GEOmedia 1 2015

mediageo

La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente

Rivista bimestrale - anno XIX - Numero 1/2015 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma

TERRITORIO CARTOGRAFIA

GIS

CATASTO

3D

INFORMAZIONE GEOGRAFICA

FOTOGRAMMETRIA

URBANISTICA

GNSS

BIM

RILIEVO TOPOGRAFIA

CAD

REMOTE SENSING SPAZIO

EDILIZIA

WEBGIS

UAV

SMART CITY

AMBIENTE

NETWORKS

BENI CULTURALI

LBS

LiDAR

Gen/Feb 2015 anno XIX N°1

La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente

IL GEOMETRA

DEL MARE

Fotogrammetria

diretta con RPAS

Storymaps

e terremoti

Pianificazione

forestale con UAV


Fotogrammetria

sempre più da vicino

Fino a pochi anni fa sarebbe stato anche soltanto auspicabile che la Fotogrammetria

ritrovasse lo slancio attuale ed uno share così intenso da prestarsi a spots pubblicitari trasmessi

dagli altoparlanti di un supermercato, in uno dei quali è ora fatto cenno easy way all’offerta di

Masters universitari comprensivi di corsi di pilotaggio droni ‘per effettuare rilievi topografici’ .

Da qualche tempo un rinnovato interesse per il rilievo e la conoscenza del territorio si diffonde a

causa dell’abbassamento improvviso dei costi delle riprese aeree e forse mosso dall’attrazione del

nuovo vettore alla portata di tutti. Di seguito solo alcune considerazioni sul costo globale del

rilievo topografico e fotogrammetrico.

Il rilievo fotogrammetrico per la realizzazione di cartografia ha costi infinitamente più bassi

del rilievo topografico diretto e proprio per questo la topografia a terra è oggi utilizzata solo per

rilievi di dettaglio, integrazioni, ricognizioni o appoggio del processo fotogrammetrico.

Il costo della presa incide normalmente fino ad un 20% dell’intero processo di produzione

cartografica ed il risparmio che l’utilizzo dei sistemi SAPR/droni porterebbe non è poi così forte

una volta considerato l’incremento tariffario della restituzione, soprattutto dovuto al maggior

numero di fotogrammi che ne derivano, rispetto alle camere classiche aviotrasportate a parità di

superficie rilevata ed al tempo richiesto in applicazione per costruzione dei tipi e sviluppo grafico.

Ciononostante la facilità d’uso del sistema ed il relativo basso costo iniziale alla portata

d’investimento dei topografi stanno interessando sempre più nuovi utenti all’utilizzo della

visualizzazione di modelli tridimensionali, che già dai primi anni Cinquanta del secolo scorso era la

scoperta avanguardistica di questa tecnologia. La musealità della terra ne era esaltata per la prima

volta raggiunta nella restituzione fotogrammetrica, che l’operatore, seduto allo strumento,

osservava dagli oculari, veri e propri rivelatori - non solo un gioco di parole - di un modello del

terreno tridimensionale, generato dai due fotogrammi stereoscopici montati sul restitutore.

Oggi l’effetto del 3D generato dai modelli assemblati dai vari sistemi ‘software’ attrae centinaia

di nuovi utenti, che si stanno avvicinando in questo modo al concreto mondo del rilievo

fotogrammetrico e della geomatica in genere.

Ciò che si mostra tuttora carente è la solidità dei fondamenti di base indispensabili per sfruttare

appieno le capacità fotogrammetriche di questi sistemi ed evitare di incorrere in errori dimensionali

tipici dei sistemi 3D non fotogrammetrici.

GEOmedia uscirà da questo numero in una veste rinnovata con alcune piccole novità inserite nella

versione cartacea e in quella digitale, quest’ultima sempre più ipermediale dal momento che, anche in

copertina, sarà presente una mappa di lettura con ‘link’ diretti agli articoli o a contenuti informativi

espansi sul sito ‘web’, come un ‘magazine’.

Anche all’interno le sorprese non mancano, gli abbonati alla versione digitale potranno esplorare gli

articoli e vedere ove il simbolo della freccia del ‘mouse’ cambierà grafica per puntare a contenuti non

limitati dalla carta ed in teoria collegabili all’intero universo del ‘web’.

Buona lettura,

Renzo Carlucci


IN QUESTO

NUMERO...

FOCUS

REPORTS

FOTOGRAMMETRIA

DIRETTA CON RPAS:

PRIME CONSIDERAZIONI

E POSSIBILI SVILUPPI

FUTURI DI FILIBERTO

CHIABRANDO, ANDREA LINGUA

E MARCO PIRAS

6

LE RUBRICHE

36 MERCATO

47 GI IN EUROPE

48 SMART CITIES

50 AGENDA

12

STORY MAPS E

TERREMOTI, UN

NUOVO STRUMENTODI

INFORMAZIONE PER LA

RIDUZIONE DEL RISCHIO

SISMICO

DI MAURIZIO PIGNONE

SPERIMENTAZIONE

DI RILIEVO UAV A

SUPPORTO DELLA

PIANIFICAZIONE

FORESTALE

DI FEDERICO PRANDI,

DANIELE MAGLIOCCHETTI E

RAFFAELE DE AMICIS

16

In copertina un’immagine di

3 studenti che effettuano un

rilievo nell’ambito del corso

di “Tecnico superiore esperto

in costruzioni in ambito

portuale, costiero, fluviale

e lacustre” comunemente

denominato "Geometra

del mare".

Credits: geometradelmare.it

22

IL NUOVO

SISTEMA PER

L’AGGIORNAMENTO

AUTOMATICO DELLA

CARTOGRAFIA

CATASTALE E DEGLI

ARCHIVI CENSUARI

DI DONATO TUFILLARO

www.rivistageomedia.it

GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.

Da quasi 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie

dei processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,

in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre. In

questo settore GEOmedia affronta temi culturali e tecnologici

per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi

geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,

della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e

spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.


28

L’ITSS

“MAJORANA-

GIORGI” DI

GENOVA IN ORBITA

CON I SISTEMI DI

NAVIGAZIONE VIA

SATELLITE DI PRIMO

BARTOLI E MARCO LISI

INSERZIONISTI

aerRobotix 47

CGT 44

Codevintec 52

Crisel 36

EPSILON 43

ESRI 21

Flytop 25

Geogrà 31

Geomax 35

Intergraph 2

Planetek 11

UN INCONTRO

CON MATTIA

CRESPI DOCENTE

DI GEOMATICA

ALLA SAPIENZA

DI ROMA

32

DI RENZO CARLUCCI

ProgeSOFT 48

Sinergis 51

Sistemi Territoriali 45

TECHNOLOGYforALL 41

Teorema 50

Topcon 49

38

LE TECNOLGIE

DI RILIEVO MARINO

E COSTIERO -

COME OTTENERE

SURVEY

PROFESSIONALI, IN

TEMPI MINORI E A

COSTI COMPETITIVI

a cura della redazione

IL GEOMETRA

DEL MARE

DI ELISABETTA PARISE

E DOMENICO SGUERSO

42

una pubblicazione

Science & Technology Communication

Direttore

RENZO CARLUCCI, direttore@rivistageomedia.it

Comitato editoriale

Fabrizio Bernardini, Luigi Colombo, Mattia Crespi, Luigi

Di Prinzio, Michele Dussi, Michele Fasolo, Beniamino

Murgante, Aldo Riggio, Mauro Salvemini, Domenico

Santarsiero, Attilio Selvini, Donato Tufillaro

Direttore Responsabile

FULVIO BERNARDINI, fbernardini@rivistageomedia.it

Redazione

VALERIO CARLUCCI, GIANLUCA PITITTO,

redazione@rivistageomedia.it

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Rivista fondata da Domenico Santarsiero.

Numero chiuso in redazione il 15 marzo 2015.


FOCUS

Fotogrammetria

diretta con RPAS

Prime considerazioni e

possibili sviluppi futuri

di Filiberto Chiabrando, Andrea Lingua e Marco Piras

In questo lavoro si illustra una ricerca sulle prestazioni dei sistemi mini-RPAS, mediante

alcuni test appositamente realizzati, con particolare attenzione alle applicazioni per la

fotogrammetria diretta su grande scala.

Oggi l’utilizzo di sistemi

RPAS (Remotely

Piloted Aircraft

Systems) o UAV (Unmanned

Aerial Vehicle) per applicazioni

di tipo geomatico è molto vasto,

ben descritto e documentato

nella letteratura scientifica nazionale

ed internazionale (Barazzetti

et al, 2012;. Chiabrando et al,

2012; Haala et al, 2011; Lingua

et al 2008;Remondino et al.,

2011), in cui si valutano potenzialità,

precisioni e possibili

campi di applicazione. Nelle

attività di tipo fotogrammetrico,

gli RPAS vengono solitamente

strumentati con camere digitali

calibrate ad alta risoluzione con

il fine di acquisire immagini per

la generazione di ortofoto, modelli

densi di superficie (Dense

Digital Terrain Model, DDTM,

Dense Digital Surface Model,

DDSM) o modelli 3D, mediante

l’utilizzo di approcci classici

della fotogrammetria, con l’ausilio

di punti a terra, oppure grazie

all’utilizzo di software e algoritmi

legati al mondo della computer

vision quali le procedure di

Structure from Motion (SfM),

che consentono di automatizzare

quasi completamente il processo

di elaborazione.

Tali algoritmi, al fine di ottenere

risultati con una buona valenza

metrica, richiedono un’alta

percentuale di sovrapposizione

(solitamente intorno all’80%),

e un numero minimo di punti

di controllo a terra (Ground

Control Points, GCPs) utili (solitamente

> 5) per orientare un

blocco fotogrammetrico completo.

Grazie a questi minimi requisiti

è possibile ottenere buoni

risultati in tempi rapidi con una

procedura che potremmo definire

semiautomatica. Un obiettivo

è quello di limitare ulteriormente

la componente “manuale”

valutando se è possibile realizzare

la fotogrammetria diretta con

RPAS e quali siano gli attuali

limiti operativi.

Attualmente sul mercato esistono

un gran numero di sensori

di navigazione (GPS / GNSS

e Inertial Measurement Unit,

IMU in versione Micro Electro-

Mechanical Systems, MEMS),

che sono già impiegati a bordo

di UAV, per effettuare il volo in

maniera autonoma.

La soluzione di navigazione

(posizione e assetto, vengono

solitamente memorizzati in un

file GPX) è stimata dal sensore

interno all‘UAV (precisioni

metriche sulla posizione e circa

di ± 2° sugli assetti) può essere

associata alle immagini acquisite

e di conseguenza impiegata per

la georeferenziazione diretta delle

immagini stesse (Blaha et al,

2011;. Coppa et al., 2009).

Alla luce di tali precisioni ne deriva

che i sensori normalmente

installati su piattaforma RPAS

non sono in grado di fornire

dati necessari per applicazioni

fotogrammetriche di alta precisione,

ma per applicazioni

6 GEOmedia n°1-2015


FOCUS

Fig. 1 - Sistema RPAS impiegato (sinistra) e camera installata (destra).

cartografiche rimane comunque

interessante analizzare le loro

prestazioni stimandone accuratezza/precisione

di posizionamento

e orientamento del sistema

e della camera utilizzata.

Nei test svolti, i dati sono stati

elaborati con il tradizionale

approccio fotogrammetrico

del bundle-block adjustment

(BBA) per stimare la posizione

e l’assetto corretto della camera,

successivamente confrontandola

con la soluzione stimata dall’RPAS.

Per avere un ulteriore

controllo e confronto tra i dati

ottenuti dai sensori e quelli

misurati con altre metodologie

è stato eseguito un test dedicato

nel quale è stata impiegata

una stazione totale motorizzata

automatica (TPS) in grado di

inseguire e rilevare il sistema

RPAS durante il volo al fine di

confrontare le due traiettorie:

RPAS e TPS. Il test è stato svolto

con l’impiego di un particolare

prisma, costruito presso il

laboratorio di fotogrammetria,

Geomatica e GIS e montato

nella parte inferiore dell’RPAS.

L’analisi è stata condotta considerando

il sincronismo delle

misure e un campionamento

della TPS pari a 5Hz, ottenendo

come risultato un’ampia

ridondanza di punti utili per un

accurato controllo.

Come verrà evidenziato nei successivi

paragrafi i primi risultati

ottenuti incoraggiano l’uso dei

sistemi RPAS per applicazioni

geomatiche, in quanto il costo

e la qualità dei prodotti ottenuti

come ormai ben noto sono

molto interessanti sia dal punto

di vista metrico sia per la documentazione

e modellazione del

territorio.

Come verrà analizzato nei

successivi paragrafi, alla luce

dei test eseguiti la qualità del

posizionamento e dell’assetto

dell’RPAS in termini di accuratezza

e precisione consente

di realizzare dei prodotti cartografici

con l’impiego della

fotogrammetria diretta, ma solo

per produrre mappe a media

scala (1: 10000-1: 25000). In

particolare, la maggiore criticità

emerge nell’accuratezza

della stima della posizione della

camera (X, Y, Z). Tale aspetto

potrebbe essere risolto adottando

un ulteriore ricevitore GNSS

doppia frequenza ad uso esclusivo,

senza cambiare la scheda di

navigazione interna.

Di seguito verranno descritte le

principali caratteristiche dell’R-

PAS utilizzato durante le prove,

alcune analisi effettuate ed i

primi risultati ottenuti. Saranno

infine evidenziati i limiti e i

possibili miglioramenti.

Descrizione del

sistema RPAS usato

Il sistema utilizzato consiste in

un mezzo aereo a basso costo a

decollo e atterraggio verticale

(Vertical Take Off and Landing)

di architettura HexaKopter

di produzione Mikrokopter,

venduto dalla casa madre in kit

da assemblare, in questo caso

personalizzato da Restart di

Luca Comolli. Come descritto

dal nome, il velivolo è dotato

di 6 rotori, pesa circa 1.2 kg

comprese le batterie e permette

di sollevare un carico (payload)

massimo di 1 kg. La figura 1

mostra il sistema sopra descritto

evidenziando alcuni dettagli tra

cui la camera digitale utilizzata

per finalità di presa fotogrammetrica

e video. In questa

applicazione è stata utilizzata

la camera Sony Nex 5 con sensore

CMOS di formato 23,5 x

15,6 mm (dimensioni APS-C),

pixel di lato pari a 5 µm per

un totale di 14 Mpixel, ottica

pancake con focale 16 mm.

Durante il volo, lo scatto può

essere controllato in remoto

secondo 3 modalità di cui 2 ad

azionamento manuale mediante

radiocomando (scatto singolo o

sequenza temporizzata regolato

dalla Flight Control, in seguito

FC), la terza automatica con

scatto in corrispondenza di un

evento definito in fase di pianificazione

del volo, per esempio

il passaggio da waypoint regolato

dalla NaviControl (NC).

La camera digitale è montata

su un sostegno servo-assistito

che permette rotazioni controllate

elettronicamente lungo 2

direzioni (attorno agli assi w

e j disponendo la camera ad

asse verticale). I movimenti del

sostegno (e quindi della camera)

sono regolabili manualmente

mediante apposito controllo

sul radiocomando o, automaticamente

(dalla FC) compen-

GEOmedia n°1-2015 7


FOCUS

sando le rotazioni delle camera

durante il volo per avere l’asse

sempre con la stessa direzione

(per esempio sempre verticale),

Le correzioni imposte al gimbal

sono registrate in un file, rese

così disponibili all’utente.

Questo sistema consente il volo

autonomo, grazie ad un sistema

interno integrato GNSS-IMU,

installato sulla NC, che consente

di inviare informazioni di

posizione e assetto alla scheda

di flight control (FC), che ha

il compito di gestire la potenza

dei singoli motori, al fine di garantire

una buona e stabile navigazione.

Il sistema GNSS installato

a bordo è un u-blox 6H,

connesso ad una antenna patch

di ceramica. Le performance di

questo sensore sono riportate di

seguito (Piras et al., 2010): numero

di canali 50, costellazioni

GPS (L1), SBAS, GLONASS,

GALILEO (Open Service),

time to first fix 26s (cold start)

- 1s (hot start), accuratezza orizzontale

[m] 2.5 – 2 (con SBAS),

Accuratezza heading [°] 0.5 ,

Accuratezza velocità [m/s] 0.1,

Sensitivity -162 dBm.

Il sistema inerziale installato a

bordo non è documentato, ma

da alcuni test eseguiti in laboratorio

si possono valutare le sue

precisioni:

s yaw

= ± 6°, s pitch = ± 3°, St. s roll =

± 3°, s XY = 3 m, s Z = 6 m.

Al sistema integrato GNSS-

IMU può essere impostato un

modello dinamico, in maniera

da applicare un filtro di Kalman

per la stima in tempo reale

della soluzione di navigazione.

Questo aspetto è particolarmente

interessante perché tutte

le informazioni fondamentali

utilizzate per la fotogrammetria

diretta (posizione e assetto)

sono disponibili a ogni epoca.

Sfortunatamente, al momento

non è possibile acquisire i dati

grezzi dei singoli sensori, che

sarebbero molto utili al fine

di migliorare la qualità della

soluzione di navigazione, mediante

una post-elaborazione

e una stima dei bias reali dei

sensori utilizzati Questo sistema

RPAS consente di pianificare

ed eseguire un volo autonomo

caricando un piano di volo sul

quale è possibile indicare i punti

di presa e gli orientamenti della

camera. Da un punto di vista

del controllo del volo nell’ottica

dell’orientamento diretto tale

aspetto è molto importante in

quanto è possibile già stabilire

una soluzione approssimata della

camera prima dell’esecuzione

del volo vero e proprio.

Queste operazioni sono disponibili

per mezzo di un sistema

di comunicazione tra RPAS,

pilota e stazione di controllo a

terra.

Caso studio e

risultati

Ogni sistema RPAS ha caratteristiche

e specifiche diverse

(sensori interni, durata di volo,

caratteristiche camera fotografica

etc..), quindi i test ed i

risultati che verranno presentati

si riferiscono al sistema sopra

descritto ed utilizzato per le acquisizioni.

Prima di passare alle analisi sui

dati estratti dalla piattaforma

analizzata e la qualità della soluzione

di navigazione per fotogrammetria

diretta, è importante

sottolineare che, come noto,

la cartografia numerica ha una

precisione garantita differente

che dipende dalla scala nominale

. Normalmente per valutare

l’accuratezza di una carta viene

preso in considerazione l’errore

di graficismo che è funzione

della scala di rappresentazione

ed è considerato pari a 0,2 mm

per la scala di rappresentazione.

A titolo esemplificativo per

una cartografia in scala 1:1000

Fig. 2 - Screenshoot del risultato ottenuto al

termine del BBA eseguito sull’area della Domus.

è considerata un’accuratezza

pari a s XYZ

=0.2 mm x 1000 =

20 cm.

Il test è stato eseguito sull’area

della Domus dei Putti

Danzanti, uno scavo archeologico

presente nel comune

di Aquileia (UD), all’interno

del quale da diversi anni è attiva

una collaborazione tra il

Politecnico di Torino e l’Università

degli Studi di Trieste per

il rilievo e la documentazione

dell’antica Domus e delle aree

circostanti. In particolare nel

test site preso in considerazione

sono stati eseguiti e pianificati

due voli fotogrammetrici. Il

primo volo si sviluppa sui resti

del cardo, a Est della zona di

scavo, con un’altezza media

di volo pari a circa 14 m che

comporta un abbracciamento

dei fotogrammi di 10 x 15 m 2 .

Il ricoprimento longitudinale è

stato fissato al 75 % garantendo

una base di presa di circa 4 m,

mentre il ricoprimento trasversale

è stato fissato al 30% per

assorbire eventuali errori di inseguimento

delle rotte fissate.

Area s X

[m] s Y

[m] s Z

[m]

Domus GCPs (58) 0.004 0.005 0.012

CPs (20) 0.006 0.009 0.012

Cardo GCPs (30) 0.003 0.002 0.011

CPs (15) 0.010 0.005 0.020

Tab 1 - Residui del BBA sui GCPs e CPs.

8 GEOmedia n°1-2015


FOCUS

DE [m] DN [m] DH [m] Dw [gon] Df [gon] Dk [gon]

Media 1.377 0.556 –0.338 0.687 0.321 0.575

Sqm 1.781 2.103 4.223 1.888 1.601 4.254

Min –0.078 –2.817 –6.252 –4.827 –3.155 –10.37

Max 3.188 5.211 7.168 5.697 5.091 12.30

Tab. 2 - Differenze tra risultati calcolati con il processo fotogrammetrico e dati acquisiti dal

sensore a bordo del sistema RPAS.

In totale si è prevista l’acquisizione

di 36 fotogrammi. Il

secondo volo ricopre invece l’intera

area interessata dallo scavo

con un’altezza media di volo

pari a 18 m che comporta un

abbracciamento dei fotogrammi

di 18 x 27 m. I ricoprimenti

longitudinali e traversali sono

gli stessi utilizzati per l’esecuzione

del primo volo. Come

obiettivo le acquisizioni eseguite

oltre al controllo dei parametri

relativi ai centri di presa hanno

avuto entrambe quello di

realizzare l’ortofoto delle aree

sorvolate grazie all’utilizzo di un

processo fotogrammetrico che

potremmo definire tradizionale

(con software di fotogrammetria

digitale semi automatico – Leica

Photogrammetric Suite) e un

numero sovrabbondante (78

punti sull’area della Domus e

45 sull’area del Cardo) di punti

materializzati e misurati sul

terreno utilizzati all’interno del

processo di BBA come GCPs

(Ground Control Points) e

come CPs (Check Points). Nella

figura 2 è riportato lo screenshoot

dell’orientamento delle

immagini sull’area del cardo ed

in tabella 1 i residui sui GCPs

e sui CPs. Alla luce dei risultati

ottenuti e grazie all’utilizzo

di un DSM acquisito tramite

strumentazione Laser in una

precedente campagna di rilievo

sono state seguite le ortofoto

delle due aree prese in

considerazione.

Le scale di rappresentazione

sono state rispettivamente

1:100 per l’area

del Cardo ed 1:200 per

quella dell’intera Domus.

Nella figura 3 è riportata

l’ortofoto realizzata

sull’area della Domus dei

Putti Danzanti.

Le successive analisi

hanno consentito una

prima valutazione delle

differenze tra i dati di

posizione (X,Y,Z) ed

assetto (j,w,k) ottenuti

al termine del processo

fotogrammetrico di

triangolazione aerea che sono

stati confrontati con quelli ricavati

dai sensori (GPS e IMU) a

bordo del sistema RPAS.

Nella tabella 2 sono riportati i

risultati ottenuti.

Si può notare che è dunque

ipotizzabile l’esecuzione di

fotogrammetria diretta con i

dati derivanti dai sensori, ma

al momento non è ipotizzabile

ottenere prodotti con la stessa

scala nominale. Osservando i

valori riportati in Tabella 2, le

differenze sugli angoli di assetto

indicano la possibilità di realizzare

cartografia con scala pari a

1:1000-1:2000, mentre le differenze

sulle coordinate dei centri

di presa indicano la possibilità

di arrivare a rappresentazioni

a media scala 1:25000. Valori

troppo elevati anche in funzione

della quota di volo decisamente

bassa (< 20 m) alla quale sono

state acquisite le immagini.

Alla luce dei primi risultati un

ulteriore controllo è stato eseguito

sulla parte che risultava

Fig. 3 - Ortofoto della Domus dei Putti Danzanti

(agg. 2012) scala originale 1:200.

essere la più critica, ricorrendo

all’utilizzo di una stazione totale

motorizzata in grado di seguire

il sistema RPAS sul quale era

stato opportunamente installato

un mini-prisma utile all’inseguimento

ed alla misura della posizione.

Il test è stato eseguito in

campo volo e successivamente

sono stati analizzati e confrontati

i valori ottenuti dai due sistemi.

Nella figura 4 sono riportati

il sistema RPAS utilizzato e il

mini prisma (cerchio rosso) ed

un grafico (planimetria) con la

traiettoria registrata dal sensore

a bordo dell’UAV (verde) e

quella misurati dalla stazione

totale (rosso).

Fig. 4 - RPAS e mini prisma utilizzato

per il tracciamento (sinistra), grafico

con le traiettorie misurate dai sensori

(verde) e dalla stazione totale (rosso)

(destra).

GEOmedia n°1-2015 9


FOCUS

Gli errori riscontarti nei primi

test hanno indotto a tentare un

post-processing sui dati originali

dei sensori a bordo dell’esacottero,

fornendo quindi una soluzione

finale con l’ausilio di correzioni

EGNOS che hanno consentito di

migliorare la precisione relativa.

Con tale approccio i residui medi

in planimetria si attestano attorno

ad un valore pari a 0.50 m ed

s.q.m pari a 1.80 m. Risulta sempre

peggiore anche se la qualità è

migliorata rispetto ai dati del primo

test la componente verticale

per la quale i residui sono ancora

attorno ai 5 m (l’offset tra sensore

e prisma è naturalmente stato preso

in considerazione).

Conclusioni e

prospettive

Le prove effettuate ci permettono

di affermare che, allo stato attuale,

i sistemi RPAS testati non ci permettono

di eseguire applicazioni

dirette di fotogrammetria alla

grande scala; i parametri registrati

dai sensori a bordo dei sistemi

sperimentati possono essere utilizzati

per applicazioni di fotogrammetria

alla media scala, non interessante

per applicazioni RPAS in

quando il dettaglio presente nelle

immagini acquisite non giustificherebbe

rappresentazioni a scala

1:25000 o minori .

Come si evince dai precedenti

paragrafi il problema principale

non riguarda la stima degli assetti

ma la definizione della posizione

del centro di presa. Tali parametri

stimati attraverso sistemi GNSS

e procedure in tempo reale non

garantiscono le accuratezze richieste

(che per applicazioni alla scala

architettonica dovrebbero essere

dell’ordine di alcuni cm).

L’unica soluzione al momento

ipotizzabile, sulla quale da tempo

il gruppo di ricerca sta eseguendo

test e prove, è quella che riguarda

l’utilizzo di sistemi GNSS doppia

frequenza che consentano di registrare

le osservazioni in tempo

reale. Tali dati opportunamente

elaborati al termine del volo con

tecniche tradizionali potranno

dunque fornire le accuratezze congrue

alla rappresentazione a grandissima

scala. Infine una corretta

integrazione con sistemi IMU

potrebbe consentire il raggiungimento

della fotogrammetria

diretta da piattaforme RPAS. La

tecnologia e le metodologie sono

già oggi disponibili a costi ancora

decisamente elevati ma alla luce

della sempre maggiore richiesta di

tali sistemi associata alla necessità

di avere prodotti e cartografia in

tempo reale porterà sicuramente

nel corso di pochi anni ad un

abbassamento dei prezzi ed alla

conseguente diffusione di massa

di tali sensori avanzati.

BIBLIOGRAFIA

Barazzetti, L., Remondino, F., Scaioni, M., Brumana, R., 2012. Fully automatic UAV

image-based sensor orientation, IAPRS&SIS, Beijing (China).

Bendea, H., Chiabrando, F., Giulio Tonolo, F., Marenchino, D., 2007. Mapping of archaeological

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Remondino, F., Barazzetti, L., Nex, F., Scaioni, M., Sarazzi, D., 2011. UAV photogrammetry

for mapping and 3d modeling – current status and future perspectives.Proceedings

of the International Conference on Unmanned Aerial Vehicle in Geomatics (UAV-g), Zurich,

Switzerland, Vol. XXXVIII-1/C22.

ABSTRACT

Nowadays, the RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) or UAV (Unmanned Aerial

Vehicle) are often used, with onboard calibrated digital camera for photogrammetric

purpose such as DTM and DSM, orthophotos and map realization etc., combining the

digital images with a minimum sufficient number of ground control points using semiautomatic

image-matching techniques combined with traditional bundle-block approach

(Barazzetti et al, 2012;. Chiabrando et al, 2012; Haala et al, 2011;. Lingua et al 2008;.

Remondino et al., 2011).

In this case, the RPAS performances allows to obtain high quality product , considering

the pixel size and the accuracy of the DTM/DSM which could be obtained with automatic

procedures.

This is a good condition for semi-automatic procedure using a bundle-block photogrammetric

approach. But is it possible to realize a direct photogrammetry? And what are the

limits?

Several navigation sensors (GPS/GNSS e IMU-MEMS) are embedded onto RPAS in

order to realize an autonomous flight. The quality of these sensors, in term of accuracy,

depends on the model of RPAS and its purpose. The navigation solution (position and

attitude) is estimated by the internal RPAS sensor and can be employed to directly georeferencing

the images, in order to produce an easy and quick description and analysis of

the overlooked area.

In this paper, the authors describes an investigation over the limits of some commercial

RPASs, defining a dedicated procedure to valuate their performance, especially considering

the use of RPAS for direct photogrammetry. The first results encourage the use of

RPAS for geomatic applications, because the cost and the quality of the obtained product

are quite interesting.

PAROLE CHIAVE

Fotogrammetria diretta; GNSS/INS; MEMS; DTM/DSM; UAV

AUTORE

Filiberto Chiabrando

filiberto.chiabrando@polito.it

Andrea Lingua

andrea.lingua@polito.it

Marco Piras

marco.piras@polito.it

Politecnico di Torino

DIATI, C.so Duca degli Abruzzi 24,

Torino

10 GEOmedia n°1-2015


FOCUS

GEOmedia n°1-2015 11


REPORTS

Story maps e terremoti

Un nuovo strumento di informazione

per la riduzione del rischio sismico

di Maurizio Pignone

L’articolo descrive

alcune story maps

sviluppate dall’Istituto di

Geofisica e Vulcanologia

come nuovo strumento

di informazione per la

riduzione del rischio

sismico. Realizzate

con software ArcGIS le

story map permettono

di pianificare, fare

previsioni e supportare

le decisioni.

Fig. 1 - La galleria Story maps & terremoti in ArcGIS.com

Le story maps

Una story map è un insieme

integrato di mappe, di contenuti

correlati (legenda, testo,

foto, video ecc) e di funzionalità

di interazione (pan/zoom,

pop-up ecc) che la rendono

un prodotto di informazione

e di comunicazione facilmente

comprensibile e immediato. Si

possono raccontare molti tipi

di storie, si può riassumere una

situazione, tracciare un percorso

e mostrarne il cambiamento

nel tempo.

Alla mappa si possono attribuire

opportune simbologie

per categorie o per classi in

funzione di uno o più attributi,

al fine di evidenziare un particolare

aspetto della mappa e

quindi la possibilità di poter

avere diverse mappe tematiche.

Esse possono aiutare le persone

a pianificare azioni, fare previsioni,

supportare le decisioni:

in realtà possono essere considerate

delle mappe “intelligenti”

con l’obiettivo principale di

comunicare.

Le story maps sono applicazioni

web semplici da realizzare che

consentono di raccontare storie

combinando mappe interattive

con testo, foto, video e altri

contenuti multimediali.

Per poter creare una story map

ci serviamo della tecnologia dei

Sistemi Informativi Geografici

(GIS) che mette a disposizione

una piattaforma per accogliere,

organizzare, condividere e

analizzare le informazioni geografiche

attraverso web maps,

map services, testo e contenuti

12 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

multimediali. Ad esempio la

ESRI ha sviluppato ArcGIS

On Line (www.arcgis.com),

una piattaforma di condivisione

cloud-based e “pronta

all’uso” che consente ad un

utente di costruire un vero e

proprio GIS completo contenente

dati, mappe, applicazioni

con la possibilità di accedere

a una ricca collezione di dati

geografici di base a copertura

mondiale. Con le mappe geografiche

realizzate in ArcGIS

On Line è possibile creare,

tramite opportuni template

disponibili, diverse tipologie di

story maps e pubblicarle su web

gratuitamente.

ESRI pubblica continuamente

story maps create sul suo portale

http://storymaps.arcgis.com di

continuo per libero servizio e

fruizione, in modo da diffondere

il potere dei sistemi GIS,

mettendo a disposizione a tutti

gli utenti una piattaforma di

comunicazione efficace e che

consente di creare Story maps

attraverso esempi, modelli e

documenti pratici

Story maps & Terremoti

L’Istituto Nazionale di Geofisica

e Vulcanologia ha reso

disponibile una galleria di story

maps realizzate negli ultimi

mesi che raccontano vari aspetti

della sismicità e del rischio

sismico del nostro territorio (

http://goo.gl/3V2Okd). La galleria

raccoglie diverse mappe e

applicazioni web per consultare

e visualizzare alcune story maps

create a partire dal 2013 per

sperimentare un nuovo modo

di comunicare ed informare

attraverso l’utilizzo di mappe

interattive.

I temi affrontati nelle story

maps presenti nella galleria

sono diversi: dall’evoluzione

della Rete Sismica Nazionale

alla Carta della sismicità in Italia

dal 2000 al 2012, dalla storia

dei terremoti nel Lazio fino

alla sequenza sismica in Emilia

Romagna nel 2012. Alcune

story maps sono state sviluppate

appositamente per le campagne

informative Io Non Rischio del

2013, sia Terremoto che Maremoto

e per esercitazioni di

protezione civile (TWIST).

Di seguito la descrizione di

alcune delle story maps presenti

nella galleria:

Carta della sismicità in Italia

dal 2000 al 2012

La story map illustra la distribuzione

di circa 50.000 terremoti,

che compongono la nuova

Carta della sismicità in Italia

avvenuti tra il 2000 e il 2012.

Gli eventi sismici, registrati

dalla Rete Sismica Nazionale

dell’INGV, sono classificati e tematizzati

in base alla magnitudo

e alla profondità ipocentrale.

Terremoto Io Non Rischio 2013

In questa story map sono visualizzati

i circa 200 comuni dove

si è svolta l’edizione 2013:

interrogando la mappa è possibile

visualizzare, oltre ad una

serie di altre informazioni, la

storia sismica di quel Comune

attraverso un grafico che mostra

sulle ascisse il tempo in

anni (dal 1000) e in ordinate

le intensità (scala MCS) osservate.

Inoltre nelle altre mappe

vengono illustrati i forti terremoti

del passato, la sismicità

recente e la pericolosità sismica

del territorio nazionale.

L’evoluzione della Rete Sismica

Nazionale

La story map illustra lo sviluppo

della Rete Sismica dell’INGV

in tre intervalli temporali: dal

1954 al 1979, dal 1980 al

2000 e dal 2000 al 2013.

Fig. 2 – Carta della Sismicità in Italia dal 2000 al 2012.

Fig. 3 – Terremoto Io Non Rischio 2013.

GEOmedia n°1-2015 13


REPORTS

É possibile visualizzare le informazioni

su ogni singola stazione

della Rete.

Terremoti nel Lazio

Questa story map pone lo

sguardo sulla sismicità storica

e recente nel Lazio con informazioni

sui terremoti storici

della regione, le storie sismiche

dei capoluoghi di provincia,

la sismicità recente ed infine

uno sguardo sugli effetti del

terremoto del 6 aprile 2009 a

Roma.

I luoghi di Mercalli

Questa story map è stata creata

per navigare attraverso i luoghi

dove Giuseppe Mercalli ha

vissuto e svolto la sua attività

di sismologo, vulcanologo ed

educatore.

Fig. 4 – Sviluppo della Rete Simica dell’INGV.

Fig. 5 - I terremoti nel Lazio.

In occasione della ricorrenza

dei cento anni dalla sua morte,

l’INGV ha dedicato una serie

di eventi sulla sua figura e

sull’importanza dei suoi studi.

L’applicazione descrive, attraverso

foto e documenti inediti

provenienti dall’archivio storico

dell’Osservatorio Vesuviano,

il percorso e le tappe della sua

ricchissima attività scientifica

attraverso una mappa interattiva

dei luoghi più rappresentativi.

L’integrazione nel BLOG

INGVterremoti

Il BLOG INGVterremoti

(http://ingvterremoti.

wordpress.com) è un canale

innovativo di comunicazione

che dal 2012 rappresenta un

punto di riferimento per l’informazione

sui terremoti prodotta

dall’INGV. Il BLOG fa

parte di una piattaforma chiamata

INGVterremoti presente

sui maggiori social media:

Twitter, Facebook, YOUtube,

IOS, ecc. Il BLOG ha come

scopo principale quello di fare

informazione ad un ampio

pubblico di utenti sulla sismicità

in Italia: la maggior parte

degli articoli sono relativi a

sequenze sismiche o a terremoti

di magnitudo maggiore

o uguale a 4.0 che avvengono

sul territorio italiano, ma vi

sono molti articoli di approfondimento

sulle caratteristiche

di aree interessate da eventi

o sequenze e informazioni

per la riduzione del rischio

sismico. Dal 2012 ad oggi

sono stati pubblicati più di

300 articoli, ha oltre 40.000

followers ed ha avuto più di

11.000.000 visualizzazioni.

Non è stato difficile integrare

le story maps all’interno degli

articoli del BLOG sostituendo

ad una mappa statica una

mappa interattiva o una vera

e propria applicazione che

rendessero più immediata

e completa l’informazione

e la comunicazione,

ad esempio, dei terremoti

del passato o

dell’evoluzione spazio

temporale di una

sequenza sismica. E’

stata creata appositamente

una categoria

chiamata “mappe

interattive – story

maps” per caratterizzare

gli articoli o le

pagine del BLOG che

contengono almeno una

mappa interattiva o una

web-application tematica.

Un esempio di questa integrazione

è sicuramente

l’articolo a cadenza mensile

chiamato “Italia sismica” che

illustra la sismicità in Italia

14 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

nell’ultimo mese partendo

dai dati delle

localizzazioni degli

eventi sismici contenuti

nel database Iside

dell’INGV (http://iside.rm.ingv.it).

Dal mese di gennaio

2014, oltre alle tradizionali

figure, è stata

inserita una mappa interattiva

con i terremoti

del mese, di magnitudo

maggiore o uguale

di 1.5, classificati e

tematizzati in base alla

loro magnitudo. Ogni

terremoto è interrogabile

ed è possibile visualizzare

informazioni

su data, magnitudo e

profondità. La mappa

si arricchisce ogni mese

di un nuovo layer (la

sismicità di quel mese)

così da avere la possibilità

di visualizzare

contemporaneamente

tutti gli eventi sismici

del 2014 e le relative

informazioni.

Fig. 6 – I luoghi di Mercalli.

Fig. 7 - La story map sui terremoti del 2014 in Italia.

RIFERIMENTI

Telling Stories with Maps - A White Paper (http://Story.maps.ESRI.com/downloads/Telling%20Stories%20with%20Maps.pdf)

Storytelling with Maps: Workflows and Best Practices (http://Story maps.ESRI.

com/downloads/Building%20Story%20Maps.pdf

Galleria Story Maps & Terremoti - http://goo.gl/3V2Okd

PAROLE CHIAVE

Story maps; terremoti; rischio sismico

ABSTRACT

The increasing diffusion of story maps as a new communication and information

channel allowed the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia to experience this

new technique in the field of seismic risk reduction. Starting from the experiences

with the technology of ArcGIS On line for the development of applications on seismicity

in Italy, we moved to the realization of some story maps to tell aspects of our

territory related to seismic and tsunami risk.

In particular, in the context of information campaigns "IO NON RISCHIO" promoted

by the Dipartimento della Protezione Civile, interactive maps have been developed

in support of the volunteers involved in information activities in the squares

of the campaign.

The story maps have been also used as a support for trainings, emergency management,

in daily information on earthquakes together with the communication

channels that INGV has recently developed for the information platform INGVterremoti

(http://ingvterremoti.wordpress.com).

AUTORE

Maurizio Pignone

Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia

maurizio.pignone@ingv.it

GEOmedia n°1-2015 15


REPORTS

Sperimentazione di rilievo

UAV a supporto della

pianificazione forestale

Federico Prandi, Daniele Magliocchetti e Raffaele De Amicis

L'articolo descrive

i primi risultati del

progetto europeo

SLOPE. Tale programma

vuole ottimizzare le

operazioni di estrazione

del legname in zone

montuose attraverso

l'uso combinato di

tecnologie di rilievo UAV

e laser scanner.

Fig. 1 - Piano di volo per il rilievo UAV di una delle due foreste di test in Val Di Cembra (TN).

Circa il 35% del territorio

Europeo è costituito

da montagne le quali

sono principalmente coperte

da foreste. Le foreste giocano

quindi un ruolo centrale nell’economia

delle zone montuose

considerando le attività legate

al rimboschimento, manutenzione,

estrazione e lavorazione

del legno, produzione di carta e

biomassa.

La gestione di questa risorsa è

però complessa in quanto deve

tenere in considerazione diversi

fattori come: il rispetto delle

diverse successioni temporali

della vegetazione, la limitata

accessibilità e le caratteristiche

idrogeologiche del territorio.

Per queste ragioni il prelievo di

legname in ambiente montano

pone una serie di problemi tecnici

e operazionali; lavorare in

condizioni di pendenza elevata,

e in aree generalmente lontane

da strade accessibili alza i

costi di estrazione della risorsa

rendendo poco competitivo il

prodotto finale rispetto ad altri

simili provenienti da aree pianeggianti.

Il progetto europeo SLOPE

(www.slopeproject.eu) “integrated

proceSsing and controL

systems fOr sustainable forest

Production in mountain arEas”,

finanziato dal 7° programma

quadro all’interno del progamma

di lavoro “Integrated

processing and Control Systems

for Sustainable Production in

Farms and Forests”, ha come

obiettivo quello di ridurre il

sopramenzionato divario competitivo

attraverso lo sviluppo

di una piattaforma hardware e

software volta ad ottimizzare

la produzione di legname in

zone montane. Il progetto è

coordinato dalla Fondazione

Graphitech di Trento e vede la

partecipazione di centri di ricerca

e aziende attive nel settore

forestale e del rilievo.

Uno degli elementi centrali di

questa piattaforma è il Forest

Information System (FIS) che,

integrando informazioni provenienti

da remote sensing,

Unmanned Aerial Vehicles

(UAVs) e Terrstrial Laser

Scanner (TLS) predispone un

16 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

inventario a scala locale della

risorsa disponibile. Queste

informazioni, una volta rese

accessibili, consentiranno una

migliore pianificazione e gestione

della risorsa stessa riducendo

i costi di estrazione e migliorare

la qualità dell’assortimento disponibile.

L’estrazione di legname da foreste

di montagna è generalmente

pianificata durante la stagione

precedente. In montagna generalmente

gli alberi vengono

tagliati ed estratti in piena lunghezza

per poi essere processati

in un luogo: sufficientemente

ampio, per garantire la movimentazione

delle macchine e

l’accatastamento del legname,

e raggiungibile dai mezzi di

trasporto, che dovranno trasportare

i tronchi alla destinazione

finale. In queste condizioni

una migliore pianificazione

delle attività può consentire una

consistente riduzione dei tempi

e quindi dei costi di estrazione.

Infatti, in terreni molto pendenti

il trasporto dell’albero dal

luogo dl taglio al piazzale dove

saranno derivati i tronchi e la

biomassa avviene per mezzo di

teleferiche che richiedono lunghe

operazioni di istallazione

in loco, inoltre l’individuazione

di una adeguata zona di scarico

della teleferica è molto importante.

Nelle pratiche di pianificazione

più evolute, le serie storiche dei

raccolti, aggiornate immagini

da satellite più altre rilevanti

informazioni sono usate per

derivare informazioni generali

sulla foresta.

Il valore aggiunto del progetto

SLOPE per la pianificazione

forestale consiste nell’uso combinato

di UAV e laser scanner

terrestre al fine di generare un

modello digitale della foresta

(MDF) tridimensionale dove

ogni singolo albero è un elemento

grafico tridimensionale

sia un elemento in un geodatabase.

Il MDF servirà come

supporto agli operatori forestali

nella pianificazione e simulazione

delle operazioni in campo,

in particolare potrà supportare

specifiche decisioni logistiche

come l’ottimizzazione del posizionamento

delle teleferiche

nonché per la pre-selezione

delle possibili piante da estrarre.

Il MDF può anche essere usato

per la stima dell’assortimento di

legname disponibili.

UAV per il rilievo forestale

In ambito forestale e di conservazione

dell’ambiente i sistemi

UAV possono essere usati per

molte applicazioni (Horcher e

Visser, 2004):

Indivduazione di incendi;

Monitoraggio di violazioni

ambientali;

Localizzazione di zone di

estrazione;

Monitoraggio dello stato di

salute della foresta.

In agricoltura UAVs possono

essere utilizzati per:

Determinare crescita e qualità;

Agricoltura di precisione

(quantità di pesticidi mirata

per coltura)

Ottimizzazione dei raccolti.

Tutte le menzionate applicazioni

sono caratterizzate da una

relativamente piccola estensione

dell’area di rilievo (meno

di 1500 ha) e dalla necessità

di avere una certa velocità di

elaborazione e disponibilità dei

dati. I requisiti di accuratezza

planimetrica assoluta sono comunque

piuttosto bassi (


REPORTS

analisi visuale delle immagini

richiede la disponibilità di prodotti

quali ortofoto georeferenziate.

Il recente sviluppo di queste

piattaforme in termini di payload

e affidabilità del volo autonomo,

unita alla possibilità di

elaborare in tempi relativamente

brevi le immagini acquisite al

fine di estrarre Modelli Digitali

di Superficie (DSM) e ortofoto

rende gli UAV particolarmente

competitivi per questo tipo di

rilievi.

L’obiettivo del progetto SLOPE

è di sperimentare l’uso dei sistemi

UAV per la localizzazione

delle zone di estrazione e la pianificazione

e il supporto delle

operazioni forestali.

In particolare saranno rilevate

aree individuate per l’estrazione

di legname in zone montuose

con l’obiettivo di generare un

DSM ad alta risoluzione e l’ortofoto.

Inoltre tramite tecnologia

laser scanning terrestre saranno

anche rilevati anche alcune

zone campione della foresta

al fine di ottenere una serie di

informazioni sull’assortimento

al fine della generazione del modello

3D digitale della foresta.

Fig. 3 - Visualizzazione di un GCP su

diverse immagini acquisite.

Rilievo delle aree

campione e generazione

del DSM e ortofoto

Nell’ambito del progetto per

elaborare la metodologia di generazione

del modello digitale

della foresta, sono state acquisite

tramite UAV le immagini

due appezzamenti forestali in

Trentino. Il rilievo è stato eseguito

dal partner di progetto

Coastway (www.coastwaysurveys.ie).

In particolare si tratta

di due aree in Val di Cembra

nel comune di Sover (fig.1). Le

due aree sono caratterizzate rispettivamente

da un estensione

di 18 e 36 ha con un dislivello

di 160 e 450 m. La specie prevalente

è abete rosso con diametri

alla base fino a 800 mm e

altezze variabili fino a 30-40m.

Il rilievo aereo delle due aree

è stato eseguito utilizzando il

sistema ad ala fissa eBEE della

senslfy equipaggiato con camera

Canon S110 IXUS rgb e Canon

S110 NIR per acquisire nel

vicino infrarosso. In entrambe

le aree sono stati posti punti di

controllo a terra rilevati tramite

rilievo GPS speditivo. Il volo

è stato eseguito ad una quota

costante di 150 m con un ricoprimento

longitudinale del 80%

e trasversale dell’70%.

Le immagini ottenute (114 per

il primo sito e 88 per il secondo)

sono state processate con

il software Postflight Terra 3D

per la generazione di DSM e

ortofoto. I DMS ottenuti hanno

un Ground Sample Distance

(GSD) rispettivamente di 10 e

15 cm (fig. 2).

La prima analisi dei dati ottenuti

ha consentito di fare alcune

valutazioni sui risultati ottenuti.

L’elevata risoluzione sia dell’ortofoto

sia del DSM ottenuto

18 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

permette da un lato un accurata

analisi visuale dello stato della

foresta, come ad esempio la valutazione

dei danni provocati da

eventi meteorologici (schianti)

anche in zone altrimenti difficilmente

accessibili, dall’altro

permette la generazione, ove disponibile

il modello digitale del

terreno (DTM), del modello di

elevazione delle chiome (DHM)

informazione molto importante

per la pianificazione delle operazioni

di estrazione e la stima

dell’assortimento disponibile.

Per contro alcune limitazioni

sono emerse: prima fra tutte la

fitta copertura della vegetazione

ha reso difficile predisporre

il posizionamento dei punti a

terra in modo ottimale, essendo

questo limitato necessità della

visibilità dei punti stessi (fig.3).

Inoltre in alcuni casi pur garantendo

la visibilità attraverso le

chiome, queste ultime hanno

degradato la bontà del segnale

GPS abbassando l’accuratezza

dei punti a terra rendendoli di

fatto inutilizzabili ai fini dell’orientamento

assoluto del blocco

fotogrammetrico.

Fig. 4 - Rilievo Laser Scanner Terrestre in un

campione di foresta (a) e relativa nuvola di punti

in cui sono stati identificati gli alberi (b).

Inoltre per quanto riguarda

l’orotfoto alcuni problemi di

blurring sono stati causati dallo

spostamento delle cime degli

alberi dovuto al vento.

Integrazione con dati

Laser scanner terrestri

L’uso pianificato della risorsa

forestale basata sull’inventario è

una procedura chiave sia per lo

sfruttamento economico della

stessa sia per la conservazione

naturalista dell’ecosistma forestale.

La raccolta sul campo

delle informazioni riguardanti

le caratteristiche di un determinato

bosco sono la base per una

pianificazione di questo genere.

L’assortimento di una foresta è

un sistema complesso e i parametri

che lo caratterizzano sono

generalmente molto vari. Al fine

di avere un esaustivo inventario

della foresta è necessario avere

una accurata conoscenza delle

piante presenti. Gli alberi possono

essere definiti con diversi

parametri (diametro alla base,

Altezza, diametro della chioma

ecc.) tuttavia dato l’alto numero

di alberi presenti in una foresta

sarebbe improduttivo misurare

le caratteristiche di ogni singolo

albero, ma in genere vengono

eseguite delle misure a campione.

La metodologia utilizzata in

SLOPE per la raccolta delle

informazioni sul campo deriva

da una tecnica già utilizzata

dal partner Treemetrics (www.

treemetrics.com) e che si basa

sulla misurazione di alcune ben

definite zone campione all’interno

del bosco in esame. Questo

metodo è più efficiente rispetto

alla semplice misurazione di

campioni estratti in maniera

random. Tuttavia questa tecnica

richiede la conoscenza a priori

della foresta per la definizione

di come le diversi possibili campioni

sono distribuiti all’interno

della zona. L’analisi dei dati ad

alta risoluzione, acquisiti tramite

UAV, è un valido supporto

nella definizione a priori della

localizzazione dei diversi campioni.

Le tecniche d’inventario basate

sulla relazione tra altezza e diametro

di base misurati generalmente

sono poco accurate specialmente

per quanto riguarda

la stima del valore commerciale.

Il laser scanner terrestre è uno

strumento non distruttivo che

consente una rapida e precisa

ricostruzione in una nuvola di

punti 3D della scena. Il software

di rilievo forestale sviluppato

da treementrics permette di

estrarre da una nuvola laser la

posizione delle piante e i parametri

dendrometrici (diametri

a varie altezze, asse etc. fig. 4).

Dal modello 3D è possibile

estrarre il DBH e la posizione

relativa della pianta con accuratezza

rispettivamente di 5 e 1.7

cm Simonse et al. (2003).

Una limitazione del laser scanner

terrestre in questo tipo di

applicazioni è legata al fatto che

risulta praticamente impossibile

rilevare l’estremità delle piante

e quindi la loro altezza, al momento

quindi l’altezza viene

misurata con tecniche manuali e

poi associata in post-produzione

al dato estratto dalla nuvola laser.

Questo aumenta i tempi di

rilevo sul campo e può essere,

quindi, in genere soggetto a errori

o omissioni da parte dell’operatore.

Il progetto SLOPE ha integrato

i dati Laser Scanner con il DSM

e il DHM ottenuto dai rilievi

aerei UAV al fine di determinare

in maniera più veloce le altezze

delle piante rilevate. I passi per

ottenere questo risultato sono:

Individuazione delle sommità

piante nel DHM o

nell’ortofoto.

Registrazione delle posizioni

delle piante rilevate tramite

laser scanner con le posizioni

GEOmedia n°1-2015 19


REPORTS

delle piante individuate dai

dati UAV.

Associazione dell’altezza del

DHM alla pianta modellata

tramite laser scanner.

Un altro possibile miglioramento

analizzato in SLOPE è

la possibilità di estendere per

inferenza le caratteristiche derivate

dai campioni rilevati con

laser scanner all’intero bosco,

utilizzando alcuni parametri

estratti dai dati UAV.

Il modello tridimensionale

della foresta

L’insieme del DHM, delle ortofoto

e dei modelli laser scanner

consentirà la generazione di un

modello digitale tridimensionale

della foresta, in cui ogni albero

sarà caratterizzato da un elemento

geometrico definito in base

ai parametri rilevati (fig. 5).

Naturalmente per gli alberi rilevati

anche da terra i parametri

saranno quelli reali misurati

mentre, per gli alberi non direttamente

rilevati da terra, queste

informazioni saranno ottenute

per generalizzazione delle informazioni

campione.

Il modello digitale della foresta

ottenuto servirà come base per

la pianificazione delle operazioni

e per la stima dell’assortimento

Fig. 5 - Visualizzazione del modello digitale della foresta, nel client 3D.

estraibile durante il raccolto.

La piattaforma SLOPE per la

fruizione delle informazioni è basata

su un sistema di visualizzazione

geografica tridimensionale

(virtual globe) (De Amicis et al

2011) che accede sia alle informazioni

geometriche degli alberi

sia ai dati dell’inventario forestale

(fig 5). Inoltre il sistema consentirà

la visualizzazione di informazioni

georeferenziate quali: strade

di accesso, piazzole di raccolta

del materiale, informazioni catastali

etc.

Conclusioni

Un’ accurata stima delle risorse di

un bosco è di sicuro interesse sia

per i proprietari sia per le aziende

che si occupano di estrazione e

lavorazione del legname. Misure

a campione delle inventario forestale

sono eseguite con tecnologia

Laser Scanner Terrestre e sulla

base di queste sono derivati i

parametri per tutta la zona di

interesse.

Il rapido sviluppo delle tecnologie

UAV/RPAS apre interessanti

scenari sia per la riduzione dei

tempi sia per il miglioramento

nella stima dei parametri dell’inventario

forestale.

L’uso combinato di queste due

tecnologie consentirà la realizzazione

di un modello digitale della

foresta tridimensionale in cui sia

possibile pianificare il raccolto e

simulare le operazioni di campagna,

che specialmente nelle zone

di montagna, richiedo l’impiego

di particolari tecnologie come le

teleferiche.

RINGRAZIAMENTI

Il progetto SLOPE ha ricevuto finanziamenti all’interno del 7 programma quadro

dell’Unione Europea. Gli autori sono i soli responsabili di questo lavoro. L’unione Europea

non è in alcun modo responsabile dell’uso che potrebbe essere fatto delle informazioni

contenute in questo articolo.

Si ringraziano i custodi forestali del comune di Sover (TN) per il supporto durante le

operazioni di rilievo.

BIBLIOGRAFIA

Horcher, A. and Visser R.J.M. (2004): Unmanned Aerial Vehicles: Applications for

Natural Resource Management and Monitoring.- COFE (Council on Forest Engineering)

Annual Meeting 2004, Proceedings.

Simonse M., Aschoff T., Spiecker H. and Thies M., 2003. Automatic determination of

forest inventory parameters using terrestrial laserscanning. In: Proc. of the ScandLaser Scientific

Workshop on Airborne Laser Scanning of Forests, Umea, Sweden, pp. 251–257.

Available online at http://www.natscan.uni-freiburg.de/suite/ pdf/030916_1642_1.pdf.

Last accessed 28 January 2011.

R. de Amicis, G. Conti, S. Piffer and F. Prandi. "SERVICE ORIENTED COMPUT-

ING FOR AMBIENT INTELLIGENCE TO SUPPORT MANAGEMENT OF

TRANSPORT INFRASTRUCTURES", Journal of Ambient Intelligence and Humanized

Computing. 2011

PAROLE CHIAVE

UAV; pianificazione forestale; SLOPE

ABSTRACT

The project SLOPE will integrate information from, UAV and on-field surveying systems,

to support macro and local analysis to characterize the forest resources. Spatial

information will integrate data in a model for optimization of logistics during forest

operations.

AUTORE

Federico Prandi, federico.prandi@graphitech.it,

Raffaele De Amicis, raffaele.de.amicis@graphitech.it

Daniele Magliocchetti, daniele.magliocchetti@graphitech.it

Fondazione Graphitech Trento

20 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

GEOmedia n°1-2015 21


REPORTS

Il nuovo sistema per l’aggiornamento

automatico della cartografia

catastale e degli archivi censuari

La tassonomia viene generata

sulla base dell’enucleazione

delle operazioni catastali effettuate

dall’atto di aggiornamento

dall’insieme delle possibili operazioni

definite a priori:

Le operazioni catastali elementari

contenute in un atto

di aggiornamento sono messe

direttamente in corrispondenza

con le modalità del trattamento

ed i relativi controlli da operarsi

sull’atto d’aggiornamento.

Al tecnico professionista è demandato

il compito di selezionare,

preventivamente alla predisposizione

dell’atto, una tra le

tre possibili categorie dell’atto:

Ordinaria, Semplificata o

Speciale.

Il nuovo procedimento è già

attivo dal 01/01/2015 è sta dimostrando

di riuscire a trattare

automaticamente un maggiore

numero di varietà di atti di agdi

Donato Tufillaro

La maturità del processo di

aggiornamento della cartografia

catastale, conseguita durante

un trentennio di esperienza

testimonia la validità delle

applicazioni Geomatiche ed

apre nuove prospettive di

ricerca per un incremento della

qualità nella descrizione del

territorio, utile allo sviluppo

civile della società.

Fig. 1 - Un aggiornamento catastale ante 1988.

Da alcuni anni sono

attive le procedure

per l’automazione del

processo per il trattamento degli

atti geometrici di aggiornamento

del catasto terreni.

Il sistema finora adottato si basa

sulla definizione di una serie di

schemi completi di funzionalità

e controlli, predisposti sulla

base dell’analisi, eseguita a priori,

delle possibili varietà degli

atti di aggiornamento.

Con tale sistema si fa corrispondere

l’atto da predisporre ad

uno degli schemi predefiniti,

ed in questo modo le procedure

per la predisposizione (Pregeo

per Tecnici Esterni) guidano

l’utente alla corretta predisposizione

dell’atto, e le procedure

negli uffici del catasto applicano

in controlli previsti nello schema

e eseguono l’aggiornamento

automatico.

Questo sistema prevede, ovviamente,

il controllo relativo alla

effettiva corrispondenza di un

atto allo schema al quale è stato

attribuito, che è basato su un

confronto- di natura insiemistica

- tra le geometrie dell’estratto

di mappa originale e le

geometrie dell’estratto di mappa

aggiornato che, come è noto

sono due componenti dell’atto

di aggiornamento.

Proprio lo sviluppo di tale

controllo geometrico ha reso

possibile l’implementazione di

un nuovo sistema di aggiornamento

che supera, almeno in

parte, il sistema basato sulla

pre-definizione degli schemi di

aggiornamento.

Il nuovo approccio è basato su

una nuova classificazione tassonomica

degli atti che sostituisce

la vecchia classificazione basata

su 34 schemi.

22 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

giornamento rispetto all’approccio

precedente, conseguendo

una percentuale del 55% dei casi

contro il 35% dei casi riscontrati

col vecchio metodo.

Ora in questa breve nota si vuole

analizzare un aspetto poco

conosciuto contenuto negli atti

di aggiornamento ma che riveste

delle importanti potenzialità.

Struttura degli di

aggiornamento prima

dell’automazione

Fino al 1988 gli atti di aggiornamento

erano predisposti secondo

un metodo basato sull’appoggio

agli elementi cartografici

rintracciati sul territorio. Questo

metodo contempla l’esecuzione

di misure (essenzialmente

distanze) secondo allineamenti

materializzabili sul terreno e rappresentabili

sulla mappa.

Si raffrontano i valori misurati

sul terreno con quelli dedotti

graficamente dalla mappa, le

differenze si ripartiscono lungo

l’allineamento, ed applicando

la ripartizione si inseriscono

i punti rilevati sulla mappa,

formando il disegno delle linee

di aggiornamento. Le quantità

misurate devono essere trascritte

direttamente sulla mappa. Si

osservi come questo metodo

non comporti alcun calcolo

per la riduzione delle distanze

alla superficie di riferimento e

neanche alcuna correzione per

l’introduzione delle misure nel

sistema di rappresentazione:

si applica solo la riduzione in

scala. Naturalmente il metodo è

accettabile per piccole porzioni

di territorio, ed a condizione che

la riforma è ben espressa da questa

singola frase in premessa alle

nuove norme:

“Sulla base delle norme appresso

descritte, il professionista dovrà

considerare l’immobile oggetto della

misurazione, seppure compiutamente

espresso nella forma e nella

superficie, indipendente dall’ambito

cartografico; dovrà comunque

individuare e misurare la maglia

dei punti fiduciali contenente

l’oggetto del rilievo, fornendo solo

le misure direttamente osservate e

considerare i punti medesimi quali

elementi topografici di raccordo

tra i diversi rilievi, ignorandone

cioè anche in questo caso, la loro

posizione cartografica.”

Sostanzialmente si passa da un

rilievo basato sull’appoggio ad

elementi cartografici ad un rilievo

che individui completamente

la geometria dell’aggiornamento

a prescindere dalla sua posizione

sulla cartografia.

Anche per i Punti Fiduciali - che

devono essere riferiti obbligatoriamente

dal rilievo - va ignorata

la posizione cartografica.

Naturalmente, per consentire

l’effettivo aggiornamento della

cartografia che è poi lo scopo del

rilievo, sono stati implementati

nelle procedure dei metodi che

consentono l’aggiornamento.

Nel corso degli anni i metodi

applicati sono stati costantemente

adeguati alle mutate

condizioni – ad esempio la tutta

la cartografia catastale nel corso

dell’ultimo ventennio è disponibile

in formato numerico vettoriale,

mentre nel 1988 era per

la gran parte rappresentata su

carta. Pertanto, trascurando la

storia delle evoluzioni si fa riferimento

alla situazione attuale.

Il procedimento opera sui risultati

dell’elaborazione del libretto

delle misure {R}, costituiti dalle

coordinate piane punti rilevati

espresse nello stesso riferimento

della mappa catastale previa

riduzione alla superficie di rifedpf

demolizione di un fabbricato annesso ad una particella o di porzione di fabbricato

dtf demolizione totale di un fabbricato

amf ampliamento di un fabbricato esistente

ncf inserimento di un nuovo fabbricato

frp frazionamento di particelle

fup fusione di particelle o di derivate di particelle

vrg aggiornamento di linee varie, simboli o testi

sub aggiornamento relativo a subalterni di fabbricati rurali

le correzioni trascurate siano ricomprese

nelle quantità oscurate

dall’errore di graficismo (moltiplicato

per il denominatore del

rapporto di scala). Se si fanno

i calcoli si ottengono porzioni

di territorio che corrispondono

alle dimensioni di un foglio

di mappa catastale sempreché

sia espresso nel sistema di rappresentazione

Cassini Soldner.

Anzi è più corretto dire che le

dimensioni dei fogli di mappa

catastale sono determinate dalla

condizione che l’errore di graficismo

ricomprenda le correzioni

trascurate, in modo che sia possibile

riportare direttamente sui

fogli le misure eseguite sul terreno,

avendo preventivamente

stabilito un limite di estensione

del sistema di coordinate piane

all’interno del quale tale rappresentazione

è praticamente conforme,

e pertanto le trasformate

degli allineamenti individuati

sul terreno sono costituite da linee

rette sul foglio di mappa.

Struttura degli di

aggiornamento dopo

l’automazione

Con la riforma del 1988 viene

introdotto l’obbligo di allegare

all’atto di aggiornamento

il libretto delle misure che ne

costituisce una componente

essenziale, codificato secondo

un formato che consente l’elaborazione

automatica ma che

conservi le caratteristiche di

essere “human readable”. Nel

libretto delle misure devono

essere riferiti almeno tre Punti

Fiduciali individuati sul terreno:

GEOmedia n°1-2015 23


REPORTS

Fig. 2 - Un

aggiornamento

catastale ai sensi della

circolare2/1988.

rimento e previa introduzione

nel sistema di rappresentazione

della mappa determinate dal

calcolo di compensazione delle

misure e dai relativi identificativi,

e sulle informazioni geometriche

contenute nell’estratto di

mappa vettoriale {E}, costituiti

dalle coordinate piane dei punti

dell’estratto di mappa e dai relativi

identificativi .

In una fase di inquadramento del

rilievo l’operatore agisce interattivamente

su una rappresentazione

videografica che mostra contemporaneamente

i punti del rilievo

e dell’estratto lasciandoli però

logicamente separati. L’operatore

deve indicare la corrispondenza

di uno o più punti del rilievo

{I ∈ R} con gli omologhi punti

dell’estratto {O ∈ E}.

Al termine delle operazioni di

individuazione della corrispondenza

ai punti del rilievo viene

applicata una trasformazione

alle coordinate di tutti i punti

del rilievo; i parametri della

trasformazione (un vettore traslazione,

un vettore rotazione

ed eventualmente uno scalare

che rappresenta la variazione

di scala) sono determinati con

un calcolo ai minimi quadrati a

partire dalle relazioni di corrispondenza

individuate.

Si ottengono cosi i valori trasformati

delle coordinate dei

punti del rilievo {R*}.

La trasformazione di {R} in

{R*} è perfettamente definita

dalle relazioni di omologia , e

dall’algoritmo di calcolo dei parametri

: {R*}=[T]+[S]{R} dove

[T] è una traslazione ed [S] una

matrice di rotazione.

Si ha anche che {R}=[{R*}-{T}]

[S] -1 =[{R*}-{T}][S] T cioè la relazione

è invertibile.

L’informazione sui punti omologhi

è archiviata nell’estratto

di mappa aggiornato con la seguente

codifica:

6|PV|404*|3%|

6|PV|405*|17%|

6|PV|303*|7%|

Alcuni dei punti {R*} dovranno

essere adattati ed elementi geometrici

dell’estratto, o in maniera

automatica impostando il

raggio di un cerchio di cattura,

o anche in maniera interattiva

determinando la coincidenza

con operazioni di trascinamento.

Questa operazione può essere

riguardata come una ulteriore

trasformazione che riguarda

però un sotto insieme dei punti

{R*} e non necessariamente tutti

i punti. L’adattamento è necessario

per attivare le successive

operazioni di segmentazione o

di tassellazione dell’estratto che

sono necessarie per la definizione

delle nuove aree catastali che

conseguono dall’aggiornamento.

L’aspetto interessante è che

il vettore dei punti {I ∈ R}-{O

∈ E} viene archiviato automaticamente

nella componente “

estratto di mappa aggiornato”

dell’atto di aggiornamento.

Tutto il processo di inquadramento/adattamento

può essere

descritto come la somma di un

vettore spostamento comune a

tutti i punti che trasporta {R}

in {R*}, e di una serie di vettori

spostamento semplici che riguardano

un sotto insieme {k ∈

R} che trasportano i punti dalla

posizione {k*} alla posizione definitiva

{k**}; questi spostamenti

possono essere definii come

distorsioni dello spostamento

applicate ai punti del rilievo per

conseguire la corrispondenza

con punti dell’estratto.

Quindi atteso che il rilievo

allegato ad un atto di aggiornamento

determina una rete topografica

indipendente dall’ambito

cartografico come stabilito dalla

normativa, che determina la posizione

e la precisione dei punti

rilevati e dei Punti Fiduciali rilevati

materializzati sul terreno,

con la metodologia adottata per

la predisposizione della propo-

Fig. 3 - Individuazione dei punti

omologhi {I ∈ R}->{O ∈ E}.

24 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

Fig. 4 - Estratto di

mappa aggiornata.

sta di aggiornamento si determina

un collegamento analitico

tra il rilievo e la cartografia.

La trasformazione terreno->

mappa è un processo stocastico

riproducibile ed invertibile per

il fatto che i parametri della

trasformazione son archiviati

nell’atto di aggiornamento.

Conclusioni

Come è noto i Punti Fiduciali

sono individuati con precisione

sulla superficie fisica (sul terreno)

per mezzo delle monografie

ad essi associate, ma la loro posizione

assoluta e la precisione

non sono determinate.

Un eventuale determinazione

della posizione assoluta dei

Punti Fiduciali consentirebbe di

ricalcolare la posizione dei vertici

di ciascun rilievo associato

agli atti di aggiornamento, utilizzando

i libretti delle misure

che sono archiviati nella banca

dati topografica del catasto.

Applicando poi a ciascun estratto

di mappa associato agli atti

di aggiornamento la trasformazione

inversa, archiviata nella

proposta di aggiornamento, si

verrebbe a costituire una relazione

analitica tra alcuni punti

degli estratti e la relativa posizione

sul terreno. Questa caratteristica

applicabile ad una certa

quantità di punti degli estratti

di mappa potrebbe essere archiviata

direttamente nell’ archivio

corrispondente alla cartografia

catastale. Data la grande numerosità

dei punti della mappa

associabili alla posizione sul

terreno con il metodo descritto

esiste, su queste basi, la possibilità

di sviluppare una ricerca

finalizzata al miglioramento

della “qualità metrica” della cartografia

catastale. Va dato atto

agli organi tecnici del Catasto

di aver concepito e sviluppato

un procedimento veramente

innovativo per il trattamento

degli atti di aggiornamento,

coinvolgendo, tra l’altro, le categorie

professionali interessate,

che mostra tutta la sua validità

anche nei confronti di possibili

interessanti sviluppi in ambito

cartografico.

PAROLE CHIAVE

Geomatica; cartografia catastale; aggiornamento

automatico

ABSTRACT

The maturity of the update process of cadastral mapping,

achieved during three decades of experience testifies to the

validity of Geomatics applications and opens up new research

perspectives for an increase in quality in the description of the

territory, which is useful in the development of civil society.

AUTORE

Donato Tufillaro

d.tufillaro@sogei.it

SOGEI - Via Mario Carucci 99 Rome, 00143 Italy

GEOmedia n°1-2015 25


pasto

figlia di

lungo che le

della Principe

distintame

sviluppan

terreni agr

Space, è

è in grad

In dat

Credits:

di lacrim


Sete Cidades Massif (Isole Azzorre)

L’immagine satellitare che pubblichiamo è stata

acquisita sopra l’isola San Miguel delle Azzorre e mostra

il complesso vulcanico chiamato Sete Cidades Massif.

Il cratere circolare (o caldera) domina l’immagine e misura

circa 5 km di diametro. Il suo interno ospita laghi, coni

vulcanici, volte laviche e crateri poco profondi.

La Lagoa das Sete Cidades – ovvero la Laguna delle Sette

Città – è costituita da due laghi ecologicamente differenti, collegati

tra loro da due stretti passaggi, visibili al centro dell’immagine. A causa

dei colori che riflettono, il lago che si trova a nord è chiamato Lago Blu, mentre

quello a sud è chiamato Lago Verde. Secondo la leggenda la figlia di un re tenuta

protetta riuscì a fuggire sulle colline circostanti, dove incontrò e si innamorò di un giovane

re. Quando il ragazzo chiese la ragazza in sposa al re, questi si rifiutò di concederla e proibì alla

vedere ancora il pastore. I due si incontrarono segretamente un’ultima volta e piansero tanto a

loro lacrime riempirono la valle, formando i due laghi: uno verde come il colore degli occhi

ssa, uno blu come il colore degli occhi del pastore. Nell’area circostante possiamo osservare

nte linee in corrispondenza delle quali la vegetazione cresce lungo corsi d’acqua che si

o in senso radiale dal massiccio circolare. Tra queste linee ci sono appezzamenti di

icoli. Questa immagine, presente anche sulla programmazione video Earth From

stata acquisita dal satellite spagnolo Deimos-2 il 6 Dicembre 2014. Il satellite

o di effettuare osservazioni con risoluzione al suolo fino a 75 cm tramite il

suo sensore ottico per immagini ad alta risoluzione.

a 1 Aprile 2015 la missione Deimos-2 inizierà a contribuire al

Programma Europeo Copernicus.

DEIMOS Imaging - ESA Immagine della settimana: Laguna

e (15 Marzo 2015). Traduzione a cura di Gianluca Pititto.

http://geoforall.it/kkx46


REPORTS

L’ITSS “Majorana-Giorgi” di

Genova in orbita con i sistemi

di navigazione via satellite

di Primo Bartoli e Marco Lisi

Il presente articolo nasce

da una scommessa: riuscire

a diffondere la cultura

tecnica della navigazione

via satellite (GPS, Glonass

e Galileo) già a livello di

istruzione secondaria.

Una scommessa forse

difficile, ma assolutamente

utile, se non necessaria,

specialmente in un’Europa

che sta investendo da

anni miliardi di euro per

lo sviluppo del sistema di

navigazione globale Galileo.

Come sempre le buone

idee si sviluppano in

piccolo e con una certa

dose di ingenuità, per poi prendere

il volo e diventare professionalmente

serie e feconde.

Gli studenti della classe V sezione

A del corso di Elettronica

e Telecomunicazioni (anno

accademico 2013/2014) presso

l’ Istituto Tecnico Superiore Statale

(ITSS) “Majorana-Giorgi”

avevano letto alcuni articoli di

riviste specializzate sulla possibilità

di realizzare, con un piccolo

investimento economico, una

stazione semiprofessionale di

monitoraggio dei satelliti GNSS

(GPS, GLONASS o Galileo),

col duplice obiettivo di approfondire

le tecniche della navigazione

satellitare e di offrire

un interessante ausilio didattico

per università ed istituti tecnici

professionali.

L’insegnante del laboratorio di

elettronica e telecomunicazioni

dell’istituto, prof. Primo Bartoli,

aderì con entusiasmo all’idea,

contattando l’ing. Marco Lisi

del Direttorato Navigazione

dell’ESA e, al tempo, Consigliere

Speciale della Commissione

Europea per le attività spaziali.

A questo punto le attività sono

partite con un ritmo incalzante

e con grande entusiasmo da parte

degli studenti.

Il primo passo è stato quello

di implementare una semplice

stazione di monitoraggio dei

segnali GNSS multicostellazione,

basata su un ricevitore

commerciale molto economico

28 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

e sull’utilizzo di programmi

software di processamento

disponibili

gratuitamente in rete.

Poi gli studenti, non

paghi, hanno deciso

di sviluppare il loro

stesso software, utilizzando

il programma

LabVIEW della National

Instruments.

E’ doveroso menzionare

il fatto che National Instruments

ha fornito a titolo

totalmente gratuito licenze

per la piattaforma di sviluppo

in LabVIEW nonchè corsi di

formazione per tutti gli studenti

interessati.

E’ stata anche avviata una collaborazione

con la ditta francese

M3Systems (M3S), specializzata

nello sviluppo di ricevitori SDR

(“Software Defined Radio”) per

applicazioni GNSS. Attraverso

la tecnologia SDR è possibile

realizzare ricevitori molto

flessibili, in grado di ricevere

i differenti formati dei segnali

trasmessi dalle varie costellazioni

(GPS, Glonass, Galileo e

Beidou).

Prima di descrivere in maggiore

dettaglio l’attività tecnica svolta

ed i risultati ottenuti, vale la

pena di dare qualche informazione

sull’istituto “Majorana-

Giorgi”.

L’ I.T.S.S Majorana – Giorgi,

già istituto tecnico industriale,

si suddivide in due plessi separati,

uno in via Salvador Allende e

l’ altro in via Timavo a Genova.

Attualmente l’istituto permette

la formazione dei ragazzi nei

settori: elettronica industriale,

informatica, telecomunicazioni,

elettrotecnica e meccanica; sono

presenti corsi anche per tecnico

commerciale ed il liceo delle

scienze applicate.

In entrambe le sedi sono presenti

numerosi laboratori muniti

di strumentazione tecnica per

permettere ai ragazzi di svolgere

Fig. 1 - diagramma grafico del programma LabVIEW

attività pratiche nel proprio

settore.

Sin dal terzo anno di studi viene

data l’ opportunità di entrare

in contatto con il mondo del

lavoro e vengono pertanto organizzati

stage in ogni settore,

facendo così avvicinare i ragazzi

anche ad aziende di rilevanza

nazionale ed internazionale.

Nel corso degli studi, il numero

di progetti e gli stage a cui si

aderisce, sempre su base volontaria

degli alunni, aumenta in

modo da permettere agli studenti

di migliorare le loro conoscenze

e capacità e in modo

da consentire loro di reperire

materiale e documentazione che

producano un arricchimento

delle loro competenze tecniche.

Nell’ ambito di queste attività

sono stati, negli ultimi anni ,

attivati progetti relativi alle nuove

tecnologie nel campo delle

telecomunicazioni.

Ed è proprio nel laboratorio di

elettronica e telecomunicazioni

che il nuovo filone di attività

sui sistemi di navigazione via

satellite si è sviluppato.

Gli studenti dovevano risolvere

un problema apparentemente

semplice, ma anche foriero di

numerosi ed interessanti sviluppi:

ricevere i dati più o meno

grezzi forniti da un ricevitore

GNSS in un formato e secondo

un protocollo standard e

convertirli in informazioni utili

Fig. 2 - schermata LabVIEW di acquisizione dati in formato NMEA.

GEOmedia n°1-2015 29


REPORTS

Fig. 3 - Immagine ricezione dati.

Fig. 4 - Programma ricezione dati.

Fig. 5 - Altra vista del programma di ricezione dati.

ad un utente, per esempio nella propria

posizione su una mappa di qualsivoglia

formato.

Un tipico ricevitore GNSS commerciale

fornisce i propri dati secondo un formato

ed un protocollo di comunicazione definito

nello standard NMEA. I dati comprendono

innanzi tutto la completa soluzione

PVT (posizione, velocità e tempo), ma

possono anche includere informazioni

dettagliate sui satelliti in vista, ovvero il

contenuto stesso dei messaggi di navigazione.

I ricevitori GNSS semi-professionali

o professionali tendono invece a fornire

i dati di navigazione in formato grezzo,

secondo lo standard RINEX. Ciò permette

un post processamento più sofisticato

dei dati stessi.

Limitandosi al caso di dati NMEA,

gli studenti del prof. Bartoli dovevano

risolvere il problema di acquisire i

dati pre-processati, memorizzarli per

eventuali elaborazioni statistiche, e

convertirli in visualizzazioni utili ad

un eventuale utente, per esempio,

alla posizione in coordinate cartesiane

o polari su una mappa.

La piattaforma di sviluppo software

scelta per realizzare l’interfaccia fra

ricevitore GNSS ed utente è stata

LabVIEW di National Instruments.

LabVIEW è un ambiente di sviluppo

per applicazioni principalmente

orientate all’acquisizione di dati,

alla gestione di strumentazione

elettronica e all’analisi ed elaborazione

dei segnali.

L’ambiente di programmazione

di tipo grafico ad oggetti

(“object oriented language”)

di LabVIEW ha consentito

di:

realizzare il programma,

in forma di diagrammi a

blocchi;

avere un pannello frontale

per il comando necessario al

settaggio del protocollo di comunicazione

con il ricevitore GNSS;

visualizzare la posizione, non in

termini di stringhe e dati NMEA, bensì

all’ interno di un grafico XY, il quale

poi è facilmente sostituibile con mappe

specifiche.

30 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

Le figure 1 e 2 mostrano, rispettivamente,

il diagramma grafico

del programma e la schermata

LabVIEW di acquisizione dati

in formato NMEA.

L’attività svolta, che è peraltro

diventata una tesina di diploma

per molti degli studenti del corso,

ha pienamente confermato

la validità didattica delle tematiche

tecniche e tecnologiche relative

alla navigazione via satellite,

nonché la possibilità di affrontare

tali tematiche con investimenti

realistici, anche tenendo

conto delle ristrette disponibilità

dell’istruzione secondaria in

Italia. E’ nelle intenzioni degli

autori che questo esperimento

didattico e, più in generale, di

diffusione della cultura tecnologica

fra i giovani, continui e

si sviluppi anche nei futuri anni

accademici.

Un particolare ringraziamento a

Raffaele Fiengo e Massimo Rapini

della National Instruments

ed a Marc Pollina, fondatore e

presidente di M3S, per il supporto

generosamente offerto.

Particolari complimenti, inoltre,

agli studenti Simone Burlando,

Manuel Timuneri e Stefano

Lavanna. I primi due, appena

diplomati, hanno già trovato

lavoro in aziende del settore

elettronico nell’area di Genova,

a conferma che la buona cultura

è la migliore medicina contro la

disoccupazione giovanile.

Fig. 6 - Il Prof.

Bartoli con gli

studenti Stefano

Lavanna, Manuel

Timuneri

e Simone

Burlando,

davanti alla

stazione GNSS.

PAROLE CHIAVE

Istruzione secondaria; cultura tecnica; GPS;

Glonass; Galileo; stazione GNSS

ABSTRACT

The article describes an educational experiment: to

spread technical know-how on satellite navigation

(GPS, GLONASS and Galileo) already at secondary

school education level.

The objective might look ambitious and difficult,

but it is absolutely useful, if not necessary, also taking

into account that Europe has been investing for years

billions of Euros for the development of the global

navigation system Galileo.

The experiment was carried on with the students of

the course of Electronics and Telecommunications

(academic year 2013/2014) at the Instituto Tecnico

Superiore Statale (ITSS) “Majorana-Giorgi" of

Genova.

With the support from prof. Primo Bartoli and

from Marco Lisi of the European Space Agency, the

students realized, with a very small economic investment,

a semiprofessional monitoring station for

GNSS satellites (GPS, GLONASS or Galileo), based

on a commercial multi-constellation receiver and on

a software program developed in National Instruments

LabVIEW, with the dual aim to explore the

techniques of satellite navigation and to provide an

attractive teaching aid for universities and secondary

level technical institutes.

AUTORE

Primo Bartoli

primobartoli@virgilio.it

ITSS “Majorana-Giorgi”, Genova

Marco Lisi

marco.lisi@esa.int

European Space Agency,

Nordwijk, Paesi Bassi

GEOmedia n°1-2015 31


REPORTS

Un incontro con Mattia

Crespi docente di Geomatica

alla Sapienza di Roma

di Renzo Carlucci

Un meeting con Mattia Crespi

per parlare dell'evoluzione della

Geomatica, del nuovo filone

di ricerca relativo ai sensori

consumer e dell’infrastruttura

geografica italiana.

Il Gruppo di ricerca (da sinistra a destra): Mattia

Crespi, Augusto Mazzoni, Elisa Benedetti, Paola

Capaldo, Giorgio Savastano, Roberta Ravanelli, Andrea

Nascetti, Martina Di Rita, Mara Branzanti, Clémence

Dubois (gradita ospite dal Karlsruhe Institute of

Technology); mancano tre persone: Gabriele Colosimo,

momentaneamente “in prestito” a Leica Geosystems

AG presso la sede centrale di Heerbrugg come System

Engineer; Martina Porfiri, che sta svolgendo parte

della sua attività di ricerca di dottorato all’Università

di Rennes-1 in Francia; Francesca Fratarcangeli, che sta

lavorando da casa.

L’

Area di Geodesia e

Geomatica alla Sapienza

di Roma afferisce al

Dipartimento di Ingegneria

Civile, Edile e Ambientale

ed è collocata nella palazzina

di Costruzioni Idrauliche e

Geodesia presso la sede storica

della Facoltà di Ingegneria a San

Pietro in Vincoli.

Al terzo piano, oggi ristretta in

spazi angusti, l’area dedicata alla

ricerca e agli studi dei docenti

è memore delle sue antiche vestigia,

quando occupava l’intero

terzo piano dell’edificio e, nella

Biblioteca dell’allora Istituto di

Geodesia e Topografia, si trovavano

le dispense manoscritte

di personaggi illustri che sono

stati fondatori della moderna

Geodesia e Topografia, a partire

da Giovanni Boaga, che ha dato

il nome alla cartografia ufficiale

italiana nel secolo scorso e che

ancora è ricordato dando il

nome alla Biblioteca Centrale

dell Facoltà di Ingegneria.

Devo dire che con piacere ho

constatato di persona come sia

cambiato, da tempo, l’atmosfera

di questo posto, poco propensa

ad un ambiente giovanile e innovativo

prima, ma espressiva

della sua storia e del suo recente

passato, per passare oggi ad un

ambiente popolato di giovani

ma ancora mentore del suo passato

con la sua mobilia d’epoca

e le teche ricolme di strumenti

topografici per la misura del

territorio.

Un trambusto di giovani dottorandi,

ricercatori, studenti

tutti presi nelle loro attività che

per fortuna in questo settore

non sono solamente realizzate

virtualmente davanti a un computer

ma hanno anche qualche

cosa di reale o meglio “tattile”,

che comunque impegna il corpo

come mettere in postazione

ed usare strumenti di rilievo.

E’ questa l’immagine che mi

si è presentata oggi pomeriggio

andando a trovare Mattia

Crespi nell’Area di Geodesia

e Geomatica della Facoltà di

Ingegneria della Sapienza a

Roma.

32 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

L’evoluzione della

Geomatica

Un veloce scambio di idee per

capire come si stia evolvendo il

nostro settore, spaziando dalla

didattica alla ricerca fino al mercato

industriale, per rendersi

conto velocemente di come sia

difficile in Italia far comprendere

quanto sia necessaria un

forte base di conoscenza del

settore tecnico-scientifico, per

evitare che chiunque, oggi, considerata

l’estrema facilità d’uso

dell’hardware e del software

attuale, possa improvvisarsi in

un mestiere per il quale la solida

formazione metodologica e la

“sensibilità” pratica sono assolutamente

fondamentali.

Da un lato, infatti, è evidente

che le applicazioni nel settore

fotogrammetrico, del laser

scanning e del GPS sono ormai

veramente alla portata di molti,

essendo stato inserito il knowhow

base della geomatica all’interno

dei software di gestione,

che, rodati dai molteplici anni

di esperienza dei produttori, si

rivolgono sempre più a mercati

di massa con utenti non necessariamente

esperti del settore.

Dall’altro bisogna sottolineare

che solo una solida formazione

di base nelle discipline

geomatiche consente di gestire

correttamente quanto messo

a disposizione dall’impetuosa

evoluzione tecnologica e di

dare significato ai risultati che

si ottengono, soprattutto dal

punto di vista dell’accuratezza

che si può ottenere (questo è un

po’ “il pallino” dei Geomatici),

evitando conclusioni fantasiose

con accuratezze irraggiugibili.

La ricerca in corso

Si è poi parlato dell’apertura

del nuovo filone di ricerca relativo

ai sensori consumer per

la realizzazione di rilievi 3D in

real-time basati sulle nuvole di

punti. Un filone di ricerca che

si affianca ai due preesistenti

e consolidati relativi a svariate

applicazioni dei sistemi GNSS

(in particolare il monitoraggio

dinamico con l’approccio

proprietario VADASE e il monitoraggio

di lungo periodo) e

delle immagini satellitari ad alta

risoluzione acquisite da sensori

ottici e radar (SAR) (in particolare

la modellizzazione digitale

del terreno con software proprietario

SISAR e

DAME).

Partiti da primi

tentativi realizzati

nel corso

del 2013 con la

Microsoft Kinect

V1 a luce strutturata,

sono stati

condotti nel 2014

studi approfonditi

anche su una versione

beta della

Microsoft Kinect

V2 a tempo di

volo, ottenuta

in anteprima da

Applicazione del VADASE al terremoto dell’Emilia:

scuotimento presso la stazione permanente di Finale

Emilia stimata con diversi software posti a confronto

con il VADASE.

Microsoft grazie alla partecipazione

con successo al Microsoft

Kinect for Windows V2 Developer

Preview Program e ora disponibile

anche commercialmente da

qualche mese. E’ stato sviluppato

un software che permette

il tracking, in tempo reale, di

opportuni bersagli ed è stata

provata la grande potenzialità di

questi sensori nell’ambito della

Modello digitale di Argenta (FE) da stereocoppia satellitare IKONOS-2

ottenuto con il software proprietario DAME.

Tra le ricerche in corso è da citare senz’altro la partecipazione alla “Roma Ocean World” navigazione in solitario di ECO 40 condotta dallo skipper Matteo Miceli ove

Mattia Crespi, in collaborazione con il Collega e velista Paolo De Girolamo, docente di Costruzioni marittime, cura con il suo gruppo le misure dei movimenti della

barca eseguite tramite tre ricevitori GPS ad altissima precisione (forniti da Leica Geosystems AG, sponsor dell’impresa) installati in punti chiave dell’imbarcazione.

L’imbarcazione a vela ECO40, la Class 40 che l’eco-velista Matteo Miceli sta conducendo in solitario attorno al globo per circa 27.000 miglia nautiche, senza assistenza

e senza scalo, in completa autonomia energetica, idrica e alimentare, è partita il 19 ottobre scorso dal porto di Riva di Traiano, vicino a Civitavecchia. Un

laboratorio navigante affidato a un velista che ha già compiuto traversate in solitario, che funzionerà anche da laboratorio galleggiante per rilevare onde di vento

oceaniche, analizzare le condizioni meteo-oceanografiche incontrate e verificare l’assetto dell’imbarcazione nel tempo.

I dati registrati a bordo verranno analizzati con metodi che consentono di prescindere dall’uso di stazioni GNSS di riferimento mediante l’algoritmo VADASE (Variometric

Approach for Displacements Analysis Stand-Alone Engine). Tale algoritmo, capace di stimare spostamenti accurati in tempo reale a partire da informazioni

su orbite e orologi e da osservazioni raccolte da un ricevitore a frequenza singola o doppia, senza l’ausilio di dati provenienti da una stazione di riferimento, è stato

modificato per estendere la funzionalità alla modalità cinematica implementando il KIN-VADASE. Si consigliano a tal proposito le letture delle Tesi di Laurea di

Valeria Belloni e Chiara Francesca Tagliacozzi, disponibili nella sezione Contributi Scientifici del sito dedicato dalla Sapienza all’impresa (https://web.uniroma1.it/

eco40/), realizzate durante la sua fase preparatoria.

GEOmedia n°1-2015 33


REPORTS

modellizzazione 3D close-range,

in tempo reale e nel tracking di

oggetti. Sono quindi evidenti le

possibili applicazioni finalizzate

anche al monitoraggio in ambito

ingegneristico e all’indoor

positioning, alla documentazione

del patrimonio culturale e, in

particolare, dei reperti museali,

ma anche quelle in campo forense

o nella gestione della documentazione

a supporto delle

forze dell’ordine per la rapida

documentazione delle scene di

delitti o di incidenti.

Un altro aspetto importante

dell’attività di ricerca nel corso

degli ultimi tre anni è stata la

partecipazione alla competizione

internazionale Google

Summer of Code, promossa da

Google per sviluppare, in ambito

Open Source, applicativi software

nei settori più disparati,

tra i quali quello dell’elaborazione

e gestione delle informazioni

geografiche. A partire dal 2012

la partecipazione è sempre stata

coronata da successo, con

una borsa Google (del valore

di 5000$) nel 2012 e una nel

2013; nel 2014, ben quattro

borse Google, delle circa 1200

messe in palio a livello mondiale

e delle circa 30 arrivate in

Italia, sono arrivate nell’Area di

Geodesia e Geomatica, unica in

Italia a partecipare con successo

alla competizione. In queste

attività sono stati sviluppati

software inerenti il positioning

GNSS (nell’ambito dei cosiddetti

Software Defined Receivers),

la gestione e il trattamento di

immagini satellitari ottiche e

SAR e l’estrazione di informazioni

da dati laser scanner.

L’infrastruttura

geografica italiana

Un argomento di sicuro vivo

interesse è poi stato quello della

ex-Commissione Geodetica

Italiana, per la quale si tentò

tempo fa di colmare il vuoto

della sua abolizione senza successo.

Un argomento ancora

valido, da non lasciare nell’oblio

del caos legislativo del momento,

considerando che il tema

dell’ambiente e del territorio

riesce a ritagliarsi con difficoltà

qualche spazio.

Una carenza di regia caratterizza

fortemente il settore e un

eventuale intervento di governo

si dovrebbe inquadrare non

nascendo da eventi straordinari

o dalla volontà di gruppi di studio

che, a carattere volontario

e quindi saltuario, cercano di

recuperare delle situazioni di

emergenza, che è si presente nel

territorio lacerato, ma anche

nell’attuale sistema delle informazioni

territoriali.

La legislazione italiana tratta i

problemi del rilevamento e della

rappresentazione

del territorio con

una miriade di

leggi che affidano

competenze ad enti e strutture

nazionali e locali, senza una

logica unitaria di efficienza e di

utilità collettiva. In Italia, caso

forse unico al mondo di mancanza

di coordinamento di tale

livello, vi sono cinque organi

cartografici dello Stato, vari servizi

tecnici nazionali in costante

ristrutturazione o abolizione,

venti organi cartografici regionali

e poi una moltitudine di

ministeri, enti, agenzie, istituti

che sarebbe impossibile enumerare

tutti, che raccolgono e

producono dati territoriali in un

contesto di norme e di regole

spesso tra loro contrastanti, con

conseguenti duplicazioni, sovrapposizioni

e sprechi di risorse

pubbliche.

Esce riconfermata ancora ad

oggi la necessità di colmare tale

carenza.

Andando via mi sono imbattuto

in un gruppo di giovani studenti,

dottorandi e ricercatori,

con tanti treppiedi e strumenti

da rilievo che venivano poggiati

in attesa tutti sul pianerottolo

proprio sotto a quel monocomparatore

di Pulfrich, ove ancora

ho visto esposta la mia prima

presa fotogrammetrica effettuata,

nel 1982, sul prospetto principale

dell’Acquario Romano

con lastra di vetro 13x18 cm,

collocato li insieme ai teodoliti

storici in ottone perché troppo

ingombranti oggi nei ridotti

spazi in cui la ricerca geomatica

è stata relegata.

PAROLE CHIAVE

Geomatica; ricerca; istruzione; evoluzione

ABSTRACT

A meeting with Mattia Crespi Mattia Crespi, full professor of Geomatics at La Sapienza

University in Rome, to talk about the evolution of Geomatics, the new line of research in the

field of 3D sensors and the content of the Italian Spatial Data Infrastructure.

Avatar ottenuto tramite Microsoft Kinect v1 e software Kinect Fusion.

AUTORE

Renzo Carlucci

direttore@rivistageomedia.it

Direttore di GEOmedia

34 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

GEOMAX

works when you do

Anche nelle condizioni atmosferiche più avverse,

GeoMax fornisce le migliori soluzioni

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GEOmedia n°1-2015 35


MERCATO

Realizzato il software di monitoraggio per il sistema di

posizionamento Galileo

I ricercatori dell'Università di Pisa hanno realizzato

il software per controllare il buon funzionamento

dei satelliti del sistema di navigazione

Galileo, la versione europea del più noto GPS

statunitense.

Il lavoro, commissionato dall'Agenzia Spaziale

Europea (ESA), è durato per tutto il 2014 ed è

stato svolto nel laboratorio di elaborazione dei

segnali per telecomunicazioni coordinato dal

professore Marco Luise del dipartimento di Ingegneria

dell'Informazione. Dall'inizio del 2015

è quindi partita la raccolta e l'interpretazione

dei dati provenienti dallo spazio da parte dei ricercatori dell'Ateneo pisano e del

Centro ESTEC dell'ESA.

"Grazie al nostro software – ha spiegato Marco Luise – possiamo tenere costantemente

sotto controllo i segnali emessi dai satelliti Galileo monitorandone in tempo

reale l'accuratezza e la stabilità, parametri fondamentali per garantire la precisione

dei navigatori satellitari. La visualizzazione dei dati avviene mediante appositi diagrammi

che misurano i parametri di "qualità" dei satelliti in modo da segnalare

precocemente eventuali malfunzionamenti".

L'Ateneo pisano ha una lunga tradizione di cooperazione con l'ESA nei vari campi

della scienza e dell'ingegneria necessarie allo sviluppo e al completamento della

costellazione di satelliti Galileo, dal lancio e al controllo di un satellite, allo sfruttamento

dei dati prodotti dagli strumenti di bordo.

"Questa campo di ricerca – ha detto Carmine Vitiello, giovane dottorando di 27

anni del dipartimento di Ingegneria dell'Informazione e fra gli sviluppatori del

progetto - mi ha permesso di accrescere le mie competenze sia di carattere teorico

che pratico e mi ha aiutato a progredire al meglio nel mio percorso di studi. L'ESA

si è detta molto soddisfatta del mio lavoro e spero che vi siano opportunità di

questo tipo anche in futuro".

(Fonte: Università di Pisa)

Open Government: presentata un'innovativa proposta da SAS

e Sistemi Territoriali

La soluzione proposta è una suite di prodotti

SAS e prodotti open source, pensata per fornire

una soluzione al momento unica sul mercato

che copra tutte le esigenze di un ente in campo

open data, integrando il prodotto open source

“StatPortal OpenData” con il valore aggiunto

dei prodotti software SAS quali Data Integration,

Data Federation, Data Quality, Text Analysis.

L'annuncio in anteprima del lancio del nuovo

prodotto, pensato per offrire una soluzione

completa agli enti pubblici in chiave di open

government, è stato fatto il 19 Febbraio 2015

a Roma nel corso della conferenza OpenGeoData 2015, da Stefano Corrado (SAS

Institute S.r.l.) ed Alessandro Greco (Sistemi Territoriali srl).

La suite è stata realizzata da SAS Institute S.r.l., consociata italiana di SAS Institute

Inc., in collaborazione con il proprio partner Sistemi Territoriali s.r.l.

Per maggiori informazioni sulle principali funzionalità della soluzione vi rimandiamo

alla presentazione del prodotto disponibile a questo indirizzo:

http://www.slideshare.net/grecoal/

Per maggiori informazioni è possibile inoltre inviare una email a: a.greco@sister.it

(Fonte: Sistemi Territoriali)

36 GEOmedia n°1-2015


MERCATO

FOSS4G Europe 2015

La seconda edizione del convegno

FOSS4G (Free and Open Source

Software for Geospatial) Europe si

terrà in Italia, presso il Polo Territoriale

di Como del Politecnico di

Milano, dal 15 al 17 luglio 2015.

La conferenza riunirà utenti e sviluppatori

di FOSS4G di tutto il

mondo e, con più di 100 presentazioni,

6 track scientifiche e 10

workshop, sarà occasione per rafforzare le interazioni della rete

di esperti europei che da anni si dedicano alle tecnologie free e

open source, condividendo idee per migliorare la disponibilità

dei dati geografici, dei software e delle loro tante applicazioni.

L'appuntamento sarà preceduto da una giornata di workshop (14

luglio) e si concluderà con un code sprint (18 luglio).

Stiamo costruendo il FOSS4G Europe 2015 come un'importante

tappa per la condivisione della conoscenza scientifica e per la diffusione

di nuovi concetti quali quelli di Terra Digitale Partecipata

e di Internet dei Luoghi.

All’incontro parteciperanno prestigiosi relatori che in questi anni

hanno fatto la storia della geomatica, come George Gartner (Presidente

ICA—International Cartographic Association), Alessandro

Annoni (JRC—Joint Research Centre, INSPIRE—Infrastructure

for Spatial Information in Europe e GEOSS—Global Earth

Observation System of Systems), Ki Joune Li (Pusan University,

FOSS4G International, OGC—Open Geospatial Consortium),

Jeff McKenna (Presidente OSGeo—Open Source Geospatial

Foundation), Chen Jun (Presidente ISPRS— International Society

for Photogrammetry and Remote Sensing) e Patrick Hogan

(NASA—National Aeronautics and Space Administration).

Al FOSS4G Europe 2015, come già sperimentato nella prima

edizione del 2014, ci sarà anche la sfida lanciata dalla NASA per

stimolare la realizzazione di soluzioni sostenibili e al servizio di

enti locali, regionali, nazionali o internazionali per la condivisione

di dati territoriali che aiutino a ridurre i costi e a migliorare

i processi decisionali delle politiche ambientali europee: il NASA

World Wind Europa Challenge, basato sull’omonimo visualizzatore

geospaziale 3D che la NASA sviluppa e distribuisce come

open source.

E poiché il 2015/16 è l’International Map Year abbiamo pensato

di celebrarlo con un Mapping Party molto articolato durante il

FOSS4G Europe. Una festa aperta a tutti (anche alla cittadinanza

e agli studenti del Polo) in cui raccogliere — e condividere — i

dati geografici, contribuendo alla mappatura digitale del mondo,

libera, collaborativa e basata su una comunità di mappatori volontari

sempre più grande e diffusa. Grazie al progetto Interreg

Italia Svizzera I Cammini della Regina – Percorsi transfrontalieri

legati alla Via Regina che ha come obiettivo quello di riscoprire,

valorizzare e tutelare l'immenso patrimonio culturale degli itinerari

pedonali connessi all'antica Via Regina, dallo scorso anno

sono stati organizzati in città e nei dintorni diverse esperienze di

Mapping Party per pubblicare in tempo reale sul web e rendere

accessibile a tutti gli utenti della rete una carta sempre più dettagliata

di un territorio che per lo scenario naturale, la bellezza del

lago e la signorilità di ville e monumenti storici è una delle mete

del turismo internazionale.

Sono molto orgogliosa che la nostra sede ospiti questa edizione di

FOSS4G Europe in coincidenza dell’International Map Year, perché

è un po’ come se il nostro lavoro, dopo essere stato presentato

in giro per tutto il globo terrestre, ritornasse a casa. Ricordo infatti

che presso il Polo Territoriale di Como del Politecnico di Milano

nel gennaio 2000 si è svolto il Primo Meeting degli utenti italiani

di GRASS (Geographic Resources Analysis Support System). A

seguito di quell’incontro era nato il gruppo informale degli utenti

italiani di GRASS, un network per agevolare lo scambio di informazioni

e di materiale scientifico e didattico tra i diversi gruppi

di lavoro attivi a livello nazionale. Quella che potremmo definire

la culla della rete di conoscenze e delle relazioni non circoscritte

all’Italia che ci hanno portato poi due anni dopo a Trento per

Open Source Free Software GIS—GRASS users conference 2002, il

primo convegno di Open Source GIS a livello internazionale.

Il Laboratorio di Geomatica del Politecnico di Milano era nato a

Como da poco (alla fine degli anni ’90) ed aveva da subito focalizzato

la sua attività sul GPS, di cui si occupava soprattutto il Prof.

Fernando Sansò, e sui sistemi informativi territoriali che in quel

periodo erano un tema nuovo per la ricerca italiana, di cui mi sono

occupata io sin dal 1994. Oggi le tecnologie GIS open source,

oltre ad essere sempre più comuni, utilizzate ed utilizzabili da chiunque,

sono un fenomeno importante e le conferenze scientifiche

globali dedicate, ultimo il FOSS4G di Portland nel 2014, raccolgono

circa un migliaio persone. Noi siamo uno dei nodi della rete

di laboratori che sviluppa questi temi: siamo un piccolo gruppo di

ricercatori molto attivi a livello nazionale e internazionale e alcuni

degli studenti che si sono formati a Como oggi sono diventati

professori in altri paesi, chi in Svizzera, chi in Giappone ad esempio.

Nel nostro percorso di ricerca ci stiamo occupando oggi di

Geoweb 2.0 — quindi di GIS internet partecipati e crowdsourcing,

o meglio geo-crowdsourcing — e di creare e utilizzare degli

strumenti che consentano a più soggetti (enti, agenzie e cittadini)

di diventare fornitori di informazioni geografiche e di contribuire

a modificare o ampliare la mappatura di un mondo multidimensionale

con dati geospaziali personali. Questo significa avvalersi

delle potenzialità che Social Media, nuove applicazioni e la crescente

diffusione di sistemi mobile hanno portato in termini di innovazione

e di partecipazione degli utenti, che sono sempre meno

fruitori passivi dei cambiamenti tecnologici in atto. E iniziative

come i Mapping Party ci dimostrano che la curiosità e l’interesse

per le cartografie dinamiche e interattive, i sistemi di navigazione,

le Smart City, i Big Geo-data, i Servizi basati sulla Localizzazione

si diffondono oltre la comunità di esperti che su questi temi produce

cultura scientifica e prototipizzazioni.

Quindi vi aspettiamo dal 15 al 17 luglio 2015 a Como.

Sul sito http://europe.foss4g.org/2015/ trovate i dettagli relativi a

tutte le sessioni.

E per aiutarci a rendere l'edizione 2015 di FOSS4G Europe un

grande successo, è ancora possibile diventare sponsor dell’evento!

Anche per questo trovate tutte le informazioni sul sito.

Un cordiale saluto,

Prof.ssa Maria Antonia Brovelli

GEOmedia n°1-2015 37


REPORTS

Le tecnologie di rilievo

marino e costiero

Come ottenere survey professionali, in tempi minori e a costi competitivi

a cura della Redazione

In una tranquilla location

sulle rive del Fiume

Tevere, poco distante

dall’aeroporto di Roma

Fiumicino “Leonardo Da

Vinci” il 9 e 10 Ottobre si

è tenuto un workshop dal

titolo “Le tecnologie di

rilievo marino e costiero”.

Sono stati presentati

gli strumenti di

nuova generazione

che trovano applicazione

in ambito marino, dal

più classico dei Side Scan

Sonar - per la caratterizzazione

morfologica del

fondale - al più futuristico

AUV - in grado di realizzare

rilievi dei fondali in

completa autonomia, anche

ad elevate profondità.

Organizzato da Codevintec

– rappresentante in Italia di sistemi

marini ad alta tecnologia -

hanno partecipato professionisti

di diversi ambiti: tra loro, specialisti

e funzionari di ISPRA,

RFI, CNR, Guardia di Finanza,

Thetis, Saipem…

A tenere le presentazioni, i tecnici

delle case madri: Teledyne

Reson, Teledyne Blueview,

Teledyne Gavia ed Edgetech.

Con chiarezza hanno approfondito

gli aspetti tecnici delle strumentazioni

prodotte e si sono

resi disponibili per dettagliate

spiegazioni.

La prima interessante novità

è arrivata subito da Teledyne

Reson: il nuovo T20-P, il

Multibeam di dimensioni contenute

con caratteristiche tecniche

di altissimo livello, che si

posiziona tra i Multibeam portatili

più performanti al mondo.

Si è svolta anche una simpatica

simulazione dei sistemi di

controllo del dragaggio della

Teledyne Reson: un modellino

di escavatore in Lego ha reso

semplice la comprensione delle

enormi potenzialità del software

PDS2000 nel campo dei lavori

marittimi in generale. Questo

modulo software è il cuore

delle soluzioni più avanzate nel

settore Dredging: visualizza in

38 GEOmedia n°1-2015


tempo reale tutto il processo, e

il modellino lo ha reso visibile

e i partecipanti hanno posto

interessanti domande e richiesto

importanti approfondimenti.

Di seguito Teledyne BlueView

ha presentato gli innovativi

sistemi acustici – una sorta di

scanner 3D subacquei - che

sfruttando la tecnologia acustica

rivoluzionano l’approccio

al rilievo. Consentono la

ricostruzione morfologica ad

altissimo dettaglio di strutture

sommerse, banchine, relitti…

Impressionante e divertente

veder lavorare un BlueView

BV500 nella piscina della

struttura che ha ospitato il

workshop. Ha potuto rilevare i

raggi di una bicicletta immersa

capovolta.

Edgetech ha proposto una

efficace panoramica degli

strumenti sonar – Side Scan

Sonar, SubBottom Profiler,

USBL… - esplorando le diverse

applicazioni di ogni sistema.

Interessante capire – e vedere –

la corrispondenza tra frequenze

di rilievo e risoluzione, e come

scegliere il sistema più corretto

nella configurazione più adatta

alla propria applicazione.

Altri relatori della giornata

sono stati: Andrea Faccioli,

direttore commerciale di

Codevintec, che ha descritto

anche gli altri sistemi che

fanno parte della gamma di

prodotti marini (e non solo) a

disposizione di Autorità portuali,

Enti di ricerca, Pubbliche

Amministrazioni e Società di

servizi.

E Marco Fumanti, direttore tecnico

del settore Codevintec che

si occupa di sistemi marini, che

ha offerto un’ampia panoramica

delle strumentazioni disponibili

e di come le peculiarità e le

caratteristiche tecniche di ogni

strumento si adattino alle diverse

applicazioni.

Ampio spazio è stato dedicato

al software PDS2000 che, in

costante evoluzione, è ora una

potente piattaforma per la navigazione,

l’acquisizione di dati, la

loro elaborazione e restituzione

ma anche per la gestione di sistemi

complessi nell’ambito dei

lavori marittimi.

SOFTWARE IDROGRAFICO REPORTS PDS2000

PDS2000 integra tutte le operazioni in un pacchetto userfriendly,

che guida passo passo l’operatore durante le operazioni.

Pianificazione del survey, acquisizione dei dati, editing,

produzione di carte, calcolo di volume…

Si interfaccia con molti sensori presenti sul mercato, non solo

con l’hardware Reson. Permette la visualizzazione immediata

dei dati e il controllo della loro qualità. Elaborati online, i

dati sono pronti per la cartografia e il calcolo di volumi non

appena terminato il rilievo. E si può fare un tuning fine in

tempo reale con l’editor del 3D Multibeam.

PDS2000 è costituito da diversi moduli che ne garantiscono

l’operatività a 360°. I Moduli rappresentano le diverse funzioni

e permettono all’operatore di gestire un lavoro dalla A alla

Z, partendo dalla progettazione per arrivare ad un prodotto

finale di restituzione grafica dei dati, passando attraverso le

fasi di acquisizione ed elaborazione dei dati:

Survey Preparation

Acquisition/Navigation

Processing Data

Multibeam Calibration

Charting

Modelling/Volume Calculation

PDS2000 Dredging offre una soluzione completa, hardware

+ software per il dragaggio. Tutte le interfacce e i sensori –

inclinometri, sensori di pescaggio, sensori di rotazione multiturn…

- sono progettati per operare efficacemente negli

ambienti più duri.

PDS2000 si interfaccia con:

c Sistemi di posizionamento, bussole, sensori di moto

c Interfaccia PPS

c Dati SSS e snippet da sistemi Multibeam SeaBat

c SVP

c Singlebeam

c Laser Scanner

c Mareografi

c Magnetometri

Perché scegliere un PDS2000 per i propri dati idrografici?

3 Software affidabile e semplice nell’uso

3 Applicazioni in acque superficiali e profonde

3 Calibrazione rapida e verifica dei dati Multibeam e Laser

3 Velocizza i survey, l’elaborazione e la cartografia

3 E’ un software flessibile, pronto ad adattarsi a progetti speciali

3 Copre tutte le applicazioni marine:, NAVIGATION,

HYDROGRAPHIC SURVEY, DREDGING

OPERATIONS, SEARCH & RESCUE

Nel pomeriggio, tutti i partecipanti

hanno potuto apprezzare

la strumentazione

all’opera grazie alla presenza di

una imbarcazione allestita con

un Multibeam Reson T20-P,

un sistema inerziale Applanix

POSMV e un laser scanner

Optech Ilris 3D. Suddivisi a

gruppi hanno seguito Marco

GEOmedia n°1-2015 39


REPORTS

Fumanti e Lorenzo Minno –

specialista tecnico Codevintec,

esperto operatore marino – ed

hanno effettuato rilievi integrati

sia della parte emersa e che

della parte sommersa del fiume

Tevere. I gruppi a terra, attendendo

il proprio turno, hanno

potuto approfondire a rotazione

gli aspetti tecnici ed operativi

con gli specialisti dei diversi

prodotti.

Andrea Faccioli: “Abbiamo

notato che le belle tecnologie presenti

sul mercato non sono ancora

sfruttate. Volevamo mostrarne

le potenzialità, e far vedere che

queste non sono appannaggio solo

di grandi Enti, con grandi finanziamenti”.

Marco Fumanti: “Per questo

motivo abbiamo voluto presentare

la strumentazione, non

solo raccontandone le eccellenti

caratteristiche tecniche - magari

comprensibili solo ad un pubblico

esperto - ma anche descrivendone

le possibili applicazioni. Parlare

di come queste tecnologie possano

fornire dati utili per una corretta

gestione in ambito scientifico,

portuale, archeologico, di lavori

marittimi e di come sia possibile

- attraverso l’integrazione di diversi

sistemi - soddisfare esigenze

particolari.”

La seconda giornata del workshop

è stata riservata al corso

sul software idrografico

PDS2000. Codevintec - società

certificata dalla stessa Teledyne

Reson per la formazione - ha

impostato il corso in modo che

potesse essere utile ad un pubblico

eterogeneo, con diversi

livelli di conoscenza, in diversi

ambiti di applicazione. Sono

state approfondite tematiche

di ordine generale, che hanno

messo gli utenti nelle condizioni

di sentirsi a proprio agio

nell’ambiente PDS2000. A tutti

i partecipanti è stata consegnata

a titolo gratuito una licenza software

valida tre mesi.

Ancora Marco Fumanti: “Una

sola giornata di corso non è

sufficiente per comprendere ed

approfondire un software come

il PDS2000. Per questo motivo

abbiamo voluto regalare 3 mesi

di licenza software a chi ha partecipato.

Per dare la possibilità di

sperimentarlo e testarne le molteplici

funzioni.”

La risposta del pubblico è stata

entusiastica: un ambiente di lavoro

intenso e stimolante, commenti

più che positivi per un seminario

che voleva raggiungere

sia tecnici che amministrativi.

Nico Van Woerkom – Teledyne

Reson: “We must say it was well

organized and the quality of people

showing up was great for all of

us! We thank Codevintec as well.”

Walter Brambilla – “Ringrazio

per la cortesia e la professionalità

che avete dimostrato in occasione

del workshop e del corso sul

PDS2000 del 9 e 10 Ottobre.”

Nick Lawrence - Edgetech –

“Good to hear there is more positive

feedback from the workshop

– one of the best organised I have

ever attended.”

A disposizione su Slideshare alcune

delle presentazioni tecniche

(tag Codevintec).

Da gennaio sono disponibili

i corsi online in italiano su

PDS2000, sviluppati su moduli

indipendenti per permettere agli

utenti di approfondire solo gli

argomenti di loro interesse.

PAROLE CHIAVE

Tecnologie marine; rilievo costiero; workshop;

laser scanner; side scan; PDS 2000

ABSTRACT

In a quiet location on the banks of the Tiber River,

not far from the airport "Leonardo Da Vinci" of

Rome, on October 9 and 10, was held a workshop

entitled "The marine and coastal survey technologies"

organized by Codevintec.

AUTORE

Redazione mediaGEO

redazionemediageo@gmail.com

40 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

GEOmedia n°1-2015 41


REPORTS

Il Geometra

del mare

di Elisabetta Panina

e Domenico Sguerso

Prime esperienze del corso

“Tecnico superiore esperto

in costruzioni in ambito

portuale, costiero, fluviale

e lacustre” a Genova,

comunemente denominato

“Geometra del Mare”.

Nell’ottobre del 2013

a Genova si è attivato

il primo corso di

“Tecnico superiore per l’edilizia

in ambito portuale, costiero,

fluviale e lacustre”. Si tratta di

un biennio formativo post diploma

di istruzione secondaria

superiore per Geometri, oggi-

CAT ( Costruzioni, Ambiente e

Territorio), voluto dal Ministero

dell’Istruzione dell’Università

e della Ricerca (MIUR), dalla

Regione Liguria, dal Collegio

Provinciale Geometri di Genova

e dalla Fondazione dell’Accademia

della Marina Mercantile di

Genova, allo scopo di formare

una figura professionale in grado

di gestire in modo qualificato

e competente le principali

attività legate alla gestione dei

territori costieri sia marini che

fluviali e lacustri, alla protezione

e alla messa in sicurezza delle

coste, dei porti e dei manufatti,

realizzare interventi manutentivi

e realizzativi che tengano conto

degli adeguamenti funzionali

e dell’evoluzione del trasporto

marittimo.

Il corso è realizzato dalla

Fondazione dell’Accademia

della Marina Mercantile di

Genova a cui fanno capo i corsi

ITS(Istituto Tecnico Superiore)

per “Tecnico superiore esperto

in costruzioni in ambito portuale,

costiero, fluviale e lacustre”

ossia il GDM, e “Tecnico

superiore per la mobilità delle

persone e delle merci” per la

formazione ad alta specializzazione

tecnologica.

L’ammissione al corso avviene

dopo una selezione scritta e

orale nel mese di settembre,

gli studenti ammessi avranno

in dotazione un computer per

la didattica, indosseranno una

divisa offerta dal Collegio

Provinciale dei Geometri di

Genova e saranno forniti di

buoni pasto gratuiti.

Gli studenti fuori sede potranno

accedere a contributi per la residenzialità

a carico del Collegio

Provinciale dei Geometri di

Genova, mentre il corso è

totalmente gratuito grazie ai finanziamenti

da parte del MIUR

e della Regione Liguria.

Il corso permette di conseguire

un Diploma di tecnico

superiore di 5° livello (Eqf),

riconosciuto in tutta Europa, e

sostituisce il periodo di praticantato

necessario all’ammissione

all’Esame di Stato per

l’Abilitazione alla Professione

di Geometra; fornisce infine

Crediti Universitari (www.geometradelmare.it).

Il percorso formativo è una

proposta alternativa agli studi

universitari come occasione per

avvicinare i ragazzi alle esigenze

del mondo lavorativo coinvolgendo

scuole, associazioni e imprese

del territorio collegando

il momento formativo con il

mondo della professione anche

attraverso stage aziendali e tirocini

formativi.

Secondo un sondaggio eseguito

dal quotidiano “Il Sole 24ore”,

in Italia risulta esserci una forte

esigenza di tecnici ad alto livello

di formazione con specifiche

competenze, esigenza potenzialmente

ricoperta dalla nuova

figura professionale.

L’esperienza europea in questo

42 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

senso è molto positiva: in tutti i paesi della

Comunità è diffusa la pratica scolastica del

tecnico superiore che ha nel proprio curriculum

didattico anche un elevato numero di ore

di stage aziendale professionalizzante, proprio

allo scopo di formare tecnici che abbiano già

al loro attivo un’esperienza lavorativa e nello

stesso tempo siano cresciuti nel percorso educativo

dell’alternanza scuola-lavoro, con gli

efficaci effetti formativi dovuti alla necessaria

applicazione pratica del percorso logico appreso

in aula.

In Italia vi sono 61 ITS articolati su diverse

tematiche, a Genova quello denominato

“Geometra del mare” focalizza l’attenzione sul

territorio costiero, sulla gestione dell’edilizia

e su tutto quanto concerne l’ambito portuale,

costiero fluviale e lacustre.

La nostra nazione ha circa 8.000 km di costa e

finora le competenze per gestire una tematica

così complessa erano articolate su diverse figure

professionali, spesso non in rete e prive di

un coordinamento comune. Il Geometra del

mare (nel seguito GDM) a conoscenza degli

autori è l’unico corso in Italia con tali caratteristiche,

reso possibile dall’esigenza di tale figura

professionale emersa da un’indagine svolta

nel territorio ligure con le Amministrazioni,

le imprese private, le Agenzie pubbliche come

Autorità Portuale, Comuni costieri, Catasto

- Agenzia delle Entrate, settori tecnici che si

occupano di problematiche inerenti vincolo e

dissesto idrogeologico, che hanno espresso parere

positivo all’assunzione dei futuri diplomati.

Il notevole sforzo iniziale è stato portato avanti

dalle strutture promotrici, mentre la progettazione

didattica e formativa è stata coordinata

dall’autrice della presente comunicazione,

coadiuvata da un team di docenti della scuola

secondaria e della Scuola Politenica dell’Università

degli Studi di Genova dei quali una per

tutti la prof.ssa Laura Rebaudengo Landò, con

il prezioso confronto con i professionisti e tecnici

attivi nel settore, che con la presente si ha

il piacere di ringraziare.

La preziosa rete di collaborazioni realizzata in

tale occasione, si rivolge ora alla predisposizione

di esercitazioni congiunte che vedano

impegnati gli studenti in campagne di misura

sempre maggiormente complete e interdisciplinari,

come ad esempio campagne di misura

con strumentazione topografica tradizionale e

satellitare GNSS/GPS applicate a una simulazione

di frazionamento catastale, oppure rilievi

fotogrammetrici e laser scanner congiunti al

GEOmedia n°1-2015 43


REPORTS

rilievo architettonico e così via.

Il prossimo ciclo si auspica possa

avere anche un poco di fortuna

in più per quanto riguarda

le condizioni meteorologiche,

quest’anno particolarmente

ostili, per poter coronare l’organizzazione

di uscite didattiche

come quella ad esempio per la

sperimentazione di un piccolo

rilievo batimetrico nell’ambito

del corso di rilevamento sottomarino

da parte del docente

Alessandro Nobili, specializzato

in idrografia, grazie alla disponibilità

dei geom. Domenico

Benedetto e Diego Callegari.

Il corso, destinato ai diplomati

CAT (Costruzioni, Ambiente

e Territorio) o Geometra, si

suddivide in quattro semestri,

i primi tre, di 400 ore ciascuno,

principalmente strutturati

con lezioni frontali, laboratori

didattici ed uscite sperimentali

sul campo, mentre il quarto

e ultimo semestre consiste in

600 ore di stage da svolgersi in

azienda o ente/amministrazione

territoriale.

Il piano di studi si articola su

sette grandi aree, dette Unità

Formative (UF): Costruzioni,

Ambiente, Impianti,

Geomatica, Cantiere, Diritto

ed Economia, Lingua Inglese e

disegno tecnico CAD; ciascuna

affronta con diverse materie le

proprie differenti specificità.

Il diplomato GDM alla fine del

percorso scolastico sarà in grado

di collaborare alla realizzazione

e manutenzione di costruzioni

e manufatti in ambito costiero

e sottomarino, eseguire rilievi e

opere di valutazione e prevenzione

del rischio ambientale in

ambito marittimo, costiero e

fluviale per proporre soluzioni

tecnologiche innovative, ecocompatibili

e sostenibili, di processo

e di prodotto.

Il primo semestre è dedicato

alle competenze di base, gli

insegnamenti del corso vertono

principalmente sui fondamenti

delle discipline divise per Unità

Formativa, con l’obiettivo di

far acquisire agli allievi tutte

le informazioni di base e le

specificità degli ambiti di intervento

del GDM. In particolare

la conoscenza dei materiali, le

strumentazioni topografiche

per il rilevamento, la cartografia

e il trattamento delle misure,

44 GEOmedia n°1-2015


REPORTS

l’idraulica marittima e fluviale,

l’idrologia, la geotecnica e infine

sapersi orientare con sicurezza

nelle normative e nelle leggi

nazionali e internazionali di

settore. Lo studio dell’inglese e

dell’informatica è continuo nei

tre semestri.

Nel secondo semestre gli studenti

affrontano le opere di

difesa fluviali, marittime e portuali,

la manutenzione e restauro

e le costruzioni sostenibili,

relative pertanto all’ambiente

costiero sia antropizzato che naturale.

In pratica devono acquisire

una conoscenza organica e

interdisciplinare delle tematiche

e delle dinamiche ambientali,

con approfondimenti in merito

alla tutela e alla prevenzione dei

rischi nella gestione ambientale

e alla gestione in sicurezza del

cantiere.

Nel terzo semestre l’obiettivo

è insegnare agli allievi quanto

necessario a consolidare le

conoscenze acquisite in precedenza,

con particolare riguardo

alle attività di realizzazione delle

opere, ma anche completare

la loro formazione nel campo

della manutenzione e restauro

e delle costruzioni sostenibili,

così come della valutazione di

impatto, rischio idrogeologico,

trattamenti e depurazione

delle acque, completato dalla

gestione dei beni ambientali e

marittimi, dalla conoscenza degli

iter procedurali e dalle normative

demaniali. Particolare

impegno è dedicato ai diversi

aspetti della Geomatica, rivolti

alle pratiche operative del rilevamento

fluviale ed alle tecniche

GNSS/GPS per il rilievo

marino costiero, al rilievo delle

opere di difesa costiera e delle

infrastrutture portuali mediante

tecniche fotogrammetriche e

laser scanner e loro possibili integrazioni.

Esercitazioni e rilievi

sul campo hanno l’obiettivo di

fare sperimentare agli studenti

strumentazioni e tecniche di

rilevamento sia tradizionali che

di nuova generazione. A tale riguardo

sono state effettuate anche

esperienze presso il Campo

Prova Topografico a norma

ISO 17123, che permette di

verificare la propria strumentazione

topografica (livelli, stazioni

totali e ricevitori satellitari

GNSS), mediante procedure

GEOmedia n°1-2015 45


REPORTS

certificate che consentono di

effettuare analisi di qualità degli

strumenti stessi (www.dicca.

unige.it/geomatica/campoprova/).

Il campo prova, a conoscenza

degli autori unico così

completo a livello nazionale, è

realizzato e gestito dal Collegio

dei Geometri e Geometri

Laureati della Provincia di

Genova, dal Laboratorio di

Geodesia, Geomatica e Gis del

Dipartimento di Ingegneria

Civile, Chimica e Ambientale

e da Gter srl Innovazione in

Geomatica, Gnss e Gis (nel seguito

Gter srl), spin off dell’Università

degli Studi di Genova.

Per quanto riguarda le tematiche

ambientali infine un particolare

interesse è rivolto alla

gestione degli arenili, alla depurazione

e gestione delle acque

reflue, alla costruzione di manufatti

edilizi e alla gestione del

rischio ambientale; a tale proposito

esiste una collaborazione

molto attiva con il settore che si

occupa del dissesto idrogeologico

della Provincia di Genova

(ora Città Metropolitana).

Ulteriore punto di forza del

corso è l’apprendimento e lo

sviluppo delle capacità di gestire

il lavoro: lavorare in gruppo,

analizzare e sintetizzare informazioni,

risolvere problemi e

comunicare. I ragazzi sono seguiti

da un tutor didattico e da

un tutor dell’Accademia della

Marina Mercantile.

I Docenti del GDM provengono

dall’Università, dal mondo

delle professioni, da Aziende

del settore delle costruzioni e

depurazione in ambito marittimo

(come GLFincosit e Itec), o

dell’innovazione nel campo della

Geomatica (come Gter srl) e

dalle Amministrazioni dei territori

e costieri (Autorità Portuale,

Catasto e Capitanerie di Porto),

cioè da tutti quegli Enti pubblici

e privati che si occupano in

prima persona delle tematiche

costiere, siano esse marittime o

fluviali. L’elevata competenza

del corpo docente, unita a una

collaborazione continua con i

professionisti del settore è uno

dei punti di forza del corso. La

collaborazione con l’Università

degli Studi di Genova è molto

attiva, soprattutto per quanto

riguarda le materie delle UF

relative alle Costruzioni, all’Ambiente

e alla Geomatica.

Alla fine del terzo semestre gli

studenti frequentano uno stage

in azienda che consente loro di

inserirsi nel mondo del lavoro e,

in alcuni casi, di trovare anche

una collocazione lavorativa post

diploma; in questo momento i

19 allievi GDM in stage sono

così distribuiti:

2 allievi in Capitaneria di

Porto di Genova

6 allievi in Autorità Portuale di

Genova

1 allievo in Autorità Portuale

di Savona

1 allievo in Autorità Portuale

di La Spezia

1 allievo al Catasto (oggi

Agenzia delle Entrate –

Servizi Catastali)

1 allievo in Itec engeneering

3 allievi in Provincia di

Genova settore difesa del

suolo

2 allievi in Ente bacini Genova

2 allievi in GLF Grandi lavori

Fincosit

A giugno del 2015 si dovranno

diplomare i primi 19 studenti,

al termine di un percorso totalmente

nuovo che ha visto lavorare

insieme docenti e ragazzi

in un processo comune di impegno,

voglia di fare e desiderio

di creare qualcosa di nuovo, di

utile per sé, per l’ambiente e per

la gestione del territorio.

La partecipazione al corso, per i

diplomati CAT o Geometri che

saranno selezionati nei prossimi

cicli del corso, si ritiene possa

essere una grande opportunità

potendo usufruire di una formazione

di altissimo livello con

buone possibilità di occupazione

al termine del biennio. Ai

giovani che vogliono diventare

Geometri del mare si chiedono

però impegno, motivazione,

voglia di lasciarsi coinvolgere da

una grande passione per l’ambiente

costiero, in cambio di

un’opportunità straordinaria per

crearsi un futuro che auguriamo

possa essere soddisfacente e appagante.

PAROLE CHIAVE

Formazione; geometra; professione; ambiente

costiero

ABSTRACT

The course concern a post graduate diploma for Surveyors

wanted by the Ministry of Education, University

and Research (MIUR), the Ligurian Region,

the Provincial College Surveyors of Genoa and the

Naval Academy of Genoa, in order to train professionals'

figure able to manage in a qualified way the

main activities related to the management of coastal

areas both marine, river and lake, to the protection

and safeguarding of coasts, ports and artifacts and,

again, in order to create maintenance operations and

realization that take account of the adjustments and

functional evolution of maritime transport.

AUTORE

Elisabetta Panina

bettapanina@tiscali.it

Coordinatrice del corso

Domenico Sguerso

domenico.sguerso@unige.it

Laboratorio di Geodesia, Geomatica e GIS

DICCA - Scuola Politecnica - Università degli

Studi di Genova

46 GEOmedia n°1-2015


GI IN EUROPE

Gli OPEN(GEO)DATA sono

per i cittadini o per chi provvede

servizi ai cittadini?

di Mauro Salvemini

Qualche giorno fa il giornalista Paolo

Mieli evidenziava che l’Italia legifera

con un alto livello di emotività promulgando

leggi sulla scorta di quello

che accade al momento specie se

l’accaduto colpisca l’opinione pubblica

e i principi della nostra società. Con

il debito distinguo, per gli opendata è

successo esattamente questo e oggi se

un’amministrazione non ha un portale

di opendata è out.

Dico subito che non sono per principio

contrario agli opendata, ma ritengo

che vadano posti nella giusta relazione

con quanto il cittadino si aspetta dalla

pubblica amministrazione e soprattutto

che si debba affrontare, ed è già tardi,

un’approfondita discussione scientifica

e tecnica nell’ambito dell’information

science sugli opendata per la pubblica

amministrazione.

Cerco di trattare questi due punti separatamente.

Un tipico servizio che il cittadino

(non solo italiano ma globale) chiede è

quello concernente il turismo culturale

e artistico. E’ ovvio che la maggior

parte dei cittadini non visiti i portali

delle varie regioni (dove a una prima

ricerca ho verificato che esistono già

alcuni opendata sui monumenti), ma

preferiscono ragionevolmente andare

su portali tematici e complessivi.

Se per esempio i cittadini utilizzassero

il portale www.ITALIA.it, troverebbero

su la mappa che contiene PISA (http://

www.italia.it/en/maps.html english

cliccare su Pisa) la descrizione risibile

(tanto per non piangere) che allego

al fondo dell’articolo. La descrizione

dice che “Pisa è una famosa repubblica

marinara fondata nel 1810 e che la cosa

più importante è la fondazione della

Scuola normale di Pisa!” La mappa

poi che appare nel browser porta in

calce crediti nei confronti di società

ed organizzazioni straniere che hanno

fornito la cartografia! E la nostra cartografia,

prodotta da IGM, Ministero

dell'Ambiente, dalle Regioni? Che fine

ha fatto? Lasciamo perdere e torniamo

alle informazioni fuorvianti, sbagliate

ed anche offensive.

Come è possibile ciò? Una spiegazione

plausibile è che il sito www.italia.it non

usa dati provenienti da data base certificati

o almeno verificati (ad esempio da

quelle tonnellate di DB che il MIBAC

ha prodotto sin dal tempo dei progetti

sui “giacimenti culturali”, sotto il governo

Craxi, per continuare poi con le

varie carte tematiche di catalogazione e

del rischio dei beni culturali che tanto

sono costate e forse ancora costano). In

alternativa, si può pensare, forse www.

italia.it usa opendata? Ad una prima

verifica (guardando quanto contenuto

nell’efficiente portale della Regione

Toscana http://goo.gl/BgszB6) sembra

proprio di no. Tralascio di commentare

un'altra prova che ho fatto su www.verybello.it

perché ancora non contiene

mappe.

Se lo stesso cittadino italiano, interessato

a fare del turismo a Pisa andasse

su Google, Wikipedia, ed altri siti saprebbe

tutto! Saprebbe calcolare tutte le

tariffe autostradali ( http://goo.gl/aF-

HyYI), vedrebbe dove e come sono posizionati

i monumenti, etc. etc. sino a

trovare una giovane guida a 10 (http://

www.guidemeright.com ) per visitare la

città: il tutto attraverso siti assolutamente

privati che usano dati che sono

stati pubblicati in rete da altri o che altri

hanno prodotto.

I servizi offerti da questi siti sono apprezzabili,

parlano il linguaggio attuale; ovviamente

sono da verificare se mai contenessero

dei malware, ma oggi chi usa il

web sa leggere tra le righe dei siti mentre

i servizi offerti dai siti istituzionali sopra

citati sono assolutamente primordiali e

fuorvianti. Mi chiedo allora perché mai

le Amministrazioni, che pure pubblicano

gli opendata, poi non li utilizzino in

favore dei cittadini? Che cosa aspettano

che li usino i cittadini? E quali cittadini:

quelli esperti che sanno accedere ai file

e leggere i vari formati di dati? Oppure

gli opendata sono un modo elegante e

trendy di lavarsi le mani dalla responsabilità

di fornire servizi ai cittadini?

Il portale www.italia.it con la “descrizione di Pisa”.

Se opendata significa accesso

a dati delle PA da parte delle

PA attraverso cataloghi e formati

di interscambio questo

già era definito nello standard

di comunicazione della

PA da più di quindici anni.

Che fine ha fatto?

Nell’uso degli opendata

esiste un aspetto che, mi

sembra sinora, non sia stato

analizzato: la presenza di più

informazioni tra loro diverse

sullo stesso tema. Una società privata

che vuole dare informazioni basate

su opendata, ha una grande scelta di

opendata da usare e quali usa? Dichiara

quali usa? L’utente ha delle garanzie

nell’usare i servizi offerti da quella società

privata? Ritengo che questo aspetto

dovrebbe essere approfonditamente

discusso e chiarito.

Passiamo agli aspetti scientifici circa

gli opendata che già nel 2012 furono

chiaramente evidenziati da Alessandro

Fuggetta. http://www.alfonsofuggetta.

org/?p=16891

Io già allora li condivisi ed ora più che

mai sono convinto che è necessario

avviare un dibattito scientifico e tecnico

sul tema, specialmente ora che si

ha una notevole quantità di portali di

opendata da tante amministrazioni.

E’ necessario sapere a che cosa andiamo

incontro, e verificare la fattibilità dei

sistemi della pubblica amministrazione

in grado di usare tali dati per provvedere

direttamente servizi ai cittadini.

E’ ancora rimasta aperta la domanda

di alcuni anni fa: perché si privilegia il

“common coupling” che offre soluzioni

deboli di interazione e pochissime

garanzie da parte della autorità che

pubblica i dati? I linked opendata sono

la soluzione o solo un'altra complicazione?

Non sento parlare di queste

problematiche. Siamo ancora sull’onda

dell’emozione?

La questione posta nel titolo non

ha ancora trovato una risposta dopo

questo breve ragionamento, ma uno

scenario potrebbe essere il seguente:

la pubblica amministrazione libera gli

opendata e poi assolda professionisti

(generalmente non informatici, ma esperti

del dominio di interesse della PA:

urbanistica, scuola, lavoro società, etc.)

che sappiano scoprire e selezionare gli

opendata e che sappiano modificarli

(in barba ai principi di interoperabilità)

per realizzare servizi concreti (da offrire

anche ai cittadini) che la stessa PA non

è in grado di sviluppare da sé.

Questo sistema non era proprio quello

che si doveva raggiungere in Italia con

i metadati ed il sistema di interscambio

nella PA e che ancora oggi a livello

EUROPEO la IDABC sta cercando di

promuovere tra le pubbliche amministrazioni

degli stati membri?

Quale è il modello (di business o di

funzionamento) che sta seguendo la

pubblica amministrazione italiana nella

fornitura di servizi ai cittadini basati sui

dati? e sull’indirizzo geografico dei dati?

Sono per il momento convinto che gli

opendata e soprattutto gli opengeodata

non sono principalmente utilizzati dai

cittadini, ma da coloro i quali sviluppano

servizi per i cittadini e che tra

questi “coloro” c’è o ci dovrebbe essere

anche la pubblica amministrazione. Ma

sono altrettanto convinto che tali open

data non vengono utilizzati (a parte

i casi eccellenti) dalla PA per provvedere

i servizi ai cittadini. La questione

è più complessa della semplice lettura

e condivisione di file e occorre vedere

come evolve, mi auguro comunque che

produca effetti migliori della Legge 7

agosto 1990, n. 241"Nuove norme in

materia di procedimento amministrativo

e di diritto di accesso ai documenti

amministrativi.".

• Rilievi batimetrici automatizzati

• Fotogrammetria delle sponde

• Acquisizione dati e immagini

• Mappatura parametri ambientali

• Attività di ricerca

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SMART CITIES

Smart Cities, Dumb Cities

Cittadini intelligenti dialogano sulla città

di Beniamino Murgante e Giuseppe Borruso

Il giorno 13 marzo 2015 è partita da

Trieste il primo di una serie di eventi

promossi da Confindustria Digitale e

dedicati al tema dei ‘Territori Digitali’.

L’occasione era quella di fare il punto

della situazione sul mercato del digitale

in Italia, con la presenza dei grandi

players, del calibro di Microsoft, IBM,

Telecom e Google, solo per citarne

alcuni. L’evento triestino ha visto la

partecipazione del Comune di Trieste

e di AREA Science Park, l’incubatore

tecnologico, nonché il coinvolgimento

di numerosi altre realtà locali, tra cui

l’Università di Trieste, con la presenza

di numerosi studenti. Al di là di considerazioni

sull’iniziativa, in cui il tema

Smart Cities è stato più volte affrontato,

ma tutto sommato nell’ottica abbastanza

‘tradizionale’, ovvero quella di

una fornitura di oggetti o infrastrutture

intelligenti, viste soprattutto dal

lato aziendale, senza entrare nel merito

dell’argomento “città”, l’attenzione da

rivolgere in questo contesto è soprattutto

alla componente pomeridiana

dell’evento: tavoli di lavoro tematici

sono stati organizzati, e dedicati ad argomenti

come mobilità, sanità, innovazione

sociale, turismo, solo per citarne

alcuni, in cui gruppi di persone legate

ai vari settori hanno ragionato assieme

sulle problematiche del territorio, le possibili

soluzioni da percorrere e le azioni

richieste per giungervi, in una sorta di

brain storming collettivo finalizzato alla

redazione di proposte operative. In tale

contesto uno dei tavoli di lavoro è stato

dedicato alla #younginnovation, con un

nutrito gruppo di studenti dei corsi di

laurea magistrali in Scienze Economiche

e Scienze Aziendali dell’Università di

Trieste, che si sono confrontati durante

un intero pomeriggio sui temi del territorio

e dell’innovazione. Stimolati a

ragionare sulla città, sul suo funzionamento

e sulle problematiche e opportunità

urbane, gli studenti hanno sviscerato

i loro punti di vista su temi quali

‘territorio e innovazione’, ‘innovazione e

adeguamento del sistema rispetto ai vecchi

e a i nuovi bisogni’ e ‘innovazione e

creatività in rete. I social networks come

mezzo per il confronto?’.

I ragazzi si sono confrontati sulle

problematiche relative al territorio,

alle necessità e alle modalità con cui

sia possibile innovare e migliorare la

qualità della vita. L'attività prevedeva

il giungere a delle prime conclusioni,

sull'evidenziazione delle problematiche,

la proposta di soluzioni, e le possibili

azioni di supporto con cui coinvolgere il

territorio (enti locali, imprese ecc.).

I primi risultati hanno evidenziato dei

tratti comuni nella percezione della

città, delle sue problematiche e delle

soluzioni. Da una prima analisi risulta

che la componente giovane, almeno studentesca,

composta da persone del posto

e fuori sede, chiede più wi-fi, pubblico

e privato, sistemi più "smart" nel pagamento

del trasporto pubblico locale,

uno sportello lavoro, impostato su logica

di Social network (tipo Linkedin) ma

fortemente radicato sul territorio e, in

generale, forme di aggregazione comune

delle informazioni (più varie) relative

alla città. Quest'ultimo elemento racchiude

in sé elementi di trasparenza nei

processi della pubblica amministrazione

(ad esempio relativi alle procedure per

avviare un'impresa o semplicemente per

concludere determinati iter burocratici),

nonché la creazione di una "interfaccia

della città", una sorta di "city dashboard"

in cui il cittadino o il visitatore

possano essere in grado di derivare, attorno

a sé o in determinati punti della

città, informazioni di carattere turistico

(eventi, punti di interesse, luoghi di svago),

nonché la presenza di uffici e realtà

pubbliche nelle vicinanze (es. Quali uffici

e servizi presenti nel tale edificio?).

I risultati sono stati presentati dagli studenti

di fronte a una platea composta

da esponenti del mondo politico, imprenditoriale

e universitario, mostrando

delle convergenze con attività già in

atto da parte dell'amministrazione locale

nonché dalle società di gestione del

trasporto pubblico e dei servizi. Il lavoro

è in corso, e prevede nuove attività da

svolgere nel contesto universitario nonché

assieme agli enti locali (comune in

primis) per concretizzare proposte di

carattere operativo.

Perché quindi parlarne in un contesto di

Smart cities quale quello della presente

rubrica? Innanzitutto perché l'evento

non era espressamente legato alle "smart

cities" in senso stretto, anche se se ne

è parlato da un punto di vista strettamente

aziendale di "prodotti intelligenti"

nella prima parte della giornata.

I ragazzi partecipanti al tavolo #younginnovation

sono inseriti in un percorso

didattico in cui il tema delle smart cities

viene trattato, ma fino al momento

del confronto e della formulazione delle

proposte il programma d’esame aveva

trattato il tema della ‘città’ in generale,

senza scendere nel dettaglio del dibattito

sulla sua componente ‘intelligente’.

Le soluzioni avanzate hanno senz’altro

toccato la componente tecnologica,

ovvero lo sviluppo di app, smart cards

o altre modalità interattive digitali,

ma molto spesso l’attenzione era più

legata al processo e all’aspetto culturale

dell’interazione con la città rispetto a

quella strettamente tecnologica.

Vi è stato lo spazio pertanto per fare

emergere una vera ‘intelligenza’ della

città, intesa nei termini dei suoi utenti e

delle loro aspettative, spesso dettate dal

buon senso e da un’osservazione ‘libera’,

e dal confronto con le operazioni in atto

da parte dei diversi attori istituzionali,

che, in parte stanno già lavorando in

molte delle direzioni suggerite dai giovani

utenti della città, dall’altra parte da

questi stanno ricevendo nuovi spunti di

riflessione.

Riferimenti

Confindustria Digitale

http://goo.gl/oZmaeQ

http://goo.gl/iJKQDB

Storify #younginnovation.

http://goo.gl/DhAVYq


AGENDA

23-27 marzo 2015

FRINGE 2015 SAR Interferometry

nd Sentinel-1 InSAR Workshop

Frascati

www.geoforall.it/c6kk

24-25 marzo 2015

Munich Satellite Navigation Summit

2015

Munich (Germany) -

www.geoforall.it/fry3

25-27 marzo 2015

PIA15 - Photogrammetric Image

Analysis

Munich (Germany)

www.geoforall.it/9p8a

25-27 marzo 2015

High-Resolution Earth Imaging for

Geospatial Information (HRIGI)

Munich(Germany)

www.geoforall.it/q99y

30 marzo-1 aprile 2015

JURSE 2015 Joint Urban Remote

Sensing Event

Losanna (Svizzera)

www.geoforall.it/c6pd

7-10 aprile 2015

European Navigation Conference ENC

2015

Bordeaux (France)

www.geoforall.it/fryu

14-16 aprile 2015

Ocean Business 2015

Southampton (UK)

www.geoforall.it/q9kc

15-16 aprile 2015

Conferenza Esri Italia 2015

Roma

www.geoforall.it/quy6

20-25 aprile 2015

The World Cadastre Summit Congress

and Exhibition

Istanbul (Turkey)

www.geoforall.it/q9wa

28-30 Aprile 2015

GISTAM 2015

Barcellona (Spain)

www.gistam.org

13-14 maggio 2015

Forum TECHNOLOGYforALL 2015

Roma

www.geoforall.it/qch8

17–21 maggio 2015

FIG WORKING WEEK 2015

Sofia (Bulgaria)

www.geoforall.it/fryq

25-29 maggio 2015

INSPIRE-GWF 2015

Lisbona (Portogallo)

www.geoforall.it/kkxpy

1-4 giugno 2015

HxGN LIVE LAS 2015

Las Vegas (USA)

www.geoforall.it/fryr

9-11 Giugno 2015

World Geospatial Developers

Conference

China

www.geoforall.it/hhfa

24-26 giugno 2015

Convegno SIFET

Firenze

www.geoforall.it/kk9kr

22-25 giugno 2015

GEOG-AND-MOD 2015

Canada

http://goo.gl/tVaX1U

7-10 luglio 2015

GI-Forum 2015

Salzburg (Austria)

www.geoforall.it/fryy

14-17 Luglio 2015

FOSS4G Europe Conference

Como

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TECHNOLOGYforALL

2015

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Territorio,

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Roma

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12-17 aprile 2015

European Geosciences Union General

Assembly 2015

Vienna (Austria)

http://www.egu2015.eu/

27-28 maggio 2015

The GEOSPATIAL Event

Londra

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