Rilievo Topografico mediante l’utilizzo di GPS e Droni

HIGH TECH EDITION è stato l’evento dedicato alle innovazioni tecnologiche con al centro dell’attenzione i professionisti. Giornata di focus con interventi di specialisti e professionisti che utilizzano il Drone in molteplici campi di applicazione: dal Rilievo Topografico alle Ispezioni Termografiche con Drone, dall’Agricoltura di Precisione alla Modellazione Architettonica. Sono state portate all’attenzione della platea casi di studio con dimostrazioni pratiche di utilizzo che mostrano come le tecnologie siano di supporto al professionista e come quest’ultimo raggiunga un reale vantaggio competitivo.

Il Geometra Raffaele Acciardi ha presentato il rilievo topografico del torrente Canne per la mitigazione del rischio idraulico.

Caratteristiche del sito

  • Lunghezza asta fluviale mt. 7357,38
  • Larghezza media mt. 350,00
  • Superficie Ha 260,00

Dettagli tecnici

  • Condizioni meteo: giornata soleggiata – vento assente
  • Condizioni di luce: buone – assenza di nubi
  • Tempo di volo: 22 minuti (ciascun volo)
  • Altitudine di volo: 70m
  • Velocità avanzamento volo: 4m/s
  • Frame per secondo: 1f/s

Strumentazione utilizzata per il Rilievo

Flusso di lavoro e Area del Rilievo

  1. Acquisizione GCP
  2. Pianificazione del volo
  3. Acquisizione dei fotogrammi
  4. Elaborazione

Pianificazione rilievo GPS -APR

Rilievo GPS Rtk

  • Inquadramento rilievo in coordinate cassini-soldner;
  • Rilievo n. 8 punti trigonometrici di cui n. 6 con misure dirette e n. 2 con misure indirette da rilievo misto (GPS-APR);
  • N. 106 Punti (GPS) di controllo a terra (GCP);
  • N. 89 Punti (GPS) di controllo attendibilità nuvola di punti

Rilievo APR

  • Risoluzione sensore impiegato 20 Mpixel;
  • Altezza media di volo mt. 55,00 dal suolo;
  • Risoluzione attesa –pixel a terra cm. 1,50;
  • Sovrapposizione frontale 72%;
  • Sovrapposizione laterale 55%
  • Missioni di volo programmate n. 14;
  • Tempo max di ogni missione di volo 22 min

 

Pianificazione dei voli e acquisizioni fotogrammi

Per l’acquisizione dei fotogrammi è stato utilizzato un Drone Parrot Anafi con voli pianificati con App Pix4Dcapture. Sono stati effettuati 14 voli complessivi ciascuno dei quali della durata di 22 min. circa per un complessivo di 5 ore di volo. Il volo programmato è stato a griglia e di tipo nadiriale, gli scatti sono stati programmati con un overlap dell’72%, con un’altitudine di volo 55 m e il tempo.

Esempio dei voli effettuati sul Torrente Canna

Riepilogo Tempo impiegato per Rilievo in campo: GPS-APR

Ore 6 Rilievo Punti Trigonometrici;
Ore 8-10 Apposizione Punti di controllo (GCP);
Ore 2 Rilievo punti controllo nuvola di punti;
Ore ½ Rilievo punto Trigonometrico non accessibile
Ore 5 Volo APR,

Rilievo: totale tempo impiegato circa 25 Ore di lavoro complessivo

L’esiguo tempo impiegato consente al professionista di poter seguire molteplici attività e progetti ampliando le proprie opportunità di business e le proprie competenze.

Esempio dei punti di controllo battuti a terra

Acquisizione dei fotogrammi

Grazie alla camera 4K da 21 megapixel posizionata su gimbal stabilizzata sia meccanicamente che digitalmente sul Drone è stato possibile acquisire un dataset di immagini nitide con livello di dettaglio elevato. La gimbal in particolare, del drone Parrot ANAFI, può elevarsi e abbassarsi di 90° in alto e in basso, cosa che consente da un lato di fare riprese nadirali (totalmente verso il basso) importanti per l’aerofotogrammetria, e dall’alto di inquadrare direttamente lo zenith, una funzione unica su macchine di questa categoria.

Rilievo con APR: Elaborazione

Risultati ottenuti:

  • 5020 fotogrammi
  • Allineamento fotogrammi – Nube Sparsa (Qualità Alta): 5 Milioni/151 mila punti 5 Milioni/151 mila;
  • Nuvola di Punti Densa (Qualità Alta): 4 Miliardi/267mila punti
  • Ortomosaico 473.182×197.609 – 1,58 cm/pixel

Tempi di elaborazione:
I. Allineamento – punti vincolo 68 minuti
II. Generazione nuvola densa 23,58 Ore
III. Generazione DSM – 9,63 Ore
IV. Generazione ortomosaico – 4,39 Ore

Elaborazione: totale tempo impiegato circa 39 ore distribuite su una settimana circa di attività

Elaborazione del dataset di immagini acquisito

Pix4Dmapper

Il software per la fotogrammetria Pix4Dmapper ha elaborato il dataset di immagini ed ha generato la nuvola di punti, l’ortofoto e la mesh. La creazione del progetto in Pix4Dmapper è stata semplice ed intuitiva. Il software è disponibile in lingua italiana ed i passaggi da seguire sono pochi e immediati. Basta scegliere la sequenza di immagini scattate dal Drone ed inserirle nella cartella del nostro progetto che creiamo in Pix4Dmapper per poi lanciare l’elaborazione. Penserà a tutto il software.

 

Dettaglio della nuvola di punti

 

Analist CLOUD 2020

Il software Analist CLOUD 2020 basato su tecnologia Autodesk ci ha consentito di analizzare i dettagli del nostro modello, di fare misurazioni con un livello di dettaglio, accuratezza e precisione centimetrica. Abbiamo inserito l’ortofoto generata da Pix4dmapper in Analist. Le nuove funzioni avanzate di Analist CLOUD 2020 consentono di gestire le nuvole di punti e di andare ad agire direttamente su di esse: estraendo non solo prospetti, ma anche generando sezioni e profili.

Esempio di profilo longitudinale sul Torrente Canna

Risultati

L’utilizzo della soluzione integrata Drone ha concesso di ottenere le informazioni visive e tecniche per la mitigazione del rischio idraulico del torrente Canna con la possibilità di effettuare analisi quantitative e qualitative del del corso fluviale.

Scarica i software:

Analist CLOUD 2020

Pix4Dmapper software per la fotogrammetria automatica


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