«Per molte discipline, in particolare quelle scientifiche, è sorta da tempo la necessità di comprendere in modo più accurato e approfondito le caratteristiche spaziali che intercorrono all’interno dei fenomeni studiati. Sicuramente questa “necessità” parte da una crescente tendenza della scienza moderna ad avviare in senso interdisciplinare lo studio dei fenomeni. In questo senso, un’apertura alle discipline geografiche può senza alcun dubbio fornire a qualunque scienza una visione più ampia sul tema di studio» (1).

I metodi di analisi spaziali, mutuati da discipline come la geografia e l'ecologia, hanno trovato un largo impiego anche nel settore archeologico. Alla base delle tecniche di analisi spaziale, che comprendono metodi statistici e di simulazione, vi è lo studio e l'interpretazione delle carte di distribuzione; in campo archeologico, come è noto, le carte costituiscono uno dei principali strumenti di ricerca e di illustrazione dei dati a disposizione.

Le tecniche di analisi spaziale possono essere impiegate in tre differenti campi della ricerca archeologica (2): nello studio delle mappe di distribuzione di oggetti o di tipi di oggetti nell'ambito di una determinata regione, nell'analisi della distribuzione di patterns di oggetti nell'ambito di un singolo sito (intra-site analysis) e, infine, nello studio delle mappe di distribuzione di diversi insediamenti nell'ambito di un determinato territorio e delle loro reciproche relazioni (inter-site analysis).

Lo scopo principale è pertanto quello di studiare e interpretare la distribuzione nello spazio di una serie di punti, una distribuzione che può rispondere a criteri di casualità (random distribution), può essere regolare e uniforme (regular distribution) o con particolari concentrazioni (clustered distribution). E' importante sottolineare che «per una corretta applicazione dell'analisi spaziale e ai fini di un'esatta visione e interpretazione delle informazioni archeologiche, non è possibile prescindere né dai fattori ambientali che hanno agito o interagito nel corso dei secoli, né dalla diversa intensità delle ricerche o degli scavi nelle aree esplorate; gli spazi vuoti presenti sulle mappe, infatti, non indicano necessariamente l'assenza di testimonianze, ma possono anche sottintendere che esse non sono state rinvenute» (3).

 

Mappe di distribuzione di oggetti

Nello studio, ad esempio, di particolari classi ceramiche provenienti da una precisa località e rinvenute in differenti insediamenti può risultare interessante quantificare le informazioni relative sia al numero dei ritrovamenti effettuati in ciascun sito, esprimibili attraverso le percentuali di attestazione, sia all'entità della distanza di ciascuna località dal centro di produzione. Il rapporto fra questi due variabili può essere studiato tramite il metodo dell'analisi della regressione (regression analysis) che permette di evidenziare il grado di relazione esistente tra due variabili e di identificare quale di esse sia la variabile indipendente e quale la variabile dipendente (4). 

Esempio di applicazione dell'analisi della regressione.

L'esempio proposto riguarda uno studio della distribuzione, nell'Inghilterra centro-meridionale, della ceramica tardo-romana, che risulta concentrata in particolar modo intorno al centro di Oxford e nella New Forest (I. Hodder - C.R. Orton, Spatial Analysis in Archaeology, Cambridge 1976,  pp. 115-119).

«Il grafico 1 mostra la proiezione ottenuta mediante l'analisi dei prodotti ceramici relativi a una serie di siti in cui essi sono stati rinvenuti; le due variabili prese in esame concernono la percentuale delle attestazioni di tale ceramica nei diversi siti (asse verticale) e la distanza, calcolata in miglia, di ciascuna località rispetto al luogo di produzione (asse orizzontale). Dalla lettura del grafico appare evidente che le percentuali relative agli oggetti ceramici decrescono in proporzione all'aumentare della distanza dal centro di Oxford. La linea tratteggiata mostra, invece, la situazione relativa all'area della New Forest, che in parte coincide, per risultati, con quella suddetta.

 

 
 

Grafico 1. Analisi della regressione, distribuzione della ceramica tardo-romana nella zona di Oxford (linea continua) e della New Forest (linea tratteggiata)

Grafico 2. Analisi della regressione. Incidenza dei mezzi di trasporto sulla distribuzione della ceramica nella zona di Oxford. Località raggiungibili per via d'acqua (simbolo nero); località raggiungibile per via terrestre (simbolo bianco)

 

Per una più completa ed esatta visione della situazione riscontrata, invero piuttosto prevedibile, si è effettuata una suddivisione in due gruppi distinti (vedi grafico 2), in cui sono rispettivamente confluite le località raggiungibili per via d'acqua (simbolo nero) e quelle raggiungibili per via terrestre (simbolo bianco). Il grafico così ottenuto indica due situazioni ben distinte fra loro, che evidenziano l'importanza assunta dai mezzi di trasporto ai fini della distribuzione degli oggetti ceramici prodotti nel centro di Oxford. La situazione riscontrata, infatti, dimostra che laddove si è verificato un trasporto per via d'acqua, probabilmente più economico e più rapido rispetto a quello terrestre, le distanze dal centro di produzione hanno inciso in modo minore sul decrescere delle esportazioni» (5).

 

Per evidenziare la densità di distribuzione di un certo manufatto attraverso mappe su cui ne siano segnati i limiti (contour maps) risulta particolarmente efficace il metodo dell'analisi delle tendenze (trend surface analysis). Il procedimento consiste innanzitutto nel dividere la carta in aree uniformi ("celle") e di annotare poi il numero dei reperti contenuti in ogni cella. Al fine di ridurre le irregolarità locali è preferibile «usare non il numero effettivo dei reperti per ogni cella ma una media calcolata in base ai reperti di ogni singola cella più tutti quelli delle celle vicine. Si ottiene così una media mobile in base alla quale si può tracciare una carta di linee di livello» (6).

 

Distribuzione della frequenza relativa dei luoghi di ritrovamento delle asce neolitiche del Gruppo VI, derivanti dalle fabbriche di asce di Langdale (Carta rielaborata da: C. Renfrew - P. Bahn, Archeologia. Teorie. Metodi. Pratica, Zanichelli, Bologna 1995, p. 328)

 

 

Distribuzioni di patterns di oggetti nell'ambito di un sito 

Per rilevare l'esistenza di raggruppamenti, o patterns, all'interno di un sito o di un'area archeologica si possono utilizzare due differenti metodi: quadrat count method e distance method

Il quadrat count method consiste nel suddividere l'area presa in esame in quadrati regolari e calcolare poi i punti che rientrano all'interno di ciascuna cella. Attraverso questo metodo è quindi possibile visualizzare il tipo di distribuzione dei punti che caratterizza l'area. Nel caso infatti in cui ci si trovi di fronte ad una ripartizione spaziale caratterizzata da una serie di punti raggruppati in classi (clustered patterns) si noterà subito la presenza di celle ricche di punti rispetto ad altre che ne sono prive. In una distribuzione uniforme (regular patterns), invece, i punti risulteranno più dispersi e quindi vi sarà un numero inferiore di celle ricche o povere di punti. 

 

Distribuzione concentrata (clustered patterns)

Distribuzione uniforme (regular patterns)

Il metodo del quadrat count method, utile ad esempio nell'individuare l'esistenza o meno di concentrazioni di materiali (o di particolari classi di materiali) all'interno di un'area di frammenti fittili, presenta due principali limiti. Il primo consiste nella difficoltà di definire con precisione i limiti di un insediamento (il cosiddetto "effetto di bordo"), il secondo è legato al fatto che i risultati possono variare a seconda delle dimensioni delle celle stesse.

Il distance method è basato invece sul calcolo della distanza fra i punti che rientrano nell'area presa in esame. Tra i metodi che rientrano in questo tipo di analisi il più utilizzato in ambito archeologico è quello del nearest neighbour analysis, basato sul calcolo della distanza media di ogni oggetto rispetto a quello più vicino.

 

Mappe di distribuzione di siti 

Lo studio della distribuzione dei siti nell'ambito di una regione può essere svolto anche attraverso il quadrat count method e il distance method, in quanto i punti proiettati sulle mappe possono indifferentemente indicare oggetti e siti.

«Va però ricordato che l'analisi dei fenomeni relativi alla nascita e allo sviluppo di uno o più insediamenti finitimi richiede alla base lo studio dei diversi fattori, tra loro più o meno interattivi, che hanno contribuito a determinarne la struttura e l'entità. Questa situazione ha creato il presupposto per l'utilizzazione e il conseguente sviluppo in ambito archeologico di una serie di "modelli" di distribuzione, in gran parte usati nella geografia quantitativa. Tale approccio di model testing, cioè di analisi dei modelli o schemi teorici a cui fare riferimento, costituisce una vera innovazione, in particolare nello studio della distribuzione spaziale degli insediamenti, in quanto esso non si ferma all'individuazione di patterns ma tende alla loro definizione. Risulta importante, in primo luogo, sottolineare la distinzione tra i modelli di insediamento che mettono a fuoco le relazioni tra i diversi siti distribuiti in una regione, considerandoli nell'ambito del sistema di cui fanno parte, e i modelli che invece si focalizzano sulla struttura di tale sistema» (7).

Nel primo tipo di modelli vengono presi in considerazione i diversi insediamenti e le loro rispettive sfere di influenza utilizzando nella maggior parte dei casi i modelli di gravità, basati proprio sulla legge di gravitazione universale, al fine di evidenziare il rapporto tra le dimensioni di due popolazioni e la loro rispettiva distanza (8). 

Nel secondo tipo di modelli il sistema costituito dai diversi insediamenti viene considerato come un complesso unico (system as a whole). Un tipo di analisi particolarmente utile nel definire i rapporti gerarchici di tipo economico è la Central Place Theory (9). «Tale metodo si basa su due concetti fondamentali: il primo riguarda il fatto che, anche in una semplice società agricola, alcune località hanno bisogno di prodotti o servizi cui non possono provvedere autonomamente. Esistono, quindi, alcuni "centri di servizio" la cui attività è necessaria per la circolazione e lo scambio dei suddetti prodotti. Il secondo concetto, invece, presuppone che tali siti siano localizzati al centro di un'area pressoché circolare che ne è tributaria. Oltre a questi "mercati" locali esistono ulteriori centri, di dimensioni maggiori e collocati ad intervalli più larghi l'uno dall'altro, i quali hanno la funzione di provvedere a servizi più specialistici.  

La rappresentazione geometrica che rispecchia con maggiore fedeltà queste caratteristiche è costituita da una dislocazione triangolare dei diversi centri primari, ognuno dei quali è circondato da un'area tributaria di forma esagonale. All'interno di tale sistema la dislocazione dei centri minori varia a seconda del principio che lo regola e che può essere di mercato, o di trasporto, o amministrativo. Qualora, ad esempio, prevalgano le reti viarie nell'organizzazione del sistema economico, i centri minori saranno collocati nel punto mediano delle strade di collegamento che servono i centri maggiori» (10).


Teoria di Christaller. Distribuzione differenziata dei centri in base ai principi di mercato (1), trasporto (2), amministrazione (3)

 

Esempio di applicazione della central place theory.

«Questo tipo di modello è stato ad esempio applicato alla distribuzione spaziale dei centri fortificati della Britannia romana, e in particolare alla loro relazione con il sistema stradale. La corrispondenza fra lo schema teorico e la distribuzione reale è verificabile attraverso il confronto tra i due grafici riprodotti.
La relativa posizione di ciascun centro nell'ambito della rete viaria ha permesso di effettuare alcune previsioni che sono state quindi verificate nella situazione reale: è stata confermata in tal modo l'esattezza del metodo seguito. Ad esempio, i siti n. 9 (Water Newton) e n. 33 (Ilchester), considerati negli studi precedenti come piccole città fortificate, risultano invece nello schema teorico come "centri di servizio" di dimensioni maggiori. Tale indicazione ha spinto ad approfondire le conoscenze relative a questi siti e la previsione proposta dal modello è stata confermata sulla base di una serie di prove archeologiche» (11).

 

Distribuzione degli insediamenti nella Britannia romana. Schema teorico basato sui principi di trasporto (1) - Distribuzione reale (2)

Il limite di questa teoria è costituito dal fatto che siti che occupano la stessa posizione nella gerarchia degli insediamenti possono non essere delle stesse dimensioni e quindi un centro secondario di una certa regione può anche essere di dimensioni maggiori di un centro primario di un'altra regione. Per superare questa difficoltà viene impiegato il modello XTENT che presuppone un rapporto direttamente proporzionale fra le dimensioni di un centro e la sua area di influenza (12).

Un altro tipo di schema teorico descrittivo, idoneo allo studio di sistemi complessi, è costituito dal rank-size model (13) che utilizza la relazione esistente fra l'estensione dei diversi insediamenti e l'ordine con cui essi vengono classificati.

«La distribuzione teoricamente "ideale" dei siti analizzati (log-normal distribution) si ha quando l'estensione del secondo insediamento è pari alla metà del primo, quella del terzo corrisponde a un terzo del primo, quella del quarto a un quarto, e così di seguito. Tale situazione indica l'esistenza di un sistema in cui è presente un alto livello di integrazione tra i diversi insediamenti, generalmente corrispondente ad un sistema di tipo statale. Esistono due tipi di deviazioni da questo schema ideale, e precisamente la distribuzione convessa (convex distribution), che denota l'esistenza di un sistema non integrato e di tipo non statale, e la distribuzione concava (primate o concave distribution), che indica in genere un sistema di tipo imperiale o coloniale» (14).

Si veda anche l'articolo "L'elaborazione dei dati" della sezione "Archeologia dei paesaggi", in particolare per nearest neighbour analysis, central place theory, rank-size model.

A sinistra: sistema insediamentale nel Latium vetus, X secolo a.C. Convex distribution - A destra:Sistema insediamentale nel Latium vetus, VIII secolo a.C. Distribuzione che si avvicina a quella log-normal (da A. Guidi, An application of the Rank-Size Rule to Protohistoric Settlements in the Middle Tyrrhenian Area, in C. Malone - S. Stoddart (a cura di), Papers in Italian Archaeology, IV. The Cambridge Conference. Part III; Patterns in Protohistory, Oxford 1985, pp. 217-242)

 

 


(1) G. Macchi Jánica, Ricerca storica e geografia quantitativa, in Trame nello spazio. Quaderni di geografia storica e quantitativa, I, All'Insegna del Giglio, Firenze 2003, pp. 12-26 (articolo on-line)

(2) I. Hodder - C.R. Orton, Spatial Analysis in Archaeology, Cambridge 1976

(3) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, Giunti Barbera, Firenze 1987, pp. 119-120

(4) C. Orton, Mathematics in Archaeology, Cambridge 1980, pp. 116-124; si veda anche C. Renfrew - P. Bahn, Archeologia. Teorie. Metodi. Pratica, Zanichelli, Bologna 1995, pp. 329-330

(5) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., pp. 120-122

(6) C. Renfrew - P. Bahn, Archeologia. Teorie. Metodi. Pratica, cit., p. 328

(7) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., p. 125

(8) «Assumendo, infatti, che due siti competono fra loro per influenza e potere, questo tipo di schema teorico può essere utilizzato per determinare la linea di confine fra le due sfere di influenza, che risulterà essere collocata nel punto in cui i due siti hanno il medesimo potere», P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., p. 126

(9) W. Christaller, Die zentralen Orte in Süddeutschland, Jena 1933

(10) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., pp. 126-127

(11) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., pp. 127-128

(12) C. Renfrew - P. Bahn, Archeologia. Teorie. Metodi. Pratica, cit., pp. 158-160

(13) G. A. Johnson, Rank-Size Convexity and System Integration: a View from Archaeology, "Economic Geography", 56, 1980, pp. 234-247

(14) P. Moscati, Archeologia e Calcolatori, cit., p. 128

 

 

per approfondire...

· Ammerman A. J., Plow-zone Experiments in Calabria, Italy, "Journal of Field Archaeology", 12, 1985, pp. 33-40

· Blankholm H. P., Intrasite Spatial Analysis in Theory and Practice, Aarhus University Press, Aarhus 1991

· Clarke D. L. (a cura di), Spatial archaeology, Academic Press, Londra  1977

· di Lernia S., Studio dei processi formativi del deposito e ricognizione di configurazioni spaziali in insediamenti all'aperto: analisi statistiche delle evidenze archeologiche di Terragne (Manduria, Taranto), "Archeologia e Calcolatori", 7, 1996, pp. 337-356

· Djindjian F., Improvements in intrasite spatial analysis techniques, in S. P. Q. Rahtz (a cura di), Computer and Quantitative Methods in Archaeology 1988, BAR International Series, n. 446, Oxford, pp. 95-106

· Djindjian F., Nouvelles méthodes pour l'analyse spatiale des sites archéologiques, "Histoire & Mesure", 5, 1-2, 1990, pp. 11-34

· Djindjian F., L'analyse spatiale de l'habitat pré- et protohistorique. Perspectives et limites des méthodes actuelles, in A. Boucquet (a cura di), Espaces physiques, espaces sociaux dans l'analyse interne des sites du Néolithique a l'âge du Fer, Actes du 119' Congrès national des sociétés historiques et scientifiques (Amiens 1994), Editions du CTHS, Parigi 1997, pp. 13-21

· Djindjian F., L'analyse spatiale de l'habitat: un état de l'art, "Archeologia e Calcolatori", 10, 1999, pp. 17-32

· Durand S. R. - Lonnie C., A pragmatic application of the nearest neighbor statistic, "Journal of Field Archaeology", 19, 1992, pp. 263-271

· Earle T.K., A nearest-neighbor analysis of two formative settlement systems, in Flannery K.V. (a cura di), The Early Mesoamerican Village, Academic Press, New York 1976, pp. 196-223

· Ebert James I., Distributional archaeology,  University of New Mexico Press 1992

· Espa G. -  Espa S. - Gabrielli R. - Pifferi A. - Ricci U., Impiego integrato di metodi statistico-spaziali e tecniche informatiche nell'analisi di aree di interesse storico-archeologico, "Archeologia e Calcolatori", 6, 1995, pp. 35-60

· Espa G. -  Espa S. - Gabrielli R. - Ricci U., Metodologie statistiche e procedure informatiche per l'analisi esplorativa di dati archeologici a connotazione spaziale, "Archeologia e Calcolatori", 8, 1997, pp. 27-36

· Hietala H. J. - Stevens D., Spatial analysis: multiple procedures in pattern recognition studies, "American Antiquity", 42, 1977, pp. 539-559

· Hietala H. J. (a cura di), Intrasite Spatial Analysis in Archaeology, New Directions in Archaeology, Cambridge University Press, Cambridge 1984

· Hodder I. - Orton C.R., Spatial Analysis in Archaeology, Cambridge University Press, Cambridge 1976

· King L. J., Statistical analysis in geography, Prentice-Hall 1969

· Kintigh K. W. - Ammerman A. J., Heuristic approaches to spatial analysis in archaeology, "American Antiquity",  47, 1982, pp. 31-63

· Kintigh K. W., Intrasite spatial analysis: a commentary on major methods, in Voorips A. (a cura di), Mathematics and information science in archaeology: a flexible framework. Studies in Modern Archaeology Vol. 3, 1990,  pp. 165-200

· Kroll E. M. - Price T. D. (a cura di), The Interpretation of archaeological spatial patterning, Plenum Press 1991  

· Macchi Jánica G., Spatial Analysis Utilities (SAU). Uno strumento per lo studio quantitativo dei sistemi di distribuzione spaziale, "Archeologia e Calcolatori", 14, 2003, pp. 137-151

· McNutt C. H., Nearest neighbors, boundary effect, and the old flag trick: a general solution, "American Antiquity", 46, 1981, pp. 571-592

· Moscati P., Archeologia e Calcolatori, Giunti Barbera, Firenze 1987, pp. 117-131

· Orton C., Mathematics in Archaeology, Londra 1980

· Pinder D. - Shimada I. - Gregory D., The nearest-neighbor statistic: archaeological application and new developments, "American Antiquity", 44, 1979, pp. 430-445

· Simek J. F., Spatial order and behavioural change in the French Paleolithic, "Antiquity", 61, 1987, pp. 25-40

· Stark B. - Young D., Linear nearest Neighbor Analysis, "American Antiquity", 46, 1981, pp. 384-300

· Washburn D.K., Spatial analysis of occupation floors II: the application of nearest neighbor analysis, "American Antiquity", 39, 1974, pp. 16-34

· Whallon R., Spatial analysis of occupation floors I: the application of nearest neighbor analysis of variance, "American Antiquity", 38, 1973, pp. 266-278

· Whallon R., Spatial analysis of occupation floors II: the application of nearest neighbor analysis, "American Antiquity", 39, 1974

· Whallon R., Unconstrained clustering for the analysis of spatial distributions in archaeology, in Hietala H. J. (a cura di), Intrasite Spatial Analysis in Archaeology, New Directions in Archaeology, Cambridge University Press, Cambridge 1984, pp. 242-277

 

 


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