Il rilievo da drone per la gestione degli stati di emergenza

Tiziano Cosso

CEO Gter srl

Genova, 29 settembre 2017

Overview

1. Gestione post terremotoa. Perchè usare l’UAVb. Campagna di misurac. Elaborazione datid. Prodotti del rilievo

2. Gestione rischio idrogeologicoa. Perchè usare l’UAVb. Campagna di misurac. Elaborazione datid. Prodotti del rilievo

Caso 1: Gestione post terremoto

Perchè usare l’UAV

Esigenze da soddisfare

Strutturali

● Valutare con precisione forme e dimensioni

● Valutare stato di stabilità

● Progettare le attività per la messa in sicurezza

Culturali

● Individuare le opere artistiche ancora esistenti

● Valutarne lo stato di conservazione

Logistiche

● Quantificare le volumetrie delle macerie da rimuovere

Perchè un rilievo fotogrammetrico da UAV

● In alcuni casi è difficile accedere fisicamente alle aree da rilevare, avvicinarsi troppo o entrare in locali chiusi

● Grande vantaggio nell’effettuare un rilievo 3d completo, vista la situazione in forte evoluzione

● I tempi di esecuzione sono relativamente brevi

Campagna di misura

StrumentazioneUAV

● Inspire DJI

● Piccolo e maneggevole, rapido nell’avvio

Camere

● Sony X5

● 16 Mpx

Ricevitore GNSS

● Leica 1200 GPS + GLONASS

● Correzioni differenziali da rete esterna

GCP

● Materializzazione a terra dei punti di controllo

Piani di volo

Collocazione e rilievo dei GCP

Fasi del rilievo

Volo nadirale

Volo a 45°

Rilievo fotogrammetrico da

terra

Risultati grezzi

Serie di immagini digitali ad alta risoluzione con opportuno ricoprimento trasversale e longitudinale

Elaborazione

Allineamento foto

● N° immagini: circa 200 - 300 a rilievo (in toto)

● Tempi di calcolo: circa 1 h

● Integrazione diversi voli e rilievi a terra

● Ricostruzione della posizione delle camere

Allineamento foto● N° immagini: circa 200 - 300 a rilievo

● Tempi di calcolo: circa 1 h

● Integrazione diversi voli e rilievi a terra

● Ricostruzione della posizione delle camere

Allineamento foto

● N° immagini: circa 200 - 300 a rilievo

● Tempi di calcolo: circa 1 h

● Integrazione diversi voli e rilievi a terra

● Ricostruzione della posizione delle camere

Inserimento GCP

● Almeno 4 per rilievo, tipicamente 6 - 7

● Coordinate assolute WGS84

● Consentono georeferenziazione e scalatura modello

● Collocazione distribuita (laddove possibile)

Generazione Dense Cloud

● Da 10 a 50 milioni di punti per modello

● Associazione dell’informazione di colore

● Tempi di calcolo: 3 h

Filtraggio e pulizia

● Eliminazione rumore

● Eliminazione punti doppi

● Pulizia manuale dei punti fuori oggetto

Prodotti

Dense Cloud

● Panoramica dei casi

Chiesa S. Salvatore Chiesa S. Maria Argentea

Chiesa S. Maria delle Grazie

Chiesa S. Francesco

Chiesa S. Maria delle Grazie

Mesh● Superficie continua

● Necessaria una nuvola molto pulita

● Attenzione alla generazione di impurità

● Rimozione superfici non reali

Ortofoto e sezioni

● Necessità di passare da un modello 3D ad un prodotto 2D per elaborazioni successive e maggiore facilità di fruizione

Ortofoto e sezioni● Necessità di passare da un modello 3D ad un prodotto 2D per elaborazioni successive e

maggiore facilità di fruizione

Valutazione delle differenze

● Il modello 3D è un prodotto che consente di valutare rapidamente ed accuratamente le eventuali variazioni nel tempo della struttura oggetto di rilievo

Valutazione delle differenze

● Il modello 3D è un prodotto che consente di valutare rapidamente ed accuratamente le eventuali variazioni nel tempo della struttura oggetto di rilievo

Dicembre Febbraio

Valutazione delle differenze

● Il modello 3D è un prodotto che consente di valutare rapidamente ed accuratamente le eventuali variazioni nel tempo della struttura oggetto di rilievo

Pubblicazione su 3dhosting

● Rendere facilmente visualizzabile ed interrogabile un modello 3D ad ogni utente senza la necessità di particolari competenze o strumenti SW

Caso 2: Gestione del rischio idrogeologico

Gestione del rischio idrogeologico

Il contesto

● Oggetto del rilievo estremamente “vivo”

● Precisioni richieste non eccessive (10 cm)

● Necessità di fornire prodotti ad-hoc per la successiva analisi idraulica

Oggetto estremamente “vivo”

Precisioni richieste

Che dobbiamo “tirare fuori”?

● Sezioni trasversali

○ più fitte in corrispondenza di manufatti

○ Caratteristiche dei cambiamenti di forma

● Caratteristiche del fondo

● Importazione in:

○ CAD

○ HEC-RAS

Perchè usare l’UAV

PRO

● Consente di rilevare grandi aree rapidamente

● Le precisioni richieste sono facilmente raggiungibili con tecniche fotogrammetriche

● Diventa sostenibile un monitoraggio relativamente frequente nel tempo

● Rilievo areale invece che tradizionale rilievo “per sezioni”

● Possibilità di estrarre anche in un secondo momento sezioni ad-hoc

● Il modello colorato da informazioni sul tipo di fondo

CONTRO

● Non si possono rilevare aree sommerse

Campagna di misura

Si scende in alveo

● Per collocare i target

● Per rilevare i target e le aree sommerse

Rilievo di appoggio

Piano di volo

Volo

Elaborazione e prodotti

Fotogrammetria● Dataset di immagini ● Dense Cloud

GNSS● Rilievo NRTK

● Punti sparsi in alveo

DEM● DEM 1 da punti GNSS ● DEM 2 da rilievo UAV

Sezioni

Progetto in HEC-RAS

Modellazione idraulica

Ortofoto

Piano quotato

Riassumendo

Riassumendo

Grazie per l’attenzione

tiziano.cosso@gter.itwww.gter.it