Ci è stato commissionato il rilievo di un condominio nel comasco in prossimità del lago. Le criticità di quell’area erano principalmente dovute alla prossimità con la strada provinciale e alla forte dislivello altimetrico all’interno dell’area di rilievo.
Abbiamo scelto di operare esternamente con drone nelle aree dove era possibile volare in sicurezza, combinando il dato con laser scanner per le aree più complesse per il volo o addirittura inaccessibili.
L’incarico e il contesto operativo
La committenza necessitava di un rappresentazione 2D metricamente accurata dei prospetti e del lotto di proprietà, oltre che del collegamento sotterraneo ai box di pertinenza, unito agli ortomosaici come base grafica per una maggiore comprensione di quanto rilevato.
In questo caso, l’obiettivo era quello di restituire una nuvola di punti complessiva di tutti gli elementi sopracitati. Per tanto si è resa necessaria l’integrazione dei dati provenienti dalla fotogrammetria con Drone, a quelli provenienti dalle scansioni Lidar terrestri per le aree non accessibili con il volo.
Tra i diversi vantaggi di poter combinare queste due tecnologie, c’è anche quello di poter sfruttare l’elevata accuratezza delle scansioni Lidar per ottimizzare in maniera uniforme la nuvola di punti generata dalla fotogrammetria con drone (generalmente meno accurata per via delle distorsioni degli obiettivi fotografici).
Nelle immagini superiori è ben evidente il contributo delle singole componenti da drone e da laser per la generazione delle nuvola di punti completa dell’intera area.
Per soddisfare tali esigenze è stato scelto di combinare la versatilità della fotogrammetria con il drone DJI Matrice 4 Enterprise, alla elevata precisione metrica del laser scanner BLK360 di Leica Geosystems, con l’obiettivo di ottenere una precisione planimetrica e altimetrica di livello centimetrico per l’intero lotto di proprietà.
Strumentazione e parametri di rilievo
Il rilievo è stato eseguito con un drone DJI Matrice 4 Enterprise, dotato di sensore da 20 MP con otturatore meccanico, particolarmente adatto per applicazioni topografiche. Durante tutte le fasi di acquisizione il drone è stato collegato a una base GNSS Emlid Reach RS3, che ha fornito in tempo reale le correzioni RTK (Real Time Kinematic), garantendo una precisione centimetrica delle coordinate di ciascun fotogramma.
In parallelo si è proceduto ad eseguire le singole scansioni con il laser BLK360 combinato all’applicativo di Leica Cyclone Field 360 in grado di allineare le scansioni in tempo reale durante la fase di acquisizione dei dati. Successivamente si è proceduto a raffinare ulteriormente il dato laser scanner con il software Leica Register 360 per migliorare la robustezza e la pulizia della nuvola di punti acquisita con il Lidar.
Sono stati acquisiti 2440 fotogrammi georeferenziati e 93 scansioni Lidar, successivamente elaborati con Agisoft Metashape per la generazione della nuvola di punti densa e degli ortomosaici.
Elaborazione dei dati
Terminata la raccolta dati, dopo una verifica preliminare in campo della qualità delle immagini e della copertura, l’elaborazione è stata condotta in ufficio con il software Agisoft Metashape.
Il flusso di lavoro ha seguito le fasi classiche:
- Allineamento delle immagini per generare la nuvola di punti sparsa, che rappresenta la struttura tridimensionale iniziale.
- Pulizia e scalatura della nuvola mediante l’inserimento dei GCP, per garantire coerenza metrica e georeferenziazione assoluta.
- Densificazione della nuvola di punti generata dalle immagini acquisite con drone.
- Unione della nuvola drone alla nuvola laser scanner georeferenziata sui medesimi punti di controllo.
- Generazione dell’Ortomosaico dei vari prospetti, della copertura oltre che tutte le piante di distribuzione degli spazi interni.
Terminata la fase di elaborazione, siamo passati alla fase di rappresentazione 2D dell’edificio mediante un software CAD, mantenendo come base gli ortomosaici appena elaborati. In questo modo tutti i dati ridisegnati in 2D sono metricamente accurati e graficamente dettagliati.
Risultati e considerazioni finali
Il rilievo ha permesso di ottenere un modello tridimensionale di elevata accuratezza. La densità dei dati e la qualità dell’ortomosaico hanno restituito una rappresentazione estremamente realistica di tutto l’edificio. La combinazione dei dati provenienti sia da drone che da laser scanner, ci hanno permesso di operare in sicurezza all’interno di tutta l’area del rilievo, acquisendo informazioni anche negli spazi più stretti e inaccessibili.
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