Estudo do Câmpus Goiânia mostra como geotecnologias podem auxiliar na predição de sítios arqueológicos

Da esquerda para a direita: co-orientadora, rofessora Rosiclér Theodoro; concluinte do curso de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura, Alessandra Cristina Pereira; e seu orientador, professor Édipo Cremon

Tecnologias utilizadas em geoprocessamento aliadas a algoritmos de inteligência artificial permitem pesquisadores realizarem predição de possíveis sítios arqueológicos na região de Serranópolis, em Goiás. Essa é a conclusão de estudo realizado pelo Câmpus Goiânia do Instituto Federal de Goiás, apresentado como trabalho de conclusão do curso de Engenharia Cartográfica e de Agrimensura pela estudante Alessandra Cristina Pereira, com orientação do professor Édipo Cremon e co-orientação da professor da Pontifícia Universidade Católica de Goiás, Rosiclér Theodoro da Silva. Os resultados da pesquisa podem ser encontrados no webmap https://geoifg.github.io/serranopolis/ 

De acordo com o docente da área de Cartografia e Agrimensura do Câmpus Goiânia, Édipo Cremon, as geotecnologias auxiliam o trabalho de predição dessas áreas de duas maneiras: “primeiro ao ter os dados georreferenciados dos sítios arqueológicos é possível espacializarmos esses locais em um SIG (Sistema de Informação Geográfica); e segundo, nós utilizamos modelos digitais de elevação que consistem numa representação computacional da superfície terrestre para o local estudado”, explica.

Ainda segundo o professor, a partir desses dados, a pesquisa buscou determinar áreas com características topográficas semelhantes aos locais onde ocorrem os sítios arqueológicos conhecidos utilizando algoritmos de inteligência artificial (machine learning).

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Para tanto, os pesquisadores utilizaram 54 pontos amostrais de presença de sítios arqueológicos e 60 amostras aleatórias de pseudoausências de sítios, além de 18 covariáveis topográficas derivadas diretamente de modelo digital de elevação. “As covariáveis topográficas são informações que podemos obter a partir do modelo digital de elevação. É possível extrair algumas métricas que são baseadas no modelado da superfície, tal como a declividade da superfície, a altura da superfície em relação a drenagem, a amplitude do relevo (variação mínima e máxima altimétrica em uma dada área), índice topográfico de umidade (usado para indicar áreas com propensão ao acúmulo de água, índices associados se a superfície é côncava ou convexa, entre outros). Essas variáveis foram definidas pela revisão da literatura com trabalhos correlatos”, acrescenta o docente.

Com essas características, a pesquisa aplicou as geotecnologias e o conhecimento em machine learning para verificar áreas que mais se assemelhavam com as regiões onde há constatação de sítios arqueológicos em Serranópolis. Alessandra afirma que os algoritmos baseados em árvore de decisão representam uma importante ferramenta para predição. “Aliado ao Sistema de Informações Geográficas (SIG) foi possível, neste estudo, estabelecer um modelo preditivo que melhor se adequasse às variáveis de entrada, a predição de regiões com potencial sítios arqueológicos na região”, reforça.

Nessa pesquisa foram utilizados como algoritmos o Random Forest (RF), o C5.0 e o Extreme Gradient Boosting (XGBoost) que possuem a mesma abordagem baseados por árvore de decisão. “A motivação de utilizar diferentes algoritmos foi para fins de comparação, para definir qual deles, ao final, apontou ser mais adequado para modelagem preditiva arqueológica. Os três algoritmos tiveram bons desempenhos de predição, entretanto, para esse estudo e com os dados utilizados, o Random Forest foi um pouco melhor”, analisa a estudante.

Alessandra acrescenta ainda que o uso dessas ferramentas pode ser aplicado a diferentes áreas ou regiões e que o que vai determinar o resultado são os dados de entradas, ou seja, as variáveis ambientais (topográficas) características de cada região, bem como os locais dos sítios arqueológicos. “Se a população pretérita dos locais onde estes sítios arqueológicos estão localizados possuíam critérios topográficos semelhantes para se estabelecer, é possível inferir potenciais locais de ocorrência”, afirma.

_{Pesquisa pode auxiliar trabalhos na área de arqueologia}

A professora da área de arqueologia da PUC-Goiás, Rosiclér Theodoro, acredita que o estudo pode ser utilizado para auxiliar pesquisas referentes a sítios arqueológicos, isso porque essas geotecnologias podem ser aplicadas tanto para sítios pré-coloniais como históricos inseridos em áreas de vegetação aberta (Cerrado e Caatinga) ou fechada (floresta), dependendo apenas das informações inseridas no programa e as perguntas a serem respondidas pelos pesquisadores. “A partir do uso das geotecnologias e constante inserção de novos dados fornecidos pelos arqueólogos, será e está sendo possível delimitar áreas, ainda que preliminares, de novos sítios arqueológicos e de captação de matérias primas para confecção de artefatos, assim como áreas de conservação ambiental e cultural.

Com isso, a contribuição da área de geoprocessamento pode auxiliar o trabalho na área de arqueologia. Rosiclér lembra que, no caso da região de Serranópolis, as primeiras pesquisas arqueológicas foram realizadas entre as décadas de 1970 e 1980, com os sítios sendo identificados por meio de informações orais ou então por análises de cartas topográficas e ortofotocartas.

De acordo com a professora, nessas duas décadas, foi possível identificar na região aproximadamente 27 sítios arqueológicos, alguns com cronologias de até 12.000 anos A.P (antes do presente), considerados os mais antigos para aquele momento. “Porém, neste período havia pouco transciplinaridade entre a arqueologia e outras ciências, que se torna mais frequente apenas com a aplicação da abordagem geoarqueológica à pesquisa arqueológica, ou seja, a aplicação das geociências à arqueologia que aqui, no Planalto Central, tem início na década de 1990. A partir deste momento, é incorporado um outro olhar à pesquisa arqueológica, onde as geotecnologias estão sendo de extrema importância, favorecendo a utilização de modelos preditivos a partir da análise e cruzamento de variáveis e consequentemente o estabelecimento de áreas com potenciais variados (zoneamento) não somente para a localização de sítios arqueológicos, sejam eles em áreas abrigadas ou a céu aberto, e independentemente de sua antiguidade”, conclui.

Clique no webmapa e confira as regiões delimitadas pela pesquisa com maior possibilidade de ocorrência de sítios arqueológicos na região de Serranópolis.

Coordenação de Comunicação Social do Câmpus Goiânia do IFG