Fotogrammetria da drone per la sicurezza idrogeologica: il rilievo dell’argine del Po a Morano sul Po

La gestione del rischio idraulico lungo i grandi corsi d’acqua italiani rappresenta una delle sfide ingegneristiche più complesse dei nostri tempi. Recentemente, siamo stati impegnati in un progetto a Morano sul Po, in provincia di Alessandria, dove la memoria storica delle piene del passato, in particolare quella devastante del 2000, che vide le abitazioni del centro abitato sommerse dalle acque, ha reso prioritario un intervento di messa in sicurezza e rialzo arginale.

Per pianificare correttamente queste opere infrastrutturali, la base di partenza imprescindibile è un rilievo topografico ad altissima precisione. In questo articolo vedremo come abbiamo utilizzato la tecnologia dei droni e la fotogrammetria per mappare 4 km di argine, fornendo ai progettisti i dati necessari per la simulazione idraulica.

La tecnologia in campo: DJI e Emlid 🤖

Data l’estensione del rilievo e la necessità di una precisione centimetrica, abbiamo optato per una configurazione hardware “enterprise” specifica per questa tipologia di rilievi. Il volo è stato eseguito con un DJI Matrice 4E, equipaggiato con modulo RTK.

Per garantire la massima affidabilità del dato georeferenziato, il drone è stato interfacciato con una base RTK Emlid Reach RS3. Nonostante la tecnologia RTK permetta già di ottenere ottimi risultati, abbiamo deciso di distribuire lungo l’intero percorso diversi GCP (Ground Control Points) battuti con ricevitore GNSS. Questo passaggio ulteriore non è solo un eccesso di zelo, ma una necessità tecnica per eliminare eventuali derive ed errori sistematici, garantendo un livello di precisione "survey-grade" su tutta l’estensione dei 4 km.

Pianificazione del volo: efficienza e precisione 📝

Trattandosi di un rilievo di tipo lineare (l’argine del fiume), abbiamo sfruttato le potenzialità della suite DJI Pilot 2, utilizzando la specifica funzione Linear Route. Questa modalità permette di ottimizzare i tempi di volo, seguendo fedelmente l’andamento del tracciato arginale e garantendo una sovrapposizione costante delle immagini (overlap), fondamentale per la successiva fase di elaborazione.

Workflow di elaborazione in Agisoft Metashape 📝

Una volta rientrati in ufficio, il dataset di immagini e i dati GNSS sono stati elaborati con il software Agisoft Metashape. Il flusso di lavoro è stato così strutturato:

1. Allineamento e Nuvola Sparsa: Importazione delle immagini e dei dati RTK per una prima ricostruzione spaziale.
2. Ottimizzazione: La nuvola sparsa è stata pulita utilizzando il tool di selezione graduale per eliminare i punti con alto errore di riproiezione. In questa fase abbiamo inserito le coordinate dei GCP per scalare e orientare perfettamente il modello.
3. Nuvola Densa: Generazione del modello tridimensionale ad alta densità, sottoposto a un ulteriore processo di pulizia per eliminare il "rumore" di fondo.
4. Generazione dei prodotti finali: Creazione del DEM (Digital Elevation Model) e dell'ortomosaico ad alta risoluzione.

Cosa si ottiene con queste esportazioni? 🤔

I dati ottenuti non sono semplici immagini, ma strumenti decisionali potenti:

• Nuvola di Punti: Permette di effettuare misurazioni dirette, calcoli volumetrici e analisi morfologiche del terreno.
• DEM (Modello Digitale di Elevazione): È il cuore pulsante della progettazione idraulica. Grazie al DEM, i tecnici possono simulare il comportamento dell'acqua in caso di piena, individuando i punti deboli dell'argine dove è necessario intervenire con il rialzo.
• Ortomosaico: Una mappa fotografica georeferenziata ad altissima risoluzione che permette di mappare lo stato di fatto, identificare manufatti, vegetazione o criticità strutturali non visibili da terra.

Controllo Qualità e Conclusioni 🔍

La validazione finale del lavoro è avvenuta confrontando il modello ottenuto con i Quality Control Points (QCP), punti di controllo indipendenti distribuiti lungo l'argine e non utilizzati nel processo di ottimizzazione. Il bassissimo scarto rilevato ha confermato la bontà del rilievo.

In contesti come quello di Morano sul Po, dove la prevenzione può fare la differenza tra una gestione ordinaria e un disastro naturale, il rilievo con drone si conferma lo standard d'eccellenza per velocità, dettaglio e sicurezza degli operatori.