Come progettare un impianto fotovoltaico con rilievi LiDAR: caso studio con DJI Matrice 400 RTK e Zenmuse L3

Rilievo LiDAR e fotogrammetrico con DJI Matrice 400 RTK e Zenmuse L3: analisi morfologica per impianto fotovoltaico

Per la progettazione e l'installazione di un parco fotovoltaico a terra, la conoscenza dettagliata della morfologia del terreno è un requisito fondamentale.

In questo contesto, siamo stati incaricati di eseguire un rilievo topografico completo su un'area agricola di oltre 100 ettari, con l'obiettivo di generare un DTM (Digital Terrain Model) ad altissima precisione e una mappa bidimensionale aggiornata.

Per rispondere al meglio a questa sfida, abbiamo scelto l'ecosistema DJI Enterprise, combinando la versatilità del DJI Matrice 400 RTK alla straordinaria potenza del nuovo sensore DJI Zenmuse L3.

L'incarico e il contesto operativo 🚜

L'area oggetto del rilievo si estendeva su una superficie agricola caratterizzata da dislivelli, canali di scolo e zone con fitta vegetazione spontanea. La committenza necessitava di un modello digitale del terreno pulito e privo di elementi di disturbo (come erba alta e arbusti) per studiare il corretto posizionamento e l'inclinazione delle strutture dei pannelli fotovoltaici.

Eseguire un rilievo di tali dimensioni con la topografia classica avrebbe richiesto settimane.

Grazie all'integrazione della tecnologia LiDAR e fotogrammetrica della Zenmuse L3, abbiamo pianificato un flusso di lavoro ottimizzato, massimizzando l'efficienza in campo e riducendo drasticamente i tempi di volo.

Strumentazione e parametri di rilievo 📐

Il volo è stato pianificato in modalità automatica Area Route a un'altezza costante di 90 metri, impostando una velocità di crociera di 6 m/s. Questa configurazione ha garantito la massima qualità della presa grafica e un segnale RTK impeccabile e costante per l'intera durata delle operazioni.

La Zenmuse L3 si è rivelata una vera rivoluzione: grazie alla sua doppia camera RGB ad ampio campo visivo (FOV), abbiamo potuto impostare sovrapposizioni laterali fotogrammetriche ridotte. Rispetto alla precedente Zenmuse L2, che richiedeva molte più strisciate a causa di una singola camera e di un'impronta a terra ridotta, la L3 ci ha permesso di completare il volo molto più rapidamente, garantendo comunque una densità eccezionale della nuvola di punti LiDAR e un'adeguata sovrapposizione delle immagini.

Prima del decollo, abbiamo posizionato a terra una serie di target GCP (Ground Control Point) battuti con GPS topografico tradizionale a palina. Questi punti sono serviti sia per vincolare e scalare il dato in fase di elaborazione, sia come controllo qualità indipendente. Per coprire gli oltre 100 ettari, abbiamo gestito i cambi batteria in campo supportati dalla stazione di ricarica DJI Power 2000, che ci ha permesso di rigenerare i moduli di volo direttamente sul posto senza interruzioni.

Elaborazione dei dati e classificazione 💻

Dopo un controllo preliminare della qualità dei dati e della corretta sovrapposizione delle strisciate effettuato direttamente sul posto tramite una bozza di nuvola, ci siamo spostati in ufficio per la fase di processing.

Il flusso di lavoro si è sviluppato attraverso i seguenti step:

1. Elaborazione in DJI Terra: Importazione dei dati LiDAR e fotogrammetrici per la generazione della nuvola di punti grezza e dell'ortomosaico 2D ad alta risoluzione, georeferenziati sui GCP raccolti sul campo.
2. Sfruttamento dei 16 ritorni: Grazie alla capacità della Zenmuse L3 di gestire fino a 16 ritorni dell'impulso laser, siamo riusciti a penetrare la fitta vegetazione, catturando il reale livello del suolo anche sotto lo strato erboso.
3. Classificazione e pulizia: La nuvola di punti è stata classificata (punti terreno vs punti fuori terreno) utilizzando gli algoritmi proprietari di DJI Terra, e successivamente rifinita su DJI Modify per eliminare ogni artifact e isolare perfettamente la superficie del suolo.

Risultati e considerazioni finali 🗺️

Il workflow digitale ha permesso la consegna di due output fondamentali per i progettisti dell'impianto fotovoltaico: l'ortomosaico bidimensionale ad alta risoluzione e la nuvola di punti LiDAR completamente classificata (DTM). Grazie alla tecnologia DJI Enterprise e al supporto tecnico Skycrab, la committenza ha ottenuto una mappatura centimetrica della morfologia del terreno, azzerando i margini d'errore in fase di installazione.