Αξιολόγηση θερμικών λήψεων στον εντοπισμό παθολογίας στα μνημεία

Abstract

Η μελέτη και τεκμηρίωση των ιστορικών μνημείων πραγματοποιείται τα τελευταία χρόνια με διαφορετικές τεχνικές και εργαλεία της Φωτογραμμετρίας και της Τηλεπισκόπησης. Ανάμεσα στις εργασίες αποτύπωσης ενός μνημείου συμπεριλαμβάνονται και εργασίες για την ανίχνευση παθολογιών με σκοπό να ορισθούν οι απαιτούμενες ενέργειες για τη συντήρηση και την αποκατάστασή τους και να αποφευχθούν μη συμβατά υλικά και επεξεργασίες. Στις όψεις των ιστορικών κτιρίων εμφανίζονται διαφόρων τύπων βλάβες, ανάμεσα στις οποίες η αποσάθρωση, η διάβρωση, λειχήνες και μύκητες και, κύρια, η υγρασία. Οι πολυφασματικές τεχνικές βοηθούν στην ανίχνευση και τη χαρτογράφηση των βλαβών αυτών. Η θερμογραφία έχει εισέλθει στις διαδικασίες παρακολούθησης και καταγραφής μνημείων την τελευταία δεκαετία. Είναι μία μη καταστροφική μέθοδος ελέγχου η οποία προσφέρεται για την αναγνώριση των υλικών του μνημείου, τον προσδιορισμό της χωρικής κατανομή τους, του σχήματος και της επιφάνειάς τους. Ταυτόχρονα, δίνει τη δυνατότητα να εντοπισθούν και να περιγραφούν αλλοιώσεις και προβλήματα στα υλικά αυτά. Έχει το πλεονέκτημα να καλύπτει απρόσιτα σημεία του αντικειμένου αλλά και περιοχές κάτω από την επιφάνειά του, σε μικρό βάθος. Ωστόσο, πέρα από προβλήματα υγρασίας, η τεχνική αυτή αντιμετωπίζει ακόμα προβλήματα στον ορισμό του είδους και της αιτίας των παθολογιών. Για την εφαρμογή μεθόδων υπέρυθρης θερμογραφίας χρησιμοποιούνται διαφορετικές θερμοκάμερες, ανάλογα με την εφαρμογή, αποκτώνται δεδομένα σε διαφορετικές χρονικές στιγμές ή και περιόδους, ενώ τα δεδομένα μπορούν να συνδυαστούν με συμβατικές φωτογραφικές λήψεις του αντικειμένου. Στην παρούσα διπλωματική εργασία επιδιώκεται η ανίχνευση παθολογιών σε όψεις δύο ιστορικών κτιρίων, μέσω θερμικής ανάλυσης σε διαφορετικές ώρες και συνδυασμό πολυφασματικών δεδομένων. Οι όψεις στις οποίες πραγματοποιήθηκε η εφαρμογή είναι ο Καθεδρικός Ναός και η Βασιλική Virgen de los Desamparados στο ιστορικό κέντρο της Βαλένθια, στην Ισπανία. Περιγράφονται μέθοδοι και εργαλεία πολυφασματικής ανάλυσης, τα οποία βοηθούν στην αναγνώριση των υλικών και των παθολογιών των ιστορικών κτιρίων.

Through the last years, study and documentation of historic monuments has been carried out with different techniques and tools of Photogrammetry and Teledetection. Monument documentation includes the detection of alterations, in order to define the proper actions for the protection and preservation of the monument. Several pathologies appear on building façades, such as moisture, detachments, leaks and replacements. Multispectral techniques help the detection and determination of these alterations. Thermography is commonly used in these studies during the last decade. It is a non-intrusive imaging technique that allows the inspection of different materials, as well as possible problems, based on their surface temperature. It has the advantage of reaching unapproachable points and parts under the surface, in small depth of the object. However, apart from moisture, thermography is still having problems defining the type and cause of other kinds of alterations. In thermography, depending on the application, different thermal cameras are used to capture multitemporal images, which can also be combined with conventional images of the same object. The present diploma thesis presents an approach based on multitemporal thermal imagery to detect alterations on building façades. It is an application on the Cathedral and the Basilic Virgen de los Desamparados, in the historic centre of Valencia, Spain. Methods and tools of multispectral analysis, which help the detection of the problems described above, are presented.