Sei un tecnico e vuoi utilizzare il Drone nella tua attività professionale? Devi monitorare un sito industriale? Hai la necessità di fare un rilievo topografico? Oppure la ricostruzione tridimensionale di una cava o di un palazzo storico? Sei sicuramente nel posto giusto. In questo articolo di approfondimento illustriamo il caso di studio del Rilievo con Drone per indagini strutturali di ponti e viadotti.

Per fornire indicazioni sulla sicurezza di ponti e viadotti riconoscerne le criticità è fondamentale. Effettuare indagini dello stato di conservazione delle strutture è essenziale per la creazione di uno storico che consente il monitoraggio dell’evoluzione del sito e quindi della sua messa in sicurezza.

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Dettagli tecnici

Condizioni meteo: giornata soleggiata contrassegnata dall’assenza di vento

Condizioni di luce: ottimali – assenza di nubi

Tempo di volo: 6 minuti

Altitudine di volo: 70m

Estensione area rilevata: 160m (lunghezza del ponte)

Velocità avanzamento volo: 4m/s

Frame per secondo: 1f/s

Strumentazione utilizzata per il Rilievo

Flusso di lavoro e Area del Rilievo

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

Abbiamo sorvolato un ponte dalla lunghezza di 160 metri circa esposto alle due estremità laterali da una vegetazione poco fitta.

1. Pianificazione del volo

Abbiamo utilizzato l’APP Pix4Dcapture (disponibile gratuitamente su Apple Store e Google Play) per la pianificazione del volo automatico per l’ANAFI Work. Il volo programmato è stato a griglia e di tipo nadiriale, gli scatti sono stati programmati con un overlap dell’75%, con un’altitudine di volo 70m e il tempo di volo è stato di 6 minuti.


2. Acquisizione 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. Il volo automatico ci ha consentito l’acquisizione del dataset di immagini del ponte dall’alto. Per la parte frontale del ponte abbiamo eseguito due voli manuali per la ricostruzione dei prospetti laterali con inclinazione della camera a 90°.

La ricostruzione georeferenziata è stata creata con i GCP (Ground Control Point) a terra attraverso l’utilizzo del GPS topografico, nel nostro caso abbiamo scelto il GPS i80 di CHC Nav. Sono stati rilevati 3 punti fiduciali a terra che sono serviti nella fase dell’elaborazione alla calibrazione e alla geo-localizzazione del modello tridimensionale del ponte.


3. Elaborazione 

Pix4Dmapper

Il software per la fotogrammetria Pix4Dmapper ha elaborato il nostro dataset di immagini in maniera del tutto automatica ed ha generato la nuvola di punti, l’ortofoto e la mesh. La creazione del progetto in Pix4Dmapper è 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 e poi lanciare l’elaborazione. Penserà a tutto il software. In figura 1 l’esempio della nuvola del nostro ponte generata in Pix4Dmapper.

Analist CLOUD 2019

Il software Analist CLOUD 2019 basato su tecnologia Autodesk ci ha consentito un’analisi dettagliata del ponte preso in esame sul cui modello equivalente è stato possibile fare misurazioni. Abbiamo inserito l’ortofoto generata da Pix4dmapper in Analist. E’ possibile a questo punto eseguire misurazioni direttamente sull’ortofoto. Grazie alle nuove funzioni avanzate di Analist CLOUD 2019 abbiamo sovrapposto la nuvola di punti  all’ortofoto come mostrato in Fig. 2

 

ortofoto ponte

Fig. 2 Sovrapposizione Nuvola e Ortofoto

 

Sulla nuvola di punti è possibile generare profili, sezioni e prospetti. Analist CLOUD 2019 è il software per il rilievo basato su tecnologia Autodesk ad alta prestazione, uno strumento preciso e potente di cui non puoi fare a meno. Con le sue caratteristiche all’avanguardia può soddisfare tutte le esigenze. La Fig. 3 mostra come selezionare la nuvola e generare il prospetto cliccando da punto a punto definendone l’estensione per poi plottare in un punto della nostra area di lavoro per la rappresentazione.

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Fig. 3 Prospetto sulla Nuvola

Risultati

Con un volo di 9 minuti è stato possibile generare l’ortofoto dettagliata e il modello tridimensionale del ponte. L’utilizzo della soluzione integrata Drone ha concesso di ottenere le informazioni visive e tecniche sia per monitoraggio strutturale che per gli interventi di manutenzione e messa in sicurezza.

 

Scarica i software:

Analist CLOUD 2019

Pix4Dmapper software per la fotogrammetria automatica

Scarica il dataset completo

 

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