Fin dalla sua istituzione l'IBAM è stato molto attivo nell'applicazione all'archeologia di metodologie e tecnologie connesse al telerilevamento da piattaforma aerea e satellitare. In questo specifico settore disciplinare l'Istituto ha attivato due laboratori, quello di Topografia Antica, Archeologia e Telerilevamento della sede di Lecce, maggiormente rivolto alle ricerche di Aerotopografia Archeologica, e il Laboratorio di Remote Sensing e GIS della sede di Potenza, specificatamente dedicato allo sviluppo e alla validazione di algoritmi di image processing di dati telerilevati con finalità archeologiche; fondamentali, poi, le collaborazioni sviluppate nel corso degli anni con il Laboratorio di Topografia Antica e Fotogrammetria dell'Università del Salento e l'Istituto di Metodologie per l'Analisi Ambientale (IMAA) del CNR. I casi di studio riguardano varie Regioni d'Italia, soprattutto centro meridionale, la parte orientale del bacino del Mediterraneo (Albania, Grecia, Turchia, Siria), il Medio Oriente (Iraq e Iran), l'Africa settentrionale (Tunisia e Libia) e l'America Latina (Perù e Bolivia).
Nelle ricerche archeologiche volte allo studio degli insediamenti antichi (abbandonati e a continuità di vita) e alla ricostruzione della topografia antica di ambiti territoriali risulta fondamentale l'apporto della lettura e dell'interpretazione delle fotografie aeree, sia storiche che recenti; esse consentono l'individuazione, la documentazione e la contestualizzazione di resti antichi non visibili o comunque difficilmente rintracciabili nell'indagine sul terreno, di evidenze archeologiche sepolte e di elementi paleo-ambientali, e permettono la produzione di basi cartografiche attraverso la restituzione aerofotogrammetrica, che può essere anche finalizzata all'archeologia. Fondamentale risulta, nelle ricerche, il recupero di tutta la documentazione aerofotografica disponibile, in particolare delle riprese storiche, ovvero quelle antecedenti le grandi trasformazioni avvenute a partire dagli anni Cinquanta del Novecento, con la diffusione dell'uso generalizzato dei mezzi meccanici in agricoltura, la realizzazione di grandi infrastrutture e la forte espansione delle aree urbane; queste immagini documentano pertanto un paesaggio profondamente diverso rispetto a quello attuale e consentono di registrare dati altrimenti perduti.
Accanto alle fotografie aeree, nell'ultimo decennio si è notevolmente diffuso anche nella ricerca archeologica l'utilizzo delle immagini satellitari, soprattutto ottiche, grazie alla disponibilità di alte risoluzioni spaziali, spettrali e radiometriche; l'elevata definizione raggiunta e la possibilità di osservare contemporaneamente ampie porzioni di territorio e di utilizzare porzioni dello spettro elettromagnetico più ampie del visibile, in particolare il vicino infrarosso, rendono ormai queste immagini uno strumento complementare alle stesse riprese aeree, con medesime applicazioni.
Anche nel caso delle immagini satellitari risulta essenziale il recupero di tutta la documentazione disponibile, multi-risoluzione e multi-temporale; per il secondo aspetto si rivelano particolarmente preziose le immagini riprese dai satelliti spia americani negli anni '60 e '70 del XX secolo, che costituiscono anch'essi una documentazione storica, permettendo di esaminare in modo piuttosto dettagliato territori che successivamente sono stati trasformati anche in modo radicale.
Accanto all'analisi visuale delle immagini telerilevate e al loro utilizzo per la produzione di cartografie digitali per la ricerca archeologica, l'IBAM sta sviluppando anche algoritmi per l'analisi automatica e metodologie di image processing finalizzate a migliorare l'identificazione delle tracce archeologiche attraverso l'enfatizzazione della loro risposta spettrale. Inoltre, negli ultimi anni l'Istituto sta anche realizzando applicazioni con l'utilizzo del LiDAR (Light Detection and Ranging), lo scanner aviotrasportato ad alta risoluzione che costituisce una delle tecniche di telerilevamento attivo più efficace nell'individuazione e nella documentazione di evidenze archeologiche e tracce da micro-rilievo su suoli nudi e, in particolare, in aree boscate e densamente vegetate. Applicazioni in alcuni siti medievali in Basilicata ed etruschi nella Tuscia hanno evidenziato il notevole potenziale del processing di dati acquisiti dal LiDAR per la ricostruzione della forma urbis di insediamenti demici, lo studio di paesaggi culturali e il monitoraggio di territori minacciati dall'attività di scavo clandestino.
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