Rilievo 3D completo di edificio: integrazione drone + laser scanner per dati interni ed esterni ad alta precisione

Per l’intervento di ristrutturazione di un fabbricato è stato richiesto un rilievo 3D esterno-interno metricamente accurato e comprensivo del terreno circostante l’edificio. Abbiamo scelto di operare esternamente con drone combinando il dato da laser scanner per quanto riguarda tutta la distribuzione interna del fabbricato.

L’incarico e il contesto operativo 🏚️

L’edificio oggetto del rilievo è localizzato nel Comune di Muzzano, in una zona marginale a ridosso di un bosco di conifere. La committenza necessitava di un rappresentazione 2D metricamente accurata dei prospetti e del terreno circostante, oltre che alla suddivisione interna dei locali (planimetrie e sezioni), unito agli ortomosaici come base grafica per una maggiore comprensione di quanto rilevato.

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’interno fabbricato.

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 2110 fotogrammi georeferenziati e 88 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:

1. Allineamento delle immagini per generare la nuvola di punti sparsa, che rappresenta la struttura tridimensionale iniziale.
2. Pulizia e scalatura della nuvola mediante l’inserimento dei GCP, per garantire coerenza metrica e georeferenziazione assoluta.
3. Densificazione della nuvola di punti generata dalle immagini acquisite con drone.
4. Unione della nuvola drone alla nuvola laser scanner georeferenziata sui medesimi punti di controllo.
5. 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. Avendo inoltre acquisito le informazioni necessarie anche all’interno dei locali, è stato inoltre possibile individuare tutti gli spessori degli elementi strutturali del fabbricato stesso, come murature perimetrali, solai, pilastri e travi di copertura.