Rivista bimestrale - anno XIX - Numero 6/2015 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma
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Nov/Dic 2015 anno XIX N°6
La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente
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Topografia liquida e Fotogrammetria solida
Il neologismo ricorrente relativo alla “musica liquida” ben si adatta a descrivere quello che sta
succedendo nel posizionamento topografico ove gli strumenti analogici vengono soppiantati
da flussi di onde radio ricevute e trattate da software sempre più intelligenti. La vecchia posizione
determinata con angoli, distanze e calcoli fatti a mano sul quaderno è ora sostituita
da un segnale radio trasmesso da satelliti e decodificato attraverso ricevitori e software adeguati.
Il parallelo con la musica trasmessa in streaming, oggi non più registrata su supporti
fisici quali i vinili, i nastri o i cd, ma convertita e trasmessa con segnali digitali gestiti da
software evoluti, è quanto mai aderente.
Nel recente workshop organizzato a Roma da Sogei, sul tema del posizionamento satellitare
multi-costellazione, si è parlato molto di ricevitori GNSS virtuali, costituiti essenzialmente
da software, anche Open Source, che stanno prendendo il posto delle classiche Reference
Station per il posizionamento accurato. Il prof. Kai Borre dell’università di Samara a Mosca
in Russia ha detto che dal locale laboratorio GNSS stanno scaturendo soluzioni software
open che possono essere scaricate ed utilizzate su apparati hardware di grande semplicità. Il
prof. Lachapelle invece ritiene che il futuro per i giovani che si avvicinano al mondo della
geomatica sia quello dell’ingegneria meccanica ed elettrotecnica. Qualcuno invece pensa che
il topografo del domani sarà sempre più accostabile ad un radioamatore.
La mutazione del processo di determinazione della posizione negli ultimi decenni è impressionante,
ma lo è anche il ritorno ciclico di modalità e di riferimenti, come ad esempio
la modalità analitica della fotogrammetria che ha vissuto il suo primo periodo passato per
l’analogico e infine ritornando ad essere analitica, nel momento in cui calcoli complessi potevano
finalmente essere realizzati in breve tempo con l’uso di potenti calcolatori. Ma anche
il calcolo delle coordinate con camere fotografiche astronomiche che riprendevano le posizioni
delle stelle nello spazio rispetto alla Terra è oggi invece tratto dalla posizione derivata
da quella di satelliti orbitanti nello spazio esterno all’atmosfera terrestre.
Tutto ciò facilita il compito del rilevatore e consente di realizzare cose prima impossibili,
però ha anche un grave effetto secondario che non possiamo fare a meno di considerare. Una
tecnica si basa su una scienza, della quale bisogna conoscere limiti e applicabilità. Il fatto che
tecnologie avanzate facilitino l’uso di tecniche di posizionamento e di descrizione del territorio
va preso con le molle e andrebbe normato per evitare errori gravi dovuti alla mancanza
di conoscenza di limiti e ambiti di applicazione. Nel nostro mondo, ad esempio, un conto è
fare fotografie dal cielo e un conto è fare aerofotogrammetria, quest’ultima fortunatamente
ben sperimentata e normata da tempo per fornire descrizioni del territorio “sufficientemente
accurate”. Si vedono usare software per restituzione da fotogrammi amatoriali di scarsa accuratezza
solo perché il 3D è stato appena reso disponibile ad una base allargata di utenti. Ma
chi potrà difendere tali posizioni dall’incompetenza dilagante che avanza?
La Società Italiana di Fotogrammetria e Topografia, che tra i suoi scopi principali ha proprio
la difesa e divulgazione di queste materie, non dimentichi che la ricostruzione 3D a partire
da immagini, non può essere altro che Fotogrammetria, esulando qualsiasi altro risultato ottenibile,
anche in termini di modelli tridimensionali, dagli scopi scientifici delle due materie.
Buona lettura,
Renzo Carlucci
In questo
numero...
Focus
REPORTS
Un modello
per la gerarchizzazione
del territorio mediante
l’utilizzo di indicatori
di sintesi. Applicazione
alla Regione Lombardia
6
LE RUBRICHE
26 IMMAGINE ESA
di Antonio Davide Giudice,
Fabio Borghetti, Paolo Gandini
e Roberto Maja
36 ASSOCIAZIONI
38 MERCATO
44 SMART CITY
46 OPPORTUNITIES
48 GI IN EUROPE
14
QUANTUM
mutatus
AB Illo!
di Attilio Selvini
50 AGENDA
In copertina un'immagine
del rilievo della Diga di
Ridracoli. L'operatore e
l'APR collaborano al rilievo
dell'imponente struttura.
Il Rilievo
fotogrammetrico
18
con il Drone
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di Marco Barberini
e Matteo Rubboli
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GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.
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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,
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spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.
24
E ancora Innovazione
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INSERZIONISTI
AerRobotix 46
Codevintec 2
Epsilon 42
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Flytop 12
GEObuisness 41
Geogrà 25
Geomax 52
Gistam 43
Hexagon S&I 39
Planetek 37
Progesoft 23
Sinergis 51
Sistemi Territoriali 17
TECHNOLOGYforALL 35
Teorema 50
Topcon 47
28
Strumenti e
applicazioni
con laser
portatili
I casi di FARO e
GeoSLAM
di Oreste Adinolfi, Cristina
Bonfanti, Laura Mattioli e
Nadia Guardini
Un report
dal Workshop
IGAW2016 sul
GNSS che fa
riflettere sul
futuro della
geomatica
di Renzo Carlucci
32
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Rivista fondata da Domenico Santarsiero.
Numero chiuso in redazione il 30 gennaio 2015.
FOCUS
PROGETTO DESTINATION
Un modello per la gerarchizzazione del territorio
mediante l’utilizzo di indicatori di sintesi.
Applicazione alla Regione Lombardia
di Antonio Davide Giudice, Fabio Borghetti, Paolo Gandini e Roberto Maja
Il lavoro di ricerca, che si inserisce all’interno
del Progetto Strategico Interreg Italia – Svizzera
DESTINATION, già affrontato in GEOmedia 2 2014,
propone un modello per la gerarchizzazione di un
territorio mediante l’utilizzo di indicatori in grado
di rappresentare le zone interessate dalle criticità
associate a un evento incidentale che coinvolge veicoli
trasportanti merci pericolose.
Fig. 1 - Esempio di applicazione del modello
di gerarchizzazione, noti rischio sociale (Rs)
e popolazione residente (POP).
L’
obiettivo del lavoro di
ricerca consiste nell’implementazione
di un
modello in grado di gerarchizzare
un territorio considerando
il rischio associato al TMP su
strada utilizzando indicatori di
sintesi. La definizione di indicatori
di sintesi consente la restituzione
di informazioni di tipo
grafico e/o numerico associate
alle caratteristiche territoriali,
attraverso le quali identificare
eventuali azioni mitigative in
funzione del tipo di utente che
effettua l’analisi. Gli indicatori
di sintesi sono caratterizzati da
parametri che relazionano il
rischio sociale e ambientale
(o elementi parziali che compongono
il rischio stesso) alle
caratteristiche territoriali di
tipo antropico, ambientale o
infrastrutturale.
Il modello è destinato a tutti i
soggetti coinvolti nel processo
decisionale della sicurezza
relativo a questa tipologia di
trasporto come ad esempio i
pianificatori territoriali, gli addetti
al TMP, i decisori politici,
i gestori delle infrastrutture,
gli addetti alle emergenze e i
gestori delle Aziende a Rischio
Incidente Rilevante - ARIR.
Il modello, utilizzabile come
strumento di supporto alle decisioni
consente quindi di indentificare
e pianificare interventi
mitigativi di carattere gestionale
e/o infrastrutturale da applicare
in modo prioritario su specifiche
porzioni di territorio.
Tra le peculiarità del modello è
possibile annoverare la scalabilità,
la replicabilità e la versatilità.
La scalabilità consente di
eseguire analisi a qualsiasi scala,
per esempio da quella nazionale
a quella regionale o quella comunale;
la replicabilità è associata
alla possibilità di utilizzare
il modello in qualsiasi territorio
con differenti caratteristiche;
infine, la versatilità consente
di personalizzare il modello in
funzione del contesto in cui si
effettua l’analisi.
6 GEOmedia n°6-2015
Fig. 2 - Esempi dei livelli di scala cui è applicabile il modello.
Il trasporto delle merci
pericolose su strada
La valutazione e gestione del
rischio connesso al trasporto
di merci pericolose risulta ad
oggi un problema di interesse
strategico in quanto il danno
sociale, comunque presente in
caso di incidente tra veicoli, viene
ulteriormente aggravato dalla
pericolosità della merce trasportata,
con potenziali conseguenze
per persone, cose, flora e fauna,
nonché possibili effetti di contaminazione
dell’aria, delle falde,
del suolo e sottosuolo.
Tali eventi poi, sono caratterizzati
oltre che dalle conseguenze
immediate, quali le potenziali
perdite di vite umane nell’area
circoscritta l’incidente, anche da
effetti su vasta scala e prolungati
nel tempo, sia sull’uomo
sia sull’ambiente. Si pensi, ad
esempio, a un rilascio di sostanza
inquinante nel sottosuolo in
una zona di ricarica di una falda
sotterranea o di approvvigionamento
idrico (anche non potabile).
Gli effetti di tale evento
possono essere riscontrati anche
a diverse centinaia di chilometri.
Emerge pertanto l’esigenza
di avere strumenti operativi in
grado supportare processi decisionali
integrati di sicurezza.
Fig. 3 - Incidente stradale
con coinvolgimento di sostanza
pericolosa. (Direzione
Regionale Vigili del Fuoco
Lombardia).
Indicatori di sintesi
implementati
Gli indicatori di sintesi sono
stati implementati in funzione
di parametri associati da un lato
al rischio TMP, o alle sue componenti,
e dall’altro a specifici
elementi territoriali.
All’interno del progetto
DESTINATION è stato sviluppato
un modello analitico di rischio
associato al TMP che consente
due formulazioni: rischio
sociale R S
(espresso in morti/
km/anno) e rischio ambientale
RA (m2 con danni/anno).
equivalenti
Le formulazioni elaborate, sia
per l’ambito sociale sia per quello
ambientale, sono conformi
all’espressione classica del rischio
che relaziona probabilità,
esposizione e vulnerabilità.
Il valore di rischio è stato stimato
per ogni arco i-esimo avente
lunghezza omogenea della rete
stradale come segue:
dove:
R i
= rischio per la collettività
(sociale/ambientale) riferito
all’arco i-esimo [morti/arco/
anno][m2eq con danni/arco/
anno]
P is,i
= pericolosità intrinseca della
strada riferita all’arco i-esimo
FOCUS
[veicoli circolanti incidentati/
arco/anno]
P ADR,ij
= probabilità che un incidente
stradale coinvolga la
j-esima sostanza ADR riferita
all’arco i-esimo [veicoli ADR
incidentati/veicoli circolanti
incidentati]
P sc,ijk
= probabilità del k-esimo
scenario incidentale con soglia
e area di danno note che coinvolge
la sostanza j-esima riferito
all’arco i-esimo [eventi incidentali/veicoli
ADR incidentati]
F p,m
= fattore di presenza/pesatura
dell’m-esimo bersaglio
potenzialmente esposto [AE
presenti/AE esposti][m2eq/m2
esposti]
E ikm
= m-esimo bersaglio potenzialmente
esposto al k-esimo
scenario incidentale con soglia
e area di danno note (che coinvolge
la sostanza j-esima) riferito
all’arco i-esimo [AE esposti/
evento incidentale][m2 esposti/
evento incidentale]
S km
= suscettibilità dell’mesimo
bersaglio potenzialmente
presente al k-esimo scenario
incidentale con area e soglia di
danno note (che coinvolge la
sostanza j-esima) [morti/AE presenti][m2eq
con danni/m2eq]
C ff,ikm
= capacità di far fronte
relativa all’m-esimo bersaglio potenzialmente
esposto al k-esimo
scenario incidentale con area e
soglia di danno note (che coinvolge
la sostanza j-esima) riferito
all’arco i-esimo.
Dove AE rappresenta gli
Abitanti Equivalenti e veicoli
ADR sono i veicoli che trasportano
merci pericolose.
RISCHIO FORMULAZIONI PARZIALI ELEMENTI TERRITORIALI
Probabilità incidentale P INC
Popolazione residente - POP
Sociale - R S
Ambientale - R A
Danni sociali D SOC
Danni ambientali D AMB
Bersagli umani potenzialmente esposti E
Estensione superficiale - SUP
Rete stradale - ROAD
Aziende a rischio incidente rilevante - ARIR
Tab. 1 - Informazioni utilizzate per la definizione degli indicatori di sintesi.
GEOmedia n°6-2015 7
FOCUS
FORMULAZIONE
ANALITICA
A partire dalla formula di valutazione
del rischio, sono stati
e
indentificati all’interno del progetto
18 indicatori di sintesi,
relazionando le informazioni
riportate in Tabella 1. Gli indicatori
si riferiscono a uno specifico
ambito contestuale (es.
Comune, Provincia, Regione)
sul quale si intende eseguire l’analisi.
Di seguito sono illustrati
8 GEOmedia n°6-2015
DESCRIZIONE
L’indicatore di sintesi mette
in relazione il valore di rischio
sociale (R S,i
) stimato per ogni
arco stradale e la popolazione
(POP) presente in un territorio.
In particolare, dopo aver
definito l’ambito territoriale
oggetto dello studio (es. comune
o provincia) viene determinato
il valore di rischio sociale
(R S
) come somma di tutti gli
archi stradali che ricadono
all’interno dell’area di studio.
L’indicatore di sintesi è dato
dal rapporto tra il rischio sociale
(R S,i
) e la rete stradale
(ROAD) e il numero di ARIR
presenti. Calcolato il rischio
sociale (R S
), come la somma
dei valori stimati per ogni arco
della rete stradale ottenendo
un valore unico per ogni area
di studio, si mette in relazione
con l’estensione della rete stradale
(ROAD) e il numero delle
ARIR presenti nella stessa area.
L’indicatore di sintesi mette in
relazione il rischio ambientale
(R A,i
) per ogni arco i-esimo
con l’estensione territoriale
(SUP) espressa in m 2 . Una
volta suddiviso il territorio
omogeneamente, per ogni
porzione si calcola il rischio
ambientale (R A
), sommando
i valori associati ad ogni arco
stradale dell’area di studio, per
poi rapportarlo all’estensione
territoriale.
L’indicatore di sintesi mette in
relazione il rischio ambientale
(R A,i
) all’estensione della rete
stradale (ROAD) e al numero
di ARIR presenti in un territorio.
Inizialmente, viene calcolato
il rischio ambientale (R A
)
per ogni porzione di territorio,
come la somma dei valori associati
ad ogni arco stradale
i-esimo.
Tab. 2 - Indicatori di sintesi associati al rischio sociale e ambientale.
descritti alcuni degli indicatori
implementatati associati al valore
di rischio (sociale e ambientale)
e alle relative formulazioni
parziali.
Rischio sociale e ambientale
In Tabella 2 sono riportati alcuni
indicatori implementati
a partire dal valore di rischio
sociale e ambientale.
OBIETTIVO
L’indicatore I RSPOP
gerarchizza
un’area di studio quantificando
i decessi in rapporto
all’intera popolazione di un
territorio a seguito di eventuali
incidenti rilevanti che
coinvolgono veicoli adibiti
al trasporto di sostanze pericolose.
L’indicatore I S
permette di
gerarchizzare il territorio
quantificando il numero dei
decessi annuali in rapporto
all’estensione della rete stradale
e alle ARIR, a seguito di
eventi incidentali di veicoli
trasportanti merci pericolose,
così da associare l’informazione
del rischio sociale alla fonte
del rischio e alle aziende, poli
attrattori/generatori di veicoli
ADR.
L’indicatore I RASUP
permette
di gerarchizzare il territorio
secondo l’estensione della
superficie territoriale danneggiabile
da eventuali incidenti
dei veicoli trasportanti merci
pericolose rispetto all’intera
estensione territoriale in cui
avviene il trasporto.
L’indicatore I A
permette
di gerarchizzare il territorio,
associando la superficie
territoriale danneggiata da
eventuali incidenti che coinvolgono
veicoli trasportanti
merci pericolose all’estensione
della rete stradale e alle ARIR
presenti sul territorio da analizzare.
FORMULAZIONE
ANALITICA
Formulazioni parziali del rischio
Da una formulazione parziale del
modello di analisi del rischio è
possibile estrarre la componente
probabilistica alla quale si associano
alcuni indicatori riportati in
Tabella 3. Un’altra formulazione
parziale del rischio permette di stimare
i danni sociali e ambientali,
derivanti da incidenti che coinvolgono
i veicoli che trasportano merci
pericolose, con riferimento alle
diverse caratteristiche territoriali.
La Tabella 4 contiene la descrizione
degli indicatori associati al
danno sociale e ambientale atteso,
a seguito di un evento incidentale
coinvolgente sostanze pericolose.
DESCRIZIONE
L’indicatore di sintesi mette in
relazione la probabilità incidentale
(P inc,i
) con l’estensione
stradale (ROAD) ed il numero
di ARIR presenti nell’area di
studio. Definito l’ambito territoriale
cui applicare l’indicatore
di sintesi, viene calcolata
la probabilità incidentale P inc
,
come la somma della probabilità
stimata per ogni arco i-
esimo, questa viene rapportata
all’estensione della rete stradale
e alle ARIR presenti nello stesso
territorio.
Tab. 3 – Indicatore associato alla probabilità incidentale.
FORMULAZIONE
ANALITICA
DESCRIZIONE
L’indicatore di sintesi associa il
danno sociale (D S,i
) stimato per
ogni arco i-esimo alla popolazione
residente in un determinato
territorio. Calcolato il danno
sociale (D S
) per ogni porzione
di territorio (ad es. provincia,
comune ecc.), come la somma
dei valori associati ad ogni arco
stradale che ricade all’interno del
territorio, questo viene rapportato
alla popolazione residente
nell’area di studio identificata.
L’indicatore di sintesi associa il
danno ambientale (D A,i
) stimato
per ogni arco stradale i-esimo
alla rete stradale in cui avviene il
trasporto delle merci pericolose.
Calcolato il danno ambientale
(D A
), come la somma dei valori
stimati per ogni arco i-esimo per
la porzione del territorio individuato
(provincia, comune ecc.) è
possibile rapportare tale valore
all’estensione della rete stradale
che ricade all’interno dell’area di
studio identificata.
Tab. 4 – Indicatori associati al danno sociale e ambientale atteso.
OBIETTIVO
L’indicatore I PIROAR
permette
di gerarchizzare
il territorio e conoscere
per ogni porzione di
esso in cui è stato suddiviso
quale è la probabilità
che un incidente
coinvolga veicoli trasportanti
merci pericolose
associando questa
informazione all’estensione
della rete stradale
e al numero delle ARIR
presenti.
OBIETTIVO
L’indicatore I DSPOP
permette
di gerarchizzare
il territorio in funzione
del numero di decessi
a seguito di un evento
incidentale che coinvolge
i veicoli trasportanti
merci pericolose
in rapporto alla popolazione
residente in un
territorio.
L’indicatore I DAROAD
permette di gerarchizzare
il territorio in funzione
della superficie
territoriale danneggiata
da eventi incidentali
che coinvolgono i veicoli
trasportanti merci
pericolose associando
questa informazione
ad ogni chilometro di
rete stradale dell’area di
studio.
FOCUS
Applicazione del modello
alla Regione Lombardia
Il modello di gerarchizzazione
del territorio è stato
applicato al contesto della
Regione Lombardia al
fine di valutarne validità
e affidabilità dei risultati.
Sulla rete stradale lombarda
transitano ogni giorno
importanti quantità e
tipologie di sostanze pericolose
anche in relazione
al fatto che sul territorio
regionale sono presenti
oltre 280 aziende a rischio
di incidente rilevante che
possono essere considerate
nodi in cui il traffico merci
pericolose viene generato e
attratto.
Gli indicatori di sintesi
esposti nel precedente
paragrafo sono stati applicati,
permettendo la gerarchizzazione
delle dodici
province lombarde. Una
seconda fase dell’applicazione
ha previsto l’analisi
di dettaglio del territorio
provinciale caratterizzato
da indicatori quantitativamente
elevati, al fine di
ripetere l’analisi per una
gerarchizzazione del territorio
su base comunale per
poter identificare eventuali
misure di mitigazione.
Di seguito sono riportate
le mappe tematiche relative
ad alcuni degli indicatori
implementati e le provincie
che presentano il valore più
elevato.
Rischio sociale e ambientale
– caso studio
Il calcolo degli indicatori è
stato condotto considerando
l’inviluppo di tutti gli
scenari incidentali associati
alle sostanze pericolose rappresentative
del modello di
analisi di rischio.
Fig. 4 – Rappresentazione
dell’indicatore di
sintesi I RSPOP.
Fig. 5 – Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I S.
Fig. 6 – Rappresentazione
dell’indicatore di
sintesi I RASUP.
Fig. 7 - Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I A.
GEOmedia n°6-2015 9
FOCUS
Formulazioni parziali del
rischio: probabilità incidentale–
caso studio
Fig. 9 - Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I D-
SPOP_GASOLIO.
Fig. 8 - Rappresentazione dell’indicatore di sintesi I PIROAR
Formulazioni parziali del
rischio: danno sociale e
ambientale atteso – caso
studio
Per la stima del danno sociale
e ambientale, gli indicatori
sono stati determinati considerando
due sostanze, gasolio
e ossido di etilene, significative
per la tipologia di scenari
incidentali che possono determinare.
Come si evince in Figura 13,
l’applicazione degli indicatori
di sintesi al contesto lombardo
ha evidenziato che la
provincia di Monza e Brianza
presenta dieci indicatori
aventi i valori massimi: per
analizzare le possibili cause
di questo risultato è possibile
riapplicare il modello alla
sola provincia brianzola, ottenendo
anche una gerarchia
a livello comunale che può
orientare le priorità di intervento.
A seguito dei risultati ottenuti
e rappresentati nel precedente
istogramma, a titolo esemplificativo
è stata condotta
un’analisi all’interno della
provincia di Monza e Brianza
applicando solo l’indicatore di
sintesi I RSROAD.
Come si osserva
nell’istogramma di Figura 14,
il modello ha evidenziato che
il comune di Nova Milanese
Fig. 10 - Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I D-
SPOP_ETILENE.
Fig. 11 - Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I DA-
ROAD_GASOLIO.
Fig. 12 - Rappresentazione
dell’indicatore
di sintesi I DA-
ROAD_ETILENE.
10 GEOmedia n°6-2015
FOCUS
esposizione a caratteristiche
del territorio quali il numero
di abitanti, l’estensione stradale
e l’estensione superficiale.
Il modello si configura come
uno strumento di supporto alle
decisioni versatile e personalizpresenta
il valore maggiore
per quest’indicatore, di circa
un ordine di grandezza in più
rispetto alla media di tutti gli
altri comuni. Per identificare,
pianificare ed eventualmente
attuare interventi mitigativi
sul territorio è stata effettuata
un’ulteriore analisi
finalizzata alla conoscenza
delle possibili cause
che determinano valori
dell’indicatore I RSROAD
così elevati.
In Figura 15 si osserva
la mappa tematica
relativa all’indicatore
I RSROAD
applicato a
livello regionale, provinciale
e comunale
in grado di restituire
in modo semplice e
immediato le criticità sul
territorio.
Relativamente al territorio
del comune di Nova Milanese
sono state analizzate presenza e
tipologia dei bersagli antropici,
ovvero il parametro E del modello
di rischio con particolare
riferimento a popolazione residente,
addetti delle aree industriali,
addetti dei centri commerciali
e utenti delle strutture
scolastiche.
In Figura 16 sono illustrate in
rosso le quattro tipologie di
esposti umani, ricadenti nel
territorio comunale di Nova
Milanese che concorrono alla
determinazione del Rischio
Sociale – R S
utilizzato all’interno
dell’indicatore I RSROAD.
Fig. 13 – Istogramma riportante le province ed il relativo numero di indicatori con i valori massimi.
Fig. 14 – Istogramma con i valori dell’indicatore di sintesi I RSROAD
per i comuni della provincia
di Monza e Brianza.
Conclusioni
Il modello implementato permette
di gerarchizzare un territorio
in funzione di indicatori
di sintesi che relazionano il
rischio sociale e ambientale e/o
parametri che lo costituiscono
come la componete
probabilistica o di
Fig. 16 –
Distribuzione
delle
tipologie
di bersagli
umani sul
comune di
Nova Milanese.
Fig. 15 – Mappa tematica: gerarchizzazione della provincia di Monza e Brianza tramite
l’indicatore I RSROAD.
GEOmedia n°6-2015 11
FOCUS
zabile dall’analista in funzione di
specifiche esigenze e può, inoltre,
essere applicato a diverse scale. I
risultati del modello consistono
in mappe tematiche affiancate da
istogrammi in grado di fornire
indicazioni semplici e immediate
circa le eventuali criticità.
L’utilizzo del modello, indipendentemente
dalla scala di applicazione,
consente di orientare le
risorse disponibili per identificare,
pianificare e attuare interventi di
carattere gestionale e/o infrastrutturale
finalizzati alla mitigazione
del rischio associato al trasporto
di sostanze pericolose su strada.
Al fine di verificarne la validità
e l’affidabilità, il modello è stato
applicato alla contesto territoriale
della Regione Lombardia. Il caso
studio ha permesso di individuare
la provincia di Monza e Brianza
come il territorio in cui è presente
il maggior numero di indicatori
aventi valori elevati e dove è quindi
consigliabile procedere con una
analisi di dettaglio che consiste
nella ri-applicazione del modello
a scala provinciale. In questo
modo è stato possibile conoscere
le possibili cause, in termini di
esposizione antropica, che provocano
un valore di rischio sociale
elevato e di conseguenza anche
dell’indicatore ad esso associato.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano il gruppo
di lavoro di Progetto costituito
da Regione Lombardia, Regione
Piemonte, Regione Valle d’Aosta,
Provincia Autonoma di Bolzano
BIBLIOGRAFIA
[1] Giudice A.D., Tesi di Laurea magistrale,
Trasporto Merci Pericolose su
strada, un modello per la gerarchizzazione
del territorio mediante l’utilizzo di indicatori
di sintesi. Applicazione alla regione
Lombardia., Politecnico di Milano,
Milano, Aprile 2015.
[2] Carrara R., Fanelli R., Guida al
trasporto di sostanze pericolose – come prevenire
e gestire le emergenze nel trasporto
su strada, Fondazione Lombardia per
l’Ambiente, Milano, TSP 1999.
[3] Autori Vari, Progetto Destination,
Conoscere il trasporto delle merci pericolose
come strumento di tutela del territorio,
Torino, 2014.
[4] Maja R., Appunti del corso di
Tecnica ed economia dei trasporti,
Politecnico di Milano, Milano, 2013.
[5] Sironi F., Tesi di Laurea magistrale,
Valutazione del rischio nel trasporto delle
merci pericolose: il caso delle gallerie lecchesi,
Politecnico di Milano, Milano,
Anno Accademico 2011/2012.
[6] ADR 2013 e ADR 2015.
[7] Gandini P., Tesi di Laurea
Magistrale, Modello di mitigazione del
rischio associato al trasporto delle merci
pericolose attraverso la gestione degli accessi
alle gallerie, Politecnico di Milano,
Milano, Anno accademico 2008/2009.
[8] Maja R., Marchionni G., Saia,
Studer L., Vescia, Vaghi. Progetto
TRAMP, Telecontrollo del Rischio
e Canton Ticino per il prezioso
contributo alle attività svolte per
la disponibilità dimostrata. Un
ulteriore ringraziamento è rivolto
a Lombardia Informatica, CSI
Piemonte e 5T S.r.l.
nell’Autotrasporto di Merci Pericolose,
Politecnico di Milano, Milano, 2002.
[9] Maja R., Mappatura del Rischio,
Politecnico di Milano, Milano.
[10] Arpa Veneto, Progetto SIMAGE,
Sistema Integrato per il Monitoraggio
Ambientale e la Gestione delle Emergenze,
giugno 2007.
[11] Progetto SECTRAM – Sicurezza nel
Trasporto Merci, Programma Alcotra
2007/2013.
ABSTRACT
The Transport of Dangerous Goods by Road -
DGT – can be a source of risk for the community
and the environment. This research, part of
the Strategic Interreg Italy - Switzerland Project
DESTINATION, proposes a model for ranking
portions of an area through the use of indicators
representing the areas affected by the criticalities
related to an incident that involving vehicles
carrying dangerous goods. The model is thus a
decision support tool able to identify and plan
mitigation measures both from the infrastructural
side and from the management side (regulation).
PAROLE CHIAVE
vulnerabilità; edificio; censimento
AUTORE
Antonio Davide Giudice
Fabio Borghetti
Fabio.borghetti@polimi.it
Paolo Gandini
Roberto Maja
Politecnico di Milano
12 GEOmedia n°6-2015
FOCUS
GEOmedia n°6-2015 13
REPORTS
QUANTUM MUTATUS AB ILLO!
di Attilio Selvini
Nascita, evoluzione
e rivoluzione della
Fotogrammetria. La
trasformazione digitale, il
“Charge Coupled Device”, i
nuovi metodi di assunzione ed
elaborazione delle immagini,
gli RPAS, la Fotogrammetria
diretta…E gli Italiani?
Fig. 1 - Il fotomosaico di
Venezia, in scala 1:5000
(sopra, a confronto con
altro recente).
Ho scomodato Virgilio
con la sua “Eneide”
per il titolo di questo
articolo. Prometto che da oggi
in poi non userò più la lingua
dei Padri per altri titoli: Omne
trinum perfectum, quindi basta
per sempre.
Non si tratta qui dell’immagine
drammatica di Ettore comparsa
improvvisamente ad Enea, bensì
di quella assai meno nota ai
più della fotogrammetria, che
sta per giungere al suo bicentenario,
almeno partendo dalle
prime formulazioni; o che più
semplicemente è già arrivata
al centenario, se si vuol parlare
della sua parte aerea: si veda la
bella presa di Venezia, laguna
compresa, scattata da pallone
frenato nel 1911 dal capitano
Ranza e dal tenente Tardivo (1).
La fotogrammetria era nata con
l’assistenza del calcolo numerico,
semplice nelle prese da terra
soprattutto nel caso normale.
Ma subito dopo vennero i
tentativi di soluzione grafica e
poi “analogica” nel 1910, per
Fig. 2 - Una maschera a fessura e
il dispositivo di Masson d’Autume.
opera di Edoardo De Orel, (2).
L’analogia ebbe il sopravvento,
durato molti decenni, con la
diffusione delle riprese aeree:
la risoluzione delle equazioni
di collinearità, peraltro ben
note (3), non era possibile in
tempi ragionevolmente economici
e infatti non lo fu sino
alla comparsa degli elaboratori
elettronici. Quanto avvenne
nell’intervallo fra il 1910 (ma
soprattutto dopo il 1920, con
le prime riprese da aeroplano)
e il 1964 anno di presentazione
al congresso ISP di Lisbona
del primo restitutore analitico
OMI-Bendix, lo APc, è descritto
in molti libri (4), e non è
riassumibile in poche righe.
Quanti mezzi e metodi di calcolo
analogico vennero prodotti
in oltre mezzo secolo, costituisce
uno dei molti primati
dell’inventiva umana.
Sorge a questo punto una domanda:
chi fra i molti giovani
“rampanti” che si occupano
oggi a diversi livelli di fotogrammetria,
sa cosa sia un
“puntinatore” come quello
ideato da Santoni nelle Officine
Galileo e poi prodotto da altre
aziende europee? O di che cosa
si parli, ricordando le “maschere
a fessura” e i “multiplex”, i
“secatori radiali” e i dispositivi
di compensazione meccanica
altimetrica dei “blocchi” di strisciate
secondo van der Weele,
Jérie, François, Masson d’Autume,
tutti poi spariti dopo la
14 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
comparsa dei primi tentativi di
triangolazione semianalitica? E
a questo proposito ancora, chi
di loro ha mai visto il “TA3” di
Ugo Bartorelli?
Con cilindretti di metallo
colleganti lastre di materiale
plastico facilmente deformabile
e simulanti le superfici
in altimetria dei fotogrammi,
secondo il principio della minor
energia potenziale e con
adatto, ingegnoso sistema, si
riusciva a trovare le correzioni
da apportare ai punti comuni
di più fotogrammi contigui.
Certo, non con l’incertezza degli
attuali programmi di calcolo
numerico!
Gli è che il calcolo elettronico,
riesumando le matrici rimaste
sepolte per circa un secolo (5)
fece tornare alle origini numeriche
la fotogrammetria,
cancellando quasi di colpo i
meravigliosi (e costosi e ingombranti
e complessi) mezzi necessari
alla soluzione analogica
della trasformazione proiettiva.
Buttando nel dimenticatoio
anche i molti tentativi di soluzione
grafica, nei quali si era
distinta per esempio a Ferrara,
Margherita Piazzolla Beloch fra
i tanti (6).
Ciò sconvolse anche il mondo
dei fabbricanti di restitutori,
raddrizzatori, ortofotoproiettori
e minori attrezzi come quelli,
fra i tanti, menzionati appena
qui sopra. Questo mondo era
sin quasi alla fine del ventesimo
secolo, alquanto limitato e confinato
nelle poche aziende che
si interessavano generalmente
di ottica (un paio in Italia, altro
paio in Svizzera, ancora un paio
in Germania…). Oggi queste
storiche aziende sono scomparse,
oppure sono inglobate
in potenti multinazionali o
ancora (Zeiss) tornate alle origini,
ovvero alla produzione di
microscopi, cannocchiali, lenti
et similia.
Si confronti uno
Stereoplanigrafo C8 (1970) con
una qualunque stazione digitale
del ventunesimo secolo, come
in figura!
Disse l’ingegner Belfiore, allora
funzionario del Catasto, in
occasione della grande mostra
annessa al V congresso internazionale
della ISP (presieduta
da Gino Cassinis!) svoltosi
a Roma nel 1938 (7): “Lo
Stereoplanigrafo, nella sua più
recente e perfezionata realizzazione,
richiamava subito con
l’imponenza della sagoma e la
complessità ordinata dei congegni
l’interesse del pubblico competente
…”. La stazione digitale sta su
di un tavolino e non impressiona
oggi nessuno!
Fare previsioni è sempre difficile;
mai come nel caso del
divenire della fotogrammetria lo
è stato. Leggendo oggi, a oltre
mezzo secolo di distanza, alcuni
scritti di noti protagonisti della
disciplina, se ne ha la conferma.
Diceva Umberto Nistri nel
primo numero del “Bollettino
SIFET” (8) quanto segue: “Le
attrezzature fotogrammetriche e
cioè gli strumenti restitutori sono
ancora troppo costosi e richiedono
l’impiego di capitali ingenti, che
gravano ancora con le loro quote
di ammortamento sui rilievi e ne
limitano la generalizzazione e
l’impiego da parte di piccoli
Fig. 3 - Lo Stereoplanigrafo di Walther Bauersfeld,
a confronto con una attuale stazione
digitale; si pensi anche solo alla enorme
differenza (costruttiva e di costo!) fra gli
attuali occhiali a cristalli liquidi e i sistemi
pancratici di osservazione e collimazione
stereoscopica nello Stereoplanigrafo.
complessi
industriali … ma il problema
più importante è sempre costituito
dalla presa delle fotografie
aeree per le aziende industriali
private, soprattutto quando si
tratta di rilevamento di zone
di modesta estensione”. Oggi,
un buon elaboratore, un buon
programma, un plotter verticale
sono a disposizione di uno studio
professionale senza bisogno
di mutui bancari. Una presa da
RPAS è possibile senza sacrifici
economici e senza ricorrere a
camere aerofotogrammetriche
disposte su vettori milionari.
Ciò almeno per la produzione
di cartografia locale a scala
grande e grandissima, adatta
alla progettazione di opere di
estensione limitata.
Oppure per riconoscere e monitorare
situazioni di emergenza
generate da eventi imprevisti
(terremoti, frane, esondazioni).
Il direttore generale del catasto
Tucci, scriveva nel lavoro citato
in (8): “I rilievi con la fotogrammetria
aerea richiedono una
predisposizione di mezzi tecnici
ed economici incomparabilmente
maggiori di quelli necessari per i
metodi ordinari di rilevamento. Per
questi ultimi anche un solo individuo
con il suo solo strumento può
rendere ottimi servizi, ma per i lavori
fotogrammetrici all’individuo
deve sostituirsi l’industria”. Nella
GEOmedia n°6-2015 15
REPORTS
Fig. 4 - Sopra
i granuli di
alogenuri
d’argento,
sotto i pixel
di una immagine
da
CCD.
“Summer school” del
Politecnico di Milano, un paio
di giovani ricercatori ed un
gruppo di studenti, con un
“esacottero” montato da loro
stessi, una camera digitale, un
buon PC e adatti programmi
hanno rilevato e restituito a
grandissima scala un intero
villaggio abbandonato, in Val
d’Ossola (10).
Il secondo fattore che ha rivoluzionato
la fotogrammetria
riguarda l’assunzione e la elaborazione
delle immagini. A circa
due secoli dalla nascita della
fotografia, d’improvviso tutto
è cambiato. Da J.Nicèphore
Nièpce e J.L.M.Daguerre in
poi, le immagini venivano
ottenute per la trasformazione
fisico-chimica che i fotoni generavano
sui granuli dell’emulsione
di alogenuri d’argento stesi
su lastra o pellicola.
Fig. 5 -
Assetto
e posizione
della
camera
in volo.
Le operazioni di sviluppo,
fissaggio, lavaggio e stampa
richiedevano interi laboratori:
il già citato Belfiore scriveva
nell’articolo richiamato in
(7): “… Sul fianco dell’edificio
era stato sistemato e posto
in funzione un completo
laboratorio fotografico autocarreggiato,
disposto su tre
elementi da rimorchio e dotato
di tutte le più moderne installazioni
per consentire la rapida
e perfetta esecuzione di qualsiasi
lavoro fotografico di campagna”.
Come non sorriderne, oggi?
Nel 1969, nei laboratori della
“Bell Res. USA” , New Jersey,
Willard Sterling Boyle e George
Edward Smith inventano il
“Charge Coupled Device”; proprio
per ciò nel 2009 a Boyle
verrà conferito il premio Nobel
per la fisica. Il “CCD” archivia
informazioni generate da fotoni
sotto forma di un pacchetto di
cariche elettriche, su un’interfaccia
di ossido di silicio. Le
informazioni hanno una durata
elevatissima, dato che le correnti
in gioco sono di soli 10
– 20 nA. Le differenze fra i due
sistemi, pellicola e CCD sono
enormi; fra quelle più rilevanti
vi sono la disposizione e la dimensione
degli elementi delle
immagini: si vedano le due figure
riportate in Fig.4.
Sopra nella fotografia analogica:
si vedono chiaramente nell’ingrandimento
i granuli, irregolarmente
distribuiti e di dimensioni
variabili, dell’alogenuro
d’argento. La loro posizione
rispetto a un sistema cartesiano
ortogonale, va misurata con
un comparatore. Sotto,
una immagine digitale;
se ne vedono i “pixel”
di dimensione costante,
disposti a matrice
rettangolare: ognuno
di loro possiede “a priori”
coordinate x i, yi
ben
definite.
E così cambia tutto, in fotogrammetria.
Inutile, nell’osservazione
di una coppia di
fotogrammi, anche lo stereocomparatore
della prassi analitica
di Helava; non solo: è
possibile a questo punto anche
il trattamento radiometrico,
oltre a quello geometrico, delle
immagini.
Ma non basta; per molte parti
del processo di restituzione, si
può finalmente sostituire l’operatore
umano con un adatto
programma: è la “correlazione
delle immagini”, già prospettata
nel 1957 da Hobrough della
“Survey Corp.” di Toronto col
suo Stereomat, che univa un
restitutore a proiezione ottica
con un dispositivo elettronico a
tubo catodico. Molti i tentativi
successivi, col Planimat D2
Zeiss connesso al correlatore
della “Itek Corp.” di Lexington,
USA e con lo “UNAMACE”
(Universal Automatic Map
Compilation Equipment) della
Bunker-Ramo (4). Ma solo con
l’avvento della fotogrammetria
digitale lo “Image matching”
trova la via del successo (10).
Orientamento interno ed esterno,
triangolazione aerea, ortofotoproiezione,
formazione di
DTM e simili sono oggi quasi
del tutto automatizzati; resta il
problema delle parti semantiche,
per cui l’osservatore umano
è al momento insostituibile.
Quanti tentativi di risolvere
graficamente o per via numerica,
partendo dagli anni venti del
Novecento, il famoso problema
del “vertice di piramide”! L’idea
di stabilire almeno la posizione,
se non l’assetto, dell’obbiettivo
di presa legato all’aereo, ha tormentato
per parecchi decenni la
mente dei fotogrammetri. Solo
la costellazione dei satelliti artificiali
naviganti a ventimila chilometri
di quota ha poi risolto il
problema; circa l’assetto ci hanno
pensato i sistemi inerziali.
16 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
E’ nata quindi col nuovo
millennio la fotogrammetria
diretta (11), sulla quale si
tenne fra l’altro un simposio
internazionale all’Università
di Pavia. Vero è che persistono
ancora parecchi dubbi in
proposito, ma molte sperimentazioni
(12) ne hanno
dato esito positivo e anche in
questo caso, certamente migliorabile
in tempi brevi.
E’ un vero peccato che il
contributo italiano alla
rivoluzione digitale della fotogrammetria
sia sinora modesto
o quasi nullo. Molti
lavori, molte pubblicazioni
ma nessuna idea nuova. Tre
o quattro decenni fa, quando
la fotogrammetria era analitica,
si videro ancora lampi
di genio, con Giuseppe
Inghilleri e le Officine
Galileo, o con l’idea dell’ortoproiettore
a camera singola
di Giuseppe Birardi. Ma ormai
si era lontani dai tempi
in cui “… gli inventori e
gli industriali … hanno dato
alla fotogrammetria italiana
lo sviluppo che oggi la pone
in un piano di preminenza
internazionale ….” (7); e
anche da quelli nei quali era
preminente “… l’opera di
affiancamento nella ricerca, di
sperimentazione condotta con
stretto rigore scientifico ed anche
di istruzione, di sostegno e
di prezioso aiuto agli studiosi
vicini e lontani compiuta da
alcuni Istituti Universitari,
primo fra i quali quello di
Topografia e Geodesia del
Regio Politecnico di Milano,
che sotto la direzione del
prof. ing. Gino Cassinis può
dirsi da tempo divenuto il
vivaio degli ingegneri che
alla fotogrammetria dedicano
attenzione” (7). Ci resta solo,
come italiani, la “spes, ultima
dea”.
ABSTRACT
1) Attilio Selvini, Franco Guzzetti, Fotogrammetria generale. UTET,
Torino, 2000.
2) Attilio Selvini, Edoardo De Orel, la fotogrammetria diventa adulta
GeoMedia, Roma, 2013.
3) Paolo Dore, Fondamenti di fotogrammetria. Zanichelli, Bologna, 1938.
4) Giorgio Bezoari, Attilio Selvini, Gli strumenti per la fotogrammetria,
Liguori, Napoli, 1999.
5) P.Rudolph Wolf, Matrix algebra- a tool for engineers and surveyors.
Surveying and Mapping, NY, nr. 9/1970.
6) Attilio Selvini, Appunti per una storia della topografia in Italia nel
ventesimo secolo. Maggioli, Rimini, 2013.
7) Placido Belfiore, La V Esposizione internazionale di fotogrammetria.
Rivista del Catasto e dei SS.TT.EE. Roma, n. 1/ 1939.
8) Michele Tucci, Sulla convenienza dell’impiego della fotogrammetria aerea
per la formazione del catasto. Rivista del Catasto e dei SS.TT.EE. Roma,
n.1/1939.
9) Umberto Nistri, L’industria fotogrammetrica ed il suo avvenire. Bollettino
SIFET, n.1/1951.
10) Carlo Monti, Attilio Selvini, Topografia, fotogrammetria e cartografia
all’inizio del ventunesimo secolo. Maggioli, Rimini, 2015.
11) Vittorio Casella, Riccardo Galetto, An italian national research project on
inertial positioning in photogrammetry. ISPRS Workshop, WG1/5, 2003.
12) Giorgio Bezoari, Marco Borsa, Attilio Selvini, Fotogrammetria diretta
e tradizionale: un testo di confronto. Rivista dell’Agenzia del Territorio,
Roma, n. 2/2008.
PAROLE CHIAVE
Fotogrammetria; rivoluzione; digitale
ABSTRACT
Birth, Evolution and Revolution of Photogrammetry. The digital
transformation, the "Charge Coupled Device", the new recruitment
methods and image processing, the RPAS, Direct Photogrammetry
... And the Italians?
AUTORE
Attilio Selvini
Selvini.attilio@gmail.com
GEOmedia n°6-2015 17
REPORTS
Il Rilievo fotogrammetrico con
il Drone alla Diga di Ridracoli
di Marco Barberini
e Matteo Rubboli
La tecnologia SAPR ben si integra
con altre tecniche di rilievo
in attività svolte in ambienti
morfologicamente complessi.
In questo articolo divulghiamo
l’attività di documentazione
fotogrammetrica eseguita presso
la Diga di Ridracoli in provincia di
Forlì Cesena.
Da alcuni anni è in essere
una Convenzione
di Ricerca tra il DICA
(Dipartimento di Ingegneria
Civile ed Ambientale) dell’Università
di Perugia e la Società
Romagna Acque – Società
delle Fonti S.p.a concernenti
attività di ricerca sulla Diga di
Ridracoli. Tra le diverse attività
tecnico scientifiche previste
dalla Convenzione, il DICA ha
svolto la modellazione statica
del corpo diga ad elementi finiti
(FEM) utilizzando un modello
geometrico precedentemente
ricostruito: tale modello, terminate
le prime simulazioni, è
risultato abbastanza affidabile
e adeguatamente approssimato
per le analisi standard. Non è
stato però possibile verificare
l’esatta rispondenza del modello
geometrico alla realtà, in
quando la base geometrica di
tale modello di riferimento è
riconducibile a documenti non
sempre completi del progetto
esecutivo della diga e mediante
punti singolari dello stato finale
del manufatto.
E’ sorta dunque l’esigenza e la
possibilità di testare la corrispondenza
tra la geometria del
modello e la reale dimensione
del manufatto, che rappresenta
un momento centrale di validazione
delle simulazioni svolte e
delle successive analisi, in grado
di ridurre l’indeterminatezza
dei risultati attesi. In diversi
incontri di coordinamento del
Comitato Tecnico Scientifico,
è stata valutata la possibilità di
effettuare con tecnologie appropriate
il rilievo integrale del
manufatto con una doppia finalità:
rilevare la geometria allo
stato attuale, da impiegare come
base di riferimento per ogni
attività tecnica futura anche collaterale
a quella specifica della
Convenzione; rappresentare con
una documentazione fotografica
ad alta risoluzione, in un sistema
geo-referenziato, lo stato
esterno dei paramenti da impiegare
come documentazione di
riferimento per evidenziare nel
tempo l’eventuale evoluzione
dello stato di conservazione della
diga.
La soluzione al problema:
la fotogrammetria con il
Drone
Sulla base delle esigenze di conoscenza
reale del manufatto
è stata predisposta un’attività
sperimentale di rilievo e modellazione
dell’intero corpo diga e
di ampie porzioni dell’orografia
di imposta dello sbarramento.
La prima fase della sperimentazione,
del rilievo e della ricostruzione
3D è stata focalizzata
sui seguenti punti: impiegare
i droni per effettuare il rilievo
fotografico ad alta risoluzione
del paramento emerso della
diga e di una porzione significativa
delle imposte della stessa,
a monte e a valle dello sbarra-
18 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
mento artificiale; effettuare la
ricostruzione 3D dell’intero
corpo diga per mezzo di scansione
da foto con la metodica
denominata “Structure from
Motion”; restituire un congruo
numero di sezioni orizzontali e
verticali del corpo diga nonché
un’ortofotopiano ad alta risoluzione
dell’intero impianto.
Per queste attività la Società
Romagna acque S.p.a. ha predisposto
un articolato bando
di gara selezionando una serie
di società attive nell’ambito
dell’uso dei droni e con capacità
professionali idonee alla predisposizione
delle offerte, che è
stato redatto in relazione ad un
Disciplinare tecnico contenente
le specifiche di esecuzione
del lavoro, la restituzione dei
prodotti informatici e soprattutto
le tolleranze cui attenersi
nell’ottenimento dei risultati.
Italdron Srl è risultata segnataria
dell’incarico di rilievo e ricostruzione
3D.
La seconda fase della sperimentazione
ha coinvolto direttamente
il DICA nell’attività di
controllo del metodo di rilievo,
verifica e validazione dei dati
acquisiti. Per conseguire questi
risultati si è operata la validazione
del modello 3D Mesh da
Dense Point Cloud ottenuto
tramite rilevamento con APR,
effettuato con strumentazione
topografica di precisione (stazione
totale) e laser scanner, articolando
le attività in 3 step.
Il primo step è consistito nella
comparazione tra le coordinate
X,Y e Z dei Ground Control
Points (GCP) ottenute rispettivamente
dal rilevamento diretto
con stazione totale e dal modello
digitale rilevato con APR.
Il secondo step ha coinvolto
la comparazione tra le coordinate
X,Y e Z di punti naturali
ottenuti rispettivamente dal
rilevamento diretto con stazione
totale e dal modello digitale
rilevato con APR. In particolare
sono stati impiegati per la validazione
particolari riconoscibili
inequivocabilmente sulla superficie
pavimentata, su manufatti
in calcestruzzo in generale e
punti sul terreno naturale.
Nel primo caso (superfici ben
definite) il valore medio delle
differenze di coordinate nelle
tre componenti X, Y e Z fra le
due determinazioni è risultato
coerentemente compreso tra ±
0.03 metri, mentre nel caso di
terreno naturale il valore medio
delle differenze di coordinate
nelle tre componenti X, Y e Z
fra le due determinazioni è stato
fissato tra ± 0.05 m.
Come terzo ed ultimo step, per
porzioni di superfici pari a varie
decine di metri quadrati è stato
eseguito un controllo basato
sull'impiego di strumentazione
laser scanner terrestre. Nello
specifico sono state determinate
le distanze tra punti acquisiti
con laser scanner (precisione
sub-centimetrica) ed il relativo
modello 3D Mesh, i dati trattati
con software scientifici e i
confronti effettuati sintetizzati
in forma tabellare (numerica e
statistica) e grafica.
GEOmedia n°6-2015 19
REPORTS
Pregi e peculiarità
dell’utilizzo dei SAPR
L’uso delle tradizionali metodologie
di rilievo non è risultato
idoneo per l’esecuzione dell’acquisizione
dello stato di fatto
della diga, principalmente in
relazione alla dimensione dello
sbarramento, della conformazione
orografica delle spalle, e
non ultima la particolare doppia
curvatura policentrica che descrive
sia il paramento di valle
sia quello di monte della diga.
La diga di Ridracoli è infatti
definita tecnicamente come una
diga ad arco/gravità, ossia una
costruzione che reagisce alla
spinta dell’acqua grazie alla propria
forma ad arco ed al proprio
peso.
Con un’estensione del coronamento
di 432 metri (sul quale
corre una strada carrabile a
doppia corsia) ed un’altezza di
103,5 metri, il rilevamento con
laser scanner e la strumentazione
topografica tradizionale
avrebbero sicuramente comportato
un notevole numero
di stazioni per coprire tutte le
superfici da rilevare, con notevole
impegno di personale
e lunghi tempi di esecuzione,
con tutte le difficoltà ed i rischi
connessi allo spostamento e
posizionamento della strumentazione
in zone non protette
verso la caduta nel vuoto. L’uso
dei droni ha enormemente semplificato
il lavoro topografico di
base per poter geo-referenziare
il modello 3D, riducendo al
minimo le stazioni necessarie, e
principalmente consentendo di
posizionarle in luoghi di agevole
e sicuro accesso.
L’altro aspetto che ha consentito
di poter fare affidamento
sui droni è stato senza dubbio
la possibilità di poter montare
un sensore fotografico da 36
Megapixel, che fotografando la
struttura da distanze anche molto
ravvicinate (fino al dettaglio
di 2/3 metri nei punti maggiormente
indagati), ha consentito
di realizzare un rilievo fotografico
di pregio tecnico dell’intera
struttura, totalmente assente
prima dell’esecuzione del lavoro,
e base di paragone per le future
operazioni di comparazione
con successivi rilievi.
Preparazione del lavoro
La pianificazione delle operazioni
di volo ha richiesto numerose
riunioni per poter coordinare
l’intensa attività da svolgersi sul
campo. In primo luogo la vastità
dei manufatti da rilevare ha
necessitato un attento studio dei
tempi di volo, delle distanze di
presa fotografica e delle ottiche
da utilizzarsi. Parallelamente si
è dovuto tener conto dei diversi
materiali da rilevare e successivamente
modellare (calcestruzzo
per i manufatti, roccia sedimentaria,
terreno vegetale, vegetazione
arbustiva ed arborea,
acqua). L’insieme di tutti questi
fattori è stato poi correlato
all’esposizione ed all’illuminazione
che gli elementi avrebbero
avuto in ogni fase del rilievo, in
quanto gli algoritmi dei software
alla base delle elaborazioni
per la ricostruzione 3D risentono
fortemente delle differenze
di cromatismo che rappresentano
i medesimi oggetti.
Eseguire un ottimo rilievo
fotografico non è di per sé garanzia
della possibilità di poter
ricostruire un modello 3D, ma
occorre un attento ed ordinato
studio delle caratteristiche della
macchina fotografica impiegata,
del soggetto, della posizione relativa
tra soggetto e drone e delle
condizioni d’illuminazione e
trasparenza dell’aria. Gli ultimi
parametri sono stati la definizione
delle immagini finalizzate
alla ricostruzione 3D e quelle
relative all’indagine dei dettagli
costruttivi. Tenendo conto di
tutti i fattori sopracitati è stato
infine predisposto un Piano di
Volo (condiviso con Romagna
acque S.p.A. e con il DICA)
relativo al rilevamento sia del
manufatto della diga sia delle
parti spondali (destra e sinistra,
monte e valle) e successivamente
in parte modificato sul posto
in relazione alla logistica ed
all’effettivo inquadramento delle
porzioni di territorio da parte
delle fotocamere. Tali modifiche
non hanno comportato sostanziali
ritardi nell’esecuzione dei
rilievi in quanto ampiamente
nel range dell’operatività di
Italdron, sia per quanto attiene
a mezzi ed attrezzature sia per
quanto attiene a capacità tecniche
di gestione di tali situazioni
“di cantiere”.
20 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
Posizionamento dei punti GCP
Il posizionamento dei 218
Target previsti ha comportato
un’attività significativa e coordinata
tra Italdron, il DICA e
Romagna Acque S.p.a., allo scopo
di poter posizionare gli stessi
nei migliori punti possibili,
compatibilmente con le esigenze
di sicurezza per l’accesso alle
aree manifestate dalla Stazione
Appaltante. Unitamente a ciò
un altro vincolo è stato posto
per il metodo di fissaggio e
rimovibilità degli stessi (l’invaso
e lo sbarramento sono
inseriti entro il perimetro del
Parco Nazionale delle Foreste
Casentinesi); parte dei Target
sono stati posizionati in posizioni
stabili e durature nel tempo
al fine di garantire la ripetibilità
delle misure anche in momenti
successivi senza dover ripetere
le attività di misurazione topografica,
non precludendo
comunque la facile rimovibilità.
Un aspetto particolare è stata
l’impossibilità di poter apporre
Target sul paramento di valle
ma solo sul perimetro (coronamento,
pulvino, porzioni
accessibili delle spalle) stante la
doppia curvatura dell’arco della
diga.
Svolgimento lavoro pratico
Il lavoro sul campo è stato svolto
durante 6 giornate differenti.
Le prime due giornate sono
state dedicate al posizionamento
dei punti Marker e la terza giornata
al rilievo con il drone.
A fronte dell’abbassamento
dell’invaso sono stati nuovamente
effettuati, in autunno,
i rilievi fotogrammetrici delle
parti che risultavano sommerse
durante il periodo estivo.
A conclusione del lavoro sono
state acquisite 6.000 fotografie
con un totale di 23 voli complessivi
e una durata media del
volo del drone di 25 minuti.
218 sono i punti target posizionati
unitamente ad un totale di
oltre 500 punti naturali rilevati.
Svolgimento della post produzione
secondo la metodica
“Structure from Motion”
La ricostruzione del modello
3D secondo una Nuvola di
Punti condivisibile in formato
.las per consentire la fase di verifica
e validazione del metodo
proposto è avvenuta secondo la
sequenza logica seguente:
1) Inserimento delle fotografie
nel software ContextCapture
di Bentley
2) Controllo dei target nelle
fotografie, loro numerazione
coerente col rilievo
topografico e attribuzione di
Coordinate per la georeferenziazione
3) Fase di allineamento
Fotografie
4) Costruzione Nuvola di Punti
a bassa densità
5) Pulizia del rumore e affinamento
del modello
6) Costruzione nuvola di punti
ad alta densità
7) Pulizia del rumore residuo e
affinamento del modello
8) Costruzione Mesh 3D
9) Inserimento delle Nuvole
di Punti e delle Mesh 3D
nel software Microstation di
Bentley per la georeferenziazione
e la manipolazione
finale.
Al fine di poter conseguire la
validazione dei modelli 3D
realizzati, sono state inserite le
coordinate di una sola parte dei
punti disponibili dal rilievo topografico
di precisione, mentre
la rimanente è servita come verifica
e controllo al DICA.
Validazione del rilievo da
parte dell’Università di
Perugia
Al fine di validare i dati fotogrammetrici
rilevati con il
SAPR, è stata condotta una
vasta campagna di misura basata
sull’impiego di strumentazione
topografica Stazione Totale
(TS30 di Leica-Geosystems),
satellitare Gps (Leica 1230
di Leica-Geosystems) e Laser
Scanner (Z+F 5010 di Zoeller
Fröelich). Per quanto riguarda
il rilevamento topografico è
stata definita una rete primaria
costituita dai 4 vertici già in
uso a Romagna Acque S.p.A.,
materializzati in maniera stabile
e coincidenti con i pilastrini
impiegati per il monitoraggio
periodico della diga.
Successivamente è stata definita
una rete secondaria di punti,
alcuni dei quali sono stati materializzati
con chiodi infissi
al suolo, e collegata alla rete
primaria attraverso misure topografiche.
GEOmedia n°6-2015 21
REPORTS
A partire dalla rete primaria e
secondaria sono stati rilevati
complessivamente 335 punti di
dettaglio, comprendenti marker
e punti naturali. Le misure sono
state effettuate contestualmente
alle acquisizioni dei fotogrammi
da APR al fine di disporre di
dati temporalmente omogenei.
I 4 vertici della rete primaria
sono stati stazionati con strumentazione
satellitare GPS, e le
coordinate ottenute sono state
trasformate nel sistema cartografico
Gauss Boaga e quote
s.l.m. al fine di consentire una
corretta georeferenziazione a
livello nazionale dell’intero rilevamento.
Per la trasformazione
è stato impiegato un grigliato
fornito da IGMI riferito al relativo
vertice di Santa Sofia (FC)
situato ad alcune centinaia di
metri dal coronamento della
diga. Successivamente i vertici
della rete primaria e di quella
secondaria sono stati stazionati
con strumentazione topografica
di precisione al fine determinare
le coordinate est e nord, la
quota dei punti di dettaglio e in
parte da punti naturali impiegati
per la validazione dei risultati.
Al fine di migliorare l'accuratezza
delle coordinate dei punti
misurati è stato adottato uno
schema di misura “iperdeterminato”,
e le osservazioni acquisite
sono state trattate in maniera
rigorosa con software scientifico
di compensazione ai minimi
quadrati di misure topografiche.
Dai risultati ottenuti si è evinto
che la deviazione standard di
ogni singolo punto è risultata
inferiore, nelle 3 componenti
Est, Nord e Quota, a 1.0 cm e
in media a 0.7 cm, valori che
hanno confermato l'idoneità dei
suddetti punti per essere impiegati
per la georeferenziazione
dei fotogrammi da APR e per la
validazione del modello stesso.
Per quanto riguarda il rilievo
laser scanner sono state eseguite
complessivamente 9 postazioni
di acquisizione al fine di poter
rilevare la maggiore superficie
possibile di paramento sia a
monte sia a valle del coronamento.
Tutte le acquisizioni
sono state effettuate con scanner
Z+F 5010, e le scansioni
sono state registrate utilizzando
i marker impiegati per la georeferenziazione
del modello fotogrammetrico
da APR al fine di
garantire la perfetta corrispondenza
dei due dati oggetto di
confronto. I valori di deviazione
standard e i valori medi dei residui
sono risultati inferiori alle
accuratezze e deviazioni standard
delle coordinate topografiche
e pertanto le scansioni sono
state ritenute idonee per essere
adottate come scansioni di riferimento.
In merito alla fase
vera e propria di validazione dei
dati acquisti da APR sono stati
impiegati, in qualità di riferimento,
i marker, i punti naturali
di coordinate topografiche
note e i punti da laser scanner.
Le verifiche effettuate sono state
suddivise in 3 fasi: verifica dei
punti ossia la comparazione tra
punti topografici e punti singolari
estratti da Dense Point
Cloud (il controllo puntuale
consiste nella comparazione tra
due set di coordinate relative ai
marker e ai punti naturali misurati,
con il primo set composto
dalle coordinate di riferimento
determinate con strumentazione
topografica mentre il secondo
costituito dalle coordinate
degli stessi punti misurate sul
modello Dense Point Cloud
generato tramite fotomodellazione);
verifica delle linee, il
confronto tra sezioni estratte
da laser scanner e Dense Point
Cloud (la verifica per linee
consiste nella comparazione
tra sezioni orizzontali, curve di
livello, estratte rispettivamente
dalla nuvola di punti ottenuta
da laser scanner e quella ottenuta
da APR; nella comparazione
la nuvola di punti laser scanner
è stata assunta come Reference
mentre la Dense Point Cloud
da APR è stata assunta come
Compared); verifica superfici
ossia la mappatura differenze
tra laser scanner e Dense Point
Cloud (la verifica superfici si
basa sulla verifica di una certo
numero di campioni rappresentativi
dell'intera superficie rilevata
al fine di verificare l'accuratezza
del modello globale nel
suo complesso; il confronto tra
i due insiemi di dati ha fornito
le cosiddette "mappe delle differenze"
in grado di fornire una
rappresentazione visiva intuitiva
ed immediata degli scostamenti
tra le due superfici grazie anche
all'istogramma delle distribuzioni
ad esse associate).
Al termine del processo di verifica
e validazione, Italdron ha
ottenuto un ottimo livello di
superamento delle prestazioni
attese per quanto attiene la
fase propria del rilievo (posizionamento
target, piano di
volo, metodica del lavoro, etc.),
ottenendo al contempo un'elevata
qualità geometrica e radiometrica
del dato acquisto. Per
quanto attiene la modellazione
3D effettuata, le immagini sono
state elaborate con software basato
sulla tecnica Structure from
Motion, e la Dense Point Cloud
22 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
generata è stata fornita, come previsto,
in formato compatibile con
ambiente cad (*.las) con densità
media superiore a quella richiesta
(richiesta = 1 punto ogni 25 cmq
/ fornita = 1 punto ogni 9 cmq o
superiore). La verifica della Dense
Point Cloud effettuata impiegando
come riferimento un campione
totale di 124 punti suddivisi
in punti naturali, marker e scansioni
laser appositamente realizzate
ha fornito risultati compatibili
o di qualità superiore rispetto alle
specifiche richieste.
Conclusioni
Il modello tridimensionale finalizzato
alla gestione proattiva della
Diga di Ridracoli serve a simularne
il comportamento in funzione
di eventuali singolarità strutturali/
morfologiche/climatiche segnalate
indirettamente dalla sensoristica
installata per il monitoraggio del
comportamento strutturale (sono
circa 230 gli strumenti impiegati
per il monitoraggio del sistema
diga). L’Azienda proprietaria ed
utilizzatrice di tale modello è
Romagna Acque S.p.A. che, in
funzione dei rapporti con l’istituto
di controllo e vigilanza (Registro
Italiano Dighe) può, grazie al supporto
del DICA dell’Università
di Perugia, effettuare qualunque
tipo di analisi, controllo e verifica
relativamente ai valori registrati
dagli strumenti o simulare il comportamento
del modello in relazione
alla modifica di parametri
fondamentali (modulo elastico del
calcestruzzo, temperatura dell’acqua,
livello di invaso, azioni sismiche,
etc). La considerazione finale
è conferma che l’uso dei droni è
una tecnologia di uso attuale e assolutamente
affidabile, che risulta
particolarmente valida in ambienti
morfologicamente così complessi e
di difficile rilevabilità mediante la
strumentazione tradizionale.
BIBLIOGRAFIA
2° Rapporto intermedio 2015 della Convenzione
di Ricerca biennale tra Romagna Acque S.p.A. ed il
DICA (Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ampbjentale)
dell'Università di Perugia. Prof. Ing. Piergiorgio
Manciola.
Relazioni Tecniche Area Test e Rilievo Esteso - Modellazioni
3D. Italdron S.r.l. - Ing. Marco Barberini -
Geom. Gianluca Rovituso.
Relazione Tecnica attività di supervisione e verifica
delle modalità esecutive del Rilievo e dei risultati ottenuti.
Studio Tecnico Associato Grassi - Perugia
PAROLE CHIAVE
Rilievo; fotogramemtria; APR
ABSTRACT
SAPR technology integrates well with other technologies
for survey activities in morphologically complex
areas. In this article is presented a case study carried out
for the photogrammetric documentation of Ridracoli
Dam (Forli Cesena) In Italy.
AUTORE
Ing. Marco Barberini
Matteo Rubboli
Italdron srl
info@italdron.com
www.italdron.com
GEOmedia n°6-2015 23
REPORTS
E ancora Innovazione e Tecnologie Avanzate alla 2°
Conferenza Utenti Laser Scanner Leica Geosystems
A cura della redazione
In questo report vengono presentate alcune delle
tecnologie, tecniche ed esperienze professionali
di cui si è parlato alla 2° Conferenza Utenti Laser
Fig. 1 - I benefici del sistema SCAN&GO.
Scanner Leica Geosystems. In particolare si vuole
focalizzare l’attenzione su problematiche che si
incontrano nelle fasi di rilievo e sulle strumentazioni
utili ai professionisti del settore.
L’innovazione continua
Per avere una panoramica completa
delle tecnologie presentate
nel corso della conferenza si
consiglia di leggere gli highlights
pubblicati sul web circa
la (www.geoforall.it/k3yrk) la
parte iniziale del presente articolo
nel precedente numero 5
di GEOmedia. In questo articolo
continuiamo a mostrare le
esperienze diffuse dalle aziende
partner di Leica.
La prima presentazione di
cui parleremo vuole chiarire
l’aspetto legato alla scarsa
diffusione dell’uso di Laser
Scanner 3D per la Topografia.
Fig. 2 - Modello 3D testurizzato delle Catacombe di
San Paolo a Malta.
24 GEOmedia n°6-2015
Nell’intervento, “Sistemi ed
accessori per il rilievo laser scanner
3D” di Massimo Secchia,
si è parlato di come e perché
questi strumenti siano poco
utilizzati: le principali necessità
di utilizzare una serie di target
comuni per il collegamento tra
le diverse stazioni; l’utilizzo di
treppiedi topografici con altezza
da terra limitata e conseguente
diminuzione della portata di
misura; la necessità di integrare
le misure con strumenti tradizionali
per geo-referenziare il
rilievo. La soluzione adottata
per l’eliminazione delle problematiche
è quella di combinare
un Laser Scanner 3D e due ricevitori
GPS, installati su di un
veicolo, in modo da generare
un unico sistema di riferimento
per tutte le scansioni eseguite.
Il sistema è denominato
“SCAN&GO” ed è stato installato
su un veicolo in modalità
“STOP&GO“ e studiato per
ottenere una definizione tridimensionale
centimetrica di
singole scansioni in un unico
sistema di riferimento.
I vantaggi, più che evidenti,
sono maggiore altezza da terra
(maggiore portata di misura),
scansioni svincolate da punti di
riferimento comuni, mobilità facile
e veloce (un solo operatore).
Laser scanner 3D
A sostegno dell’uso del laser
scanner 3D vi suggeriamo l’approfondimento
dell’intervento
dell’ingegnere Leo Chiechi di
Digitarca: “ Strutture ipogee
rilevate con laser scanner 3D
– Le catacombe di San Paolo a
Malta e Il Cisternone Romano
di Formia”. Nell’intervento
vengono mostrati due lavori differenti
ma con scopi divulgativi
coincidenti.
Le Catacombe di San Paolo a
Malta sono ricche di tunnel
sotterranei e le loro stanze venivano
utilizzate per i rituali di
sepoltura dei primi cristiani. Le
catacombe risalgono al terzo
secolo d.C. e ospitano un gran
numero di cripte per tutti i
2200 m² della loro estensione.
Il Cisternone Romano datato
al I sec. a.C., è un’imponente
REPORTS
Fig. 3 - Immagini in falsi colori di una sezione
interna del Cisternone di Formia.
struttura ipogea scandita in senso
longitudinale da file di pilastri
che suddividono l’ambiente
in 4 navate coperte da volte a
pseudo-crociera. Ubicato sulla
sommità dell’arce, corrispondente
all’attuale borgo medievale
di Castellone, era alimentato
dalle sorgenti della zona collinare
di S. Maria la Noce per
garantire il rifornimento idrico
dell’antica città di Formia.
Nel caso delle Catacombe gli
obiettivi principali del rilievo
prevedevano lo studio dettagliato,
la documentazione e la rinnovata
comprensione degli spazi,
l’analisi dettagliata delle superfici
delle camere sotterranee
scansionate, senza la necessità di
effettuare un’ispezione in loco
a causa dei limiti di tempo e di
illuminazione nelle catacombe
e la creazione di uno strumento
di accessibilità/presentazione
accurata e olistica.
La nuvola di punti globale è
stata rototraslata nel Sistema di
Riferimento Maltese utilizzando
i punti comuni tra il modello
scansionato e il rilievo topografico
della zona esterna, al fine
di ottenere una nuvola di punti
completa come riferimento a
livello globale. Il modello 3D
è stato creato con le nuvole di
punti ed è stato texturizzato con
le foto.
I nuovi servizi di Leica
In fase di chiusura dell’evento,
Simone Oppici, ha mostrato
una serie di strumenti piuttosto
utili e funzionali per i professionisti
del settore. Questi gadget,
tuttora in via di sviluppo, saranno
presto reperibili sul mercato:
il nuovo zaino porta laser
scanner, il Leica Pegasus Mobile
Platform o il Leica Pegasus Back
Pack. Inoltre per tutti i clienti
Leica è adesso disponibile un
unico numero per il supporto
tecnico. Il numero a supporto
tecnico è denominato “Help
Desk” reperibile sul sito ufficiale
della Leica. Si tratta di uno dei
tanti servizi che compongono
l’offerta di Leica Geosystems.
Fig. 4 - Il Leica Pegasus Back Pack.
PAROLE CHIAVE
leica geosystem; rilievo; laser scanner;
nuvole di punti
ABSTRACT
The article is the second part of the report "Innovation
and Advanced Technologies at the
2nd Conference User Laser Scanner Leica Geosystems"
published starting from issue 5 of GE-
Omedia 2015. We summarize, in this article,
the most relevant technologies disclosed during
the conference.
AUTORE
Redazione GEOmedia
L’articolo è la continuazione
di “Innovazione e
Tecnologie Avanzate alla
2° Conferenza Utenti Laser
Scanner Leica Geosystems”
pubblicato sul numero 5 di
GEOmedia 2015.
GEOmedia n°6-2015 25
Mongolian marvel
La sorprendente immagine satellitare in falsi colori
che pubblichiamo questa settimana è stata acquisita
da Sentinel-2A il 15 Agosto scorso e mostra il sud della Mongolia,
nazione che confina con la Cina a sud e con la Russia a nord. Conosciuta
per il suo popolo nomade e per il suo territorio caratterizzato da grandi ed
aspre distese, la Mongolia sorge nella profonda Asia orientale, lontana da ogni oceano.
In questa regione – dove sorge il Deserto del Gobi - vivono mandrie di cavalli ed il
Cammello Bactrian dalla doppia gobba. Nel suo territorio predominano pianure di rocce e
sabbia, con una altitudine media di 1500 m sul livello del mare. Il Deserto del Gobi si estende
in parte in Cina ed in parte nel sud della Mongolia. Si tratta di un deserto caratterizzato da una
bassa piovosità ostacolata dai rilievi montuosi prospicenti (NdT: ‘rain shadow desert’), la cui origine
si deve al blocco da parte della catena montuosa himalayana delle piogge provenienti dall’Oceano
Indiano. Il Deserto del Gobi è il più grande deserto dell’Asia ed il quinto al mondo per estensione, per
la massima parte costituita da rocce e non da sabbia. Il clima del Deserto del Gobi è caratterizzato da
lunghe e fredde stagioni invernali e stagioni estive con temperature che transitano dal fresco al caldo. Si
possono sperimentare rapide escursioni termiche fino a 35 °C, non solo in intervalli stagionali, ma anche
nell’arco delle 24 ore. Nella parte bassa dell’immagine è visibile parte del sistema montuoso di Baga Bogd,
la cui cima più alta raggiunge i 3600 m. Durante la stagione calda si rileva la presenza di bassa vegetazione.
Le tonalità rosse che vediamo nell’immagine sono dovute a questa vegetazione ed anche a riflessioni dovute
alla presenza di alberi. Le varie tonalità di rosso indicano differenti tipologie di vegetazione, ma anche
differente densità e differenti condizioni delle piante. La chiarezza delle immagini ottenute con il sensore
multispettrale ad alta risoluzione di Sentinel-2A consente di rivelare spettacolari effetti dovuti all’erosione,
dove il suolo eroso - con l’aiuto della pioggia- viene trasportato dai crinali montuosi verso i territori
più a valle. Nella parte in alto a destra dell’immagine si può individuare molto distintamente un corpo
d’acqua: il lago Taatsiin Tsagaan, uno dei quattro laghi salini che formano la cosiddetta Valle
dei Laghi. La Mongolia ha sottoscritto la Convenzione di Ramsar in data 8 Aprile 1998, trattato
che identifica le Regioni Umide di Importanza Internazionale. La profondità del lago e la
sua alta concentrazione di sale sono responsabili del vivido color turchese che si osserva
nell’immagine. Sentinel-2A si trova in orbita dal 23 Giugno 2015. E’ un satellite in
orbita polare per misurazioni ad alta risoluzione finalizzate al monitoraggio del
territorio, in grado di fornire immagini delle coperture di suolo, acqua e
vegetazione, dei corsi d’acqua interni e delle aree costiere.
Credits: ESA. Traduzione: Gianluca Pititto
REPORTS
Strumenti e applicazioni
con laser portatili
I casi di FARO e GeoSLAM
di Oreste Adinolfi, Cristina Bonfanti,
Laura Mattioli e Nadia Guardini
Portabilità, flessibilità, velocità sono
alcune tra le caratteristiche tecniche
che contraddistinguono gli strumenti
di misura a scansione e che possono
consentire all’operatore di rispondere
alle richieste di acquisizione e
rielaborazione dei dati in modo efficace
ed economico. Nell’intervento vengono
presentati i casi degli strumenti FARO e
della giovane GeoSLAM.
Fig. 1 - Visualizzazione di alcune porzioni della nuvola di punti acquisita negli interni della Casa Cava
a Matera e alcune estrazioni del dato. Le acquisizioni sono state eseguite a supporto delle attività della
6° edizione della International Summer School 2015 – COIFA, coordinata dal prof. Pietro Grimaldi.
28 GEOmedia n°6-2015
Eseguire misure laser scanning
su una vasta varietà
di oggetti di dimensioni
e gradi di dettaglio diversi, assicurando
il grado di precisione, la
convenienza, la semplicità d’uso,
la maneggevolezza, la flessibilità,
la trasportabilità, il raggiungimento
degli obiettivi richiesti alla
fase di misura e rappresentazione,
sono tra gli assunti principali per
chi si occupa di acquisizione, processamento
e produzione di dati
metrici, geometrici, di imaging
a carattere tridimensionale e alle
diverse scale. FARO e GeoSlam
ci aiutano a rispondere in modo
efficace e rapido a queste problematiche.
Nel corso degli ultimi anni si è verificata
un’evoluzione nell’utilizzo
delle strumentazioni
a scansione laser, dal
semplice controllo
Fig. 2 - Il
laser tracker
Vantage e
l’SMR.
della qualità e analisi dello stato
di fatto a utile strumento per il
controllo di processi di produzione/realizzazione.
Si pensi agli
interventi di reverse engineering e
di collaudo in ambito industriale
piuttosto che a quelli di progetto e
costruzione in ambito edilizio con
modifiche in tempo reale, possibili
grazie all’integrazione di nuvole
di punti dense e sistemi BIM.
Contemporaneamente i settori di
utilizzo dei singoli strumenti (laser
scanner statici, mobile, trackers,
bracci di misura dotati di laser
non a contatto,..) si stanno sempre
più contendendo le tecniche
e le metodologie, ragione per cui
strutture mobili non cartesiane,
applicate per la maggiore in settori
industriali, stanno ad esempio
avendo nuove applicazioni nel
campo della 3Ddoc e dei Beni
Culturali a grandissima scala, e
REPORTS
tecnologie SLAM vengono applicate
in ambiti forestale, manutenzione,
forense,…
L’opportunità, da parte degli
autori del presente intervento, di
poter utilizzare tecnologia portatile
FARO come macchine di
misura a coordinate (CMM) e
laser scanner 3D (TLS) statici e
mobili (FARO e GEOSLAM) ha
permesso di mettere in atto e sperimentare
differenze tra sensori,
potenzialità e limiti, automatismi
e range di intervento in ambiti
differenti, avvalendosi inoltre
per le fasi di processamento di
SW opportunamente dedicati
a trattare il genere differente di
dato (SCENE, GEOMAGIC
Control-Wrap-Studio-DesignX,
RECONSTRUCTOR,
CLOUDCOMPARE,
POINTSENSE, MESHLAB,
MEASURE10, AUTOCAD,
REVIT). Il presente
intervento si delinea quindi come
semplice presentazione di casi applicativi
legati ai diversi strumenti
e alle loro caratteristiche tecniche.
La portabilità di tali strumenti di
misura è tale da rendere estremamente
flessibile e gestibile la fase
di acquisizione, motivo di semplificazione
e velocizzazione del
processo.
Il caso di FARO
Azienda di riferimento per produzione,
sviluppo e commercializzazione
di AACMM (Articulated
Arm Coordinate Measuring
Machine) e TLS, la Faro ha fatto
della portabilità uno dei criteri
tecnici fondamentali dei suoi
strumenti, rendendo flessibile l’acquisizione
di dati metrici puntuali
e densi, a contatto e non a contatto,
portando la snellezza anche
nelle fasi di post-processing tramite
l’utilizzo di SW proprietari come
SCENE.
Il Focus 3D 130/330 , il laser scanner
terrestre più facilmente trasportabile
con un peso di 5,2kg, una
portata da 0,60m a 130/330m,
acquisizione angolare di 360°-
300°, camera digitale integrata,
utilizzabile sia in situazioni
statiche sia mobile, è stato recentemente
affiancato da uno strumento
integralmente manuale, il
Freestyle3D X. L’utilizzo a sistema
della strumentazione permette
di completare e integrare porzioni
mancanti nelle scansioni acquisite
staticamente, andando a riempire
vuoti di informazione piuttosto
che elevare il grado di risoluzione
in porzioni locali della superficie
da acquisire. In alternativa, i due
strumenti possono lavorare in piena
autonomia: per tale ragione il
laser manuale può essere utilizzato
per determinare con precisione
millimetrica superfici alle grandi
scale (ambienti singoli, oggetti di
interior design, statue, particolari
costruttivi,…).
Le esperienze condotte in ambienti
industriali, architettonici, archeologici,
ambientali con raggio
ridotto, navali, non possono che
sostenere i criteri di produzione
sopra descritti, considerando che
non solo la parte HW porta in
sé tali caratteristiche ma anche la
parte SW proprietaria o di terze
parti. Il SW proprietario della
Faro (SCENE 5.5) processa e
allinea le singole scansioni tramite
algoritmi di notevole snellezza:
cloud to cloud, su target oppure
dall’alto. L’allineamento delle
scansioni per gruppi, gestibili
all’interno di un singolo progetto,
è un processo molto flessibile,
che consente di registrare
con algoritmi diversi
i gruppi stessi
mantenendo
fisso, quando
presente, il
sistema di
riferimento
topografico.
Fig. 3 - Acquisizioni laser ad altissima
precisione presso il Lapis
Niger, realizzate a supporto della
documentazione digitale per la
valorizzazione dell’area archeologica
e sotto la direzione della Soprintendenza
Speciale per il Colosseo, il
Museo Nazionale Romano e l’Area
Archeologica di Roma, su progetto
dell’archeologa Patrizia Fortini,
dell’architetto Maddalena Scoccianti
e della società VisivaLab S.L.
GEOmedia n°6-2015 29
REPORTS
Anche la definizione fotografica
delle ortofoto estraibili dal modello
3D ha raggiunto una buona
definizione, mentre risulta ancora
migliorabile, rispetto ad altri software
(SW), la costruzione della
mesh. Le estrazioni di ortofoto,
profili di sezione verticali o orizzontali,
singoli o multipli, sono
effettuabili direttamente dalla
nuvola di punti e si avvalgono
dell’utilizzo di bounding-boxes
che risultano impostabili secondo
piani concordi agli obiettivi della
rappresentazione finale.
L’esempio riportato (Fig. 1) riguarda
un’applicazione del Focus
330 effettuata all’interno di Casa
Cava a Matera. Le acquisizioni
laser documentano e “congelano”
lo stato di questa complessa e interessante
struttura scavata in profondità
e ora adattata a struttura
per eventi culturali. La conformazione
e lo sviluppo degli ambienti
disposti a quote differenti e sulla
base di un percorso che si insinua
nella roccia tufacea sono diventati
il simbolo della parabola storica e
della rinascita culturale di Matera;
un luogo nato come cava di tufo,
poi abbandonato e usato come
discarica. Il progetto ha voluto
lasciare le tracce dell’antica fase
di estrazione e la conformazione
della casa e della cava, tra loro
interconnesse, richiede interventi
di rilievo metrico dedicati in ogni
ambiente e un forte controllo delle
quote nelle fasi di misura e di
processamento dei dati.
Se gli strumenti precedenti hanno
la peculiarità di consentire la misurazione
tramite scansioni per la
media e grande scala con precisioni
millimetriche e determinazioni
di superfici con dati densi, con il
Laser Tracker Vantage si effettuano
misurazioni puntuali ad altissima
precisione di oggetti di grandi
dimensioni, specialmente in
ambito industriale (allineamento,
istallazione macchine, ispezione di
pezzi e componenti, costruzione
e setup di utensili, integrazione
di produzione e assemblaggio e
reverse engineering) o comunque
per la realizzazione, la verifica e il
monitoraggio di elementi edilizi
da determinare con massime precisioni.
Le sue dimensioni sono
compatte, resiste all’acqua e alla
polvere (classe IP52), consente di
effettuare determinazioni metriche
da un’unica posizione con un
range di 160m e accuratezza di
0.015mm (Fig. 2).
L’impiego di metodologie scientifiche
nel campo della salvaguardia
del patrimonio culturale è ormai
prassi consolidata e sempre più
si assiste a interventi di documentazione
e valorizzazione a
carattere interdisciplinare dove
le conoscenze derivate da diversi
settori della scienza, le relative
metodologie d’indagine e le
tecnologie più innovative si incontrano,
affrontando aspetti
del tutto particolari, dovuti alla
specificità degli oggetti sottoposti
ad esame. Tra i requisiti stringenti
sono da elencare la garanzia della
qualità dei risultati, la possibilità
di un facile accesso all’oggetto di
indagine e livelli di non invasività
della tecnica in uso. In una
delle esperienze condotte ci si è
avvalsi di questi principi declinando
l’utilizzo di una macchina
di misura a coordinate, in uso in
ambiti industriali, portandola ad
acquisire in ambiente archeologico.
Con Edge Scan ARM, braccio
di misura mobile ad altissima precisione
(0,051mm) integrato con
testa laser V6-HD, e a supporto
della Soprintendenza Speciale per
il Colosseo, il Museo Nazionale
Romano e l’Area Archeologica
di Roma, è stato infatti acquisito
il cippo piramidale facente parte
dell’arcaico complesso sacro collocato
al di sotto del Lapis Niger nel
Foro Romano, con inciso il testo
di una legge sacra, determinandone
la volumetria, l’intera superficie
e l’iscrizione. L’acquisizione
metrica del cippo è stata inserita
in un vasto progetto finalizzato
alla restituzione del complesso del
Lapis Niger al pubblico e ha presentato
l’opportunità per testare
le capacità della strumentazione
stessa e del valore scientifico dei
dati acquisiti, come ad esempio
alcuni dettagli invisibili a occhio
nudo. L’iscrizione infatti si trova
al di sotto del Lapis Niger, in una
posizione visibile ma di difficile
accesso, tale da impedirne lo
studio nel dettaglio. Il braccio di
misura CAM2-FARO, strumento
d’avanguardia nel campo dell’acquisizione
tramite laser scanner,
portatile e facile da utilizzare, consente
infatti di effettuare misurazioni
3D estremamente precise su
volumi di grandi e piccole dimensioni,
già nel corso delle fasi di
produzione. Le ridotte dimensioni
dello strumento, un peso complessivo
percepibile di circa 500gr
e la presenza di sensori intelligenti
integrati permettono di effettuare
misurazioni precise in contesti
ristretti, e con caratteristiche termiche
variabili. La definizione
del braccio è di 36μm, precisione
invisibile all’occhio umano, che
permette dunque di individuare
tracce archeologiche importanti
30 GEOmedia n°6-2015
Fig. 4 - Il laser
scanner manuale
e portatile ZEB1
e alcune possibili
applicazioni.
REPORTS
(ad esempio direzione e profondità
di segni di scalpellatura oramai
erosa) non rilevabili con una normale
strumentazione.
Oltre all’uso per scopi di ricerca,
le acquisizioni con laser scanner
hanno permesso di sviluppare agli
operatori del cantiere un modello
3D ad alta definizione.
Il caso di GeoSLAM
GeoSLAM è una giovane joint
venture tra CSIRO (Agenzia
Nazionale della Scienza dell’Australia
e l’inventore del WiFi) e
3D Laser Mapping (leader nel
Regno Unito per la fornitura
di soluzioni LiDAR per l’industria
mineraria e inventore dello
‘Street Mapper’). Obiettivo di
GeoSLAM è sviluppare soluzioni
innovative per il mondo del survey,
fondendo con esso gli aspetti
del mondo della robotica. Infatti
la tecnologia SLAM (Simultaneous
Localization and Mapping) è
incentrata sulla determinazione
metrica di uno spazio non noto
tramite l’utilizzo di un mobile
robot, associato a un sensore laser
scanner, che costruisce il contesto
man mano che lo percorre. Il
principio del processo è di utilizzare
il contesto/ambiente per aggiornare
in continuo la posizione
del robot attraverso l’utilizzo di
un odometro e le sue interconnessioni
con le acquisizioni laser:
durante la fase di acquisizione
vengono infatti estratte features
dallo spazio misurato riosservate
più volte quando il robot si muove
al suo interno. Il responsabile
del continuo aggiornamento
nella posizione degli oggetti, e
quindi del loro riconoscimento
dimensionale e di posizione nello
spazio misurato, è l’utilizzo ripetuto
dell’EKF (Extended Kalman
Filter). Lo strumento distribuito
da GeoSLAM, ZEB1 (fig. 4), può
essere veramente qualificato come
il primo laser veramente mobile,
portatile e leggero, adatto a un
grosso numero di applicazioni
(mining, forense, architettonico e
con rapida determinazione ai diversi
piani, forestale, stoccaggio,
mobile, visualizzazioni rapide,…).
Con lo ZEB1 in mano, l’utente
può semplicemente camminare
nel contesto che vuole rilevare
registrando più di 40,000 punti/s
senza il bisogno di dati di posizionamento
esterno come i GNSS.
ZEB1 funziona al meglio in ambienti
complessi/ricchi di forme e
generalmente non richiede l’utilizzo
di target/punti di riferimento.
Sono la traiettoria che l’operatore
segue e i movimenti manuali che
questo compie con lo strumento
che consentono in modo efficace
e veloce l’acquisizione, riducendo
in modo impressionante la fase di
misura sul campo. Una volta che
i dati sono stati raccolti, devono
essere caricati nel GeoSLAM
Cloud, dove il SW SLAM trasforma
le misure in una nuvola di
punti completamente registrata.
Successivamente, i dati possono
essere scaricati (da una base payas-you-go)
e utilizzati all’interno di
tutti i principali SW CAD, tra cui
Revit.
Conclusioni
Il continuo e attuale fermento nel
mondo della misura, variamente
indirizzata in ambiti e settori di
produzione differenti e tale per
cui i sensori e i mezzi che li trasportano
sono gli elementi che
determinano gli elementi che
determinano la scelta d’uso di uno
strumento piuttosto che di un
altro in funzione degli obiettivi
delle acquisizioni, porta a fare
brevi considerazioni. Al momento,
e per chi scrive, la tecnologia
laser risulta essere ancora la più
completa, rapida, efficace e flessibile
per l’acquisizione di dati 3D
e per la realizzazione integrata di
prodotti grafici e modelli tra i più
vicini al vero alle diverse scale di
intervento. Nonostante questo,
occorre considerare che risulta
sempre più evidente la necessità
di integrare sensori e strumentazioni
differenti, motivo per cui il
processo di rilievo è garantito solo
tramite un approccio a sistema
e secondo soluzioni HW e SW
direttamente indirizzate alla risoluzione
di problemi specifici.
BIBLIOGRAFIA
Bosse M., Zlot R., Flick P., 2012, Zebedee: Design of a Spring-Mounted 3-D Range Sensor with Application to Mobile
Mapping, IEEE Transactions on Robotics, vol.28(5), pp.1104-1119
Chiabrando F., Spanò A., 2013, Points clouds generation using TLS and dense-matching techniques. A test on approachable
accuracies of different tools, in: XXIV International CIPA Symposium, Strasbourg, 2–6 September 2013. pp. 67-72
Thomson C., Apostolopoulos G., Backes D., Boehm J., 2013, Mobile Laser Scanning fort indoor modelling, in: ISPRS
Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume II-5/W2
Sacerdote F., Tucci G. 2007, Sistemi a scansione per l’architettura e il territorio, Alinea Editrice, Impruneta (Fi)
Bornaz L., 2006, Principi di funzionamento e tecniche di acquisizione, in: F. Crosilla, S. Dequal (eds.), Laser scanning
terrestre, Atti del corso “La tecnica del laser scanning terrestre” (Udine 2004), Udine, CISM, 1-18
SITOGRAFIA
https://vimeo.com/132660449
http://spettacoliecultura.ilmessaggero.it/roma/archeo_robot_mito_romolo_foro_romano/1445875.shtml
PAROLE CHIAVE
Laser scanner; AACMM; SLAM
ABSTRACT
Portability, flexibility and speed are some of the technical features that distinguish the measuring instruments to scan
and that they may allow to the operator to respond to requests for acquisition and processing of data effectively and
economically. In this case study are presented cases of the instruments FARO and of the young GeoSLAM.
AUTORE
Oreste Adinolfi, Cristina Bonfanti, Laura Mattioli, Nadia Guardini
ME.S.A. s.r.l.
Strada Antica di None, 2 10092 Beinasco (To), info@mesasrl.it - www.mesasrl.it
GEOmedia n°6-2015 31
REPORTS
Un report dal Workshop IGAW2016 sul GNSS
che fa riflettere sul futuro della geomatica
di Renzo Carlucci
Sogei, società del Ministero
delle Finanze che conta un gran
numero di ingegneri con laboratori
di ricerca anche su Catasto e
GNSS, nei giorni 21 e 22 gennaio
2016 ha realizzato un workshop
principalmente mirato alla
discussione dell’affidabilità dei
sistemi di posizionamento basati
su più costellazioni di satelliti,
portando alla ribalta alcuni dei più
importanti esperti del settore che
hanno dato vita ad un evento di alto
livello internazionale.
Un’occasione difficilmente
ripetibile in altri
ambienti in Italia e che
porta alla Sogei il merito di una
visione strategica di alto livello
scientifico, mirata comunque ad
applicazioni molto pratiche, che
poco hanno a che vedere con le
fantasie accademiche.
Il motivo portante del workshop
sono state le applicazioni
dei cosiddetti ricevitori SDR
(Software Defined Receiver), in
cui al posto di un circuito commerciale
integrato troviamo un
software Open Source atto a
produrre il calcolo della posizione
dell’antenna del ricevitore ad
un determinato istante.
Le sessioni tecniche sono state
aperte da un’introduzione sullo
stato attuale dell’integrità dei
sistemi di Augmentation (SBAS)
da parte di Per Enge della
Standford University, mentre
Gérard Lachapelle della Calgary
University (il padre della parola
“geomatica”) ha illustrato un
caso di uso di un SDR per la registrazione
di segnali GNSS ad
uso Forense, nello scenario della
lotta allo spoofing and jamming
che può oggi essere usato anche
a scopi terroristici.
Kai Borre, fondatore del Danish
GPS Center e professore
di vecchia data in geodesia, ha
illustrato la situazione attuale
dei ricevitori software SDR, il
cui stato di avanzamento è tale
da poter essere messo a disposizione
per il download come
32 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
Tutte le presentazioni e la tavola rotonda finale sono
state trasmesse in streaming e sono state rese disponibili
sul canale Youtube (https://www.youtube.com/
channel/UCrdkQ7F981U97IMZGyb5FIw/videos)
La lista degli interventi:
Fig. 1 – Un tipico scenario di spoofing per confondere il sistema di navigazione (G. Lachapelle).
sistema completo, funzionale e
affidabile, anche dal sito dell’Università
di Samara in Russia,
per pochi euro.
Sempre nel tema degli SDR,
Roberto Capua di Sogei ha
illustrato una soluzione a basso
costo di ricevitore GNSS
per applicazioni istituzionali
facendo notare come, fig. 3, al
crescere delle infrastrutture di
Augmentation a livello globale
vada calando il costo ricevitori a
singola frequenza che sono basati
sul calcolo via software.
Le sperimentazioni illustrate
hanno avuto come uno dei target
specifici le opportunità sui
trasporti ed in particolare il controllo
dei treni ad alta velocità.
Su questo tema si è intrattenuto
Calini della GSA, intervenuto
per portare il messaggio della
agenzia europea del GNSS che
sta promuovendo applicazioni
e servizi Egnos e Galileo con
opportune attività di specifici
finanziamenti. Un cenno particolare
meritano gli interventi di
Mario Rasetti sul trattamento
topologico di grandi quantità
di dati e quello di Marco Lisi
dell’ESA, intervenuto a farci
notare come alcuni aspetti di
Galileo stiano andando al di là
degli obiettivi prefissati, tra questi
la misura del tempo che raggiunge
con gli orologi atomici
di tale sistema una precisione di
un secondo ogni 100.000 anni,
dimensione ormai diventata importante
in tutti gli aspetti della
nostra vita. Basti pensare anche
alle transazioni bancarie e di
borsa in cui l’istante di attuazione
ha una enorme importanza.
Prima giornata
* SBAS Integrity: current status and future perspectives
- P. Enge (University of Stanford)
* The Case for Recording IF Data for GNSS Signal
Forensic Analysis Using a SDR - G. Lachapelle
(formerly CRC/iCORE Chair in Wireless Location,
University of Calgary)
* SDR Technology Updates - Kai Borre (Samara State
Aerospace University)
* Huge data Sets: the topological approach - M. Rasetti
(Politecnico di Torino)
* Progresses about Indoor Positioning Techniques Innovations
- A. Neri (Università di Roma Tre) Sperimentazioni
sulla possibilità di posizionamento indoor
e relative problematiche quali ad es. il multipath
* Desdorides GSA Agency, in teleconferenza skype
* A totally SDR-based Low Cost Augmentation
System for Institutional Applications - R. Capua
(Sogei)
Seconda giornata
* European GNSS Adoption Opportunities in Transport
with Focus on Rail - G. Calini (GSA)
* GNSS and Timing: the need for a global PNT infrastructure
- M. Lisi (ESA)
* High integrity navigation for rail and the need for
international collaboration - P. Enge (University of
Stanford)
* Christian Wullems, Esa - Sol Application of GNSS
in Railway
* The role of satellite applications for the ERTMS evolution
- Angelo Chiappini (ERA) * Satellite based
train control systems for local and regional lines - F.
Senesi (RFI)
* Roadmap for technology development and validation
- Francesco Rispoli (Ansaldo STS), A. Neri
(Radiolabs)
* Authorisation of placing in service in the context of
new technologies - M. Vivaldi (ANSF)
* The vision from European Rail Industry - P. Gurnik
(UNIFE)
* The role and contribution of Italian Space Agency -
M. Caporale (ASI)
* GNSS application method within ETCS: basis for ef
cient multi-constellation solutions - A. Filip (University
of Pardubice)
Fig. 2 – Schema di ricevitore SDR (K. Borre).
Fig. 3 – L’avanzamento della ricerca sugli SDR porta all’abbassamento
dei costi (R. Capua).
GEOmedia n°6-2015 33
REPORTS
Mario Caporale ha portato la
visione e il contributo della
nostra Agenzia Spaziale per il
supporto al sistema Galileo,
mentre Des Dorides capo della
GSA Agency, in teleconferenza
skype, ha riportato che la
GSA è attualmente impegnata
specialmente nei servizi di posizionamento
per i trasporti e
che le European Infrastructure
Networks sono considerate infrastrutture
chiave per il sistema
Galileo.
In questo momento l’integrazione
delle tecnologie GNSS
attraverso progetti che principalmente
vedono come utenti
finali le Ferrovie europee, sta
portando un enorme interesse,
tale da indirizzare buona parte
della programmazione Horizon
2020 a questo settore.
Al termine si è tenuta una tavola
rotonda dal titolo “From
technology to operations by
exploiting satellite assets” in
cui si è parlato dell’operatività
della tecnologia che ci fornisce
oggi l’uso dei satelliti per il posizionamento.
Ma quello che è
emerso da questo confronto è
una chiara idea della geomatica
del futuro il cui trend è ormai
segnato: le telecomunicazioni e
le trasmissioni radio come elementi
fondamentali del rilievo,
del posizionamento e della navigazione
del futuro.
Fig. 4 – La misura del tempo con Galileo (M. Lisi).
Fig. 5 – Il test in corso sulle ferrovie italiane in Sardegna assistito dall’ASI (M. Caporale) per le
European Infrastructure Networks.
PAROLE CHIAVE
GNSS; Galileo; Railway; Transportation
ABSTRACT
Sogei, a company of the Ministry of Finance, which has
about 2000 engineers with a R&D Laboratory on positioning,
mapping and GNSS, on 21 and 22 January 2016 has
realized a workshop mainly aimed at the discussion on the
reliability of multi-constellation positioning systems, with
speaker coming from the top of academy and industry that
have given life to a high-level international event
Fig. 6 - Opportunità
del GNSS
europeo nei
trasporti in
particolare
nelle ferrovie
(G.G. Casini,
European
GNSS
Agency)
AUTORE
Renzo Carlucci
direttore@rivistageomedia.it
GEOmedia
34 GEOmedia n°6-2015
REPORTS
GEOmedia n°6-2015 35
ASSOCIAZIONI
MERCATO
Ritorna il Convegno
Nazionale dell’Associazione
Italiana di
Telerilevamento (AIT)
L’VIII Convegno Nazionale
dell’Associazione Italiana di
Telerilevamento (AIT) si svolgerà
dal 22 al 24 giugno 2016
presso l’Università degli Studi
di Palermo.
L’Associazione ha come scopo
primario lo sviluppo e
la diffusione in Italia del
Telerilevamento, inteso quale
insieme di conoscenze delle
discipline che lo compongono
e delle loro applicazioni, con
particolare riguardo all’analisi
ambientale e territoriale.
L’obiettivo scientifico è di favorire
il confronto e l’approfondimento
su temi specifici
promuovendo una visione
multidisciplinare e integrata
del settore del telerilevamento.
L’evento torna dopo alcuni
anni e si articolerà in sessioni
plenarie, parallele e poster.
Inoltre, l’edizione palermitana
si arricchirà di due importanti
workshop organizzati dall’E-
NEA (decima edizione) e dal
CeTeM (ottava edizione).
Workshop CeTeM
L’VIII Workshop CeTeM/
AIT sul Telerilevamento a
Microonde è prefigurato
come un forum di discussione
dell’attività nazionale nel
settore del telerilevamento a
microonde. Saranno trattati i
seguenti temi:
4 Missioni nazionali ed internazionali
in ambito
ASI, ESA, NASA, JAXA
4 Modellistica elettromagnetica
e simulazioni di
emissione a microonde e
backscattering
4 Tecniche per la stima di
parametri bio-geofisici in
ambito Copernicus
4 Applicazioni nel campo
dell’atmosfera, del mare e
delle terre emerse
4 Tecnologie emergenti
Workshop ENEA
I temi del X Workshop tematico
ENEA/AIT di
Telerilevamento:
“Telerilevamento satellitare
e da UAV per la gestione di
scenari ed emergenze” riguarderanno:
4Emergenze territoriali, ambientali
ed umanitarie
4Scenari di rischio naturale
ed antropico (anche da incidente
rilevante)
4Emergenze risorse e beni
culturali
4Individuazione e monitoraggio
di discariche e aree
degradate
4Contenuti tematici e attendibilità
dei dati UAV/RPAS
Per avere maggiori informazioni
e per inviare una proposta
di comunicazione, si può
visitare il nuovo sito del convegno
alla pagina:
www.convegnoait.com.
La scadenza dell’invio degli
abstract è fissata il 1 marzo
2016.
(Fonte: AIT)
Cartografia, promozione
del territorio e
Smart Cities: questi
i temi del convegno
2016 dell’AIC
Dopo un quasi dimenticato
convegno tenuto a Fabriano
nei primi anni ’90, l’AIC torna
a celebrare il suo consueto
incontro annuale del 2016
nelle Marche, a San Benedetto
del Tronto, in un contesto
totalmente diverso rispetto a
quello precedente, ma ugualmente
stimolante e di grande
interesse per la cartografia.
Una città sul mare, uno dei
tanti nodi di questa immensa
area metropolitana rivierasca
marchigiana, che riserva non
poche sorprese, con un entroterra
ricco di storia e di beni
culturali in cui è interessante
districarsi per scoprire risorse,
bellezze e curiosità che la
cartografia può consentire di
conoscere. La carta, comunque
la si intenda, non certo
è un privilegio riservato a
questa città, ma può trovare,
a San Benedetto del Tronto,
uno scenario di particolare interesse
e assicurare risposte sia
ai turisti o ai visitatori, sia ai
cittadini, agli amministratori,
agli studenti, ai tecnici, agli
operatori territoriali, ecc.
I lavori del convegno avranno
necessariamente come oggetto
la cartografia e presenteranno
comunque, pur se riferiti ad
altri contesti, un particolare
interesse per la città ospite,
perché tracceranno percorsi,
forniranno idee, educheranno
all’apprendimento, guideranno
alla conoscenza di
pratiche territoriali complesse,
forniranno nuovi spunti per
disegnare città più intelligenti
e sostenibili, per valorizzare
e riscoprire i centri storici e i
beni culturali.
Nello scenario marchigiano,
le tematiche proponibili ai
partecipanti all’interno dei
percorsi suaccennati sono diverse:
gli assi portanti vanno
dai centri storici ai beni culturali
in genere, dai percorsi
turistici enogastronomici a
quelli legati direttamente al
soggiorno e alla balneazione,
dalla riorganizzazione e strutturazione
delle città e del territorio
al miglioramento della
qualità ambientale nelle aree
urbane, dalla connessione tra
mare e attività trasportistiche
e pescherecce all’integrazione
delle funzionalità delle infrastrutture
in ambito smart, non
trascurando il rapporto tra attività
produttive e luoghi ad
elevata sensibilità ambientale
e culturale.
Una molteplicità di argomenti
che, nel caso del convegno
di San Benedetto del Tronto,
possono avere come sfondo la
carta (la sua costruzione finalizzata,
il suo utilizzo o la sua
funzione) quale strumento di
analisi per riscoprire gli antichi
paesaggi e i vecchi assetti
del territorio o per disegnare
gli scenari del futuro prendendo
atto di quelli del passato.
Un ruolo prevale su tutti:
quello di promuovere il territorio
e le sue risorse agli occhi
di coloro che si affidano al
suo messaggio, sapientemente
espresso da abili giochi grafici
grazie ai quali è possibile dirimere
la complessa organizzazione
delle trame territoriali
posta alla base del carico informativo
che solo la carta è
capace di veicolare.
I partecipanti al convegno
dovranno compilare il format
scaricabile dal sito:
www.aic-cartografia.it
e rispedirlo alla segreteria:
(segreteria@aic-cartografia.it)
entro e non oltre il 31 marzo
2016.
Successivamente verranno rese
note le modalità di iscrizione e
di partecipazione al convegno.
Le notizie e gli aggiornamenti
verranno comunque pubblicati
sul sito ufficiale dell’Associazione.
(Fonte: AIC)
36 GEOmedia n°6-2015
MERCATO
GEOmedia n°6-2015 37
MERCATO
Sokkia annuncia l’uscita delle nuove stazioni
totali CX
Sokkia lancia due nuove versioni della sua serie di stazioni
totali CX, disponibili per il mercato americano
ed europeo, entrambe con modalità di funzionamento
reflectorless potenziata. La nuova CX-50 è stata progettata
per fornire un’opzione entry-level con EDM veloce
e potente. La CX-100LN è stata realizzata per offrire un
EDM reflectorless a lunga portata.
“Da tempo i topografi apprezzano la serie di stazioni totali CX, facili da
usare, di elevata precisione, robuste e affidabili,” afferma Ray Kerwin,
direttore dei prodotti global surveying. “La CX-50 soddisfa tutte le
aspettative a cui Sokkia da tempo ci ha abituato, unitamente a un EDM
reflectorless fino a 350 m, e 4.000 m con l’utilizzo di un prisma.
“Inoltre, la CX-100LN offre un EDM a impulsi senza prisma da 2.000
m che può misurare ben al di là degli strumenti senza prisma di questa
categoria,” ha dichiarato Kerwin. “L’algoritmo Sokkia riduce il rumore
associato alle misurazioni senza prisma, offrendo un risultato accurato su
gran parte delle superfici sulle distanze più lunghe. Ciò vale per le superfici
più scure e bagnate dove gli altri strumenti senza prisma falliscono.”
La CX-50 viene offerta con precisione angolare di 2” e 5”, durata della
batteria fino a 15 ore, compensatore biassiale, design impermeabile, e
puntatore laser.
La CX-100LN viene anch’essa offerta con 2” e 5” di precisione angolare,
durata della batteria di 36 ore, compensatore biassiale, puntatore laser e
connettività Bluetooth.
“La CX-100LN è perfetta per gli utenti che solitamente necessitano di
misurazioni a lunga portata, come quelle che si fanno nel settore dei servizi
di pubblica utilità e nell’industria mineraria,” ha dichiarato Kerwin.
Per maggiori informazioni, visitare il sito sokkia-italia.it
(Fonte: Sokkia Italia)
Esri rilascia ArcGIS Earth 1.0,
download gratuito
Annunciato la scorsa estate durante la Esri
International User Conference di San Diego, è ora
finalmente disponibile per il download gratuito
ArcGIS Earth 1.0, un’applicazione desktop con una interfaccia molto
intuitiva che permette di esplorare ogni parte del mondo e di lavorare
con dati 2D e 3D.
I data source che si possono esplorare con ArcGIS Earth posso essere file
locali oppure online (KML / KMZ o shapefile) o ArcGIS web services
(Map Service, Scene Service, Feature Service, Image Service).
Gli utenti possono accedere ai dati e, tramite popup, utilizzare una serie
di funzionalità aggiuntive, come realizzare e stampare immagini. ArcGIS
Earth è un’applicazione pienamente integrata con la Piattaforma Esri:
i dati e le mappe contenuti all’interno di ArcGIS for Server e ArcGIS
Online possono essere visualizzati, condivisi e pubblicati.
Questa versione è la prima e si inserisce nella produzione completamente
supportata dei nuovi prodotti 3D della piattaforma Esri ArcGIS.
Earth avrà un ciclo di aggiornamento regolare e Esri accoglie con favore i
feedback per migliore il prodotto.
Ogni utente può navigare gratuitamente sulle basemap ed immagini della
Terra di Esri potendo aggiungere i propri contenuti da file o anche collegare
alcuni servizi, come i servizi KML. Gli utenti con accesso Named
User possono visualizzare dati organizzativi privati e contenuti premium.
Scopri di più su ArcGIS Earth http://www.esri.com/software/arcgis-earth.
Maggiori informazioni e link, con video didattici, saranno pubblicati
su https://blogs.esri.com/esri nel corso delle prossime settimane. ArcGIS
Earth 1.0 è ora disponibile per il download gratuito su http://j.mp/
Earth1_0 (attualmente disponibile per Windows 7 o superiori).
(Fonte: Esri)
Posizionamento di
precisione con sistema
IMU per UAV, nuovo
accordo 3D TARGET-
OXTS
3D TARGET ha annunciato
un nuovo accordo di distribuzione
con l’azienda inglese
OXTS produttrice di sistemi IMU – INS di posizionamento.
L’accordo prevede la distribuzione sul territorio italiano specificatamente,
ma non solo, nei settori Surveying e OEM.
Tale accordo permette a 3D TARGET di accrescere il proprio
portafoglio di soluzioni nel settore della fornitura degli strumenti
di posizionamento e misura con specifico riferimento al mercato
dei droni e dell’integrazione di sistemi per il mobile mapping (aereo,
navale e terrestre)..
Tra i prodotti oggetto dell’accordo segnaliamo la serie OXTS
xNAV, estremamente interessante per le applicazioni legate al
mondo dei droni (UAV), che è stata presentata in anteprima in
Italia durante il Secondo Convegno Internazionale di Archeologia
Aerea (http://www.archeologia-aerea.it/ ) dal 3 al 5 Febbraio 2016
a Roma.
Con un peso inferiore a 380 g, e leggermente più grande del
mouse di un computer, xNAV è in grado di colmare finalmente
la lacuna tra i sistemi inerziali leggeri ma non abbastanza precisi,
e i sistemi inerziali precisi ma non abbastanza leggeri. Negli UAV
(veicoli aerei senza pilota), xNAV fornisce una precisione di circa
1 m ad un’altezza di 1000 m, senza però influire sulla tolleranza
di peso del velivolo.
Alcune caratteristiche principali:
4INS assistito da GPS ad elevate prestazioni
4Piccolo e leggero < 380 g
4Misurazione della posizione con una precisione di 90 cm uti
lizzando il DGPS
4GPS con seconda antenna: stabile accuratezza nella misurazione
dell’heading
4Precisione di misurazione dell’heading: 0,15°
4Precisione di misurazione del roll/pitch: 0,05°
4Velocità di aggiornamento: 100 Hz
4Registrazione dei dati: 24 ore
4Ingresso/uscita di temporizzazione per sincronizzazione
4Accoppiamento stretto
4Affidabile in ambienti con scarsa copertura
4Precisione di 1,5 m in 1 min o su 1 km senza GPS
4OEM/pacchetti di integrazione disponibili
4Senza autorizzazione di esportazione
4Suite di post-elaborazione inclusa
Visitate la pagina dedicata per maggiori dettagli: http://
imu.3dtarget.it
OxTS progetta e produce prodotti leader a livello mondiale, che
riuniscono in sé le migliori caratteristiche dei sistemi di navigazione
inerziale e quelle dei sistemi GPS/GNSS.
3D TARGET nasce dalla specifica esigenze di aziende, professionisti,
enti di avere un partner per la fornitura, il noleggio, l’assistenza
e per i corsi di aggiornamento su strumentazioni di misura.
A tal proposito sono attive collaborazioni e partnership con i più
importanti marchi del settore di riferimento.
Per maggiori informazioni Silvia Lazzarini - 3D TARGET
SRL scrivere a info@3dtarget.it o telefonare a +39 02 00614452
(Fonte: 3D Target)
38 GEOmedia n°6-2015
MERCATO
GEOmedia n°6-2015 39
MERCATO
In Sardegna mappe
collaborative e pianificazione
partecipata
per i comuni
Nel corso del convegno
“INNOVARE: il Territorio
azionista di se stesso”, organizzato
a Macomer dall’associazione
Nino Carrus il
16 gennaio scorso, la startup
sarda Nordai ha presentato
il nuovo modulo
GeoNue uMaps dedicato
alla pianificazione partecipata,
integrato nella piattaforma GeoNue.
Grazie a GeoNue uMaps le pubbliche amministrazioni
potranno creare in modo semplice e immediato mappe
interattive aperte a contributi e suggerimenti dei cittadini.
Nordai seguendo la filosofia OpenSource che caratterizza i
suoi prodotti ha creato il modulo a partire da uMap, un
progetto di OpenStreetMap. A questo sono state aggiunte
alcune funzionalità indispensabili per rendere il modulo
perfettamente integrato e coerente con il servizio offerto da
GeoNue agli enti aderenti.
In particolare, due sono gli aspetti innovativi per la pianificazione
partecipata apportati da GeoNue alla piattaforma uMap:
1) i cittadini possono collegarsi ai servizi standard internazionali
(OGC) per visualizzare i layer su cui poi inserire le
proprie segnalazioni o proposte;
2) i dati inseriti dai cittadini potranno essere validati e certificati
dall’ente, per poi essere resi di nuovo disponibili tramite
i servizi standard e in OpenData.
Per chi volesse provare questo nuovo strumento è stata attivata
una demo gratuita aperta a tutti, disponibile sul sito
ufficiale di GeoNue
(www.geonue.com)
(Fonte: Nordai)
Disponibile online la
nuova Carta Idrogeologica di Roma
L’ISPRA, Istituto Superiore per la Protezione e la
Ricerca Ambientale, informa che è visualizzabile
online la nuova Carta Idrogeologica di Roma. La
nota illustrativa che accompagna la carta è arricchita
con un approfondimento sulle cartografie
idrogeologiche storiche.
Realizzata alla scala 1:50.000 nell’ambito di un
Protocollo d’intesa siglato tra il Dip. Tutela Ambientale
di Roma Capitale, il Dip. di Scienze
dell’Università RomaTRE, il Servizio Geologico d’Italia (ISPRA),
il Centro di Ricerca per la Previsione, Prevenzione e Controllo dei
Rischi Geologici dell’Università Sapienza di Roma, l’Istituto di Geologia
Applicata e Geoingegneria del CNR e l’Istituto Nazionale di
Geofisica e Vulcanologia e presentata il 10 settembre 2015 presso la
Sala della Protomoteca in Campidoglio.
La carta è corredata di una nota illustrativa che descrive il progetto
nel suo complesso che ha portato alla realizzazione della carta ed i
dati. E’ inoltre presente nella nota una sezione interessantissima che
illustra le rappresentazioni cartografiche idrogeologiche di Roma nel
corso del tempo.
Carta Idrogeologica di Roma
Nota illustrativa
(Fonte: ISPRA)
Topcon rilancia nel BIM e Virtual Design &
Construction con la partecipazione in Viasys
Topcon Positioning Group ha annunciato di avere acquisito un
numero significativo di quote della Viasys VDC, con sede in
Finlandia, azienda impegnata nel settore del BIM e dei modelli
virtuali per la progettazione ed il cantiere.
Viasys VDC ha sviluppato una serie completa di strumenti
e servizi per assistere gli utenti nella realizzazione di modelli
Virtual Design e Construction (VDC) per progetti di infrastrutture
e cantieri. Utilizzando tecnologie all’avanguardia di
building information modeling (BIM), le sue soluzioni creano
modelli VDC che ottimizzano il processo di costruzione per
tutto il ciclo di vita del progetto, dando luogo a una qualità più
elevata, efficienze migliori e costi ridotti.
“Le soluzioni VDC di Viasys consentono di importare praticamente
qualsiasi modello di progetto BIM o non BIM, offrendo
una interoperabilità diretta, con standard di open design attualmente
sul mercato, il che offre all’appaltatore o all’ingegnere
il pieno controllo e visibilità di tutto il progetto per tutta la
sua durata”, ha dichiarato Heikki Halttula, CEO e presidente
della Viasys VDC Ltd. “Con strumenti avanzati di simulazione
e funzioni di comunicazione, è possibile individuare eventuali
problemi legati al progetto, prima che inizino i lavori effettivi, o
in qualsiasi momento durante il processo.”
Un’accurata simulazione 5D consente un’ottimale pianificazione
ed esecuzione. Altre caratteristiche significative includono
funzioni di collaborazione basate sul cloud, oltre all’accesso mobile
a modelli e informazioni sul cantiere.
Attualmente Topcon offre varie soluzioni BIM e di gestione
remota dei cantieri / soluzioni di visibilità rivolte ai numerosi
mercati serviti da Viasys VDC. “Adesso con il nostro investimento
in Viasys VDC, siamo diventati partner del leader tecnologico
che ci permette così di offrire una piattaforma più ampia
per la generazione futura di soluzioni VDC Topcon avanzate
con interoperabilità BIM diretta per i nostri partner e clienti,”
ha affermato Ewout Korpershoek, vice presidente esecutivo di
Topcon per le fusioni e le acquisizioni.
“Avere stretto questa partnerhip con Topcon è un passo avanti
entusiasmante per continuare a sviluppare le nostre avanzate
soluzioni VDC leader nel settore, espandendo al contempo la
loro portata ad un pubblico globale,” ha dichiarato Halttula.
“Con uffici Viasys VDC in Finlandia, California e Vietnam,
siamo anche ben posizionati geograficamente per lavorare a diretto
contatto con attività esistenti di Topcon in Europa, Nord
America e Asia.”
Oltre a una serie completa di soluzioni BIM per la forza lavoro
che opera sul campo, Viasys VDC offre una soluzione operativa
della gestione patrimoniale come base per la manutenzione a
vita di progetti gestiti da VDC.
Per conoscere meglio le soluzioni VDC per il BIM di Viasys
guarda il video.
(Fonte: Topcon Positioning Italia)
40 GEOmedia n°6-2015
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GEOmedia n°6-2015 41
MERCATO
Evoluzione delle
tecnologie, cosa
vedremo nel 2016
Città intelligenti, architetture
software ibride, stormi di droni,
piccoli satelliti per l’imaging
e sistemi per il 3D sono
gli argomenti più discussi al
momento e siamo certi che
se ne continuerà a parlare nel
2016. Il momento che stiamo
vivendo vede la tecnologia evolversi
così velocemente da far considerare obsolete le innovazioni la cui
realizzazione non segue immediatamente la fase progettuale, come nel
caso dei satelliti.
Ad esempio nel mentre l’Europa ha progettato e iniziato a mettere in
opera il sistema di posizionamento Galileo, i cinesi hanno progettato e
portato a conclusione il loro sistema Beidou stringendo anche accordi
operativi con il GLONASS russo per una interoperabilità congiunta.
L’Europa ha appena lanciato il 12esimo satellite dei 30 necessari con
una previsione di conclusione del sistema per il 2020, momento in
cui i primi satelliti lanciati probabilmente saranno già obsoleti prima
ancora di essere diventati operativi.
E’ partito il progetto Copernicus, sempre europeo, per mettere in orbita
8 satelliti e in due anni ne son partiti 2, se va tutto bene aspetteremo
6 anni per l’operatività.
Nel frattempo è maturata la nuova tecnologia dei nano-satelliti che
sta offrendo prestazioni interessanti sia per i costi che per i tempi di
realizzazione.
“Sono finiti i giorni in cui si aspettavano 7-10 giorni per un satellite per
poter rivisitare e raccogliere una nuova immagine su una posizione sulla
Terra. Oggi, stormi di piccoli satelliti poco onerosi acquisiscono immagini
di tutta la Terra molte volte al giorno”. Sia DARPA che NASA
stanno progettando di lanciare più satelliti di imaging. La rivista Fortune
(http://fortune.com/2015/08/04/small-satellites-newspace/) discute
questa tendenza in un recente articolo.
Per i droni, abbiamo appena assistito ad una esplosione ed un entusiasmo
incredibile dovuto ad una tecnologia che ci consente di osservare
dall’alto la Terra (c’è chi parla delle nuove possibilità del mezzo
per il telerilevamento come se la fotogrammetria aerea non fosse mai
esistita). Il problema vero è cominciare a vedere come minimizzare i
danni che produrranno nel prossimo futuro per l’uso possibile da parte
di operatori poco competenti che potrebbero realizzare elaborati 3D
senza alcuna conoscenza dei metodi necessari a rimediare al basso livello
di approssimazione del mezzo. Per fortuna la pregressa esperienza
nell’operatività assistita da capitolati, norme e specifiche del settore aerofotogrammetrico
verrà in aiuto.
Per le architetture software ibride: “Mentre l’open source continua a
guadagnare slancio, molte organizzazioni ancora sfruttano i loro investimenti
in software e sistemi proprietari”, scrive Anthony Calamito
su Geospatial solutions. “Costruire una piattaforma ibrida può aiutare
le aziende a ridurre i rischi e aggiungere valore evitando blocchi da
singoli vendor, riducendo i costi legati alle licenze e promuovendo l’interoperabilità
con il software esistente.”
Altre tendenze includono i dati in streaming (tanto utili alla gestione
delle sempre più complesse nuvole di punti 3D) e l’Internet Of Things,
che stanno portando a “città intelligenti” - “quelle città in cui i loro governi
hanno massimizzato la raccolta dei dati, il data mining e le analisi
basate sui dati per il miglioramento dei loro cittadini” come citato nella
rivista Forbes (http://www.forbes.com/sites/bernardmarr/2015/05/19/howbig-data-and-the-internet-of-things-create-smarter-cities/)
la quale crede che
’smart city’ è un termine che sta per essere udito molto di più negli
anni a venire, in quanto si pensa che entro il 2020 si spenderanno
$400.000.000.000 all’anno per la loro costruzione.
(Autore: Renzo Carlucci)
42 GEOmedia n°6-2015
MERCATO
GEOmedia n°6-2015 43
SMART CITIES
Smart cities
or dumb cities?
Cittadini sensori e
citizen science
di Beniamino Murgante e
Giuseppe Borruso
Questa rubrica ha ospitato
in varie occasioni un approccio
piuttosto critico alle
Smart Cities nell’accezione
di contesti urbani che diventano
intelligenti grazie
ad uno strato tecnologico
di app e di sensori, nei casi
in cui venga poco integrato
con altre iniziative e politiche
di pianificazione urbana
o economica, o realizzato ‘a
spot’ e senza un vero e proprio
progetto di manutenzione
e sviluppo. Una delle
nostre riserve si è diretta
verso sistemi fortemente
centralizzati di gestione degli
aspetti più tecnologici
di una ‘Smart City’, spesso
venduti da parte di un fornitore
di hardware e software
in pacchetti ‘pronto all’uso’
in una formula che ha la presunzione
di andar bene per
ogni contesto, e spesso con
un’impostazione da ‘grande
fratello’ che tutto controlla
sulla città.
Le nostre considerazioni si
sono di frequente indirizzate
verso gli interventi su ‘Smart
Cities’ come parte integrante
e integrata di politiche
di pianificazione a livello
urbano, in cui il ruolo delle
istituzioni e, in particolar
modo, dei cittadini diventa
importante e determinante
nell’evidenziare elementi
che sarebbero sfuggiti all’occhio
di un ‘grande fratello’ o
semplicemente nel far riflettere
su degli aspetti su cui la
complessa macchina urbana
potrebbe non aver considerato
in tutte le sfaccettature.
I cittadini, come evidenziato
in altre occasioni su queste
pagine, rappresentano uno
dei ‘pilastri’ delle Smart
Cities in quanto ‘sensori’ urbani
(Murgante e Borruso,
2013) in grado di recepire
input e osservazioni dal proprio
ambiente, possibilmente
aiutati da tecnologie ormai
alla portata di tutti (per
esempio smartphones) e da
un’ampia disponibilità di
dati, auspicabilmente di origine
pubblica (open data).
Se il ruolo dei cittadini è già
presente in molte delle azioni
legate alla pianificazione,
diverso e più recente è quello
di parte attiva nei processi
di citizen science urbana e di
raccolta di dati di interesse a
livello urbano e la loro successiva
analisi e commento
assieme a studiosi, ricercatori
e decisori finali.
Nella citizen science i cittadini
diventano, secondo
vari livelli di partecipazione
e coinvolgimento, consapevolmente
in grado di
raccogliere o di elaborare
dati di interesse per una
certa comunità scientifica
di riferimento. È questo un
concetto ormai generalmente
accettato, in cui, come
ricorda Lewenstein in un
Fig.1 - Attività di mobile data collection e citizen science in occasione della
manifestazione scientifica TriesteNext.
Fig. 2 - Attività di raccolta dati durante il laboratorio LabAc di
accessibilità urbana.
articolo del 2004, si possono
riscontrare diverse tipologie
di partecipazione di personale
non strettamente scientifico.
I ‘cittadini scienziati’
possono sia contribuire alla
raccolta di dati secondo specifici
protocolli scientifici
nella fase di utilizzo e interpretazione
dei dati, sia essere
coinvolti in processi decisionali
aventi componenti tecniche
o scientifiche. La citizen
science, sempre secondo
Lewenstein, è anche il coinvolgimento
dei ricercatori e
degli scienziati nei processi
democratici e di decisione
delle politiche. Nella pratica,
si è trovata applicazione
soprattutto in campi quali
la botanica, o l’osservazione
dello spazio, o ancora altri
campi in cui ‘cittadini curiosi’
contribuiscono, con strumenti
amatoriali, a ottenere
dati, indizi e informazioni
che poi si rivelano utili agli
scienziati ‘ufficiali’.
Haklay (2013) considerando
la cooperazione dei
cittadini, distingue quattro
livelli di citizen science dove
il crowdsourcing è il livello
più basso e il più alto livello
è un tipo di scienza collaborativa,
dove i cittadini possono
avere la responsabilità
di definire i problemi e
ricercare possibili soluzioni.
Questo concetto
si sposa con quelli
più ‘geografici’ della
VGI (Volunteered
Geographic Information),
quell’Informazione
Geografica Volontaria che
oggi è possibile grazie a
smartphone e tablet dotati
di ricevitori di posizionamento
satellitare (GPS) e
app collegate.
Il concetto di citizen science
ha avuto ancora relativamente
poche applicazioni
di tipo urbano, ma in un
contesto di Smart City e cittadini
sensori presenta delle
potenzialità notevoli e interessanti
soprattutto nel ruolo
che la cittadinanza può
avere nel raccogliere dati e
informazioni ‘dal basso’, in
cui viene coniugato l’interesse
per una partecipazione
attiva con la disponibilità di
strumentazione tecnologica,
generalmente a costo ridotto.
Abbiamo già riportato
come, su queste colonne,
siano possibili ed efficaci
esempi ‘attivi’ di coinvolgimento
di gruppi di utenti
in azioni di mappatura e
realizzazione cartografica
bottom-up (per esempio
attraverso la piattaforma
OpenStreetMap) secondo
un approccio ‘neogeografico’,
nonché con l’utilizzo di
social networks e media per
la segnalazione in tempo reale
di determinati episodi o
manifestazioni che si verificano
nelle città (e non solo).
Esperienze recenti hanno
coinvolto gli scriventi nella
realizzazione di progetti di
monitoraggio di fenomeni
urbani utilizzando l’infor-
44 GEOmedia n°6-2015
SMART CITIES
mazione geolocalizzata: in
contesto triestino sono infatti
stati sviluppati sistemi
di mobile data collection su
smartphones e tablet per acquisire
dati su alcuni aspetti
legati alla città. Utilizzando
la piattaforma GeoODK
(Borruso e Defend, 2016) e
dispositivi mobili Android,
gruppi addestrati di utenti
hanno raccolto dati o coordinato
le attività di acquisizione
in alcuni progetti, quali la manifestazione
Trieste Next e in
occasione del Laboratorio di
Accessibilità Urbana (LabAc).
Nel primo caso, salone della
ricerca scientifica svoltasi
a Trieste a fine settembre
2015, un gruppo di studenti
dell’Università di Trieste è
stato addestrato all’utilizzo
dell’app GeoODK installata
su smartphone per raccogliere
dati sulle presenze alla manifestazione,
sull’accessibilità
urbana e, inoltre, sulle parti
della città attive nei periodi di
‘movida’ (quest’ultimo un progetto
più ampio portato avanti
nel corso di alcuni mesi: si
veda Borruso e Defend 2015).
Nel caso del Laboratorio di
Accessibiltà Urbana, realizzato
in collaborazione tra
Università e Provincia di
Trieste in novembre 2015, c’è
stato un più ampio laboratorio,
ancora in corso, inerente
l’analisi dell’accessibilità di alcune
aree campione della città
per la popolazione con disabilità.
Qui delle schede tecniche
e qualitative sono state
predisposte per esaminare con
attenzione ostacoli e dotazioni
infrastrutturali a misura di
disabile (presenti o assenti)
assieme a dei gruppi di utenti
e di tecnici, che sono stati in
grado, tramite smartphone e
l’app GeoODK di compilare
report con diverse informazioni,
descrizioni e corredandoli
di immagini (Figura 2).
Tali attività, soprattutto momenti
di test di metodologie
di raccolta dati e di partecipazione
"dal basso", sono andate
a costituire dei primi database
pilota per analisi di criticità
urbane.
Le attività citate hanno riguardato
il ricorso a una combinazione
di studiosi addestrati e
competenti nell'uso delle tecnologie
mobili e nelle problematiche
urbane affiancati ad
un ruolo di guida e di "mentoring"
di altri cittadini, animati
da curiosità e intento di partecipazione
civica nell'affrontare
questioni di carattere urbano.
Il punto di forza riguarda proprio
la combinazione e il lavoro
fianco a fianco di personale
esperto e non esperto, e nel
positivo coinvolgimento ed
"effetto contagio" di quest'ultima
componente, via via potenzialmente
più interessata
ad applicarsi attivamente su
problematiche urbane.
Dall'altra parte, ciò costituisce
altresì una limitazione nel
raggiungere un'ampia partecipazione:
pur nella semplicità
del funzionamento delle App
di Mobile Data Collection,
il coinvolgimento attivo dei
cittadini non è sempre immediato
e automatico e segue
spesso logiche e modalità di
funzionamento non prevedili
da parte dello studioso o del
pianificatore.
Una corretta pianificazione
e investimento in progetti di
coinvolgimento attivo della
cittadinanza, nonché di "cultura"
nella gestione e acquisizione
di informazioni sulla e
per la città, sarebbero pertanto
necessarie per implementare
efficacemente il "pilastro"
della Smart city costituito dai
Cittadini Sensori.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
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raccolta-dati-per-tutti-geoodk-e-smartphones-per-sensori-urbani-parte-i/
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MERCATO OPPORTUNITIES IN EUROPE
Infoday per il programma
Fundamental
Elements della
GSA
ll prossimo 8 marzo a
Praga, quartier generale
della GSA, si terrà
il primo Info Day per
il programma "Fundamental
Elements". L'agenzia
GNSS europea
(GSA) con questo programma
lancia il supporto
R&D per il progresso
delle tecnologie
europee GNSS relativi
ai chipset e ai ricevitori.
Il fine principale è di
consentire l'adozione
di servizi alimentati
attraverso Galileo e
EGNOS e la GSA si
augura che attraverso
il programma Fundamental
Elements saranno
sviluppati chipset
che abilitino ricevitori
Galileo.
Questo programma
'Fundamental Elements"
sostiene le attività
da svolgere nel periodo
2015-2020 con
un budget previsto di
100 milioni di euro.
Il programma è parte
di una strategia globale
di iniziative di assorbimento
del mercato guidato
dalla GSA ai sensi
del regolamento UE.
L'obiettivo principale
del programma è quello
di facilitare lo sviluppo
di applicazioni in diversi
settori dell'economia
e promuovere lo sviluppo
degli elementi fondamentali
in materia
di EGNOS e Galileo,
compresi i chipset e ricevitori
abilitati Galileo.
Fundamental Elements
integra il programma
di ricerca della EU
Horizon 2020. Mentre
H2020 mira a favorire
l'adozione di Galileo
e EGNOS tramite
contenuti e lo sviluppo
di applicazioni, i
progetti Fundamental
Elements si concentreranno
sul sostegno allo
sviluppo di tecnologie
dei chipset e ricevitori
innovativi. I progetti
H2020 si concentrano
sull'integrazione dei
servizi forniti da Galileo
e EGNOS in dispositivi
e la loro commercializzazione.
Si forniranno due tipi
di finanziamento: sovvenzioni
e appalti. Le
sovvenzioni saranno
dotate di finanziamenti
attualmente
previsti fino al 70%
del valore totale della
convenzione.I diritti di
proprietà intellettuale
rimarranno con il beneficiario
a condizione
che il prodotto sviluppato
sia rivolto alla
commercializzazione.
Nel caso delle sovvenzioni,
la GSA pubblica
due piani annuali di
sovvenzione, uno per
EGNOS e un'altro per
Galileo. Questi piani
indicano le sovvenzioni
previste da assegnare
ogni anno. I contributi
sono indicati in questi
piani e possono essere
consultati prima della
pubblicazione dell'invito
a presentare proposte.
I piani annuali di
sovvenzione includono
una breve descrizione
dei progetti e il bilancio
indicativo con i tempi.
La forma in Appalto
sarà usata solo nei
casi in cui mantenere i
diritti di proprietà intellettuale
consente il
migliore raggiungimento
degli obiettivi del
programma. Ad esempio,
per dare licenza a
diversi potenziali produttori
piuttosto che
creare una situazione di
monopolio. In questo
caso i progetti saranno
finanziati al 100%. Informazione
preventiva
sugli Annunci, nonché
le offerte attuali, sono
disponibili sul sito web
GSA e Gazzetta ufficiale
dell'Unione europea.
(Fonte: GSA)
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GEOmedia n°6-2015 47
MERCATO GI IN EUROPE
Multilinguismo
ed impegno continuo
nella GI per
il cittadino
di Mauro Salvemini
Ho sempre ritenuto
e predicato (sic!) che
il multilinguismo e la
continuità nelle competenze
impiegate sono
necessari per assicurare
il successo dei piani e
dei programmi soprattutto
nella pubblica
amministrazione.
Per la informatica e la
GI esse si sono dimostrate
fondamentali e
giusto per citare, qualcosa
circa la continuità,
in Europa nelle conferenze
INSPIRE ed
ancor prima in quelle
EC-GIS si incontrano
da più lustri le stesse
persone provenienti da
pubbliche amministrazioni
dei paesi membri.
Cosa che non è stato
per l’Italia. La Provincia
autonoma di Bolzano
conferma la mia
ipotesi ed è un esempio
eccellente di come il
trilinguismo ed il quadrilinguismo
(dato che
l’inglese viene spesso
preferito all’italiano
ed al tedesco come avviene
presso la Libera
Università di Bolzano)
e la continuità di impegno
nella GI e sue
applicazioni da parte
di funzionari della
Provincia da decenni
impegnati nello stesso
settore, e mi riferisco
in particolare a Ivo Planoetscher,
sia vincente
per il progresso della
cultura, della tecnologia
e del funzionamento
della PA verso il
cittadino.
Applicando al meglio
il principio che il multilinguismo
facilita
la comprensione del
linguaggio esigendo la
chiarezza della esposizione
(avete mai provato
a tradurre in inglese
un lungo periodo in
italiano che contenga
un certo numero di
frasi subordinate!) il
portale http://geoportale.retecivica.bz.it/
è chiaro, semplice e
soprattutto immediato.
Il geocatalogo svolge
la funzione di visualizzatore
che poi è la
funzione principale
che il “cittadino” (non
esperto di GIS) desidera
avere. Oltre a funzionare
egregiamente è
dotato di una sezione
di domande e risposte
http://dati.retecivica.
bz.it/it/faq tra le più
chiare che esistono in
Italia da parte delle
PA. Si evitano lungaggini
descrittive in
burocratese e si punta
all’essenziale parlando
direttamente all’utente.
Il Geoportale Alto Adige
è stato pubblicato a
maggio del 2015 come
primo passo nell’iniziativa
open data dell’Alto
Adige. Il secondo passo
è stato poi fatto con
la pubblicazione del
Portale Open Data
Alto Adige avvenuta
a dicembre del 2015.
Il portale ora contiene
sia dataset geografici
(ottenuti e presentati
mediante cooperazione
applicativa con il Geoportale)
che dataset
non geografici. I 243
dataset ad ora presenti
nel portale open data
rappresentano solo
l’inizio di un processo
che si protrarrà
per i prossimi
due anni. Come
meta per
il 2016 si
intende raggiungere
più di 400
dataset pubblicati.
La circostanza che
non si sia privilegiato
l’approccio a pubblicare
Open Data per
essere “alla moda” ma
a mettere al servizio
del cittadino un reale
strumento di conoscenza
e, perché no, di
controllo del territorio
appare chiaro ed è un
merito. Il percorso del
2015 ha visto per il
tramite dell’hackaton
http://hackathon.
bz.it/ “Hackathon
Spring 2015” la collaborazione
con il “TIS
innovation park”. In
questo hackathon
è stato proposto fra
le altre cose anche il
tema dei dati geografici
aperti. Questa era
una iniziativa dopo
la pubblicazione del
Geoportale Alto Adige
che doveva contribuire
a rendere il portale più
popolare. Non per ultimo
però la meta era
quella di incentivare
il più presto possibile
dopo la pubblicazione
48 GEOmedia n°6-2015
GI IN EUROPE
del geoportale le piccole
imprese e le start-up
appunto per non fare
perdere tempo a loro in
quanto i “grandi” (es.
TomTom, HERE, ecc.)
non hanno aspettato
un minuto dopo la
pubblicazione a scaricarsi
i dati rilasciati con
rinuncia CC0.
Purtroppo però i giovani
presenti all’hackathon,
riferisce a Ivo
Planoetscher, non
hanno reagito come da
aspettative ed i risultati
sono stati esigui.
Hanno preferito, forse
ignorando il tesoro di
geodati offerti, concentrarsi
su soluzioni
software utilizzando
dati di tipo diverso.
Forse l’appuntamento
dell’hackathon era
troppo vicino alla data
di pubblicazione del
geoportale (quasi esattamente
48 ore dopo).
L’hackathon, conferma
Ivo P., sarà comunque
sempre uno dei nostri
strumenti per portare
conoscenza OpenGeoData
alle SME locali.
Esiste già la roadmap
“Open Government
Data 2016” che prevede
in Sudtirolo anche
per quest’anno una serie
di iniziative OGD e
naturalmente è incluso
anche l’appuntamento
con l’hackathon. Il percorso
logico e strategico
di Bolzano è nella
figura con gli esagoni
(vedi fig. 1) e sinora ci
sono proprio riusciti a
metterla in atto.
Ma torniamo ai servizi
offerti dal geoportale
al cittadino “normale”.
Io ho sempre detto
che il servizio che il
cittadino usa di più
è quello toponomastico
con l’indicazione
del numero civico. Ma
non solo il cittadino
anche i servizi di emergenza
e quelli per la
sicurezza, tanto per citare
qualcosa che oggi
richiama molta attenzione.
In Italia ancora
non c’è un geoportale
(almeno che io conosca
e credetemi ho fatto
delle ricerche per affermare
ciò) che a scala
provinciale o regionale
rappresenti i numeri
civici nella posizione
nella quale si trova
l’ingresso all’edificio
(questo è importante
ed essenziale!). Nel
geoportale di Bolzano
ci sono! Se abitassi a
via Sant’Osvaldo 89 a
Bolzano sarei tranquillo
sapendo che in caso
di emergenza l’autista
del mezzo soccorritore
che per caso si trovasse
davanti al n. 75 può
vedere sulla mappa che
c’è un bel tratto per
raggiungere il civico
89 e non perde tempo
prezioso per essere da
me.
“Abbiamo georeferenziato
praticamente
tutti i numeri civici
del Sudtirolo (sono ca.
130.000), mi conferma
Ivo P. . Sono stati digi
talizzati dai comuni
e vengono giornalmente
aggiornati. Il
tutto sotto la regia del
Consorzio dei Comuni
dell’Alto Adige. I punti
rappresentano di regola
l’esatto posizionamento
del portone d’entrata
all’edificio. Ora stiamo
pensando di digitalizzare
anche gli accessi,
cioè il punto di accesso
al portone collegato al
grafo stradale. Questo
ci permetterà di soddisfare
tutta una serie di
problematiche legate
alla protezione civile e
ad altri servizi.”
Gli attuali numeri
civici si trovano aggiornati
sul geoportale:
http://geocatalogo.
retecivica.bz.it/ geokatalog/#!
home&layer=
4bd63aee-f735-4d01-
a208-466871dada1d
Per vedere in azione
questo servizio si deve,
per esempio, inserire
il testo “via portici 52
bolzano” o “bolzano
portici 52 “ nella finestrella
“Ricerca Luogo
o indirizzo” che si trova
in alto sopra la finestra
cartografica del geocatalogo
http://geocatalogo.retecivica.bz.it
.
Sarà a causa del multilinguismo
, sarà a causa
di una attenta utilizzazione
delle risorse
pubbliche, sarà a causa
della continuità professionale,
ci saranno forse
altre cause favorevoli
comunque sia siamo in
presenza di una
eccellenza.
ABSTRACT
The three-lingual Italian province of
Bolzano- Bozen may be addressed as an european
excellence for publishing open geo
data and for running a geoportal which has
an easy and user oriented interface.
The Province is active also in fostering
parallel and complementary activities such
as Hackaton and involvement of local and
European SMEs. The geoportal which runs
in Italian and German is representing the
street number of all buildings , this facilitates
not only the administrative control
of the territory but enables the citizens to
use a fundamental location service, that
GOOGLE Maps does not give , and facilitates
all public services running.
RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI
http://dati.retecivica.bz.it
http://dati.retecivica.bz.it/it/info
http://dati.retecivica.bz.it/it/
faq#sezione18
https://www.facebook.com/opendata.
southtyrol/
GEOmedia n°6-2015 49
AGENDA
2-4 Febbraio 2016
TUSExpo 2016
The Hague
www.geoforall.it/k3y3x
2-4 Febbraio 2016
Scatterometer Science
Conference 2016
Noordwijk
www.geoforall.it/k3y63
4 Febbraio 2016
ICT e Geoscienze
gestione dei rischi naturali
e delle emergenze
Milano
www.geoforall.it/ka344
10-12 Febbraio 2016
Amsterdam
GIM International Summit
www.geoforall.it/k38cy
15-17 Marzo 2016
Santa Cruz de Tenerife (Spain) -
2016 Conference on Big Data
from Space
www.geoforall.it/k3ypx
30 Marzo-1 Aprile 2016
3rd Joint International
Symposium on Deformation
Measurements, JISDM
Vienna (Austria)
www.geoforall.it/k3ydf
13-15 aprile 2016
X° GIS-Forum
Mosca (Russia)
www.geoforall.it/k3cw6
26-27 Aprile 2016
GISTAM 2016
Roma
www.geoforall.it/k3hd4
28 Aprile 2016
Castel Gandolfo (RM)
FORUM
TECHNOLOGYforALL
Field Workshop
www.technologyforall.it
3-5 Maggio 2016
Big Data 2016
Alicante
www.geoforall.it/k3y6r
17-18 Maggio 2016
Rome
FORUM
TECHNOLOGYforALL
Conference
www.technologyforall.it
24-25 Maggio 2016
Geo Business 2016
London
www.geoforall.it/k3y39
20-24 Giugno 2016
36th EARSeL Symposium
Bonn
www.geoforall.it/k3ypr
22-24 Giugno
VIII CONVEGNO AIT
Associazione Italiana di
telerilevamento
Palermo
www.geoforall.it/k3c94
12-19 Luglio 2016
23rd ISPRS Congress
Praga
www.geoforall.it/k3fcd
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