I droni e l’aerofotogrammetria

La fotogrammetria permette la determinazione della posizione di punti nello spazio fisico a partire dalle posizioni dei punti corrispondenti su immagini fotografiche. Rappresenta oggi una delle tecniche di acquisizione di dati del territorio più affidabili, precise ed economiche.

Drone DJI Phantom 3 Professional

Drone DJI Phantom 3 Professional

Lo sviluppo tecnologico degli ultimi anni e la conseguente diffusione di attrezzature adatte all’acquisizione e all’elaborazione dei dati ha moltiplicato le destinazioni d’uso a diversi settori, quali architettura, ingegneria, geologia, archeologia, cinematografia e anche per l’individuazione di petrolio nel sottosuolo. L’esplosione del mercato degli aeromobili a pilotaggio remoto, più comunemente noti come droni, ha reso disponibile a tutti uno strumento adatto ai principali lavori di fotogrammetria aerea.

Missione di volo

Missione di volo

Un volo fotogrammetrico è costituito da una sequenza di percorsi rettilinei affiancati. Riportiamo a scopo illustrativo una missione di volo effettuata a Lucera con DJI Phantom 3 Professional e Map Pilot.

La tecnica di volo che si sfrutta col drone è la cosiddetta “Panoramica”, eseguita a basse quote, che consente la visione del paesaggio “a volo d’uccello”. A causa della bassa quota, la visione è prospettica e non è possibile valutare la distanza tra oggetti posti a distanze diverse ed è necessario ricorrere a software per l’elaborazione dei dati. La bassa quota richiede quindi, in relazione anche alla velocità del velivolo, scatti frequenti e tempi di esposizione ridotti, oltre ad una particolare attenzione alla presenza di eventuali ostacoli presenti nella zona da sorvolare ed a evitare posizioni di controluce.

Sovrapposizione sequenza fotogrammi

Sovrapposizione sequenza fotogrammi

Le immagini prese in una strisciata devono avere una parte in comune di territorio per almeno il 60%, di conseguenza ogni immagine avrà fasce che rappresentano porzioni di territorio in comune con le immagini adiacenti. Questo parametro è chiamato overlap. In questo modo è possibile individuare punti di appartenenza a più immagini ed utilizzarli come punti di concatenazione delle immagini, o anche come punti di appoggio per la trasformazione dei modelli tridimensionali.

Tutte queste operazioni sono automatizzate in una buona App per fotogrammetria, all’operatore resta comunque la possibilità di settare i parametri principali quali overlap, altezza di volo e velocità del drone.

Fotogrammi acquisiti durante il volo

Fotogrammi acquisiti durante il volo

 

Posizione GPS e Posizione corretta in Pix4Dmapper

Posizione GPS e Posizione corretta in Pix4Dmapper

L’equipaggiamento di uno o più ricevitori GPS consente di rilevare la posizione spaziale e l’assetto della camera al momento della cattura dell’immagine con un discreto margine di errore e velocizza le operazioni di elaborazione dati. Nel nostro caso dall’acquisizione dati si possono notare le strisciate di foto, elaborate con Pix4Dmapper per la creazione di un modello 3D. Il software aggancia automaticamente le immagini e inoltre riduce automaticamente gli errori del GPS interno del drone. In figura i pallini blu indicano le posizioni rilevate dal GPS e quelli verdi le posizioni corrette.

Sebbene su scale di medie dimensioni, quali possono essere ad esempio quelle di un campo destinato all’agricoltura questi margini di errore siano abbondantemente accettabili, per ridurre ulteriormente l’errore basta aumentare l’overlap.

Curve di Livello e Sezioni con Analist 2016 CLOUD

Curve di Livello e Sezioni con Analist 2016 CLOUD

Dettaglio Sezione con Analist 2016 CLOUD

Dettaglio Sezione con Analist 2016 CLOUD

Per l’esecuzione di operazioni di topografia basta importare in Analist 2016 il modello 3D generato da Pix4Dmapper. A quel punto con pochi semplici passaggi sarà possibile generare curve di livello, sezioni, calcolare volumi e tanto altro ancora.

 

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