all agree to include in it the shape of modern wrecks of big dimension. Closing the Meeting the actions to be realized have been listed.

VI Meeting Itaca - Roma 23/24 marzo 2015
Il 23 e 24 marzo 2015 si è svolto il 6° Meeting Itaca presso l’ASAS Spazio di via Barberini, 3 in Roma
Hanno partecipato:
per la Sopmare Sebastiano Tusa, Floriana Agneto
per PKH Dimitrios Biliouris, Stelios Bollanos, Nicola Lunanova, Chris Stewart
per GRAS Radoslaw Guzinski, Lars Boye Hansen
per KELL Marco Bagni, Antonello Salvati
per FFUCL Manuel J.Fonseca
per ALMA Alessio Di Iorio, Roberto Filippone, Nazzareno Straccia
per NAIS Antonio Monteleone, Luca Benenati, Marco Romani, Nicole Dore
per S4S Silvia Ciccarelli, Rosario Pavone
per ANESTI Eutimio Tiliacos
per IENAE Christos Agouridis
per CODEVINTEC Chiara Faccioli
Sono stati presi preso in esame gli stati d’avanzamento del progetto con la relazione del capofila Dimitrios Biliouris, quindi i partner hanno presentato il lavoro che ciascuno ha svolto nel suo campo d’azione, con particolare attenzione alle tecnologie impiegate: GRAS per il software applicato alle batimetrie con elaborazione multispettrale dei dati; KELL per l’elaborazione dati batimetrici e delle correnti marine con sistema satellitare SAR; FFUCL per il software che elabora e definisce le forme dei reperti ; ALMA per la scansione delle forme di reperti e/o relitti; S4S per i dati satellitari; PKH per il Web-GIS. La Sopmare ha elencato le azioni già effettuate e descritto i siti da testare in Sicilia; a seguito si è discusso circa la realizzazione dei test case in Sicilia e in Grecia; IENAE ha illustrato i siti da testare in Grecia; CODEVINTEC ha concordato un piano comune con Sopmare e IENAE per realizzare i test case in Sicilia e in Grecia; NAIS il sistema infrastrutturale ed i sistemi integrati per ITACA (portale web, app per smartphone, ecc.); Chris Stewart ha presentato la sua ricerca di dottorato sui sistemi satellitari di rilevamento batimetrico, velocità della corrente, tipologia dei fondali; NAIS ha analizzato modelli di servizio e sfruttamento commerciale dei siti archeosub, individuato stakeholders, proposto una on line survey tramite questionario in Europa, USA e Australia; ANESTI ha esaminato i possibili accordi commerciali di mercato; ALMA ha pianificato la divulgazione dei risultati (dissemination plan, web site – statistica visitatori, newsletter, diffusione del progetto presso conferenze e meeting – Cipro, Berlino, Gerusalemme). Dopo ampia discussione tra i partner si è proceduto infine a pianificare il lavoro da portare avanti nei prossimi 6 mesi, sia per le attività da svolgere nei siti prescelti in Grecia e in Sicilia, ed anche quanto riguarda la comunicazione e diffusione dei risultati di progetto. Il prossimo meeting si svolgerà a Copenhagen nell’ultima settimana di giugno.

The 6th Itaca Meeting was held in Rome on 23-24 March 2015 by ASAS Spazio
The participants:
- Sebastiano Tusa, Floriana Agneto - Sopmare
- Dimitrios Biliouris, Stelios Bollanos, Nicola Lunanova, Chris Stewart - PKH
- Radoslaw Guzinski, Lars Boye Hansen - GRAS
- Marco Bagni, Antonello Salvati - KELL
- Manuel J.Fonseca - FFUCL
- Alessio Di Iorio, Roberto Filippone, Nazzareno Straccia - ALMA
- Antonio Monteleone, Luca Benenati, Marco Romani, Nicole Dore - NAIS
- Silvia Ciccarelli, Rosario Pavone - S4S
- Eutimio Tiliacos - ANESTI
- Christos Agouridis - IENAE
- Chiara Faccioli - CODEVINTEC
The project manager Dimitrios Biliouris started the discussion on the project in progress and then all partners presented their own work explaining all advanced technologies employed in their specific topics. • GRAS software application for bathymetry: multispectral processing chain • KELL software application for bathymetry: SAR processing chain – data fusion module • FFUCL Fuzzy Logic software • ALMA Shape detection software • REGIONE SICILIA Sopmare Trial cases status and organization test case • IENAE Trial cases status and organization test case • CODEVINTEC Trial cases status and organization test case • PKH Web GIS software/ presentation Chris Stewart PhD results • NAIS Integrated ITACA Systems – Service Model Definition • ANESTI Market potential assessment • ALMA
Dissemination Inputs/comments/issues and next meeting organisation, scheduled in Copenhagen on June 2015.

VI Meeting Itaca - Copenhagen 29/30 giugno 2015
Il 29 e 30 giugno 2015 si è tenuto a Hørsholm (Copenhagen, Danimarca) il VII Meeting ITACA presso la sede della DHI-GRAS. Floriana Agneto ha rappresentato la Soprintendenza del Mare e presentato i saluti del Soprintendente e di tutta l’équipe impegnata nel progetto. Gli organizzatori danesi dell’incontro Lars Boye Hansen e Radoslaw Guzinski hanno accolto calorosamente il gruppo di partner internazionali ed il meeting ha avuto inizio con una introduzione del nuovo coordinatore Stelios Bollanos e di seguito tutti i partner hanno illustrato lo stato di avanzamento dei lavori. La discussione ha sviscerato durante i due giorni di lavori tutti gli aspetti e gli avanzamenti di progetto, stabilito il confronto tra il GIS Sopmare con quello elaborato in ITACA, esaminato i risultati del test case in Grecia e definito le date del prossimo test case in Sicilia previsto dal 7 al 12 settembre 2015, fissato il meeting che avrà luogo a Palermo nei giorni 14 e 15 settembre 2015 con la probabile partecipazione dell’Officer di Bruxelles.

At the DHI-GRAS Office in Hørsholm (Copenhagen, Denmark) the 7th ITACA Meeting was held on 29th-30th June 2015. Floriana Agneto was representing the Soprintendenza del Mare. The meeting started by the warm welcome in DHI headquarter by the hosts Lars Boye Hansen and Radoslaw Guzinski, following the introduction of the new Project Manager Stelios Bollanos, and then all partners presented their works. The meeting has focused all aspects of the project in progress, asking for a WEB GIS system integrated with the Sopmare GIS, has approved the Greek test case in Metohi and fixed the next test case in Sicily till 7 to 12 September 2015, scheduled the meeting in Palermo on 14-15 September 2015 with the participation of the Bruxelles’ Officer.

Itaca - Test case Isole Egadi - settembre 2015
Nell’ambito del progetto ITACA è stata realizzata una campagna di ricerca nel mese di settembre 2015 nelle acque delle isole Egadi. Il test case prevedeva la scansione dei fondali con Multi Beam Echo Sounder per evidenziare i due relitti scelti nel progetto: l’Elphis I, nave commerciale affondata nei pressi di Maraone, e il Carmelo Lo Porto, nave commerciale affondata a Favignana, oltre che il sito archeologico di Cala Minnola a Levanzo. Il partner CODEVINTEC ha messo a disposizione tecnico e attrezzatura, che hanno lavorato a bordo della imbarcazione Titan della Teknomar, mentre i tecnici della Soprintendenza del Mare hanno effettuato immersioni utili alla documentazione fotografica per la restituzione 3D dei relitti e del sito. L’elaborazione dei dati raccolti ha prodotto immagini di ottima qualità che potranno essere utilizzate nell’output finale del progetto.

An underwater campaign was held in Egadi Islands in September 2015. The ITACA test case carried out the shapes of the two wrecks and the map of the archaeological site involved in the project by Multi Beam Echo Sounder: the cargo ship Elphis I sunk near Maraone islet, the cargo ship Carmelo Lo Porto, sunk close to Favignana coast and the Cala Minnola archaeological site in Levanzo Island. The technician and the on-board equipment provided by CODEVINTEC worked on the Teknomar’s Titan boat, and the Sopmare divers carried out the documentation on the wrecks and on the archaeological site in order to realize the data restitution in 3D useful for the final outputs.

4° Progress Review Meeting
Il 29 febbraio 2016 si è tenuto presso la sede della Soprintendenza del Mare il 4° Progress Review Meeting del progetto ITACA. L’intenso programma dei lavori prevedeva l’esposizione da parte dei numerosi partner internazionali del lavoro svolto fin qui, le sue criticità ed i suoi effettivi risultati. La Soprintendenza del Mare ha presentato i dati raccolti durante la campagna delle Egadi dello scorso settembre, ampiamente illustrati in un breve documentario, e nello specifico la ricostruzione 3D dei tre siti prescelti per i test case: i relitti moderni del “Carmelo Lo Porto” e dell’“Elphis I”, il sito archeologico di cala Minnola. Il progetto volge al termine e si prevede di presentarne i risultati nel prossimo incontro che è programmato alla fine di giugno in Grecia presso la sede del museo Marittimo del Pireo.

The 4th Progress Review Meeting was held in Palermo on 2016 February 29th at Soprintendenza del Mare headquarter. The Meeting program has been conceived in order to expose the works achieved to date by the project’s international partners, focusing on the critical points and the real outputs to get. Soprintendenza del Mare presented data collected during Egadi Islands campaign carried out in last September by a short movie and 3D reconstruction of the three test case sites: the modern wrecks “Carmelo Lo Porto” and “Elphis I”, the cala Minnola archaeological site. The project proceeds to the end and its results will be presented in the next meeting scheduled in Greece at Piraeus’ Maritime Museum on the end of June.

scarica il modello 3D del sito di Cala Minnola in formato PDF (è necessario il lettore Acrobat Reader 11 o succ.)
scarica il modello 3D del relitto Elphis in formato PDF (è necessario il lettore Acrobat Reader 11 o succ.)
scarica il modello 3D del relitto Carmelo Lo Porto in formato PDF (è necessario il lettore Acrobat Reader 11 o succ.)

Atene - Evento finale
Dal 23 al 25 giugno 2016 si è svolto ad Atene l’evento finale del progetto ITACA, articolato in una riunione tecnica dei partner presso la sede della Planetek Hellas e in un meeting aperto al pubblico organizzato da IENAE presso la prestigiosa sede del Hellenic Maritime Museum del Pireo. Ciascun partner ha presentato i risultati finali del lungo percorso progettuale e si è discusso di loro possibili applicazioni e sviluppi futuri. La Soprintendenza del Mare ha presentato un contributo video del Soprintendente Tusa, mentre un gruppo composto da Floriana Agneto, Pietro Selvaggio, Aurelio Vaccaro, Salvo Emma con Giacoma Brancato, ha illustrato le attività svolte a terra e in mare, con la proiezione di un breve documentario e delle ricostruzioni 3D dei siti prescelti per il “test case” effettuato in Sicilia. Un vivace dibattito tra archeologi e tecnici ha completato il ricco programma di interventi ed una visita guidata dall’archeologo Bjorn Loven alle antiche strutture portuali del Pireo ha concluso le attività.

Atene - Final event
The final event of ITACA project was held in Athens on June 23th -25th 2016. The first technical meeting has been organized by Planetek Hellas in his headquarter, the second meeting offered to the public by IENAE in the prestigious Pyreus Hellenic Maritime Museum was open to the final end-users. All partners presented the final outputs of the project, discussing its applications and implementations in the next future. Sopmare has been represented by a Sebastiano Tusa video speech, furthermore Floriana Agneto, Pietro Selvaggio, Aurelio Vaccaro with Salvo Emma and Giacoma Brancato described the on land and underwater activities by a short documentary and 3D reconstructions of the sites selected for Sicilian test case. A rich debate between archaeologists and technicians completed the full-days program, ended by an interesting visit to the ancient structures of Pyreus harbour guided by the archaeologist Bjorn Loven.