Rilievi con drone

PREMESSA

Per poter svolgere un rilievo con drone fatto bene, è necessario possedere le necessarie competenze nel settore dei rilievi topografici e nel settore dei “SAPR” (Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto) – anche chiamati dalla nuova normativa europea EASA “UAV” unmanned aerial vehicle.

Due settori, quindi, assai diversi tra loro, che richiedono competenze diverse.

Tant’è vero che oggi le aziende e i professionisti che prestano questo tipo di servizi appartengono ad una delle seguenti due categorie: tecnici del rilievo che hanno imparato ad usare il drone, oppure piloti di drone che hanno imparato i rudimenti del rilievo topografico.

In ciascun caso, almeno una delle competenze è stata acquisita da poco.

Noi di Air Abruzzo facciamo un po’ eccezione, in quanto qui convivono piloti esperti ed ingegneri del territorio, ed i due tipi di competenza coesistono “naturalmente”, senza forzature (scusate l’intermezzo pubblicitario, eh).

L’evoluzione della tecnologia dei droni, mette oggi a disposizione degli esperti macchine e software potentissimi, in grado di rivoluzionare le metodiche di rilievo affermatesi negli anni precedenti.

L’apparente semplicità del workflow, tuttavia, può ingannare. Infatti,  come spesso accade, la tecnologia mette a disposizione del dilettante strumenti talmente evoluti da farlo sentire all’altezza del compito, anche se nella realtà gli mancano le basi di studio e di esperienza che, invece, sono necessarie.

Un risultato, infatti, lo raggiungono tutti, sia i dilettanti allo sbaraglio, che i professionisti seri (ed anche tutte le categorie intermedie), ma la qualità, anzi, spesso la fondatezza, delle conclusioni non sempre sono accettabili.

FASI DI LAVORO DEL RILIEVO CON DRONE

Potremmo schematizzare il processo di rilievo in 3 fasi: pianificazione della missione di volo, esecuzione della missione ed elaborazione dei dati catturati.

In realtà ce ne sarebbe una quarta di, diciamo, “post-elaborazione”, in cui i dati forniti dal software primario vengono inseriti in altri software per effettuare ulteriori elaborazioni specifiche a seconda dei casi (ad es. autocad).

Nella pianificazione del volo occorre impostare i parametri più opportuni in funzione del tipo di rilievo e delle caratteristiche del sito (pendenza, dislivelli, presenza di costruzioni, di vegetazione, di specchi d’acqua, etc).

La pianificazione deve essere ben curata in tutti i dettagli, in quanto l’esecuzione della missione di solito è automatica. Il drone è in grado mi memorizzare il programma di volo ed eseguirlo senza che ci sia l’intervento diretto del pilota. Il pilota, tuttavia, non può disinteressarsi di quello che il drone fa, deve continuare a seguire l’evoluzione del programma, pronto ad intervenire in caso di necessità (questo, al momento, è un obbligo di legge).

L’elaborazione dei dati (fotografie + dati exif associati) avviene per mezzo di appositi software (del tipo SfM “structure from motion” che vuol dire, molto semplicemente,  ottenere informazioni 3D da dati 2D) che dalla analisi delle immagini riescono a ricreare un modello digitale della porzione di superficie terrestre rilevata.

PROCEDURA INFORMATICA

Di norma gli step principali del workflow sono i seguenti:

  • allineamento delle immagini;
  • creazione di una nuvola di punti dalle immagini
  • creazione della mesh dalla nuvola di punti (reticolo di cui i punti sono i nodi);
  • creazione della texture (sulle faccette della mesh viene “stampata una piccola porzione di immagine);
  • creazione del DEM (digital elevation model – modello digitale di elevazione)
  • creazione della ortofoto (o ortomosaico)

Quella della creazione della nuvola di punti è la fase più importante, comunque più innovativa rispetto al passato. Facendo milioni di confronti tra le foto, il software individua i punti comuni e su quelli comincia a costruire la nuvola. E’ pura magia!

La cosa bella di questa nuvola è che a ciascun punto sono associate le coordinate (latitudine, longitudine e altitudine). Non solo, a ciascun punto sono associate anche le tre coordinate di colore (RGB). Tanta roba!

C’è un però, la precisione e l’affidabilità della posizione di tali punti non potrà mai eguagliare quella ottenuta con strumenti topografici tradizionali (es GPS, stazione totale, laser scanner) anche se le recenti tecnologie di correzione del dato in tempo reale (RTK) a bordo del drone promettono di ridurre fortemente la differenza.

Insomma, caso per caso bisogna valutare l’opportunità di utilizzare un metodo o l’altro.

C’è una “via di mezzo”, però, che è quella che utilizziamo noi di solito.

Prima della acquisizione delle immagini col drone, battiamo dei punti a terra (opportunamente scelti) con gli strumenti tradizionali. Non tanti punti, altrimenti non varrebbe la pena fare il rilievo con drone, ma quelli che bastano. Le coordinate di questi punti le inseriamo nel software che, in funzione delle coordinate precise, è in grado di correggere la posizione di tutti i punti della nuvola . Fenomenale no!

Questi punti prendono il nome di “punti di appoggio”.

Un trucchetto, poi, è il seguente: alcuni dei punti rilevati non vengono forniti al software per la correzione della nuvola, ma vengono tenuti da parte per valutare successivamente la qualità della elaborazione. Questi punti vengono chiamati “punti di controllo”.

Non c’è bisogno di sottolineare quanti casi possano trovare una soluzione con il rilievo con i droni, soprattutto nei casi in cui la variabile tempo assume particolare importanza.

CORSO DI RILIEVO CON DRONE

Chiudiamo questo articolo con una informazione: abbiamo attivato un corso di rilievo con drone (rilievo fotogrammetrico con i droni integrato con strumenti tradizionali) per la seconda settimana di gennaio 2020, nei giorni 8 e 9.

Si tratta di un corso professionale di specializzazione, svolto in forma intensiva.

E’ un corso aperto a tutti, non serve necessariamente l’attestato di pilota APR, non bisogna essere per forza esperti di droni, nè di topografia. E’ opportuno, però, possedere delle nozioni di base.

Il corso si terrà presso il nostro centro di addestramento di Pescara, ad opera di professionisti che fanno questo di lavoro. Quindi il valore aggiunto sarà quello della pragmaticità e concretezza.

Poiché parte del corso si svolge all’esterno, le condizioni meteo potrebbero indurre qualche spostamento di data.

Se ci sarà interesse, attiveremo anche un successivo corso di GIS, naturalmente orientato alle applicazioni nel telerilevamento da droni e non solo.

Per informazioni su costi e iscrizione al corso scrivere a info@airabruzzo.com

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