GEOmedia 6 2015

mediageo

Rivista bimestrale - anno XIX - Numero 6/2015 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma

TERRITORIO CARTOGRAFIA

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Nov/Dic 2015 anno XIX N°6

La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente

Nascita, Evoluzione

e Rivoluzione della

Fotogrammetria

Progetto Destination

in Lombardia

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del sottosuolo e dei fondali marini.

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dei fondali e delle coste

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Photo: Sophie Hay

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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

alla Diga di

Ridracoli

di Marco Barberini

e Matteo Rubboli

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

Da quasi 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie dei

processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,

in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.

In questo settore GEOmedia affronta temi culturali e tecnologici

per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi

geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,

della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e

spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.


24

E ancora Innovazione

e Tecnologie Avanzate

alla 2° Conferenza

Utenti Laser Scanner

Leica Geosystem

a cura della redazione

INSERZIONISTI

AerRobotix 46

Codevintec 2

Epsilon 42

Esri Italia 13

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

una pubblicazione

Science & Technology Communication

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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


MERCATO

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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

Borruso G. e Defend V. (2015) Mapping a city’s activity. A project of volunteered geographic information using mobile mapping collection,

Eurocarto 2015 http://eurocarto.org/wp-content/uploads/2015/09/8_6_ppt.pdf

Borruso G. e Defend V. (2016) Raccolta dati per tutti: GeoODK e smartphones per sensori urbani (parte I) http://blog.spaziogis.it/2016/01/21/

raccolta-dati-per-tutti-geoodk-e-smartphones-per-sensori-urbani-parte-i/

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Geographical Open Data Kit http://geoodk.com/ accessed on 30 January 2016

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handle/1813/37362?show=full

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Murgante B., Borruso G. (2013) “Cities and Smartness: A Critical Analysis of Opportunities and Risks” Lecture Notes in Computer Science vol.

7973, pp. 630–642. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. ISSN: 0302-9743, DOI:10.1007/978-3-642-39646-5_46

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Murgante B., Borruso G. (2014) “Smart City or Smurfs City” Lecture Notes in Computer Science vol. 8580, pp. 738–749. Springer International

Publishing Switzerland DOI: 10.1007/978-3-319-09129-7_53

Murgante B., Borruso G., (2015) “Smart Cities in a Smart World”, in Rassia S. and Pardalos P. (edited by), Future City Architecture for Optimal

Living, Springer Verlag, Berlin, pp 13-35 DOI: 10.1007/978-3-319-15030-7_2 ISBN: 978-3-319-15029-1

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Turner A. J. (2006), Introduction to Neogeography, O’ Reilly Media, Sebastopol, USA

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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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46 GEOmedia n°6-2015


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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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