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GEOmedia_3_2016

La prima rivista italiana di geomatica

La prima rivista italiana di geomatica

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Rivista bimestrale - anno XX - Numero 3/<strong>2016</strong> - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma<br />

TERRITORIO CARTOGRAFIA<br />

GIS<br />

CATASTO<br />

3D<br />

INFORMAZIONE GEOGRAFICA<br />

FOTOGRAMMETRIA<br />

URBANISTICA<br />

GNSS<br />

BIM<br />

RILIEVO TOPOGRAFIA<br />

CAD<br />

REMOTE SENSING SPAZIO<br />

EDILIZIA<br />

WEBGIS<br />

UAV<br />

SMART CITY<br />

AMBIENTE<br />

NETWORKS<br />

LiDAR<br />

BENI CULTURALI<br />

LBS<br />

Mag/Giu <strong>2016</strong> anno XX N°3<br />

La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente<br />

Spatial<br />

Survey<br />

of Urban<br />

Environments<br />

<strong>GEOmedia</strong><br />

INTERGEO<br />

Special<br />

Validazione geometrica<br />

di immagini satellitari<br />

Sopra e sottosuolo<br />

con GIS 3D/4D<br />

Sistema informativo integrato sulle<br />

trasformazioni urbane di Venezia


I TUOI STRUMENTI<br />

CI STANNO A CUORE.<br />

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*Promozione valida fino al 31/11/<strong>2016</strong>


Smart cities e geoinformation<br />

industry a INTERGEO<br />

The cities of the future will be digital. This is why INTERGEO is fully committed to smart cities as the major<br />

topic of <strong>2016</strong>, as can be seen with the placement of Smart City SOLUTIONS as a theme and exhibition<br />

platform at INTERGEO, coupled with panel discussions, lots of exhibitors and conference slots.<br />

With his keynote speech on the opportunities and challenges facing the geoinformation industry, Nigel Clifford<br />

promises a brilliant start to the opening day of the conference. As Chief Executive Officer of the British<br />

Ordnance Survey – probably the longest-established surveying authority in the world – Clifford will be<br />

describing how the Ordnance Survey has reinvented itself many times and is now setting new standards as a<br />

customer-oriented service provider for private and business customers. He believes that the geoindustry has an<br />

exciting future ahead of it and will be crucial for society.<br />

Following on from Clifford, Bryn Fosburgh will guide his audience through the cities of the future. As Vice<br />

President, Geospatial, Civil Engineering & Construction, Buildings Industry at Trimble Navigation Ltd., he<br />

knows about the technological must-haves that will help prepare cities for their role as smart cities.<br />

Le città del futuro saranno digitali.<br />

Questo è il motivo per cui INTERGEO introduce le smart cities come uno degli argomenti chiave del<br />

<strong>2016</strong>, con l’istituzione, tra l’altro, del tema Smart City SOLUTIONS come piattaforma espositiva e<br />

argomento clou della Conferenza.<br />

Le opportunità e le possibilità dell’industria della geoinformazione, saranno oggetto della keynote di<br />

apertura di Nigel Clifford, CEO della British Ordnance Survey (probabilmente la più antica autorità<br />

geodetica del mondo) il quale descriverà come tale istituzione, corrispondente al nostro IGM, ha<br />

saputo reinventarsi più volte ed è ora orientata alla realizzazione di nuovi standards proponendosi come<br />

fornitore e service-provider per clienti privati e business.<br />

Dalle costruzioni digitali alla Smart City, è invece il tema di Bryn Fosburg che guiderà la sua audience<br />

alle città del futuro. In qualità di Vice Presidente del dipartimento Geospatial, Civil Engineering &<br />

Construction, Building Industry di Trimble Navigation Ltd., Bryn ha una grande esperienza sulle<br />

tecnologie del futuro che non dovremo mancare, elementi chiave che ci aiuteranno a preparare le città<br />

per il loro nuovo ruolo come smart cities.<br />

Le smart city dunque saranno il tema caldo di questa edizione di INTERGEO ad Amburgo.<br />

E l’essere intelligente di una città con tessuto storico, come quelle italiane ed europee, in genere è<br />

abbastanza complesso. La chiave del successo è nell’utilizzare le informazioni geospaziali in modo<br />

intelligente e consono a impianti urbani sviluppatisi nel tempo, seguendo le necessità di un rapporto<br />

dell’uomo con il suo contesto che si è sviluppato secondo altri schemi, sicuramente diversi da quelli<br />

attuali.<br />

Per rendere i nostri tessuti storici in Città Intelligenti, serviranno tecnologie adeguate e adattate agli<br />

impianti storici, per questo sono stati lanciati finanziamenti in Italia per oltre 3,5 miliardi di euro.<br />

Auguriamoci che costituiscano un buon inizio nella direzione dell’intelligenza geospaziale urbana.<br />

Buona lettura,<br />

Renzo Carlucci


In questo<br />

numero...<br />

FOCUS<br />

REPORT<br />

LE RUBRICHE<br />

Protocollo operativo<br />

per la validazione<br />

geometrica di immagini<br />

satellitari ad alta<br />

risoluzione<br />

di Mattia Crespi, Riccardo De<br />

Paulis, Francesco Pellegri, Paola<br />

Capaldo, Francesca Fratarcangeli,<br />

Rossana Gini, Andrea Nascetti,<br />

Federica Selva<br />

6<br />

50 AGENDA<br />

Nello sfondo l’immagine satellitare<br />

“Deserto Iraniano” del programma<br />

Copernicus Sentinel-2A (22 February<br />

<strong>2016</strong>), riprocessata da ESA.<br />

Credits: ESA<br />

10<br />

GIS 3D/4D<br />

per le reti<br />

tecnologiche<br />

sottosuolo (e<br />

soprasuolo)<br />

di Andrea Deiana<br />

40<br />

Mezzo<br />

secolo fa,<br />

a Varese<br />

di Attilio<br />

Selvini<br />

In copertina un'immagine<br />

satellitare dal satellite IKONOS<br />

presa il 15 settembre 2004,<br />

con risoluzione 0.8 metri.<br />

Nell'immagine sono apprezzabili<br />

le TADCO (Tabuk Agricultural<br />

Development Company) Farm,<br />

una delle più grandi aziende<br />

agricole del Medio Oriente, Tabuk,<br />

Arabia Saudita.<br />

VISU.<br />

Il sistema<br />

informativo<br />

integrato<br />

sulle<br />

trasformazioni<br />

urbane di Venezia<br />

44<br />

di Alessandra Ferrighi<br />

geomediaonline.it<br />

<strong>GEOmedia</strong>, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.<br />

Da 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie dei<br />

processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,<br />

in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.<br />

In questo settore <strong>GEOmedia</strong> affronta temi culturali e tecnologici<br />

per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi<br />

geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,<br />

della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e<br />

spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.


INSERZIONISTI<br />

3D TARGET 52<br />

15 INTERGEO<br />

special issue<br />

AerRobotix 31<br />

Epsilon 9<br />

Esri 37<br />

Flytop 49<br />

Geocart 35<br />

Intergeo 38<br />

Italdron 26<br />

Spatial survey<br />

of urban<br />

environments<br />

by Luigi Colombo and<br />

Barbara Marana<br />

16<br />

Leica Geosystems 27<br />

ME.S.A 33<br />

Planetek 14<br />

Remtech 39<br />

Sinergis 51<br />

28<br />

Study and<br />

development of a<br />

GIS for fire-fighting<br />

activities based on<br />

INSPIRE directive by<br />

Andrea Maria Lingua, Marco<br />

Piras, Maria Angela Musci,<br />

22<br />

Welcome<br />

to the ZEB<br />

REVOlution<br />

By Stuart Cadge<br />

Sistemi territoriali 21<br />

Teorema 50<br />

Topcon 43<br />

Trimble 2<br />

Francesca Noardo, Nives<br />

Grasso, Vittorio Verda<br />

36<br />

Smart<br />

city<br />

News<br />

A survey from<br />

UAV in critical<br />

areas: the<br />

advantages of<br />

technology in<br />

areas with<br />

complex terrain<br />

by Zaira Baglione<br />

32<br />

una pubblicazione<br />

Science & Technology Communication<br />

Direttore<br />

RENZO CARLUCCI, direttore@rivistageomedia.it<br />

Comitato editoriale<br />

Vyron Antoniou, Fabrizio Bernardini, Mario Caporale, Luigi<br />

Colombo, Mattia Crespi, Luigi Di Prinzio, Michele Dussi, Michele<br />

Fasolo, Flavio Lupia, Beniamino Murgante, Aldo Riggio, Mauro<br />

Salvemini, Domenico Santarsiero, Attilio Selvini, Donato Tufillaro<br />

Direttore Responsabile<br />

FULVIO BERNARDINI, fbernardini@rivistageomedia.it<br />

Redazione<br />

VALERIO CARLUCCI, GIANLUCA PITITTO,<br />

redazione@rivistageomedia.it<br />

Diffusione e Amministrazione<br />

TATIANA IASILLO, diffusione@rivistageomedia.it<br />

Comunicazione e marketing<br />

ALFONSO QUAGLIONE, marketing@rivistageomedia.it<br />

Progetto grafico e impaginazione<br />

DANIELE CARLUCCI, dcarlucci@rivistageomedia.it<br />

MediaGEO soc. coop.<br />

Via Palestro, 95 00185 Roma<br />

Tel. 06.62279612 - Fax. 06.62209510<br />

info@rivistageomedia.it<br />

ISSN 1128-8132<br />

Reg. Trib. di Roma N° 243/2003 del 14.05.03<br />

Stampa: SPADAMEDIA srl<br />

VIA DEL LAVORO 31, 00043 CIAMPINO (ROMA)<br />

Editore: mediaGEO soc. coop.<br />

Condizioni di abbonamento<br />

La quota annuale di abbonamento alla rivista<br />

Science<br />

è di €<br />

&<br />

45,00.<br />

Technology Communication<br />

Il prezzo di ciascun fascicolo compreso nell’abbonamento è di € 9,00. Il prezzo di<br />

ciascun fascicolo arretrato è di € 12,00. I prezzi indicati si intendono Iva inclusa.<br />

L’editore, al fine di garantire la continuità del servizio, in mancanza di esplicita<br />

revoca, da comunicarsi in forma scritta entro il trimestre seguente alla scadenza<br />

dell’abbonamento, si riserva di inviare il periodico anche per il periodo successivo.<br />

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Il rifiuto o la restituzione dei fascicoli della Rivista non costituiscono disdetta<br />

dell’abbonamento a nessun effetto. I fascicoli non pervenuti possono essere<br />

richiesti dall’abbonato non oltre 20 giorni dopo la ricezione del numero successivo.<br />

Gli articoli firmati impegnano solo la responsabilità dell’autore. È vietata la<br />

riproduzione anche parziale del contenuto di questo numero della Rivista in<br />

qualsiasi forma e con qualsiasi procedimento elettronico o meccanico, ivi inclusi i<br />

sistemi di archiviazione e prelievo dati, senza il consenso scritto dell’editore.<br />

Rivista fondata da Domenico Santarsiero.<br />

Numero chiuso in redazione il 25 agosto <strong>2016</strong>.


FOCUS<br />

Protocollo operativo per la<br />

validazione geometrica di immagini<br />

satellitari ad alta risoluzione<br />

Crediti Satellite Imaging Corporation<br />

di Mattia Crespi,<br />

Riccardo De Paulis,<br />

Francesco Pellegri, Paola<br />

Capaldo, Francesca<br />

Fratarcangeli, Rossana<br />

Gini, Andrea Nascetti,<br />

Federica Selva<br />

Nel corso degli ultimi<br />

anni, la crescente<br />

disponibilità di scene<br />

acquisite da satelliti<br />

ad alta risoluzione<br />

spaziale (come GeoEye-1,<br />

WorldView-1 e 2 o<br />

Pleiades-1A e 1B) ha<br />

aperto nuovi scenari di<br />

applicazioni realizzabili<br />

a scala medio-piccola,<br />

avvicinando così il<br />

Telerilevamento alla<br />

Fotogrammetria.<br />

A<br />

partire dalle immagini<br />

satellitari, è ormai<br />

possibile generare<br />

prodotti cartografici (ortofoto)<br />

della superficie terrestre,<br />

gestibili all’interno di software<br />

GIS e atti a costituire basi<br />

cartografiche di sistemi<br />

informativi territoriali. Tali<br />

ortofoto possono essere<br />

utili anche per aggiornare<br />

database cartografici e<br />

verificare la correttezza dei dati<br />

eterogenei che li popolano.<br />

In tale prospettiva, risulta<br />

essenziale conoscere la qualità<br />

e l’affidabilità delle ortofoto<br />

impiegate come riferimento.<br />

I software commerciali<br />

attualmente disponibili<br />

permettono di effettuare<br />

l’ortorettifica di immagini<br />

satellitari, ma non forniscono<br />

in modo facile e rigoroso<br />

indicazioni inerenti alla qualità<br />

delle ortofoto ottenute.<br />

Il plug-in SIGE (Satellite<br />

Imaging Geometry<br />

Enhancement), implementato<br />

nel software ENVI e composto<br />

da due differenti tool, nasce<br />

dalla collaborazione tra Exelis<br />

Visual Information Solutions<br />

ed Eni SpA - Ente Nazionale<br />

Idrocarburi, con il supporto<br />

scientifico del gruppo di<br />

ricerca dell’area di Geodesia<br />

e Geomatica dell’Università<br />

di Roma “La Sapienza”. Lo<br />

scopo di tale plug-in è quello<br />

di guidare l’utente nella scelta<br />

dell’immagine satellitare più<br />

6 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


FOCUS<br />

adeguata per le esigenze di<br />

progetto e di fornire la stima<br />

dell’accuratezza planimetrica<br />

di un’ortofoto, tramite l’indice<br />

statistico CE90 (Errore<br />

Circolare al 90% di probabilità)<br />

(Brovelli et al., 2012).<br />

SIGE-SensorModel<br />

Il tool SIGE-SensorModel<br />

supporta l’utente nella selezione<br />

di immagini satellitari ad alta<br />

risoluzione (ottiche e SAR), da<br />

cui è possibile generare ortofoto<br />

con una prestabilita accuratezza<br />

di progetto. SIGE-SensorModel<br />

necessita l’inserimento di<br />

alcuni parametri che descrivano<br />

le esigenze di progetto e<br />

fornisce, come risultato, la<br />

lista dei prodotti in grado di<br />

soddisfarle. Tali parametri<br />

sono il contenuto spettrale<br />

(pancromatico, multispettrale,<br />

ecc.) e la risoluzione spaziale<br />

dell’immagine di partenza,<br />

nonchè l’accuratezza di<br />

progetto dell’ortofoto<br />

da generare. Di default,<br />

l’algoritmo implementato<br />

ipotizza che l’utente usi,<br />

in fase di ortorettifica, il<br />

GlobalDEM SRTM (Shuttle<br />

Radar Topography Mission):<br />

selezionando l’area di interesse,<br />

l’algoritmo stima in automatico<br />

un valore di accuratezza da<br />

associare al DEM, sulla base<br />

della morfologia del terreno<br />

(Crespi et al., 2015). Nel<br />

caso in cui l’utente intenda<br />

invece impiegare un DEM ad<br />

alta risoluzione, è necessario<br />

inserirne manualmente<br />

l’accuratezza. L’output di SIGE-<br />

SensorModel è l’elenco di tutti<br />

i prodotti in grado di generare<br />

un’ortofoto che soddisfi le<br />

esigenze di progetto espresse: in<br />

particolare, per ognuno di essi<br />

è riportato l’ angolo massimo<br />

di off-nadir con cui è possibile<br />

acquisire l’immagine, affinchè<br />

l’accuratezza di progetto<br />

prestabilita sia rispettata.<br />

Crediti Satellite Imaging Corporation.<br />

SIGE-GeoCoding<br />

Il secondo tool, SIGE-<br />

GeoCoding, supporta l’utente<br />

nel processo di ortorettifica<br />

di un’immagine satellitare<br />

ottica, stimando l’accuratezza<br />

planimetrica dell’ortofoto<br />

(CE90 SIGE<br />

) prima che questa<br />

venga generata. All’utente è<br />

richiesto di importare il dato<br />

satellitare e fornire indicazioni<br />

sul DEM che intende utilizzare,<br />

scegliendo tra: il GlobalDEM<br />

disponibile in ENVI<br />

(GMTED2010), un DEM a<br />

propria dispozione (inserendo<br />

manualmente l’accuratezza)<br />

o il GlobalDEM SRTM.<br />

Quest’ultimo viene scaricato<br />

e la sua accuratezza viene<br />

automaticamente calcolata,<br />

sulla base della morfologia<br />

Crediti Satellite Imaging<br />

Corporation.<br />

del terreno (Crespi et al.,<br />

2015). Infine, è necessario<br />

indicare se si utilizzano o<br />

meno Ground Control Points<br />

(GCP) in fase di ortorettifica,<br />

specificandone numero e<br />

accuratezza. A questo punto,<br />

il tool è in grado di fornire<br />

la stima del valore di CE90<br />

dell’ortofoto che verrà generata<br />

con tali dati di partenza. Tutte<br />

le informazioni relative al<br />

processo di ortorettifica (incluso<br />

il CE90 SIGE<br />

) sono riassunte in<br />

un file testuale di report, che<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 7


FOCUS<br />

Sensore<br />

GSD<br />

[m]<br />

Angolo<br />

off-nadir [°]<br />

Tipologia<br />

area<br />

DEM<br />

CE90 IMG<br />

[m]<br />

CE90 SIGE<br />

[m]<br />

WorldView-2 (RPC) 0,54 22,80 Montuosa SRTM 8,12 11,03<br />

IKONOS (GCP) 0,81 2,15 Montuosa LiDAR 1,57 1,54<br />

GeoEye-1 (RPC) 0,51 26,66 Pianeggiante SRTM 3,65 5,93<br />

WorldView-1 (RPC) 0,62 27,60 Pianeggiante SRTM 5,93 6,92<br />

Tab. 1 - Alcuni risultati dei test effettuati, con confronto tra CE90IMG e CE90SIGE (ortofoto pancromatiche)<br />

SIGE-GeoCoding produce<br />

dopo aver ortorettificato<br />

l’immagine satellitare.<br />

Il plug-in SIGE è stato testato<br />

con numerose immagini<br />

satellitari ottiche ad alta<br />

risoluzione fornite da Eni),<br />

acquisite da diversi sensori<br />

(IKONOS, GeoEye-1,<br />

WorldView1 e 2, QuickBird,<br />

SPOT 5) su aree di interesse<br />

con morfologia differente. Esse<br />

sono state ortorettificate con<br />

SIGE-GeoCoding in ENVI<br />

5.1 e 5.2 (Exelis VIS), usando<br />

solo i Rational Polynomial<br />

Coefficients (RPC) forniti nei<br />

metadati o aggiungendo GCP<br />

dove possibile. Inoltre, è stato<br />

impiegato il DEM SRTM<br />

(versione 4) e, dove disponibile,<br />

un DSM generato da volo con<br />

LiDAR con cella di 70 cm. Le<br />

ortofoto sono state poi validate<br />

tramite collimazione manuale<br />

di Check Points (CP), sui cui<br />

residui sono state calcolate le<br />

statistiche ed il CE90 IMG<br />

. Tale<br />

valore è stato confrontato con il<br />

CE90 SIGE<br />

, cioè il valore fornito<br />

dal tool prima della generazione<br />

delle ortofoto. In Tabella 1 sono<br />

riportati alcuni esempi.<br />

Conclusioni e sviluppi<br />

I test effettuati hanno fornito<br />

valori di CE90 SIGE<br />

coerenti<br />

con i valori CE90 IMG<br />

ottenuti<br />

collimando manualmente i CP,<br />

confermando così la bontà del<br />

modello di stima implementato.<br />

É quindi in corso di valutazione<br />

l’inserimento del plug-in SIGE<br />

nel software ENVI standard.<br />

SIGE-SensorModel consente<br />

all’utente di verificare se le<br />

immagini satellitari già a<br />

disposizione permettano di<br />

ottenere un’ortofoto con<br />

prestabilita accuratezza; in<br />

caso di acquisto, invece, aiuta<br />

a individuare i prodotti che<br />

possono generare un’ortofoto<br />

con specifiche esigenze di<br />

progetto.<br />

SIGE-GeoCoding permette<br />

di conoscere l’accuratezza di<br />

un’ortofoto prima di generarla:<br />

l’utente può così modificare gli<br />

input (immagine con minor<br />

angolo di off-nadir, DEM<br />

più accurato, GCP) per poter<br />

raggiungere le esigenze di<br />

progetto. Inoltre, tale valore<br />

di accuratezza è stimato senza<br />

bisogno di collimazione e può<br />

essere usato per correggere<br />

l’eventuale errore residuo<br />

dell’ortofoto, tramite altra<br />

cartografia o la coregistrazione<br />

ottico-ottico e ottico-SAR.<br />

Crediti: Satellite Image Corporation<br />

8 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


FOCUS<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Brovelli A., Cina A., Crespi M., Lingua A., Manzino A., (2012),<br />

"Ortoimmagini e modelli altimetrici a grande scala", Linee Guida,<br />

CISIS - Centro Interregionale di Coordinamento e documentazione<br />

per le informazioni territoriali.<br />

Crespi M., De Paulis R., Pellegri F., Capaldo P., Fratarcangeli F.,<br />

Nascetti A., Gini R., Selva F., (2015), "Mapping with high resolution<br />

optical and SAR imagery for oil & gas exploration: potentialities<br />

and problems", IGARSS 2015, 26-31 Luglio 2015, Milano,<br />

Italia.<br />

ABSTRACT<br />

In recent years, the increasing availability of scenes captured by high-spatial<br />

resolution satellites (such as GeoEye-1, WorldView-1 and Pleiades-2<br />

or 1A and 1B) has opened new application scenarios realizable to a littlemid<br />

scale, bringing the Remote Sensing more near to Photogrammetry.<br />

Starting from satellite images, it is now possible to generate map products<br />

(ortho) of the earth's surface, manageable within GIS software and suitable<br />

to constitute base maps of geographic information systems.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Telerilevamento; Fotogrammetria; immagini satellitari; ortofoto;<br />

ENVI; SIGE-GeoCoding; SIGE-Sensor-Model<br />

AUTORE<br />

Mattia Crespi, mattia.crespi@uniroma1.it<br />

Riccardo De Paulis, riccardo.depaulis@eni.com<br />

Francesco Pellegri, francesco.pellegri@eni.com<br />

Paola Capaldo, paola.capaldo@uniroma1.it<br />

Francesca Fratarcangeli, francesca.fratarcangeli@uniroma1.it<br />

Rossana Gini, rossana.gini@harris.com<br />

Andrea Nascetti, andrea.nascetti@uniroma1.it<br />

Federica Selva, federica,selva@harris.com<br />

Università di Roma "La Sapienza",<br />

DICEA, via Eudossiana 18, 00184 Roma<br />

Eni SpA,<br />

Upstream and Technical Services<br />

Division, P.zza E. Vanoni 1, 20097<br />

San Donato Milanese (MI)<br />

Exelis Visual Information Solutions Italia, Centro Colleoni -<br />

Palazzo Pegaso 3, 20864 Agrate Brianza (MB)<br />

NOTA REDAZIONE<br />

Questo lavoro è stato presentato alla 19° Conferenza ASI-<br />

TA 2015 (Lecco). Si ringrazia la segreteria organizzativa<br />

per la cortesia e la disponibilità dimostrata e si augura la<br />

migliore riuscita per la 20° Conferenza ASITA <strong>2016</strong> (Cagliari<br />

8-910 novembre <strong>2016</strong>).<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 9


FOCUS<br />

GIS 3D/4D per le reti tecnologiche<br />

sottosuolo (e soprasuolo)<br />

di Andrea Deiana<br />

Le organizzazioni che gestiscono<br />

le reti tecnologiche del sottosuolo<br />

richiedono, con forza sempre<br />

maggiore, sistemi informativi<br />

adeguati al corso dei tempi e sono<br />

ormai diverse le case produttrici di<br />

software/hardware che propongono<br />

soluzioni per la mappatura. In questo<br />

lavoro si illustra la soluzione GIS<br />

3D/4D proposta da Skyline per la<br />

visualizzazione delle reti e per la<br />

loro interrogazione: una procedura<br />

semplificata per la visualizzazione ed<br />

una leggermente più complessa per<br />

l'interrogazione dei dati alfanumerici.<br />

Fig. 1 - Distribuzione di acquedotto e fognatura nel centro di Livorno (dati ASA spa e Comune di<br />

Livorno, elaborazione GeoInfoLab in ambiente 3D GIS by Skyline).<br />

Gli interventi di manutenzione<br />

delle reti<br />

tecnologiche sottosuolo<br />

apportati massimamente su<br />

strade urbane, utilizzano oggi<br />

una mappatura bidimensionale,<br />

spesso cartacea e non ancora<br />

digitalizzata; la carenza di informazione<br />

precisa e 3D comporta<br />

costi aggiuntivi in quanto spesso<br />

gli operatori si trovano loro<br />

malgrado ad intervenire alla<br />

cieca, spesso andando incontro<br />

all’interruzione di altre reti e/o<br />

all’aumento dei costi stessi di<br />

intervento, con conseguenti<br />

incremento di tempo di realizzo<br />

dello stesso intervento, materiali<br />

e mezzi movimentati, traffico<br />

indotto, ecc..<br />

La conoscenza precisa delle reti,<br />

pur costituendo un investimento<br />

notevole, è in grado di<br />

restituire in breve tempo l’investimento<br />

richiesto e costituire<br />

infine un guadagno in termini<br />

di tempo e denaro.<br />

Tecnologie per la mappatura<br />

in 3D del sottosuolo<br />

La mappatura in 3D delle reti<br />

può essere effettuata con varie<br />

tecnologie: stazioni totali, laser<br />

scan, fotografia digitale, GPS<br />

(Global Positioning System) differenziale/RTK<br />

centimetrico,<br />

GPR (Ground Penetrating Radar),<br />

ED (Electromagnetic Detection),<br />

CCTV (Closed Circuit<br />

TeleVision).<br />

Non indaghiamo le diverse<br />

soluzioni in questo articolo ed<br />

ognuna di esse necessiterebbe<br />

evidentemente di una trattazione<br />

maggiormente approfondita.<br />

Quello che consta al nostro<br />

obiettivo è che il dato acquisito<br />

in 3D, in vario modo e grado<br />

di fiducia, può andare a popolare<br />

un GIS 3D.<br />

La piattaforma GIS 3D/4D<br />

by Skyline<br />

Skyline è una casa produttrice<br />

di software GIS 3D, specializzata<br />

sul settore da oltre 15<br />

anni e conosciuta in tutto il<br />

mondo per le verticalizzazioni<br />

operate in vari settori: difesa ed<br />

intelligence, protezione civile e<br />

sicurezza, estrazioni minerarie e<br />

piping, pianificazione urbana,<br />

utilities e trasporti, telecomu-<br />

10 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


FOCUS<br />

nicazioni, ambiente e cultura,<br />

geoportali.<br />

La piattaforma attuale è articolata<br />

in 3 componenti principali:<br />

4TerraBuilder (il costruttore),<br />

a partire da ortofoto e modelli<br />

del terreno, consente<br />

la creazione di un globo<br />

3D navigabile su coordinate<br />

angolari (EPSG:4326),<br />

prodotto nel formato proprietario<br />

MPT e utilizzabile<br />

dagli altri componenti<br />

della filiera (il server ed il<br />

client). Costituisce parte<br />

di questo modulo anche il<br />

nuovo binomio PhotoMesh<br />

& CityBuilder: rispettivamente<br />

utili alla generazione<br />

automatica di mesh 3D a<br />

partire da foto oblique ed<br />

all’integrazione delle mesh<br />

3D con i dati alfanumerici<br />

di features poligonali con<br />

attributi con produzione di<br />

3DML (3D Mesh Layer).<br />

4TerraGate (il server streamer),<br />

disponibile in diversi<br />

tagli di utenti concorrenti,<br />

è capace di erogare, in simultanea,<br />

diverse porzioni<br />

di diverse mappe a diversi<br />

utenti, attraverso tecnologie<br />

streaming particolarmente<br />

performanti. Costituisce<br />

parte del modulo anche SFS<br />

(Spatial Framework Services),<br />

capace di erogare in<br />

streaming i 3DML, raster e<br />

features via protocolli OGC<br />

compliant: WFS, WMS,<br />

WMTS, CSW).<br />

4il TerraExplorer (il client<br />

di visualizzazione/interrogazione)<br />

è lo strumento,<br />

disponibile nelle versioni<br />

Pro (l’ambiente di authoring<br />

completo di ogni strumento<br />

disponibile e deputato<br />

all’integrazione di tutti gli<br />

oggetti ed alla pubblicazione<br />

dei progetti 3D per Windows,<br />

Android e iPhone),<br />

Plus (ambiente intermedio,<br />

Fig. 2 - Architettura della soluzione SkylineGlobe Enterprise e suoi componenti.<br />

consente di importare e<br />

gestire oggetti e layer ma<br />

non di pubblicare) e Viewer<br />

(scarico gratuito per Windows,<br />

Android e iPhone) di<br />

visualizzazione ed analisi di<br />

tutti gli oggetti integrabili<br />

su GIS 3D: globo 3D, layer<br />

GIS (vettoriali, raster, elevazione),<br />

OSM Layers (vettoriali<br />

e/o raster), BIM layers,<br />

3D Mesh Layer (3DML),<br />

labels, immagini, video<br />

(proiettabili sul terreno<br />

oppure su 3DML oppure<br />

su superficie verticale), primitive<br />

2D, primitive 3D,<br />

oggetti 3D (statici, animati,<br />

dinamici), nuvole di punti<br />

(anche con gestione di RGB<br />

e intensità), GPS, etc..<br />

Ottimizzazione di dati 2,5D<br />

Sono a tutt’oggi davvero rari<br />

i casi italiani in cui siano disponibili<br />

datasets 3D di reti<br />

sottosuolo, mentre è invece<br />

abbastanza comune per le utilities<br />

avere un dataware house in<br />

2D con solo alcuni datasets in<br />

2,5D, ovvero sempre in 2D ma<br />

con un attributo di quota: tipicamente<br />

avviene per nodi e/o<br />

pozzetti. In questo caso è possibile<br />

ottimizzare il dato disponibile<br />

fino all’ottenimento di uno<br />

shapefile di polilinee 3D, che<br />

rappresenta il punto di partenza<br />

per le importazioni di piping<br />

nell’ambiente 3D by Skyline.<br />

L’ottimizzazione su ambienti<br />

GIS di comune utilizzo può<br />

passare per il trasferimento (ad<br />

esempio via spatial join) dell’attributo<br />

di quota di oggetti<br />

puntuali (nodi, pozzetti, etc.)<br />

alle tabelle di polilinee 2D e<br />

quindi per la trasformazione in<br />

shapefile 3D attraverso l’utilizzo<br />

di attributi: nel caso delle polilinee<br />

(che è la forma con cui<br />

vengono maggiormente descritte<br />

le reti sottosuolo) è necessario<br />

fornire 2 attributi di quota<br />

che verranno utilizzati per la<br />

trasformazione in polilinee<br />

quotate, spesso oblique (con 2<br />

diverse quote agli estremi).<br />

Dalla polilinea 3D al piping:<br />

procedura semplificata<br />

per la visualizzazione<br />

di pipelines<br />

Dopo aver importato lo shapefile<br />

lineare 3D (utilizzando l’opzione<br />

All Features, che considera<br />

l’intero listato di features),<br />

lo si include all’interno di una<br />

cartella nell’Info Tree (albero dei<br />

contenuti) generalmente posta<br />

sulla sinistra della GUI.<br />

Quindi si richiama lo strumento<br />

Pipe Lines Tool del Terra-<br />

Explorer Pro, richiamabile dal<br />

menù Tools del nastro superiore<br />

della GUI.<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 11


FOCUS<br />

Fig. 3 - Utilizzo del Pipe Lines Tool in TerraExplorer Pro<br />

Basta indicare il raggio in metri<br />

ed il colore (di default il modo<br />

di creazione è streaming e la<br />

distanza di visibilità è posta<br />

a 5000 metri: in genere può<br />

andar bene lasciare questi settaggi),<br />

quindi selezionare la<br />

cartella che contiene lo shapefile<br />

3D di interesse e poi cliccare<br />

sull’icona Selected Group.<br />

L’applicazione genera quindi<br />

una cartella contenente diversi<br />

tipi di oggetti puntuali: cilindri,<br />

sfere, connettori. E’ stata<br />

operata una trasformazione delle<br />

linee in cilindri 3D orientati<br />

(tutti con lo stesso diametro<br />

però …) e dei nodi in sfere<br />

(tutte con lo stesso diametro<br />

…) e corti cilindri maggiorati<br />

(tutti con lo stesso diametro<br />

…) ed orientati.<br />

Spatial join con i geodatasets<br />

2D: procedura avanzata per<br />

l’interrogazione di pipelines<br />

Questa procedura è simile<br />

alla precedente e leggermente<br />

più lunga, ma consente di<br />

interrogare gli attributi della<br />

rete direttamente con un click<br />

nell’ambiente 3D.<br />

Dopo aver importato lo shapefile<br />

lineare 3D (sempre utilizzando<br />

l’opzione All Features, che<br />

considera l’intero listato di features),<br />

lo si include all’interno<br />

di una nuova cartella nell’Info<br />

Tree.<br />

Quindi si utilizza lo strumento<br />

Pipe Lines Tool del TerraExplorer<br />

Pro, stavolta modificando la<br />

modalità di creazione da streaming<br />

in entire, e, selezionata la<br />

cartella che contiene lo shapefile<br />

3D di interesse, e si deve cliccare<br />

sull’icona Selected Group.<br />

In questo caso l’applicazione<br />

genera però allo stesso modo<br />

un nuovo shapefile puntuale:<br />

ad ogni punto viene associato<br />

un cilindro (linea), una sfera<br />

(nodo) oppure un corto cilindro<br />

maggiorato ed orientato<br />

(nodo). Tutti questi oggetti<br />

vengono legati a un punto di<br />

posizionamento secondo le coordinate<br />

XYZ e quindi ruotati nei<br />

3 assi (yaw, pitch, roll): ciascun<br />

oggetto finito può essere mappato<br />

sul globo con questi 6 parametri,<br />

eventualmente integrati con un<br />

parametro moltiplicatore di scala.<br />

Lo shapefile avrà quindi una<br />

tabella attributi con i parametri<br />

di rotazione e con indicazione<br />

della singola entità rappresentata<br />

(cilindro=linea, sfera=nodo,<br />

connettore=nodo).<br />

Successivamente è possibile, su<br />

ambienti GIS di comune utilizzo,<br />

operare ancora una spatial<br />

join tra questo shapefile puntale<br />

3D e lo shapefile di polilinee<br />

3D per trasferire al primo gli<br />

attributi alfanumerici del secondo.<br />

Quindi, sempre in ambiente<br />

TerraExplorer Pro, importiamo<br />

Fig. 4 - Tabella prodotta con indicazione di angoli, tipologia,<br />

diametro e lunghezza.<br />

il nuovo shapefile puntuale<br />

(eventualmente anche in modalità<br />

streaming, che utilizza<br />

solo gli oggetti del layer richiesti<br />

a schermo, con notevole<br />

riparmio di risorse e maggiore<br />

performance grafica) utilizzandolo<br />

come posizionamento di<br />

oggetti 3D, collocando cilindri<br />

lunghi (linee) e corti (collettori)<br />

e sfere (collettori). Utilizziamo<br />

Fig. 5 - Tabella integrata con spatial join.<br />

12 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


FOCUS<br />

quindi gli attributi della tabella<br />

per collocare e dimensionare<br />

correttamente gli oggetti. Infine<br />

attiviamo per il layer importato<br />

la funzionalità che consente di<br />

visualizzare gli attributi quando<br />

l’oggetto viene cliccato: appariranno<br />

quindi tutti gli attributi<br />

di interesse selezionati per la<br />

spatial join. Con questa procedura<br />

può essere replicata per<br />

tutte le tipologie di reti: acqua,<br />

fogna, gas, luce, telecomunicazioni,<br />

etc.. Il GIS 3D by Skyline,<br />

grazie alle sue procedure di<br />

streaming, è infatti l’ambiente<br />

ottimale per visualizzare un vasto<br />

numero di oggetti.<br />

Ulteriori oggetti mappabili<br />

Oltre le condutture, le reti<br />

sottosuolo sono composte da<br />

oggetti che vengono replicati<br />

più volte, ovviamente in località<br />

differenti. Utilizzando il meccanismo<br />

dell’integrazione di<br />

uno shapefile 3D puntuale con<br />

attributi relativi alla tipologia,<br />

all’inclinazione ed eventualmente<br />

alla rappresentazione<br />

grafica 3D (ad es.: con modelli<br />

Collada DAE, 3DS, FLT, X,<br />

cloud point, …), è possibile<br />

mappare le reti con grande<br />

dettaglio ed accuratezza ed<br />

ugualmente agganciarci tutti gli<br />

attributi di interesse.<br />

Underground Mode attiva (visione<br />

delle reti dal sottosuolo).<br />

Integrazione con il mondo<br />

subaereo<br />

L’ambiente GIS 3D by Skyline<br />

offre la possibilità di integrare<br />

facilmente dati sottosuolo e sovrasuolo.<br />

Fig. 6 - Interrogazione di Pipe Lines in TerraExplorer Pro, con visualizzazione Underground Mode<br />

attiva (visione delle reti dal sottosuolo).<br />

Fig. 7 - Power Lines Tools in TerraExplorer Pro, per la visualizzazione di reti elettriche sovrasuolo.<br />

Distribuzione delle<br />

informazioni GIS 3D<br />

I progetti 3D GIS by Skyline<br />

possono essere pubblicati online<br />

e/o offline, per la fruizione<br />

su piattaforme Windows, Android<br />

e iPhone.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

GIS 3D/4D; sottosuolo; reti tecnologiche<br />

ABSTRACT<br />

Organizations managing underground networks are asking, with growing<br />

strength, upgraded information systems and we can find several software/<br />

hardware houses offering solutions for mapping these underground networks<br />

in order to visualize them. In this paper we try to show the 3D/4D GIS solutions<br />

by Skyline for underground networks' visualization and querying: one<br />

simply procedure for the visualization and a slightly complex one for alphanumeric<br />

data querying.<br />

AUTORE<br />

Andrea Deiana<br />

info@geoinfolab.com<br />

GeoInfoLab<br />

NOTA REDAZIONE<br />

Questo lavoro è stato presentato alla 19° Conferenza ASITA 2015 (Lecco).<br />

Si ringrazia la segreteria organizzativa per la cortesia e la disponibilità dimostrata<br />

e si augura la migliore riuscita per la 20° Conferenza ASITA <strong>2016</strong><br />

(Cagliari 8-9-10 novembre <strong>2016</strong>).<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 13


MERCATO<br />

14 <strong>GEOmedia</strong> n°2-<strong>2016</strong>


Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n° 3-<strong>2016</strong><br />

INTERGEO<br />

www.intergeo.de<br />

Spatial survey<br />

of urban<br />

environments<br />

22<br />

Welcome<br />

to the ZEB<br />

REVOlution<br />

By Stuart Cadge<br />

36<br />

Smart<br />

city<br />

News<br />

by Luigi Colombo and<br />

Barbara Marana<br />

16<br />

28<br />

Study and<br />

development of a<br />

GIS for fire-fighting<br />

activities based on<br />

INSPIRE directive by<br />

Andrea Maria Lingua, Marco<br />

Piras, Maria Angela Musci,<br />

Francesca Noardo, Nives<br />

Grasso, Vittorio Verda<br />

A survey from<br />

UAV in critical<br />

areas: the<br />

advantages of<br />

technology in<br />

areas with<br />

complex terrain<br />

by Zaira Baglione<br />

32<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 15


INTERGEO<br />

SPATIAL SURVEY OF URBAN ENVIRONMENTS<br />

by Luigi Colombo and Barbara Marana<br />

The paper deals some experimental<br />

benchmarks regarding urban environment<br />

modelling. The employed techniques,<br />

which automatically collected point clouds<br />

and created the DSM, are terrestrial laser<br />

scanning, with a direct GNSSRTK<br />

geo-referencing, and UAS imagery.<br />

Fig. 3 - A perspective view of S. Pellegrino Terme inside the point model.<br />

The technological innovation<br />

in survey<br />

techniques has nowadays<br />

led to the development of<br />

automated systems, with combined<br />

multi-functional sensors<br />

including laser scanning, GNSS<br />

receivers and imaging. These<br />

devices can perform on field<br />

metric operations, ranging from<br />

spatial modelling, geo-referencing<br />

of objects in an assigned<br />

coordinate system, fast spatial<br />

reconstructions of interiors or<br />

exteriors and roofs, with the<br />

Fig. 1 - Nadir and oblique images.<br />

related thematic information<br />

(colour, materials, decay).<br />

The automatic sensors allow<br />

to mainly collect point clouds,<br />

from the ground, from road<br />

vehicles or small remotely piloted<br />

aircraft (Unmanned Arial<br />

Systems). This redundant mass<br />

of data simplifies the survey<br />

process, increasing productivity<br />

for 3D modelling and derived<br />

sub-products (vector-raster),<br />

such as perspective views, elevations,<br />

orthophotos, horizontal<br />

and vertical sections, thematic<br />

maps, etc.<br />

Present technologies and<br />

techniques<br />

Point clouds are today the first<br />

source of spatial information<br />

(also texturized with colours or<br />

reflected energy). The clouds<br />

are generated by automated<br />

survey techniques, without<br />

contact, and represent the basis<br />

for creating the so-called Digital<br />

Surface Models.<br />

Terrestrial and air-transported<br />

laser scanning has been till now<br />

the main way to generate online<br />

point clouds; more recently,<br />

the research in Computer<br />

Vision has deeply transformed<br />

imaging survey, allowing the<br />

off-line extraction of point<br />

clouds from image blocks. One<br />

speaks in this case of Dense<br />

Image Matching, referring to<br />

the software procedures which<br />

guarantee this technologic enhancement.<br />

It is known that the point cloud<br />

collection does not occur in a<br />

deterministic form, as manual<br />

surveys (the meaningful points,<br />

only), but in a stochastic way,<br />

with the surveyed points which<br />

become the nodes of a sampling<br />

grid superimposed over the objects.<br />

The grid step depends on selected<br />

spatial resolution, measurement<br />

distance, laser beam<br />

impact (normality, obliquity)<br />

and morphologic surface irregularities.<br />

The transition from the grid<br />

nodes to the interest points is<br />

then performed by applying local<br />

interpolation processes.<br />

Much is known and has been<br />

written these years about scanning<br />

systems and associated<br />

16 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

Fig. 2 - Direct geo-referencing for scanning survey.<br />

procedures, much less, perhaps,<br />

about the bi-centennial imaging<br />

survey. This technique was<br />

indeed overcome at the end<br />

of the previous century by the<br />

advent and fast development of<br />

laser scanning and only recently<br />

it is coming back thanks to<br />

Computer Vision support and<br />

to remotely piloted aircrafts.<br />

However, this cannot be considered<br />

a return to the past but<br />

rather a “back to the future” (as<br />

written by someone), because<br />

the technological scenario has<br />

now significantly changed (processing<br />

algorithms and so on).<br />

Laser technology nevertheless<br />

provides the relevant advantage<br />

(thanks to the measured stationpoint<br />

distance) that just one<br />

single ray has to be reflected<br />

from an object point for its 3D<br />

determination; on the contrary,<br />

imagery survey needs at least<br />

two homologous reflected rays<br />

(from different sensor locations)<br />

for each object point and some<br />

measured information on the<br />

point model, as well.<br />

Additionally, if problems arise<br />

in laser scanning applications,<br />

regarding reflective, transparent<br />

and translucent surfaces (metals,<br />

marble, paints, glass, etc.),<br />

also for imagery approach the<br />

surveyed objects must present a<br />

meaningful geometry and thematic<br />

characters, such as nonuniform<br />

or not smooth and<br />

monochrome surfaces and few<br />

shadows.<br />

These conditions are necessary<br />

to allow automatic recognition<br />

of homologous points among<br />

corresponding frames: the<br />

process is performed by means<br />

of digital image correlation algorithms,<br />

with the support of<br />

epipolar geometry to speed up<br />

the search.<br />

The acquisition phase registers a<br />

block of photos, longitudinally<br />

and transversally overlapped according<br />

to the type of selected<br />

survey (2D or 3D) (fig. 1):<br />

aerial nadir or oblique images<br />

are collected through horizontal<br />

strips (ground survey) together<br />

with normal or oblique shootings<br />

belonging to vertical strips<br />

(façade survey).<br />

The aerial carrier brings survey<br />

sensors and navigational devices<br />

(GNSS+INS) for recording realtime<br />

position and attitude of<br />

the photo-camera: this enables<br />

both autonomous flights, via<br />

pre-defined way-points, and a<br />

geo-referencing process based on<br />

GNSS-RTK or PPK techniques<br />

(the so-called Direct<br />

Photogrammetry).<br />

Remotely piloted small<br />

aircrafts (UAS) are vertical<br />

take-off and landing carriers,<br />

with hovering functions (the<br />

so-called multi-rotorcrafts), or<br />

fixed-wing aircrafts. All systems<br />

are equipped with a stabilized<br />

platform to overcome spatial<br />

rotations produced by flight,<br />

air turbulence or wind, and can<br />

carry a payload, that is the sensors<br />

for survey.<br />

The UASs allow lower flightheights,<br />

compared with<br />

manned aircrafts; so, a larger<br />

image scale is collected, with<br />

the same value of camera focal<br />

length, and higher levels of detail<br />

and height accuracy.<br />

Certainly, the lower flight<br />

height increases the forward<br />

motion effects on the image, resulting<br />

in blurring phenomena;<br />

it is possible to limit this problem<br />

both by reducing the cruise<br />

speed and well combining<br />

stops, shutter time and sensitivity<br />

(ISO) of the digital sensor.<br />

So, the motion blur can be kept<br />

within the pixel size of the photo<br />

and the relative object settlement<br />

inside the GSD parameter<br />

(Ground Sampling Distance).<br />

Some experiences regarding<br />

multi-sensor survey for territory<br />

documentation were recently<br />

performed at the University<br />

of Bergamo by the Geomatics<br />

group: two applications of them<br />

are described below.<br />

Fig. 4 - A 3D view of the point model for the ancient bridge.<br />

Fig. 5 - 3D model: a bank of the Brembo river with hotels and restaurants.<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 17


INTERGEO<br />

The first experience:<br />

the multi-scale survey<br />

of S. Pellegrino Terme<br />

This application regards the<br />

multi-scale survey with terrestrial<br />

laser scanning realized over<br />

the urban land of S. Pellegrino<br />

Terme, a small ancient town<br />

close to Bergamo (northern<br />

Italy).<br />

Advanced laser-scanning technologies<br />

were used, with a<br />

remarkable attention to the<br />

needed level of detail and with<br />

a careful look at buildings, their<br />

decorations and history. The<br />

reconstructed model was also<br />

utilized to create a virtual walkthrough<br />

for land investigation.<br />

The performed survey has<br />

pointed out the original development<br />

of this settlement, designed<br />

for leisure and wellness,<br />

which was followed early by<br />

a gradual decadence that only<br />

new ideas and a renewed love<br />

for the site could overcome.<br />

The standards for urban model<br />

construction and management<br />

(city modelling) were proposed<br />

by the Open Geospatial<br />

Consortium (OGC) with the<br />

CityGML: these models are<br />

typically multi-scale 3D applications,<br />

ranging from landscape<br />

simulation to urban planning,<br />

from managing calamities to<br />

safety monitoring, etc.<br />

A modelling process requires<br />

the selection of geometric entities<br />

according to the chosen<br />

level of detail (LoD) and the<br />

attribution of textures for augmenting<br />

realism. This way,<br />

the survey approach for S.<br />

Pellegrino Terme documentation<br />

was established, together<br />

with the set of data to collect.<br />

It is known that laser scanning<br />

and imaging provide a dense<br />

object-point cloud, which can<br />

be geo-referenced in an assigned<br />

coordinate system. The geo-referencing<br />

is performed either indirectly,<br />

through control points<br />

Fig. 6 - Orthographic elevations of the Spa-buildings, extracted from the point model.<br />

(pre-marked and measured on<br />

the object) and matching procedures<br />

based on natural features,<br />

or directly using satellite positioning<br />

and orientation devices.<br />

The localization quality is enhanced<br />

through differential<br />

positioning techniques via<br />

Internet corrections (code or<br />

phase), transmitted from a<br />

GNSS reference networks: a<br />

few centimetre accuracy (at<br />

95% likelihood) is guaranteed,<br />

either interactively via a RTK<br />

approach or in Post-Processing<br />

(PPK). In the described application,<br />

the GNSS reference<br />

network (NetGeo), by Topcon<br />

Positioning, was used.<br />

The direct geo-referencing,<br />

without control points and an<br />

alignment phase, is particularly<br />

convenient in applications<br />

regarding large areas (requiring<br />

several scans) when a level<br />

of detail equal or lower than<br />

LoD2-3 (likewise the scale<br />

1:200 or smaller) is required.<br />

Obviously, where the satellite<br />

signal is not guaranteed, due to<br />

urban obstructions, indirect or<br />

mixed geo-referencing have to<br />

be applied.<br />

Anyway, it is useful to select<br />

some check points (CP), among<br />

the control points (GCP), to<br />

assess the final accuracy of the<br />

process.<br />

Figure 2 shows the adopted<br />

scheme for capturing direct georeferenced<br />

object points: a laser<br />

scanner was used (Faro) and<br />

two satellite receivers (Topcon),<br />

fitted with a bracket respectively<br />

over the scanner and on an orientation<br />

point; both the receiv-<br />

18 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong><br />

Fig. 7 - A view of the monastic complex in Albino


INTERGEO<br />

ers, which operated in staticrapid<br />

mode, were connected via<br />

Internet to NetGeo for a fine<br />

RTK positioning in the Italian<br />

reference system (ETRF 2000).<br />

The set of direct geo-referenced<br />

scanning stations also provided<br />

a pseudo GNSS network, able<br />

to act as a geodetic support.<br />

The collected point clouds were<br />

altogether 200, with an average<br />

spatial resolution of 100 mm in<br />

the useful range (10÷350) m;<br />

the computer storage has been<br />

globally around 26 GB.<br />

S. Pellegrino Terme, a small<br />

tourist settlement today, was<br />

very fashionable last century<br />

in the world of entrepreneurial<br />

bourgeoisie. The town is located<br />

along the narrow Brembo<br />

valley (north of the city of<br />

Bergamo): famous for the healing<br />

waters, it stands out in the<br />

local landscape with the undisputed<br />

charm of its architectures<br />

and the elegance of the urban<br />

environment.<br />

Among the artistic treasures,<br />

it must be remembered the<br />

municipal Club-House (1904-<br />

1906), with two towers reminiscent<br />

of the famous one in<br />

Monte Carlo (Principality of<br />

Monaco), and the impressive<br />

Grand Hotel (1904), along the<br />

Brembo river, with the large<br />

front full of decorations.<br />

The Grand Hotel is connected<br />

to the Club-House and the Spa<br />

buildings, located on the right<br />

bank of the river, through the<br />

bridge “Principe Umberto I”.<br />

All these structures were realized<br />

at the beginning of the<br />

nineteenth century in the<br />

years of Belle Époque and Art<br />

Nouveau.<br />

The terrestrial scanning survey<br />

was performed in a multi-level<br />

detail, ranging from OGC-<br />

LoD2 and OGC-LoD4, and<br />

corresponding to the scales<br />

from 1:500 to 1:100.<br />

A Faro laser scanner (Focus<br />

X330) was utilized, with a builtin<br />

photo-camera; this scanner,<br />

characterized by a long range<br />

(around 350 m), is particularly<br />

effective for 3D survey of large<br />

territorial spaces because it allows<br />

a meaningful reduction<br />

of the instrumental stations<br />

needed to capture information<br />

(see figures 3, 4, 5, 6).<br />

Good results were generally<br />

obtained, despite some deficiencies<br />

in the building-roof<br />

documentation, thanks to the<br />

favorable hilly morphology and<br />

the large range provided by the<br />

scanning device.<br />

The roof knowledge could be<br />

better realized through an additional<br />

survey from above, using<br />

UAS techniques.<br />

The other experience:<br />

the UAS survey of the<br />

Dehonian complex<br />

The religious complex of<br />

Dehonian fathers, is located in<br />

Albino, a small town in the valley<br />

of Serio, the river flowing<br />

down from the mountains surrounding<br />

Bergamo.<br />

This Apostolic school was<br />

built in 1910; during the years<br />

of World War II it became a<br />

kind of big ark hosting people<br />

evacuated from their homes<br />

and moved to Albino, which<br />

was considered safer from the<br />

bombing risk.<br />

In 1944 a part of the complex<br />

was occupied by the Italian military,<br />

who remained there until<br />

early 1945; during the war, the<br />

little town was bombed but the<br />

Apostolic school was luckily<br />

spared.<br />

In the following years, until<br />

1991, the structure served as<br />

Diocesan Seminary; when this<br />

activity ceased, the complex of<br />

buildings was renovated to create<br />

a meeting point for spirituality<br />

(fig. 7), still active.<br />

The imaging survey (using a<br />

hexa-copter) aimed to provide a<br />

Fig. 8a – The flight planning for the nadir image coverage.<br />

Fig. 8b – Vertical strips with oblique images.<br />

spatial model of the built area,<br />

including roofs, for documentation<br />

and maintenance purposes.<br />

The model, with a level of<br />

detail equal to 1:200 scale, was<br />

performed by:<br />

- a nadir image coverage with<br />

horizontal (parallel) strips (fig.<br />

8a) from heights less than 50<br />

m, taken by a Sony photocamera<br />

with a 14.2 MP CMOS<br />

sensor (fixed focal length of 16<br />

mm); the image overlaps were<br />

between 80% and 60% and the<br />

carrier speed around 5 m/s.<br />

- some up and down vertical<br />

strips over the façades, with<br />

oblique images taken at a surface<br />

distance around 10 m (fig.<br />

8b).<br />

It is known that an image-based<br />

survey can be performed using<br />

algorithms, techniques and<br />

software ranging from those of<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 19


INTERGEO<br />

Fig. 9 - Software for imaging.<br />

classical Photogrammetry to<br />

the modern ones of Computer<br />

Vision; some well-known packages<br />

for imaging are shown in<br />

figure 9.<br />

The collected nadir and oblique<br />

images for the religious complex<br />

(fig. 10), around 400 photos,<br />

were used to generate a 3D<br />

model through a dense image<br />

matching, performed inside the<br />

Swiss-made Pix4D Mapper, a<br />

software of Computer Vision.<br />

About thirty Ground Control<br />

Points, for block adjustment<br />

and geo-referencing (Italian<br />

Reference System - ETRF 2000),<br />

Fig. 10 - The set of collected nadir and horizontal images.<br />

were targeted over some selected<br />

details (on ground and<br />

roofs), measured by direct<br />

topographic methods (accuracy<br />

equal to a few centimetres) and<br />

then observed over the images.<br />

Figure 11 points out the georeferenced<br />

orthomosaic performed<br />

from the set of photos<br />

and regarding the main cloister;<br />

figure 12 shows the correspondent<br />

3D reconstruction through<br />

a perspective view with phototextures.<br />

It is interesting to observe that<br />

the imaging model has resulted<br />

a bit more smoothed in comparison<br />

with those performed<br />

through a laser scanning approach.<br />

Final remarks<br />

The described experiences have<br />

highlighted the great potentiality<br />

that laser scanning and<br />

UAS imagery can offer for a<br />

Fig. 11 - A geo-referenced orthomosaic for the main cloister.<br />

multi-scale analysis of urban<br />

land. This is the result of the<br />

meaningful development now<br />

achieved in the acquisition<br />

phase, the deep ease allowed by<br />

automation and the increased<br />

reliability. The software has<br />

once more had a central role for<br />

an effective point cloud management<br />

and raster-vector production.<br />

The support of GNSS-<br />

RTK technology has been<br />

useful for cloud connection<br />

(direct and automatic); besides,<br />

GNSS and INS units represents<br />

a fundamental basis for autonomous<br />

aerial navigation and<br />

positioning. Surely, the integration<br />

between laser scanning and<br />

UAS imagery will become more<br />

and more interesting, to allow a<br />

complete photo-realistic model<br />

of urban environments; anyway,<br />

some security aspects have to be<br />

still improved in relation to aircraft<br />

standards and flights.<br />

Acknowledgements<br />

The authors wish to thank the<br />

students Lorenzo Filippini,<br />

Riccardo Begnis and Daniela<br />

Piantoni, who developed their<br />

master theses in Building<br />

Engineering, and Eng. Giorgio<br />

Ubbiali of DMStrumenti for<br />

the technological support in the<br />

measurement campaign.<br />

Fig. 12 - A 3D view regarding the reconstructed photorealistic model of the complex.<br />

20 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

REFERENCES<br />

B. Bhandari, U. Oli, N. Panta, U. Pudasaini (2015) -<br />

Generation of high resolution DSM using UAV images - FIG<br />

Working Week 2015 - Sofia - May 2015<br />

L. Colombo, B. Marana (2015) - Terrestrial multi-sensor survey<br />

for urban modelling - Geoinformatics, 3-2015<br />

H. Hirschmueller (2011) - Semi-Global Matching -<br />

Motivation, developments and applications - Proceedings of<br />

Photogrammetric Week 2011, Stuttgart - Wichmann<br />

J.N. Lee, K.C. Kwak (2014) - A trends analysis of image processing<br />

in Unmanned Aerial Vehicle International Journal of<br />

Computer, Information Science and Engineering, 8(2)<br />

M. Naumann, G. Grenzdoerffer (<strong>2016</strong>) - Reconstructing a<br />

church in 3D - GIM International, 2-<strong>2016</strong><br />

R. Pacey, P. Fricker (2005) - Forward Motion Compensation<br />

(FMC) - Photogrammetric Engineering & Remote Sensing,<br />

November 2005<br />

R. Szeliski (2011) - Computer Vision: Algorithms and applications<br />

- Springer - New York<br />

ABSTRACT<br />

The paper deals some experimental benchmarks regarding urban environment<br />

modelling. The first application has been performed over the small<br />

thermal settlement of S. Pellegrino Terme, famous in northern Italy both<br />

for the healing waters and for its rich Art Noveau architectural decorations;<br />

the second test is the documentation of the religious complex of<br />

Dehonians in Albino, a little town close to Bergamo (Italy).<br />

The employed techniques, which automatically collected point clouds<br />

and created the DSM, are terrestrial laser scanning, with a direct GNSS-<br />

RTK geo-referencing, and UAS imagery.<br />

AUTHOR<br />

Luigi Colombo<br />

Luigi.colombo@unibg.it<br />

Barbara Marana<br />

Barbara.marana@unibg.it<br />

University of Bergamo<br />

DISA - Geomatics Group<br />

Dalmine (Italy)<br />

KEYWORDS<br />

Land documentation; point-cloud analysis; laser scanning;<br />

UAS imagery<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 21


INTERGEO<br />

Welcome to the ZEB REVOlution<br />

by Stuart Cadge<br />

In this article we will introduce<br />

the ZEB-REVO, and the attributes<br />

that make this a unique piece<br />

of surveying hardware. We will<br />

discuss how the ZEB-REVO is<br />

shaking up the surveying market,<br />

Fig. 1 - The ZEB-REVO in action – handheld, pole-mounted, backpack-mounted – a<br />

truly versatile tool.<br />

and will look at a number of<br />

industry applications in which the<br />

ZEB-REVO is making a difference.<br />

The surveying industry<br />

has witnessed rapid<br />

changes in the last<br />

few years - the increased use<br />

of mobile surveying devices<br />

and the utilisation of LiDAR<br />

technology (Light Detection<br />

And Ranging) to produce 3-dimensional<br />

point clouds of the<br />

survey subject are two such examples.<br />

Another major shift is<br />

the mapping of indoor spaces,<br />

utilising technology that does<br />

not rely on GPS.<br />

Leading the fore in all of these<br />

technologies is GeoSLAM,<br />

a young, vibrant technology<br />

company based in the UK.<br />

GeoSLAM specialises in the<br />

manufacture and supply of<br />

indoor, handheld mobile surveying<br />

units; the ZEB1 and the<br />

new ZEB-REVO, launched in<br />

March <strong>2016</strong>.<br />

Strong Beginnings<br />

GeoSLAM was founded in<br />

2012 as a joint venture between<br />

CSIRO (Australia’s National<br />

Science Agency and the inventors<br />

of WiFi) and 3D Laser<br />

Mapping (a leading global provider<br />

of 3D LIDAR solutions).<br />

Coming from such strong pedigree<br />

has allowed GeoSLAM to<br />

grow rapidly in both range and<br />

scope, currently incorporating a<br />

global distribution network of<br />

35 agents across 6 continents.<br />

GeoSLAM launched their first<br />

mobile scanner, the ZEB1, in<br />

Q4 of 2013. With its springmounted<br />

head and nodding<br />

movement, the ZEB1 quickly<br />

Fig. 2 - Comparison of ZEB1 data (left) and ZEB-REVO data (right) Image courtesy of Opti-cal<br />

Survey Equipment.<br />

gained notoriety and popularity.<br />

Early adopters were amazed<br />

by the speed of scanning, the<br />

ease of use and the quality<br />

of the results. Data processing<br />

was also a simple process<br />

– customers simply ‘drag and<br />

drop’ their raw datasets onto<br />

an online Uploader, in order to<br />

register and process their scan.<br />

In a matter of minutes, fullyregistered<br />

3D point clouds were<br />

obtained.<br />

However, GeoSLAM did not<br />

rest on their laurels. The technology<br />

industry moves quickly,<br />

and GeoSLAM knew that a<br />

second, more sophisticated<br />

solution was required. ZEB1<br />

customers spoke of their desire<br />

for a truly-mobile scanner –<br />

one that wasn’t just handheld.<br />

They also wanted a fuller,<br />

more even point cloud that the<br />

40Hz ZEB1 could produce.<br />

When the customers spoke,<br />

GeoSLAM listened.<br />

The REVOlution Begins<br />

In March <strong>2016</strong>, the ZEB-<br />

REVO was launched. Featuring<br />

an in-built motor to create<br />

360 o rotation, the REVO can,<br />

like the ZEB1, be handheld.<br />

However, it can also be mounted<br />

onto an extending pole,<br />

fastened to a backpack, secured<br />

to a trolley or vehicle, even<br />

strapped to a UAV for aerial<br />

surveys.<br />

22 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

Fig. 3 - Building surveys (such as this family-sized home) are completed in minutes, not hours, with the ZEB-REVO.<br />

The autonomous motion of<br />

the motorised scan head opens<br />

up a world of new applications<br />

for this clever little scanner.<br />

Little being the operative word;<br />

weighing just over 4kg (including<br />

the backpack) and with the<br />

scanner head measuring 9 x 11<br />

x 29cm, this is a surveying tool<br />

that is truly mobile.<br />

It’s not just the outside that<br />

has evolved – inside the scanner<br />

head is a powerful yet safe<br />

(Class 1 Eye safe) 100Hz laser –<br />

making an impressive 100 rotations/second.<br />

The unit collects<br />

the same number of points per<br />

second as the ZEB1 – 43,200.<br />

So what’s the advantage of this<br />

faster speed?<br />

The increased scan speed (over<br />

2.5 times faster than the ZEB1)<br />

means that the collected data<br />

points are spread out more<br />

evenly over a greater number of<br />

scan lines - giving the appearance<br />

of smoother, cleaner and<br />

less noisy datasets. More importantly,<br />

this even distribution of<br />

points allows the world-beating<br />

SLAM algorithm to work better.<br />

The SLAM algorithm works<br />

by dividing the scanned surface<br />

into sectors, and identifying<br />

points within each sector. If a<br />

sector is devoid of points, then<br />

it cannot be included in the<br />

algorithm. So, by having a more<br />

even distribution of points, the<br />

SLAM algorithm can build a<br />

fuller, more complete point<br />

cloud.<br />

The difference is clear to see.<br />

Compare the two images below<br />

of the same elevation. The view<br />

on the left is ZEB1 data, which<br />

is characterised by a striated,<br />

lined appearance. There are a<br />

few gaps, especially higher up<br />

the elevation where the scan<br />

lines have hit the elevation at a<br />

more acute angle.<br />

The right hand view is the<br />

same elevation captured with a<br />

ZEB-REVO. The point cloud<br />

is cleaner and the points are<br />

more evenly distributed – creating<br />

a much more ‘complete’<br />

looking point cloud. Not only<br />

does this provide better results,<br />

it also supplies the user with<br />

vitally important confidence in<br />

the kit.<br />

Versatility in Action<br />

The upshot of these technological<br />

advances is the sheer number<br />

of new applications and<br />

industries that are now open to<br />

scanning with the ZEB-REVO.<br />

Whether it is simply improving<br />

an existing workflow of the<br />

ZEB1 (i.e. stockpile surveys<br />

and building scans) or opening<br />

up brand new uses (i.e. manhole<br />

and suspended ceilings,<br />

utility trenches) versatility is the<br />

word for the ZEB-REVO. A<br />

number of these new and improved<br />

applications are featured<br />

below.<br />

Building Surveys<br />

Building surveys have long been<br />

the ‘bread and butter’ work of<br />

the ZEB1 – the simplicity, ease<br />

of use, highly mobile nature<br />

of the unit lends it perfectly to<br />

multi-level, indoor structures.<br />

The ZEB-REVO has simply<br />

improved and built upon this<br />

success.<br />

The increased scan speed creates<br />

a fuller, more complete point<br />

cloud, reducing the number of<br />

areas with low coverage. The<br />

ability to rapidly unscrew the<br />

handle and attach an extending<br />

pole allows the user to reach<br />

into spaces that may not otherwise<br />

have been available – into<br />

loft spaces, suspended ceilings,<br />

even to ‘poke’ the unit out of<br />

windows in order to obtain<br />

overlaps with the building exterior.<br />

Underground Mapping<br />

Another staple of the ZEB1,<br />

underground mapping includes<br />

both mine and cave surveys.<br />

Similarly to buildings, under-<br />

Fig. 4 - The ZEB-RE-<br />

VO in action – handheld,<br />

pole-mounted,<br />

backpack-mounted –<br />

a truly versatile tool.<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 23


INTERGEO<br />

ground is the perfect<br />

environment for ZEB<br />

systems, being devoid of<br />

GPS, totally enclosed, and<br />

often with many unique features<br />

for the SLAM algorithm<br />

to work with. Not only have<br />

ZEB systems been proven to increase<br />

survey quality and detail<br />

(over traditional survey methods),<br />

they have also slashed survey<br />

times by a factor of 3.<br />

A major advantage of the ZEB-<br />

REVO in these environments is<br />

safety – and the ability for the<br />

REVO to access areas that human<br />

users cannot. The autonomous<br />

nature of the ZEB-REVO<br />

allows the unit to be attached<br />

to a remote-controlled trolley<br />

system and sent into areas that<br />

are either too small to access,<br />

or that are hazardous to health.<br />

The image shows the ZEB-<br />

REVO head mounted onto the<br />

front of a remote-controlled<br />

trolley in a mine. The datalogger<br />

sits just behind the head<br />

in the body of the trolley. The<br />

trolley was sent into a restricted<br />

area of the mine that was inaccessible<br />

to people, allowed to<br />

scan, and returned to its starting<br />

position.<br />

Stockpiles<br />

Another area of application<br />

where both the ZEB1 and<br />

ZEB-REVO excel. With these<br />

mobile scanning units, stockpiles<br />

of all varieties can be surveyed<br />

in a matter of minutes.<br />

The survey data can then be<br />

easily imported into a variety of<br />

third party software packages,<br />

where volumetric calculations<br />

can be carried out in minutes.<br />

The advantages of the REVO<br />

in this application are complete<br />

coverage and continuous scanning.<br />

A potential pitfall of using<br />

the ZEB1 for stockpile scanning<br />

was the chance that areas<br />

would be missed, especially the<br />

very top of the pile. It is not<br />

advisable to walk on the stockpile<br />

for obvious safety reasons.<br />

Therefore, a pole-mounted<br />

ZEB-REVO can be utilised to<br />

ensure that complete coverage<br />

of the stockpile is obtained,<br />

allowing for a complete point<br />

cloud model, and therefore, a<br />

more accurate volume calculation.<br />

The second major advantage<br />

is the ability to simply<br />

wall-mount the unit. For many<br />

stockpile applications (and particularly<br />

for indoor stockpiles),<br />

continuous analysis of the<br />

stockpile is required. With a remotely<br />

operated, wall-mounted<br />

unit, this is now a reality. It is<br />

simply a case for the unit to be<br />

switched on when a survey is<br />

required, and the autonomous<br />

motion will carry out the scan.<br />

The 360 o vertical by 270o horizontal<br />

field of view (i.e. just a<br />

90o blind spot to the rear) ensures<br />

that no parts of the pile<br />

are missed..<br />

Marine<br />

A rather newer application for<br />

the ZEB systems is in the world<br />

of marine surveying. Anybody<br />

who has been on a marine vessel<br />

will know that space is at a<br />

premium; this is even more so<br />

when it comes to submarine<br />

vessels.<br />

A number of marine authorities<br />

and businesses have a requirement<br />

to accurately but rapidly<br />

survey their stock, either for<br />

the purposes of creating 2-dimensional<br />

blueprints, or for the<br />

creation of 3-dimensional, fully<br />

interactive models.<br />

Both the ZEB1 and the ZEB-<br />

REVO can be rapidly deployed<br />

in a marine environment, and<br />

used to create a 3-dimensional<br />

point cloud of these hugely<br />

complex environments.<br />

Forestry<br />

Thought that ZEB units were<br />

for indoor use only? Think<br />

again. The ZEB1 and ZEB-<br />

REVO work best in ‘enclosed’<br />

environments – not necessarily<br />

just indoor ones. A typical forest<br />

will naturally be considered<br />

to be an ‘enclosed’ environment<br />

by the unit, as the tree canopy<br />

creates a natural ‘ceiling’.<br />

Coupled with the proliferation<br />

of unique features that a forest<br />

holds, and it can be seen that<br />

forests are the perfect environment<br />

for ZEB scanners.<br />

Over the summer of <strong>2016</strong>, a<br />

number of different forestry<br />

studies are being carried out<br />

using the ZEB-REVO scanner.<br />

The first of these studies, carried<br />

out by the Geography department<br />

of University College<br />

London (UCL), focussed on<br />

measuring small deformations<br />

in the ground topography of a<br />

mechanically-harvested area of<br />

forestry.<br />

Fig. 5 - Stockpile scanning is made<br />

simple with the pole-mounted ZEB-REVO.<br />

Fig. 6 - Cross<br />

section through<br />

the engine room<br />

of a marine vessel<br />

captured with<br />

the ZEB-REVO.<br />

24 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

Fig. 7 - 3D data<br />

of a vehicle<br />

captured with<br />

the ZEB-REVO<br />

in minutes.<br />

The suspicious<br />

package is highlighted<br />

red.<br />

From the data collected, the<br />

team were able to create a cmaccurate<br />

digital elevation model<br />

(DEM) spanning 100s of square<br />

metres. This data is then being<br />

used to measure the outputs of<br />

methane (CH 4<br />

) from these areas<br />

of felled forestry.<br />

Another study, conducted in<br />

relation with the University of<br />

Leicester, involves the mapping<br />

of varying forestry habitats<br />

across the UK. The aim of this<br />

study is to make comparisons<br />

between different forestry habitats<br />

across the UK, and also to<br />

combine the data captured with<br />

the handheld ZEB-REVO with<br />

data captured from above, using<br />

spaceborne-rader and UAVbased<br />

imagery.<br />

On a simpler note, both ZEB<br />

units can be utilised to rapidly<br />

and accurately scan an area of<br />

forestry, to obtain the point<br />

cloud data, and to make cuts or<br />

sections in the data at certain<br />

heights. One such important<br />

height is the breast height diameter<br />

(BHD), which is a measurement<br />

taken at 4.5 foot from<br />

the ground. This measurement<br />

is then used to create an estimate<br />

for the biomass of the area<br />

of forestry in question.<br />

Security and Contingency<br />

Mapping<br />

A final and possibly unexpected<br />

use for both ZEB units<br />

is in the ever-growing realm<br />

of security. In an increasingly<br />

uncertain world, governments,<br />

police forces, security agencies<br />

and indeed even companies are<br />

increasingly security-conscious<br />

and are turning to new technologies<br />

to increase their security.<br />

ZEB1 units have been in use by<br />

a number of police forces since<br />

their launch in 2013. Their<br />

speed, ease of use and high<br />

mobility make them the perfect<br />

tool for capturing the details of<br />

a crime scene, accident scene, or<br />

for mapping a building or site<br />

of interest. In the case where<br />

speed is of the essence (for example,<br />

after a RTC on a major<br />

road) the ZEB unit can be deployed<br />

in seconds, with a scan<br />

complete in a few minutes. This<br />

allows for a fully 3 dimensional<br />

image, accurate to within a few<br />

centimetres, to be gained.<br />

The development of the autonomous<br />

ZEB-REVO<br />

has obvious benefits in<br />

these areas. In the case<br />

of a crime scene, the polemounted<br />

ZEB-REVO may be<br />

deployed, to ensure that areas<br />

of interest are not touched or<br />

disturbed.<br />

Where there is a risk to human<br />

health (for example, a bomb<br />

threat, or an unsecure building),<br />

the REVO can be trolley<br />

mounted (as in mining) and<br />

sent in alone to scan the area of<br />

interest.<br />

It is our prediction that the<br />

realms of security and reconnaissance,<br />

there will be increasing<br />

demand for this type of<br />

rapid, mobile, versatile surveying<br />

tools.<br />

The Future<br />

So what does the future hold<br />

for GeoSLAM? In a rapidly<br />

growing, rapidly changing<br />

industry, standing still is<br />

quite simply not an option.<br />

GeoSLAM will continue to<br />

respond to new challenges, new<br />

technological developments,<br />

and to identify new areas of application.<br />

Be sure to pay attention<br />

to forthcoming GeoSLAM<br />

announcements, to hear more<br />

about these highly exciting developments<br />

in the pipeline.<br />

KEYWORDS<br />

GeoSLAM; ZEB-REVO; scan<br />

ABSTRACT<br />

GeoSLAM is a manufacturer and supplier<br />

of handheld, 3D mobile mapping<br />

systems. Founded in 2012 and<br />

headquartered in the UK, GeoSLAM now<br />

has a global distribution network of 35<br />

distributors across six continents.<br />

AUTHOR<br />

Stuart Cadge,<br />

Pre Sales Engineer at GeoSLAM<br />

For more information, please visit<br />

www.geoslam.com<br />

info@geoslam.com<br />

Fig. 8 - Point<br />

cloud data of an<br />

area of forestry<br />

with a section<br />

taken at BHD<br />

height for biomass<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 25<br />

calculation.


INTERGEO<br />

26 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


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www.leica-geosystems.it<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 27


INTERGEO<br />

Study and development of<br />

a GIS for fire-fighting activities<br />

based on INSPIRE directive<br />

by Andrea Maria Lingua, Marco Piras,<br />

Maria Angela Musci, Francesca<br />

Noardo, Nives Grasso, Vittorio Verda<br />

In the past years, the European Union has<br />

invested in the development of the INSPIRE<br />

Directive to support environmental policies<br />

and actually EU is currently working on<br />

developing "ad hoc" infrastructures for the<br />

safe management of forests and fires.<br />

Fig. 1 – External model definition.<br />

The activities connected<br />

to the forest-fire fighting<br />

could be essentially<br />

divided in three parts: before,<br />

during and after the fire.<br />

In these activities, the most<br />

complex are the monitoring and<br />

management of at-risk fire zones<br />

and fire-fighting procedures especially<br />

for large fires (> 40ha).<br />

In the case of “big fire”, which<br />

are fires with a very large extension,<br />

the main problem is the<br />

coordination between the human<br />

resources (ground, marine<br />

and air) which work to fight<br />

the fires. This aspect is more<br />

critical when the fire is across<br />

the boundary, because there is<br />

not a European protocol for<br />

interventions and each country<br />

has different procedures and<br />

CONOPS (concept of operations).<br />

Thus becomes clear the<br />

complex reality that competent<br />

authorities must handle in such<br />

emergencies (Andrews and Rothermel<br />

1982; Bovio 1993; Teie<br />

2005).<br />

The AF3 project (Advanced Forest<br />

Fire Fighting) is part of the<br />

7 th Framework Program and it is<br />

focused on the prevention and<br />

the management of big forestfires<br />

through the development<br />

of innovative techniques. The<br />

AF3 purpose is to improve the<br />

efficiency of fire-fighting operations<br />

in progress and the protection<br />

of human lives and heritage<br />

by developing innovative technologies<br />

to ensure the integration<br />

between existing and new<br />

systems. Furthermore, the AF3<br />

project aims to increase interoperability<br />

among firefighting<br />

supports (Chuvieco et al 2010).<br />

The project defines a unique<br />

control center devoted to coordinate<br />

all activities, from monitoring<br />

to the intervention on<br />

field. Among the technological<br />

aspects, the project provides the<br />

design of an SDI platform (Spatial<br />

Data Infrastructure) which<br />

is essentially based on a GIS<br />

(Geographic Information System).<br />

In the following sections,<br />

GIS model proposed for a part<br />

of the system will be described.<br />

This GIS is structured according<br />

to INSPIRE ( Infrastructure for<br />

Spatial Information in Europe)<br />

Directive.<br />

Fig. 2 Steps to create AF3 Database in PostgreSQL and Q-GIS.<br />

28 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

GIS and fire-fighting: a<br />

brief description of the<br />

European scenario<br />

Currently, in Europe there are<br />

already several GIS useful for decision<br />

support at different stages<br />

of fire management. However,<br />

the opportunity to have both<br />

updated or real-time data, and<br />

a complete and consistent information,<br />

is often missing. Especially<br />

it is difficult to have an<br />

actual data interoperability with<br />

the existing available technologies.<br />

In most cases, the information<br />

collected in the GIS are incomplete<br />

and they concern only<br />

one phase of the overall management<br />

process. There are, indeed,<br />

systems used, exclusively,<br />

for prediction or for planning or<br />

emergency control. In this way, a<br />

lot of information is lost. However,<br />

this historical information<br />

could be helpful to make more<br />

comprehensive the tool for decision<br />

support. Furthermore, it<br />

lacks a central system to register<br />

distribution and availability of<br />

resources in risk periods, standardized<br />

systems for fires registry<br />

and systematic registration systems<br />

of firefighting operations.<br />

Finally, the metadata of the observed<br />

maps are not always available<br />

and the data validity is impossible<br />

to be determined.<br />

For example, in Europe, Web-<br />

GIS known as EFFIS (European<br />

Forest Fire Information System<br />

http://forest.jrc.ec.europa.eu/effis/)<br />

was developed by the JRC<br />

(Joint Research Centre). This<br />

GeoDB, still under construction,<br />

records only the data related<br />

to fire risk analysis and the<br />

occurred fires in Europe.<br />

Description of the GIS in AF3<br />

In order to propose an innovative<br />

GIS platform devoted to<br />

support the big forest fires management,<br />

the following activities<br />

must be considered: forecasting,<br />

monitoring, planning, active<br />

fight and post-fire practices.<br />

Nowadays, the modern system is<br />

not designed for a specific enduser<br />

and it stands out for its versatility.<br />

However, it is possible to<br />

establish different authorization<br />

for different users and method<br />

of use.<br />

In order to realize the dedicated<br />

GIS for AF3, the traditional<br />

modelling process was followed.<br />

As well known, needs to pass<br />

from the complexity of the reality<br />

to a formal schema describing<br />

entities and tools used in<br />

fire-fighting operations.<br />

External Model<br />

The first step was the development<br />

of an external model. In<br />

this model, the useful information<br />

could be gathered in three<br />

categories of objects: the competent<br />

authorities (command), the<br />

objects to be protected (territory),<br />

the event and the ignition<br />

point (fire and hotspot) (Figure<br />

1). In the case of AF3, there<br />

is only one control center that<br />

handles local operations centers,<br />

the terrestrial and aerial troops.<br />

The command center (command<br />

center) is the national control<br />

center. Local operations centers<br />

(operating center) are in charge to<br />

monitor and to fill register of the<br />

fire cadaster and the mission report.<br />

Instead, the teams (operating<br />

team) take care of active fight<br />

on the field.<br />

Conceptual and<br />

Logical Model<br />

(INSPIRE oriented)<br />

Next steps are the definition<br />

of conceptual and logical models.<br />

Therefore, these stages consist<br />

in identification of entities,<br />

attributes, definition of relationships<br />

between the entities and<br />

the data formats. The INSPIRE<br />

directive, thus, provides fundamentals<br />

for completely defining<br />

the information layers closely<br />

related to the land description<br />

(e.g. digital terrain model and<br />

digital surface model), the event<br />

progression (e.g. time) and meteorological<br />

data (e.g. wind<br />

direction and speed, temperature,<br />

humidity). This European<br />

specification has a general nature,<br />

which needs to be suitably<br />

extended for adapting to the<br />

specific application. Some “ad<br />

hoc” entities are added in order<br />

to consider the data related to<br />

the command chain, fuel model<br />

and forest types definition (Burgan<br />

et al, 1998; Baskets 1999<br />

Baskets 2002; Han Shuting et al<br />

1987).<br />

Currently, it is necessary to<br />

highlight that in Italy, as in Europe,<br />

a systematic survey and<br />

monitoring of the forests are<br />

missing. Moreover, standardized<br />

methodology for the preparation<br />

of suitable fuel models does<br />

not exist.<br />

Fig. 3 – Flow-chart of<br />

alarm trigger.<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 29


INTERGEO<br />

Considering these aspects,<br />

an approximation<br />

on the fuel models has<br />

been done. In particular, in<br />

Italy, the only achieved result is<br />

a regional classification of forest<br />

types, but it cannot be considered<br />

equally valid for the calculation<br />

of the danger indexes. The<br />

development of this issue would<br />

improve our capacity of fire forecasting<br />

and, consequently, in the<br />

fire-fighting management.<br />

Fig. 4 – Example of query: hotspot and operating centre localization (left) and operating<br />

team localization (right).<br />

Internal Model<br />

Open source platforms were<br />

chosen to implement the database.<br />

Specifically, PgAdmin<br />

III were used to manage the<br />

database PosgreSQL with its<br />

spatial extension PostGIS and<br />

the graphical interface. This<br />

software allows the creation of<br />

tables and relationships, the<br />

implementation of triggers and<br />

queries, the realization of views<br />

for users and different uses and<br />

finally the semi-automatic input<br />

of data. This system is not<br />

equipped with a graphical interface<br />

to visualize the spatial data,<br />

therefore a connection with Q-<br />

GIS was realized.Thus, the procedure<br />

of GeoDB implementation<br />

follows the steps shown in<br />

Figure 2.<br />

A peculiarity of the internal<br />

model was the trigger, which is<br />

an “ad hoc” procedure for the<br />

automatic manipulation (insertion,<br />

modification and deletion)<br />

of information related to a triggering<br />

event (Perry 1990). To<br />

complete the automatic management<br />

of the entire system, a<br />

large number of triggers must<br />

be implemented. Below as example,<br />

it has been described the<br />

"trigger" that starts when fire<br />

alarm is activated.<br />

In this specific case, when the<br />

alarm is recorded in the system,<br />

the program executes the procedure<br />

schematically shown in the<br />

flow-chart in Figure 3.<br />

Case of study (Sardinia)<br />

Data<br />

In order to test the GIS functionalities,<br />

a specific test site has<br />

been selected. In particular, a<br />

database related to South part of<br />

the Sardinia (close to Cagliari)<br />

has been considered.<br />

Therefore, defined a specific<br />

area, all fundamental data have<br />

been collected, where the most<br />

important information are the<br />

state of the forests, fuel models,<br />

water resource localization,<br />

roads and technological networks,<br />

command center, operational<br />

centers, teams, meteorological<br />

data, hotspots, alarm<br />

have been inserted.<br />

Using these information layers,<br />

which are suitably designed and<br />

compiled, using QGIS, it was<br />

possible to realize an example<br />

of a query on the system. Since<br />

the alarm is activated (Figure 4<br />

- left), the trigger is able to automatically<br />

calculate the competent<br />

command center, the<br />

nearest operating center, with<br />

the adapted number of men and<br />

assets. Finally, in real- time, data<br />

of the team and its location can<br />

be displayed (Figure 4 - right).<br />

On the field, the team will be<br />

monitored and managed by<br />

the command center, by means<br />

of the automatic registration<br />

of their coordinates (Figure 5),<br />

measuring in real time the team<br />

position.<br />

Conclusion<br />

The developed GIS model describes<br />

only a part of the “fire<br />

prevention and management<br />

system” provided by the AF3<br />

project, but its complexity is<br />

Fig. 5 – Example<br />

of query<br />

and trigger<br />

visualization.<br />

Real time team<br />

positioning on<br />

the field.<br />

30 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


quite evident. Especially,<br />

it underlines that it is<br />

difficult (in some case<br />

almost impossible), to<br />

define exactly some entities<br />

(e.g. Fuel model or<br />

fuel moisture). Moreover,<br />

an unique European<br />

procedure does not exist,<br />

therefore it is very complicated<br />

to define the<br />

CONOPS and a system<br />

with a single command<br />

center.<br />

The proposed model<br />

shows that also the open<br />

source platforms allow<br />

to realize a complex SDI<br />

structure. The triggering<br />

system for the automatic<br />

procedures allows to add<br />

value to SDI, because it<br />

makes the system realtime<br />

responsive.<br />

Acknowledgements<br />

The authors would like<br />

to thank the CVVFF of<br />

Cagliari for their availability<br />

and data sharing.<br />

Furthermore they thank<br />

Dr. Raffaella Marzano<br />

from University of Torino<br />

for her help about<br />

fuel model and forest<br />

type and Dr. Cesti for his<br />

availability.<br />

REFERENCES<br />

Andrews, P.L.and Rothermel R.C. (1982), Charts for interpreting wildland fire behaviour characteristics. INTERGEO USDA For. Serv. Gen. Tech.<br />

Rep. INT-131.<br />

Bovio G., (1993), Comportamento degli incendi boschivi estinguibili con attacco diretto. Monti e Boschi, 4: 19-24.<br />

Burgan, R.E., Klaver, R.W. & Klaver, JM. (1998), Fuel Models and Fire Potential from Satellite and Surface Observations, International<br />

Journal of WiIdIand Fire, 8: 159-170.<br />

Cesti G., Cesti C. (1999), Antincendio Boschivo. Manuale operativo per l’equipaggio dell’autobotte. Musumeci, Quart, Aosta, vol 2.<br />

Cesti G., (2002), Tipologie e comportamenti particolari del fuoco: risvolti nelle operazioni di estinzione, Il fuoco in foresta: ecologia e<br />

controllo. Atti del XXXIX Corso di Cultura in Ecologia. Università degli Studi di Padova, Regione del Veneto, Centro Studi per<br />

l’Ambiente Alpino, S. Vito di Cadore, 2-6 settembre 2002: 77-116.<br />

Perry, D. G. (1990), Wildland Firefighting: Fire Behavior, Tactics, and Command, ed. Donald G. Perry.<br />

Teie, W. C. (2005), Firefighter’s Handbook on Wildland Firefighting, 3nd ed. Deer Valley. Chuvieco, E. et al., (2010). Development of<br />

a framework for fire risk assessment using remote sensing and geographic information system technologies.<br />

Han Shuting, Han Yibin, Jin Jizhong, Zhou Wei (1987), The method for calculating forest fire behaviour index, Heilongjiang Forest<br />

Protection Institute, Harbin, China, 77-82.<br />

http://www.s3lab.polito.it/progetti/progetti_in_corso/af3 (08/10/2014)<br />

http://forest.jrc.ec.europa.eu/effis/ (08/10/2014)<br />

http://www.isotc211.org/ (06/11/2014)<br />

http://inspire.ec.europa.eu/index.cfm/pageid/2 (03/11/2014)<br />

http://www.postgresql.org (05/05/2015)<br />

KEYWORDS<br />

INSPIRE directive; fire fighting; GIS<br />

ABSTRACT<br />

According to the Annual Fire Report 2013 (European Commission-Joint Research Centre, 2014), there have been 873 forest fires in<br />

Europe, in 2013, for a total of 340559 ha of territory. A comparison of this data to that of the previous years, highlights that, when<br />

the intended goal is that of preserving the environment and saving human lives, the importance of the correct management of forest<br />

fires can not be underestimated. In the past years, the European Union has invested in the development of the INSPIRE Directive<br />

(Infrastructure for Spatial Information in Europe) to support environmental policies. Furthermore, the EU is currently working on<br />

developing "ad hoc" infrastructures for the safe management of forests and fires.<br />

The AF3 EU project (Advanced Forest Fire Fighting), financed by the FP7, addresses the issue of developing innovative tools to handle<br />

all stages of forest fires. The project develops a single control center for the coordination of monitoring, manoeuvring, and post-fire<br />

operations. The SDI platform (Spatial Data Infrastructure) represents another component which was designed in the context of this<br />

project. It is based on a GIS (Geographic Information System) which is able to efficiently integrate multi-modal data.<br />

Following an analysis of the state of the art of information systems for forest fire-fighting, and in light of the end-user requirements<br />

analyzed within the AF3 project, we propose a geo-topographic database based on the INSPIRE Directive and developed on opensource<br />

platforms, which provides interoperability of the data and allows forecasting and monitoring of high-risk areas, decision making,<br />

damage estimation, and post-fire management.<br />

AUTHOR<br />

Andrea Maria Lingua<br />

Marco Piras, Maria Angela Musci, Francesca Noardo, Nives Grasso, Vittorio Verda<br />

Politecnico di Torino - Dipartimento di Ingegneria dell'ambiente,<br />

del territorio e delle infrastrutture (DIATI)<br />

Vittorio Verda<br />

Politecnico di Torino - DIpartimento di Energia (DENERG)<br />

EDITORS NOTE<br />

This work has been presented at the 19th Conference ASITA 2015 (Lecco). We would like to thank the organizing secretary for the<br />

courtesy and his availability and wishes the best outcome for the 20th Conference ASITA <strong>2016</strong> (Cagliari 8-9-10 November <strong>2016</strong>).<br />

• Rilievi batimetrici automatizzati<br />

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Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 31


INTERGEO<br />

A survey from<br />

UAV in critical<br />

areas: the<br />

advantages of<br />

technology in<br />

areas with<br />

complex terrain<br />

by Zaira Baglione<br />

The tale of two experiences in the geological and cultural heritage area through the use of fixed-wing drones.<br />

Innovation and high quality of the data returned from an aero-photogrammetric survey as support to the activities of<br />

the different professionals. From the survey phase to the post-production all the precautions to obtain images with a<br />

very good resolution and solve obstacles for the mapping of areas not easily accessible such as quarries.<br />

The aerial photography<br />

have had a great revolution<br />

with the advent<br />

of the UAV technology that<br />

actually has allowed to overcome<br />

the objective problems of<br />

the access to the information.<br />

Especially for the territories<br />

with a complex topography, the<br />

use of drones is an advantage<br />

in terms of speed, cost reduction<br />

and achievement of high<br />

quality results. The applications<br />

of the proximity remote sensing<br />

in critical areas are a lot<br />

and involve many areas: from<br />

geology to engineering, from<br />

surveillance to environmental<br />

monitoring, civil protection,<br />

archeology and more.<br />

In particular it is recommended,<br />

for several reasons, the use<br />

of fixed-wing models for the<br />

survey of medium-high extension<br />

surfaces. Meanwhile, this<br />

type of APR provides a greater<br />

flying range than the multicopter<br />

models (which generally<br />

have shorter range, considering<br />

also the take-off and landing<br />

operations), in fact with a single<br />

flight it is possible to cover areas<br />

of several kilometers and obtain<br />

uniform images, then with a<br />

very appreciable qualitative output;<br />

in addition the control of<br />

the flight parameters is efficient<br />

and it is possible to resists to the<br />

adverse environmental conditions,<br />

supporting wind gusts of<br />

up to 60 km/h. The fixed-wing<br />

aircraft, in general, are perfect<br />

for the applications in geology<br />

and archaeological surveys. Two<br />

interesting experiences, related<br />

respectively to the geological<br />

and cultural heritage area, are<br />

described below by Gabriele<br />

Santiccioli, FlyTop president<br />

and member of the Provincial<br />

Board of Surveyors and<br />

Surveyors Graduates of Rome.<br />

Certainly a very growing sector<br />

is the quarries monitoring<br />

through precise mapping activities<br />

to accurately control the<br />

excavations, to know exactly the<br />

amount of material removed<br />

and prevent any movement of<br />

materials and the risk of landslides.<br />

A proof of the quality<br />

of the remote control systems<br />

for this type of professional application<br />

is given by Gabriele<br />

Santiccioli, president of FlyTop,<br />

through a project carried out in<br />

a mining quarry in the north<br />

of Italy. "We enthusiastically<br />

accepted the engagement by<br />

the responsible Authority for<br />

the exploitation of a quarry<br />

in Emilia Romagna - says the<br />

president Santiccioli - because<br />

it meant for us to win a challenge.<br />

This experimentation<br />

yook place in an extremely<br />

mountainous area, undoubtedly<br />

challenging under the aeronautical<br />

profile. We used a fixedwing<br />

aircraft, FlyGeo24Mpx,<br />

a unique drone in its category<br />

32 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

equipped with technology to<br />

fly at a fixed altitude. Generally<br />

this type of critical reconnaissance<br />

is carried out with a<br />

multirotor drone, but the fixed<br />

wing flexibility allowed us to<br />

successfully conclude the mission.<br />

The conditions were not<br />

easy, considering the extension<br />

of the area to be analysed, about<br />

95 hectares, and the difference<br />

in height of 360 meters between<br />

the top and the valley of<br />

the quarry. However, with a single<br />

flight, we have acquired in<br />

25 minutes nearly five hundred<br />

pictures with a resolution of 2.5<br />

cm per pixel ". With regard to<br />

the mining activity in the quarries<br />

it must be said that both<br />

private interests, relating to<br />

companies that hold the regional<br />

authorizations, both public<br />

are involved at the same time,<br />

considering that some of them<br />

represent a heritage that should<br />

be used in an intelligent<br />

manner and preserve the<br />

environment. The UAV is<br />

a good instrument from<br />

many points of view: it<br />

allows to rationalize the excavation<br />

areas on the basis<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 33


INTERGEO<br />

of what is known from<br />

the restitution of photos<br />

and the subsequent study<br />

and post-processing; they<br />

provide information relating<br />

to the amount of material removed<br />

and, finally, they are the<br />

only possible solution to reach<br />

critical areas that may only be<br />

known with the conventional<br />

aerial photogrammetry systems<br />

and with inevitable higher costs.<br />

"In order to plan the operation<br />

we referred to a regional technical<br />

map (CTR) - continues<br />

Santiccioli - and we decided<br />

to set a fixed altitude of 130<br />

meters. Through some control<br />

points on the ground we made<br />

12 strips with an overlap of 70<br />

percent between each photo,<br />

acquiring one frame every 25<br />

meters. We got a 3D model of<br />

the quarry, a cloud of points,<br />

the DTM and DSM from the<br />

restitution and we processed all<br />

the photogrammetric data with<br />

a special software characterized<br />

by a very high level of metric<br />

accuracy. We can say that this<br />

result satisfied the client and<br />

FlyTop, that realized the work."<br />

The application of the UAV<br />

technology has grown significantly<br />

also for the cultural heritage<br />

sector, not only for monitoring<br />

and documentation,<br />

but especially for the discovery<br />

activities. With the partnership<br />

started between the University<br />

of Salento and FlyTop an<br />

archaeological survey was carried<br />

out in the Veio Park area,<br />

a few kilometers from Rome,<br />

in an area between the towns<br />

of Formello and Isola Farnese.<br />

Gabriele Santiccioli together<br />

with Professor of ancient topography<br />

Giuseppe Ceraudo describes<br />

the survey done with the<br />

fixed wing UAV FlyGeo24Mpx<br />

that led to the identification of<br />

ancient Etruscan and Roman<br />

settlements, in particular the<br />

remains of structures of buildings<br />

and streets.<br />

The discovery<br />

comes from a<br />

research project<br />

that the University<br />

of Salento leads<br />

for over ten years<br />

and had a decisive<br />

result last<br />

year following the<br />

mission that led<br />

to the discovery<br />

of a city system<br />

of Etruscan and<br />

Roman eras. The<br />

area covered by<br />

the flight (about<br />

forty hectares) was<br />

overflown with a<br />

fixed-wing drone<br />

equipped with<br />

a 24Mpx digital<br />

camera with single<br />

focal length lens.<br />

The operation<br />

involved the town<br />

of Archi di Pontecchio and was<br />

carried out in compliance with<br />

ENAC specifications. The flight<br />

has enabled to acquire images<br />

of the highest quality, almost<br />

two hundred pictures with a<br />

resolution of 1.7 cm per pixel,<br />

geo-referenced and complete of<br />

3 parameters of translation and<br />

rotation. Through the captured<br />

frames there was a validation<br />

of what were until now only<br />

hypotheses; observing from the<br />

sky the differentiated growth of<br />

vegetation, in fact, it has been<br />

recognized part of the ancient<br />

Etruscan city of Veio.<br />

About the accuracy of aerial<br />

photogrammetric data Gabriele<br />

Santiccioli says: "Our company<br />

has always been committed to<br />

combine innovation and integration,<br />

so we have used all the<br />

instruments that the surveyor<br />

has, arriving until the production<br />

of maps of high technical<br />

quality in few hours. We have<br />

obtained a cloud of points, a<br />

3D model, the DTM and DSM<br />

from the elaborate digital images<br />

in order to know better<br />

the morphology of the land.<br />

Considering the future scenarios,<br />

I do not exclude that shortly<br />

the application of thermal and<br />

multispectral sensors will enter<br />

in the archaeological sector or at<br />

least one study focused on the<br />

result that could be achieved".<br />

The aero-photogrammetric<br />

proximity survey with the use<br />

of an APR represents an archaeological<br />

survey interesting<br />

landscape, as well as a real and<br />

accessible system for the study<br />

of preliminary research. Later,<br />

with subsequent investigations<br />

and excavations, it will be able<br />

to determine more accurately<br />

the reference period and other<br />

more detailed informations.<br />

The survey done in the quarry<br />

and the result of Veio demonstrate<br />

how the remote sensing of<br />

proximity through RPAS is advantageous<br />

in terms of time and<br />

costs, especially for particularly<br />

extended areas of inspection or<br />

not easily accessible.<br />

34 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


INTERGEO<br />

The aero-photogrammetric<br />

proximity survey with the<br />

UAV use represents an<br />

interesting vision of the<br />

archaeological survey, as<br />

well as a concrete and accessible<br />

system for the study<br />

of preliminary researches.<br />

Later, with subsequent<br />

investigations and excavations,<br />

it will be able to determine<br />

more accurately the<br />

reference period and other<br />

more detailed information.<br />

Both the survey done in<br />

the quarry and the Veio<br />

result demonstrate how the<br />

remote sensing of proximity<br />

through the use of on<br />

UAV is useful in terms of<br />

time and costs, especially<br />

for particularly large areas<br />

of inspection or not easily<br />

accessible.<br />

KEYWORDS<br />

UAV; cultural heritage;<br />

survey; aerophotogrammetry<br />

ABSTRACT<br />

The tale of two experiences<br />

in the geological<br />

and cultural<br />

heritage area through<br />

the use of fixed-wing<br />

drones. Innovation<br />

and high quality of<br />

the data returned<br />

from an aero-photogrammetric<br />

survey<br />

as support to the activities<br />

of the different<br />

professionals. From<br />

the survey phase to<br />

the post-production<br />

all the precautions to<br />

obtain images with a<br />

very good resolution<br />

and solve obstacles for<br />

the mapping of areas<br />

not easily accessible<br />

such as quarries.<br />

AUTHOR<br />

Zaira Baglione<br />

zaira@flytop.it<br />

Account manager<br />

Flytop<br />

Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n°3-<strong>2016</strong> 35


INTERGEO<br />

NEWS<br />

Sun, water and<br />

hydromethane:<br />

possible options<br />

for the energy<br />

future of the<br />

Smart Cities<br />

The Italian engineering company<br />

Geocart S.p.A. (www.geocart.net),<br />

in the context of the<br />

urban planning according to<br />

the "Smart Cities" approach,<br />

has focused its attention on the<br />

search for new solutions for the<br />

production of energy from renewable<br />

sources and resources<br />

and the development of innovative<br />

techniques for the monitoring<br />

of energy efficiency.<br />

The final objectives of the<br />

study are threefold:<br />

1. mapping of potential hydroelectric<br />

productivity<br />

from mini and micro-hydro<br />

plants;<br />

2. study on the feasibility of optimal<br />

hydromethane generation<br />

from renewable sources;<br />

3. analysis of the efficient use<br />

of solar resource on an urban<br />

scale.<br />

In addition to the estimation<br />

of the potential productivity<br />

of hydropower, the objective<br />

of the study is to understand<br />

the feasibility of optimal hydromethane<br />

generation from<br />

renewable sources and its use<br />

for public transport in urban<br />

areas or high environmental<br />

value areas. The activity aims<br />

to respond to market needs:<br />

the various existing technologies<br />

for hydrogen storage are<br />

not fully satisfactory in terms<br />

of efficiency, convenience and<br />

affordability. A fundamental<br />

aspect of the activity is the generation<br />

of hydrogen-methane<br />

mixtures having a maximum<br />

hydrogen content of 30%<br />

by volume, easier to use than<br />

pure hydrogen: in fact, the hydromethane<br />

can be used in a<br />

normal natural gas engine.<br />

For the analysis of the solar<br />

potential of the urban area, the<br />

research is based on 3D mapping<br />

of city buildings, as a further<br />

instrument of knowledge,<br />

including for policy makers,<br />

of the effective potential use<br />

of solar resource on building<br />

patrimony, and as a policy instrument<br />

for the planning of<br />

new construction areas. In this<br />

context, particular attention is<br />

paid to the study of the energy<br />

exchanges of the urban area<br />

and the so-called urban heat<br />

islands.<br />

www.geocartspa.it<br />

(Source: Geocart)<br />

Location-based data<br />

and services enabling a<br />

geosmartcity<br />

Any smart-city implementation<br />

leveraging location-based data<br />

and services is undoubtedly<br />

reaching faster its sustainability<br />

aims. The EU co-funded project<br />

GeoSmartCity is contributing<br />

to this, establishing a cross-platform,<br />

re-usable and open hub<br />

in which different categories of<br />

users can discover and access interoperable<br />

geographic information,<br />

by means of generic-purpose<br />

as well as specialized services<br />

based on open standards.<br />

The GeoSmartCity approach is<br />

applied in two different urban<br />

contexts (the Green-Energy scenario,<br />

to support the implementation<br />

of sustainable energy policies<br />

,and the Underground scenario,<br />

to support the integrated<br />

management of underground<br />

utility infrastructures) and tested<br />

by 11 pilots, consisting of<br />

cities/regions from 8 different<br />

Member States.<br />

The underlying layer of the<br />

overall GeoSmartCity architecture<br />

consists of interoperable<br />

georeferenced and semantically<br />

reach spatial datasets, which<br />

have been harmonized according<br />

to common data models<br />

which extend INSPIRE application<br />

schemas on Buildings<br />

and Utilities & Governmental<br />

Services and have been made<br />

discoverable and accessible by<br />

means of OGC webservices.<br />

http://www.epsilon-italia.it/IT<br />

(Source: Epsilon Italia)<br />

Leica Pegasus<br />

Backpack<br />

The Leica Pegasus:Backpack is<br />

an award-winning wearable reality<br />

capture sensor platform. A<br />

highly ergonomic design combines<br />

five cameras offering fully<br />

calibrated 360 degrees view and<br />

two LiDAR profilers with an<br />

ultra-light carbon fibre chassis.<br />

It enables extensive and efficient<br />

indoor or outdoor documentation<br />

at a level of accuracy that is<br />

authoritative and professional.<br />

This unique mobile mapping<br />

solution is designed for rapid<br />

and regular reality capture. It is<br />

completely portable, enabling it<br />

to be checked in as luggage on<br />

a flight. The Pegasus:Backpack<br />

is designed to act a sensor platform<br />

with our standard external<br />

trigger and sync port outputs.<br />

BIM – map indoors, outdoors,<br />

underground, anywhere<br />

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documentation a reality. It synchronises<br />

imagery and point<br />

cloud data, therefore assuring<br />

a complete documentation<br />

of a building for full life cycle<br />

management. By using SLAM<br />

(Simultaneous Localisation<br />

and Mapping) technology and<br />

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accurate positioning with<br />

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response Knowing and understanding<br />

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data. Evacuation plans<br />

and route mapping benefit<br />

from clear and detailed images<br />

and point clouds that alert authorities<br />

to any changes. Access<br />

densely populated areas, providing<br />

accurate and current mapping<br />

to give city authorities a<br />

clearer and deeper understanding<br />

of the situation.<br />

Natural disaster response – minimise<br />

damage and save lives<br />

For the first time, responders<br />

to natural disasters can capture<br />

disaster area data in 3D on foot.<br />

Faster response times translate<br />

into lives saved and damage<br />

minimised. Capture the critical<br />

data needed to make faster and<br />

better informed decisions that<br />

increases chances of survival and<br />

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(Source: Teorema srl)<br />

36 Special Supplement to <strong>GEOmedia</strong> Journal Issue n. 3-<strong>2016</strong>


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REPORT<br />

MEZZO SECOLO FA, A VARESE<br />

di Attilio Selvini<br />

Memorie del Professore sul X Convegno della SIFET organizzato da<br />

Donnini e Caggiano, che si tenne nella maestosa Villa Recalcati,<br />

alla presenza (a quel tempo, inconsueta) del Sottosegretario alle<br />

Finanze On. Cesare Bensi, del Presidente del Consiglio Nazionale<br />

degli Ingegneri, il varesino Sergio Brusa Pasqué. E la soppressione<br />

della Commissione Geodetica Italiana.<br />

Fig. 1 - Il benvenuto dell’amministrazione provinciale.<br />

La Provincia di Varese è<br />

mia coetanea, essendo<br />

stata costituita con<br />

Regio Decreto del gennaio<br />

1927. Io sono nato verso la<br />

fine di quell’anno, a Somma<br />

Lombardo, nel castello<br />

Visconti: Somma era nella<br />

storia per diversi motivi, fra<br />

cui le due misure della base<br />

geodetica (la prima nel 1788,<br />

la seconda nel 1878, (1)) e la<br />

nascita dell’aviazione italiana<br />

sul campo di Malpensa, allora<br />

per almeno due terzi giacente<br />

sul territorio comunale (2). E fu<br />

proprio a Varese, nel maggio del<br />

1965, che la Società Italiana di<br />

Topografia e Fotogrammetria,<br />

scelse di tenere il suo decimo<br />

convegno nazionale. Dirigeva<br />

allora la Società il suo terzo<br />

presidente, Ermenegildo<br />

Santoni, dopo la scomparsa<br />

repentina del fondatore,<br />

Giovanni Boaga e quella del<br />

suo successore, Umberto<br />

Nistri. La proposta di Varese<br />

venne fatta da due varesini<br />

di spicco, Sergio Donnini,<br />

professore di topografia al<br />

“Carlo Dell’Acqua” di Legnano<br />

e Antonio Caggiano, geometra<br />

e dottore in scienze statistiche<br />

e attuariali: venne accolta per<br />

acclamazione dai soci della<br />

SIFET.<br />

Il consiglio direttivo in<br />

carica, su proposta di<br />

Mariano Cunietti, stabilì il<br />

tema: il collaudo dei rilievi<br />

fotogrammetrici, e incaricò<br />

della relazione ufficiale Cunietti<br />

e il sottoscritto, allora assistente<br />

volontario presso l’Istituto<br />

di Geodesia e Topografia del<br />

Politecnico di Milano.<br />

Qualche decennio più tardi,<br />

la Penisola era letteralmente<br />

sommersa da capitolati<br />

d’appalto e da verbali di<br />

collaudo relativi alla costruzione<br />

di carte tecniche, sia comunali<br />

che regionali, di fattura,<br />

impostazione, contenuto fra i<br />

più vari e spesso contrastanti<br />

fra di loro. Era morta infatti<br />

la Commissione Geodetica<br />

Italiana, per marchiano errore<br />

dei governi e del parlamento<br />

allora in carica.<br />

E non è che oggi, mezzo secolo<br />

più avanti, la situazione sia<br />

migliorata: “la discordia regnava<br />

nel campo d’Agramante”, vien<br />

da dire con l’Ariosto.<br />

Ma nel 1965, anno felice<br />

e nel sentore del “miracolo<br />

economico”, le carte tecniche,<br />

solo comunali (le Regioni<br />

verranno poco dopo) erano<br />

ancora in numero modesto,<br />

e di regole ve ne erano<br />

davvero poche. Il Catasto e<br />

l’Istituto Geografico Militare<br />

avevano i loro capitolati, i<br />

loro collaudatori interni; ma<br />

per Comuni, Comprensori,<br />

Provincie e Comunità montane<br />

ci si affidava al “buon cuore”<br />

(spesso non al buon senso) delle<br />

aziende aerofotogrammetriche<br />

(ancora poche e piuttosto brave)<br />

e di collaudatori non sempre<br />

al corrente di quel che andava<br />

fatto. Chi scrive era allora<br />

assessore ai lavori pubblici del<br />

suo comune; un paio d’anni<br />

prima aveva affidato per<br />

appalto la redazione della<br />

carta al duemila della zona<br />

interna, e al cinquemila<br />

dell’intero territorio (3.200<br />

ettari, buona parte di Malpensa<br />

compresa) alla IRTA di Milano,<br />

una della allora quattro storiche<br />

aziende italiane del settore.<br />

Per sua indicazione, la giunta<br />

aveva affidato il collaudo in<br />

corso d’opera al professor<br />

Mariano Cunietti, che aveva<br />

assolto il suo compito con la<br />

perizia, la diligenza e l’acume<br />

che gli erano soliti. Ecco allora<br />

che il convegno SIFET di<br />

40 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


REPORT<br />

Varese era atteso come punto<br />

di partenza autorevole, atto<br />

a indicare la via maestra per i<br />

lavori di cartografia tecnica dell’<br />

avvenire. A quel tempo i molti<br />

e futuri ordinari e associati di<br />

topografia che oggi affollano le<br />

Università italiane, avevano i<br />

calzoni corti e qualcheduno di<br />

loro doveva addirittura ancor<br />

nascere. Di ordinari allora ve<br />

ne erano solo tre: in ordine<br />

alfabetico, Ballarin a Pisa, Dore<br />

a Bologna, Solaini a Milano.<br />

Una decina erano gli incaricati<br />

su e giù per la Penisola. Altri<br />

tempi, ai quali e per molte<br />

ragioni va il mio rimpianto. Ma<br />

veniamo al tema. Organizzato<br />

magistralmente da Donnini<br />

e Caggiano, con un pochino<br />

d’aiuto di chi ora scrive, il X<br />

Convegno della SIFET si aprì<br />

nella maestosa Villa Recalcati,<br />

sede della Prefettura e della<br />

Provincia, alla presenza (a<br />

quel tempo, inconsueta) del<br />

Sottosegretario alle Finanze On.<br />

Cesare Bensi, del Presidente<br />

del Consiglio Nazionale degli<br />

Ingegneri, il varesino Sergio<br />

Brusa Pasqué, e delle autorità<br />

provinciali e comunali. In Fig. 1<br />

dà il benvenuto ai partecipanti<br />

l’avvocato Virginio Bonomi,<br />

presidente della Provincia; ai<br />

suoi lati l’onorevole Bensi e il<br />

sottoscritto.<br />

Nella figura 2 è il presidente<br />

della Società, Ermenegildo<br />

Santoni a ringraziare e nel<br />

contempo ad aprire il convegno.<br />

Gli sono a lato Cesare Bensi<br />

e il professor Carlo Trombetti<br />

dell’IGM. Come era d’uso<br />

nei convegni SIFET, non<br />

mancarono le gite sociali, fra le<br />

quali quella in battello sul lago<br />

di Lugano e la visita al castello<br />

Visconti di Somma; in figura 3<br />

i convegnisti nell’ingresso della<br />

parte marchionale del castello,<br />

con Santoni accompagnato dal<br />

sommese consigliere provinciale<br />

Rodolfo Vanelli.<br />

Le relazioni vennero tenute<br />

nei locali dell’Ippodromo di<br />

Varese; un ricevimento d’onore<br />

venne offerto dal Comune,<br />

nella magnifica sala del Palazzo<br />

estense, che aveva visto le feste<br />

di Francesco III d’Este. In<br />

Fig. 4 si vedono Santoni, e ai<br />

suoi lati Solaini e Selvini nel<br />

giardino della villa comunale,<br />

mentre in Fig. 5 il presidente<br />

del Consiglio Nazionale degli<br />

Ingegneri Sergio Brusa Pasqué,<br />

saluta l’Intendente di Finanza<br />

dottor Visco.<br />

La relazione ufficiale congiunta<br />

di Cunietti e Selvini (3)<br />

suscitò interesse, e fu seguita<br />

da una serie di chiarimenti<br />

e discussioni varie: il tutto è<br />

riportato nel Bollettino della<br />

SIFET in (4). Nella figura 6 i<br />

due relatori.<br />

Per il Catasto tenne un’ottima<br />

relazione l’ispettore generale<br />

erariale Enrico Vitelli, che<br />

illustrò le note operazioni<br />

definite dalla Direzione<br />

Generale; per le imprese,<br />

parlò l’ingegner Giampiero Le<br />

Divelec della EIRA fiorentina,<br />

altra azienda storica italiana; li<br />

si vede entrambi in figura 7-<br />

Va ricordato che il convegno<br />

era stato preceduto da quattro<br />

articoli a firma di Cunietti e<br />

Selvini sul quotidiano locale “La<br />

Prealpina”; articoli che avevano<br />

suscitato molto interesse così<br />

come dimostrano le “lettere”<br />

dei lettori giunte al giornale (5).<br />

Dato il successo ottenuto<br />

dal convegno di Varese, si<br />

sarebbe potuto pensare che le<br />

indicazioni fornite sia dalla<br />

relazione ufficiale che da<br />

quelle invitate, avrebbero<br />

potuto servire di base per<br />

i lavori di cartografia<br />

aerofotogrammetrica<br />

del prossimo successivo<br />

futuro. La relazione<br />

ufficiale venne anche<br />

pubblicata fra le opere<br />

dell’Istituto diretto dal<br />

Fig. 2 - Da sinistra, Selvini, Bonomi, Bensi, Santoni, Trombetti.<br />

professor Solaini; di fatto essa<br />

servì di base per i suggerimenti<br />

che la Commissione Geodetica<br />

Italiana approvò poco dopo,<br />

anche in vista della nascita delle<br />

Regioni e della possibilità che<br />

ne seguisse una “carta tecnica<br />

regionale” in scala 1:5000<br />

uniforme ed estesa a tutto il<br />

Paese, un poco sulla scia della<br />

“Deutsche Grundkarte” (6).<br />

Ma le cose andarono per tutt’altra<br />

via, a perenne disdoro di<br />

una intera classe politica. Con<br />

decreto del 20 marzo 1975, la<br />

Commissione Geodetica Italiana,<br />

fondata il 3 febbraio del<br />

1880, e della quale gli ultimi<br />

tre presidenti furono in ordine<br />

Emanuele Soler, Gino Cassinis<br />

e Antonio Marussi (7) venne dichiarata<br />

“ente inutile” (!), quindi<br />

soppressa con decreto del 4<br />

luglio 1977.<br />

Fig. 3 - In primo piano a destra, Santoni e Vanelli.<br />

A sinistra, Caggiano.<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 41


REPORT<br />

Fig. 4 - A palazzo Estense.<br />

Da allora è successo di tutto.<br />

Questa povera Italia, certamente<br />

ben lontana dall’essere<br />

“una d’arme, di lingua, d’altare,<br />

di memorie, di sangue e di cor”<br />

così come se l’era immaginata il<br />

Manzoni, nel mezzo secolo passato<br />

dal convegno di Varese ha<br />

prodotto carte tecniche d’ogni<br />

tipo e aspetto, con scale, tagli e<br />

forme tra le più varie, persino<br />

con stampa a colori coi fondi<br />

della benemerita “Cassa per il<br />

Mezzogiorno”. La “Deutsche<br />

Grundkarte” al cinquemila, ben<br />

vigilata dalla Deutsche Geodätische<br />

Kommission è la stessa<br />

dal Baltico alle Alpi bavaresi.<br />

Da noi si sono visti capitolati<br />

e bandi degni delle “grida”<br />

manzoniane (8) e collaudi di<br />

due paginette scarse, redatte da<br />

chi non sapeva nemmeno quel<br />

che faceva. Governi e Regioni,<br />

amministrazioni locali o meno<br />

e magistrati “l’un contro l’altro<br />

armati”, sono sempre stati<br />

ben lontani dal pensare al<br />

ripristino di una struttura<br />

che portasse all’unificazione<br />

della cartografia nazionale.<br />

Abbiamo assistito<br />

imperterriti a ribassi d’asta,<br />

che fuori dai nostri<br />

confini avrebbero visto<br />

l’immediato intervento di<br />

polizia e magistratura.<br />

Poi tutto si è fermato.<br />

Delle decine di imprese<br />

cartografiche sorte nella<br />

notte come funghi nei<br />

tempi belli in cui le amministrazioni<br />

spendevano e<br />

spandevano, ne sono rimaste<br />

ben poche, che “tirano a<br />

campa’ ” fra le mille difficoltà<br />

offerte da capitolati talvolta<br />

indecifrabili e che vorrebbero<br />

contenere e conciliare tutto di<br />

tutto, salvo che occuparsi della<br />

incertezza metrica del restituito.<br />

E il catasto gioca ancora con il<br />

“puzzle” dei milioni di tipi di<br />

frazionamento da assemblare<br />

in una improbabile nuova carta<br />

(o “banca dati”) omogenea<br />

e perfetta. Speriamo che non<br />

accada quel che successe nel<br />

1777, allorché l’imperiale e<br />

Fig. 6 - Attilio Selvini e Mariano Cunietti.<br />

Fig. 7 - Giampiero Le Divelec e Enrico Vitelli.<br />

regio governo viennese volle<br />

tentare di produrre, riducendo<br />

il catasto Teresiano privo di<br />

inquadramento geodetico, una<br />

omogenea carta militare a scala<br />

ben minore (9).<br />

Fig. 5 - A Villa d’Este: in centro, Brusa Pasqué e Visco. A<br />

sinistra, Pasquale Zabattini dell’IRTA, a destra in secondo<br />

piano i professori Inghilleri e Astori.<br />

42 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong><br />

BIBLIOGRAFIA<br />

(1)Selvini, A., Dell’Acqua D., Parente C. Dalla<br />

cascina Malpensa a Malpensa 2000; Rivista del<br />

Dipartimento del Territorio, Roma n.2/1999.<br />

(2) Selvini, A. La base geodetica di Somma fra cronaca<br />

e storia, Rivista del Catasto e dei SS.TT.EE.<br />

Roma, n. 1/1984.<br />

(3)Cunietti, M., Selvini,A. Il collaudo dei rilievi<br />

fotogrammetrici, Bollettino SIFET, Milano,<br />

n.3/1965.<br />

(4)Selvini, A. La discussione sul tema principale del<br />

X Convegno Nazionale SIFET. Bollettino SIFET,<br />

Milano n. 3/1965.<br />

(5)Cunietti, M., Selvini, A. Che cos’é la Fotogrammetria,<br />

La Prealpina, quotidiano, Varese, nn.<br />

6/13/20/27, Marzo 1965.<br />

(6)Selvini, A. Per una carta topografica fondamentale<br />

d’Italia, n.10/68. Le Strade, Milano,<br />

n°10/1968<br />

(7)Selvini, A. Appunti per una storia della<br />

topografia in Italia nel ventesimo secolo. Maggioli<br />

ed., Rimini, 2013.<br />

(8)Selvini, A. Bandi, capitolati e altro. Rivista del<br />

Dipartimento del Territorio, Roma, n°2/2008<br />

(9)Bezoari, G., Selvini,A.Controllo con metodo satellitare<br />

della storica Base geodetica di Somma. Rivista<br />

del Dipartimento del Territorio, Roma, n.2/1995.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

SIFET; Commissione Geodetica Italiana; storia<br />

ABSTRACT<br />

Memories of Professor of the X Congress of SIFET,<br />

organized by Donnini and Caggiano, held in the majestic<br />

Villa Recalcati, to the presence (at that time, unusual)<br />

of Undersecretary for Finance Cesare Bensi, the<br />

President of the National Council of Engineers, Basso<br />

Sergio Brusa Pasqué, and the suppression of the Italian<br />

Geodetic Commission.<br />

AUTORE<br />

Attilio Selvini<br />

Attilio.selvini@polimi.it<br />

già Presidente della SIFET


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REPORT<br />

VISU. Il sistema informativo integrato<br />

sulle trasformazioni urbane di Venezia<br />

di Alessandra Ferrighi<br />

Studiare e comprendere i fenomeni legati<br />

alle trasformazioni delle città significa<br />

mettere in relazione dati di diversa<br />

natura. Organizzare le diverse fonti in<br />

database nasce dalla necessità di creare<br />

nuove relazioni e intrecci tra le stesse.<br />

Visualizzare con il GIS la cartografia storica<br />

consente di leggere le trasformazioni<br />

nello spazio e nel tempo grazie alla<br />

georeferenziazione, comparazione e<br />

successivo editing delle modifiche occorse.<br />

Per mettere a sistema queste esigenze è<br />

La città di Venezia dalle Fotografie aeree. Crediti: Università Iuav di Venezia - Archivio Progetti,<br />

Fondo Egle Renata Trincanato, 2.Attività scientifica/5/048, n. 052151.<br />

Fig. 1 –<br />

Schema relazionale<br />

del<br />

sistema VISU<br />

(Ferrighi).<br />

stato creato VISU, il sistema informativo<br />

sviluppato per studiare le dinamiche delle<br />

trasformazioni di Venezia e<br />

della sua Laguna.<br />

Nell’era digitale gli storici<br />

dell’architettura e<br />

della città stanno abbracciando<br />

l’informatica come<br />

strumento per fare ricerca. Le<br />

nuove tecnologie offrono più<br />

efficaci strumenti di indagine e<br />

di interpretazione, di sintesi e di<br />

comunicazione, dei più tradizionali<br />

metodi di studio. Tra le<br />

tecnologie disponibili quelle più<br />

adatte a studiare i fenomeni urbani<br />

ci sono i GIS per le analisi<br />

spazio-temporali, i modelli 3D e<br />

gli strumenti multimediali per la<br />

diffusione dei risultati. Lo studio<br />

della città nasce dall’interpretazione<br />

delle fonti documentarie e<br />

dalle relazioni che si ottengono<br />

intrecciando più fenomeni.<br />

Raccogliere in una banca dati<br />

alfanumerica le informazioni<br />

contenute nei documenti, in<br />

modo strutturato e relazionale,<br />

consente allo studioso di riordinarle,<br />

di valorizzarle attraverso la<br />

produzione di carte tematiche,<br />

comunicando in modo più<br />

efficace gli esiti delle proprie<br />

ricerche.<br />

44 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


REPORT<br />

Fig. 2 – Alcune fasi legate alle trasformazioni dell’isola di S. Lucia, contrassegnata dal<br />

perimetro rosso, dopo la realizzazione della stazione ferroviaria.<br />

Per mettere in connessione i dati<br />

provenienti dalle fonti documentarie<br />

ai luoghi o agli edifici della<br />

città, legandoli alle trasformazioni<br />

urbane, già da qualche tempo<br />

il gruppo di ricerca Visualizing<br />

Venice (VV) sta lavorando alla<br />

creazione di un sistema informativo<br />

(Ferrighi, 2014). La ricerca<br />

VV si è sviluppata nell’arco degli<br />

ultimi anni e ha visto la partecipazione<br />

di tre università (Duke<br />

University, NC-USA; Università<br />

Iuav di Venezia e Università degli<br />

Studi di Padova) e di numerosi<br />

giovani ricercatori, afferenti<br />

alle stesse, che hanno dapprima<br />

strutturato le banche dati in versioni<br />

β fino a raggiungere la validazione<br />

del sistema informativo<br />

integrato VISU.<br />

Durante il primo anno, in fase<br />

sperimentale, è stata creata una<br />

banca dati (DB T1) con Access di<br />

Microsoft, in back-end e frontend,<br />

senza alcun collegamento<br />

ai dati geografici, ridisegnati<br />

con Autocad per le principali<br />

fasi storiche. Successivamente è<br />

stato adottato FileMaker Pro e<br />

FileMaker Server, perché in uso<br />

allo Iuav, sempre per la banca<br />

dati (DBT2), facendo migrare i<br />

precedenti record provenienti<br />

da Access e implementandone<br />

di nuovi, relativi a nuove aree<br />

studio (definite Cantieri). I dati<br />

geografici sono stati lavorati con<br />

ArcMap 10.1, in versione demo,<br />

senza alcun collegamento al<br />

DBT 2 per problemi di versioni<br />

dei software che non dialogavano<br />

con l’ODBC, se non in<br />

locale.<br />

Il sistema informativo integrato<br />

VISU, oggetto del presente<br />

lavoro, rappresenta un punto<br />

d’arrivo dopo le sperimentazioni<br />

dei primi anni di ricerca. La<br />

creazione di VISU<br />

sta consentendo ai<br />

ricercatori di implementare<br />

le fonti<br />

documentarie<br />

online, di condividerle<br />

al gruppo di<br />

ricerca, di collegare<br />

le stesse fonti agli<br />

oggetti geografici,<br />

grazie all’integrazione<br />

nel sistema<br />

dei due ambienti<br />

di lavoro, il DB<br />

SQL Server tramite<br />

la connessione al<br />

GeoDB.<br />

Il dati del sistema VISU<br />

La strutturazione e l’organizzazione<br />

dei dati provenienti dalla<br />

ricerca documentaria e archivistica<br />

ha comportato una prima<br />

analisi funzionale delle possibili<br />

relazioni tra questi, articolandoli<br />

intorno a due tipologie di dati:<br />

da un lato i dati alfanumerici<br />

derivanti dalle fonti e dall’altra i<br />

dati geografici dei luoghi da indagare.<br />

In ciascuna basi di dati,<br />

sia alfanumerica (Entity DB) che<br />

geografica (Entity GeoDB), le<br />

tabelle sono costituite da campi<br />

che individuano le categorie di<br />

informazioni contenute nelle<br />

fonti. Ogni tabella è messa in<br />

relazione con altre, legando le<br />

informazioni in rapporti univoci<br />

(Figura 1).<br />

Le due componenti (DB e<br />

GeoDB), integrate attraverso<br />

un unico sistema, sono risultate<br />

necessarie perché con la prima<br />

si raccolgono dati documentari<br />

sulle trasformazioni, come ad<br />

esempio quando è stata realizzata<br />

una strada, aperto un canale o<br />

sopraelevato un edificio; con la<br />

seconda si visualizzano le trasformazioni<br />

andandole a editare modificando<br />

gli shape file e gli attributi<br />

relativi. Grazie all’intreccio<br />

delle informazioni e al lavoro<br />

continuo tra l’implementazione<br />

del DB e l’editing nel GeoDB si<br />

Fig. 3 – Schema del flusso delle attività nel sistema VISU (Ferrighi).<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 45


REPORT<br />

ottengono le mappe tematiche<br />

sulle trasformazioni (Figura 2)<br />

e nello stesso tempo le relazioni<br />

tra fonti documentarie e luoghi<br />

delle trasformazioni.<br />

Le fonti documentarie e la<br />

banca dati alfanumerica (DB)<br />

Il sistema è stato pensato per raccogliere<br />

dati, come detto, dalle<br />

fonti documentarie, utili allo<br />

studio delle trasformazioni, divise<br />

in due macro categorie: primarie<br />

quando fanno riferimento<br />

a documenti contemporanei<br />

o prossimi agli eventi in esso<br />

contenuti; secondarie quando il<br />

rapporto con le fonti è mediato<br />

dall’interpretazione di un terzo.<br />

A loro volta le fonti raccolte<br />

sono testuali o iconografiche,<br />

cioè possono essere descrittive<br />

attraverso l’uso della parola o l’uso<br />

dell’immagine.<br />

Il focus della raccolta dei dati<br />

origina nella tabella principale<br />

DB_Sources (Figura 1): in essa<br />

sono contenute le informazioni<br />

più rilevanti rispetto a un evento<br />

descritto nel documento che<br />

andrà a costituire un record nel<br />

DB. I contenuti del documento<br />

vengono frammentati e collocati<br />

nei rispettivi campi: dall’autore<br />

del documento, al soggetto, alle<br />

trasformazioni descritte. Alla<br />

tabella principale sono collegate<br />

altre tabelle secondarie che<br />

danno conto della collocazione<br />

archivistica (DB_Collection) o<br />

bibliografica della fonte (DB_<br />

Bibliography); della datazione<br />

rispetto a criteri di date certe o<br />

presunte. Oltre a queste sono<br />

state create altre tabelle alfanumeriche<br />

secondarie, come quella<br />

relativa alle persone, sia naturali<br />

che giuridiche (DB_Natural/<br />

LegalPersons), per le persone o<br />

gli enti che vengono citati nella<br />

fonte, in modo tale da creare<br />

un’anagrafe e poter mettere in<br />

relazione gli eventi con gli attori.<br />

In particolare, per evitare ridondanze<br />

di dati o errori d’implementazione,<br />

sia per la collocazione<br />

archivistica che per la scheda<br />

bibliografica, sono state create 1)<br />

una tabella solo per gli archivi,<br />

ovvero una tabella contenente le<br />

informazioni legate a quell’archivio,<br />

alla sede, all’acronimo, ecc.;<br />

2) una tabella solo per le informazioni<br />

bibliografiche, rispetto<br />

a un criterio di catalogazione che<br />

seguisse standard catalografici<br />

bibliografici. In questo modo,<br />

nel dover collocare la fonte<br />

rispetto a un archivio, si deve<br />

scegliere nell’elenco degli archivi,<br />

se già esistente, oppure compilare<br />

la scheda seguendo i criteri<br />

prestabiliti. Lo stesso vale per il<br />

collegamento alla fonte bibliografica.<br />

Per evitare di inserire più<br />

volte lo stesso libro si è preferito<br />

predisporre una tabella solo per<br />

tali fonti e avere la possibilità di<br />

selezionarne una da un elenco<br />

bibliografico predisposto ad hoc.<br />

Mentre per la datazione della<br />

fonte, certa o presunta come già<br />

accennato, è stata costruita una<br />

tabella che ha consentito di tracciare<br />

il dato attraverso il formato<br />

giorno/mese/anno o il formato<br />

secolo e frazione di secolo specificando<br />

se la datazione è certa<br />

(ovvero dichiarata nella fonte),<br />

presunta (quando non si ha<br />

alcuna certezza), o dedotta (da<br />

relazioni con altri documenti in<br />

relazione cronologica).<br />

La banca dati geografica<br />

(GeoDB)<br />

La banca dati geografica è stata<br />

costruita partendo da dati<br />

esistenti, ricavati dalle carte<br />

tecniche comunali o regionali.<br />

Dalla cartografia attuale sono<br />

stati individuati e selezionati solo<br />

gli strati relativi agli edifici, alle<br />

unità di volume, alle strade, ai<br />

corsi d’acqua, a canali e isole nel<br />

caso specifico lagunare, ovvero<br />

sono stati scelti tutti quegli strati<br />

attraverso i quali si sono potute<br />

tracciare le modifiche geografiche<br />

e localizzare le informazioni<br />

provenienti dal DB alfanumerico<br />

(Figura 1).<br />

Gli strati possono contenere oggetti<br />

puntuali, lineari o poligonali,<br />

e questo dipende dalla scala<br />

di osservazione. Una città può<br />

essere rappresentata da un punto<br />

se osservata alla scala territoriale,<br />

oppure da una moltitudine di<br />

layers corrispondenti agli strati<br />

che la connotano, dal perimetro<br />

dell’area del municipio, alle strade<br />

che la attraversano, ecc. Con<br />

i layers, opportunamente selezionati,<br />

si è costruito il GeoDB<br />

contenente le entità geografiche.<br />

Il GeoDB ha come caratteristica<br />

principale l’aggiunta di due attributi<br />

relativi alla datazione, start<br />

ed end, pensati ad hoc rispetto ai<br />

dati d’origine. Questi due nuovi<br />

attributi aggiungono la quarta<br />

dimensione al GeoDB, ovvero la<br />

dimensione temporale che traccia,<br />

layers su layers e oggetto su<br />

oggetto le trasformazioni, datandole<br />

con le informazioni che derivano<br />

dalle fonti documentarie.<br />

Questa particolare caratteristica<br />

del GeoDB lo ha distinto da<br />

tutte le altre banche dati geografiche:<br />

aggiungere la dimensione<br />

temporale significa visualizzare,<br />

tramite lo strumento della timeline,<br />

le trasformazioni nel tempo,<br />

come meglio si descriverà<br />

più avanti.<br />

Il sistema integrato<br />

La necessità di integrare le tecnologie<br />

Esri con il DB, la banca<br />

dati alfanumerica, è derivata<br />

dall’esigenza di mettere in relazione<br />

le fonti, testuali e iconografiche,<br />

ai luoghi della città e<br />

agli edifici trasformati, così come<br />

già detto. Il DB e il GeoDB<br />

hanno potuto dialogare attraverso<br />

le componenti di ArcGis<br />

Server, utilizzando come chiavi<br />

di ricerca e selezione alcuni degli<br />

attributi presenti nel GeoDB,<br />

come la datazione e il nome del<br />

Cantiere. La complessità dei dati<br />

e delle relazioni derivanti dalle<br />

46 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


REPORT<br />

fonti documentarie ha spinto<br />

verso un’applicazione web con<br />

dati residenti in una banca dati<br />

relazionale SQL Server.<br />

La struttura dei dati così organizzata<br />

ha consentito di mettere<br />

in relazione le entità del DB e<br />

quelle del GeoDB. Durante il<br />

processo si è trattato di compiere<br />

continui passaggi da una banca<br />

dati all’altra, come quando una<br />

fonte documenta un evento -<br />

ad esempio, un edificio viene<br />

ampliato con la costruzione di<br />

un portico su strada - si devono<br />

compilare i record relativi a<br />

quell’evento nel DB e andare a<br />

modificare in pianta gli shape<br />

coinvolti nel GeoDB, relativi<br />

a quell’edificio e alle unità di<br />

volume interessate, ma anche<br />

gli altri layers geograficamente<br />

contigui, come gli spazi aperti,<br />

le strade, ecc., collegando tutti<br />

i dati (Figura 3). Le tecnologie<br />

Esri sono state utilizzate in VV<br />

per lo studio delle trasformazioni<br />

urbane attraverso 1) la creazione<br />

dei GeoDB da ArcCatalog, 2) la<br />

georeferenziazione della cartografia<br />

storica con ArMap insieme<br />

3) all’editing per disegnare le<br />

modifiche da apportare ai luoghi<br />

fisici trasformati nel tempo, 4)<br />

la visualizzazione dei tematismi<br />

e, infine, 5) la modellazione 3D,<br />

generata da ArcScene, e rimodellata<br />

con software dedicati al disegno<br />

3D e alla renderizzazione.<br />

Lo strumento Georeferencing<br />

di ArcMap è stato utilizzato in<br />

via preliminare per studiare le<br />

trasformazioni nel tempo grazie<br />

all’interpretazione derivante<br />

dalla georeferenziazione della<br />

cartografia storica. Questa è<br />

stata indagata per confronto allo<br />

stato attuale, andando a ritroso<br />

nel tempo, ridisegnando con<br />

lo strumento di Editing ogni<br />

singolo cambiamento spaziale<br />

e contestualmente segnalando<br />

negli attributi temporali l’inizio<br />

e la fine delle azioni legate alle<br />

trasformazioni.<br />

L’implementazione del<br />

sistema VISU<br />

Il modello dei dati (sia alfanumerico<br />

DB che geografico<br />

GeoDB), l’analisi funzionale di<br />

questo, il diagramma delle tabelle<br />

con le relazioni e i relativi<br />

attributi sono stati gestiti con<br />

Microsoft Visio. In seguito si è<br />

proceduto parallelamente lavorando<br />

sia sul piano del DB che<br />

su quello del GeoDB: da un lato<br />

Fig. 4 – Maschera per l’inserimento delle risorse documentarie.<br />

progettando le GUI dall’altro<br />

organizzando il GeoDB di Default<br />

e le viste.<br />

Per il DB sono stati decisi i<br />

privilegi di accesso degli utenti<br />

creando tre diverse tipologie e<br />

alcune regole condivise dal gruppo<br />

di ricerca. Tre le categorie:<br />

1) Admin - l’amministratore<br />

del sistema con tutti i privilegi,<br />

dall’abilitare nuovi utenti, predispone<br />

le schede Cantiere, al<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 47


REPORT<br />

verificare i contenuti di ciascuna<br />

scheda creata dai singoli ricercatori;<br />

2) User – compilatori delle<br />

schede che possono scrivere e<br />

modificare i loro record, vedere<br />

quelle degli altri ricercatori del<br />

Cantiere, ma non modificarle<br />

(al fine di rendere responsabile<br />

ciascun ricercatore della propria<br />

implementazione); 3) Guest – il<br />

ricercatore che può vedere i dati<br />

di Cantiere in Cantiere, ma<br />

che non può modificare nulla.<br />

Nell’organizzare le banche dati si<br />

è scelto di continuare a lavorare<br />

per aree studio (Cantieri) e di<br />

filtrare l’inserimento e la visualizzazione<br />

dei dati attraverso questo<br />

criterio. Per cui ogni ricercatore<br />

può avere il controllo solo su i<br />

dati relativi al suo progetto di<br />

ricerca. Terminata questa fase<br />

preliminare si è sviluppata l’interfaccia<br />

utente (GUI). I componenti<br />

sono stati limitati a quelli<br />

necessari per la navigazione e<br />

all’implementazione dei dati, gli<br />

eventi sono stati invece predisposti<br />

in relazione alle azioni che<br />

ciascun utente poteva compiere e<br />

alle azioni che collegavano, attraverso<br />

le viste, i dati del DB con<br />

quelli del GeoDB, per consentire<br />

l’estrazione solo delle informazioni<br />

da collegare al record.<br />

Ogni maschera corrisponde a<br />

una tabella del modello dei dati<br />

alfanumerici. La maschera per<br />

l’inserimento delle risorse documentarie<br />

(Sources) è quella<br />

più complessa, sia perché ha<br />

molti campi, sia perché è collegata<br />

con tutte le altre tabelle<br />

in relazioni del tipo uno-a uno<br />

o uno-a molti (Figura 4). Nella<br />

compilazione, solo per alcuni<br />

campi si è offerta la possibilità<br />

dell’auto-completamento del testo<br />

al fine di evitare al data-entry<br />

di riscrivere sempre la stessa cosa<br />

o di scriverla in modi diversi.<br />

Alcuni campi sono stati resi<br />

obbligatori per la creazione del<br />

record, come il tipo di fonte, se<br />

testuale o iconografica, e il titolo<br />

della fonte. Mentre altri campi,<br />

come la datazione, sono stati<br />

necessari alla creazione del filtro<br />

per il collegamento alla banca<br />

dati geografica. Ovvero, si possono<br />

collegare record a un oggetto<br />

solo se nella tabella delle viste,<br />

create dal GeoDB di default,<br />

sono stati compilati gli attributi<br />

del Cantiere con la stessa stringa<br />

di testo che identifica il Cantiere<br />

nel DB. Ad esempio, se alcuni<br />

edifici appartengono al Cantiere<br />

“ScuoleGrandi”, tutti gli edifici<br />

di quella tipologia avranno compilato<br />

l’attributo cantiere con la<br />

stringa “ScuoleGrandi”.<br />

Da questa maschera possono<br />

essere collegati record di altre<br />

tabelle (Collection e Bibliography),<br />

qualora già presenti,<br />

oppure aprire la relativa maschera<br />

d’implementazione e<br />

aggiungere nuovi record e poi<br />

attribuirli alla scheda della risorsa<br />

documentaria. A questi vanno<br />

aggiunti anche i dati della tabella<br />

People (relazione uno-a molti)<br />

che consentono di collegare la<br />

persona (sia fisica che legale) citata<br />

nel documento, garantendo<br />

la compilazione dell’anagrafica<br />

delle persone. Per cui, è possibile<br />

vedere in quali documenti è<br />

citato un personaggio determinandone<br />

il ruolo, ad esempio in<br />

qualità di proprietario di bene o<br />

in qualità di decisore di una trasformazione<br />

legata a quel bene.<br />

Contestualmente sono state<br />

tracciate le trasformazioni<br />

urbane nelle aree di ciascun<br />

cantiere. Il GeoDB di default è<br />

stato ‘versionato’, ovvero sono<br />

state create tante versioni quanti<br />

sono i ricercatori che studiano<br />

quelle aree urbane, e, tramite un<br />

processo ormai sperimentato e<br />

validato dal gruppo di ricerca,<br />

si è proceduto all’editing delle<br />

trasformazioni (Ferrighi 2013,<br />

Ferrighi 2014, Ferrighi 2015).<br />

Ogni oggetto geografico è stato<br />

ridisegnato sulla base della georeferenziazione<br />

della cartografia<br />

storica, sull’interpretazione del<br />

dato che ne risulta, e successivamente<br />

compilata la tabella con i<br />

relativi attributi temporali.<br />

Questa procedura ha consentito<br />

la relazione delle fonti storiche<br />

con gli oggetti geografici, quali<br />

edifici o spazi pubblici, ad esempio.<br />

Spazio e tempo sono uniti<br />

in una nuova relazione attraverso<br />

le fonti documentarie che danno<br />

testimonianza degli eventi che<br />

appartenerono alla storia di quei<br />

luoghi.<br />

Conclusioni<br />

Le aree individuate all’interno<br />

della città (Cantieri) sono legate<br />

a filoni di ricerca del gruppo<br />

VV, queste hanno prodotto ‘a<br />

macchia di leopardo’ gli studi<br />

sulle trasformazioni della città<br />

di Venezia e della sua Laguna. Il<br />

sistema VISU è stato implementato<br />

con i dati legati a queste<br />

aree, ma è da considerarsi aperto<br />

tant’è che nel GeoDB sono state<br />

inserite aree geografiche molto<br />

più ampie del confine amministrativo<br />

di Venezia, come la<br />

città di Padova, altre del veneto<br />

e del Friuli perché collegate a<br />

una ricerca sulla storia degli<br />

Ebrei durante il dominio della<br />

Serenissima (nel <strong>2016</strong> si celebreranno<br />

i 500 anni dall’istituzione<br />

del primo ghetto in Italia).<br />

La versatilità del sistema consente,<br />

infatti, di implementare<br />

qualsiasi dato documentario<br />

purché lo si possa collegare ad<br />

oggetti geografici. Questi vanno<br />

cercati nelle forme di shape file<br />

e integrati nel GeoDB esistente,<br />

dopo che le relative tabelle sono<br />

state rese consistenti alle altre di<br />

analoga natura.<br />

La fase successiva prevederà dei<br />

test con ArcGis online per la<br />

visualizzazione delle fonti archivistiche<br />

tramite la cartografia<br />

digitale. Il tentativo sarà quello<br />

di utilizzare il web-GIS per interrogare<br />

la banca dati e fare altre<br />

e nuove considerazioni sulla den-<br />

48 <strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong>


sità dei documenti in alcuni<br />

momenti storici piuttosto<br />

che in alcuni luoghi della<br />

città; oppure consentirà di<br />

vedere dove hanno operato<br />

alcune Magistrature o maestranze<br />

in città, creando<br />

tematismi ad hoc.<br />

Ringraziamenti<br />

La presente ricerca è stata<br />

possibile grazie al finanziamento<br />

della Regione del Veneto.<br />

La Giunta Regionale<br />

con Delibera n. 1083 del<br />

28 giugno 2013 ha finanziato<br />

il progetto “VISU<br />

- Visualizzare lo spazio<br />

urbano” presentato in data<br />

29 aprile 2013 (prot. n.<br />

179208) dalla prof. Donatella<br />

Calabi dell’Università<br />

Iuav di Venezia (http://bur.<br />

regione.veneto.it/BurvServices/Pubblica/DettaglioDgr.<br />

aspx?id=252883).<br />

Il laboratorio VISU, costituitosi<br />

grazie allo stesso finanziamento,<br />

è formato da<br />

assegnisti di ricerca (Chiara<br />

Di Stefano, Cristiano<br />

Guarneri, Elisa Bastianello,<br />

Gianmario Guidarelli,<br />

Ludovica Galeazzo, Martina<br />

Massaro) che hanno<br />

collaborato alla validazione<br />

del Sistema VISU, i cui<br />

responsabili scientifici sono<br />

i professori Donatella Calabi,<br />

Francesca Castellani,<br />

Francesco Guerra e Guido<br />

Zucconi. Il coordinamento<br />

del gruppo è stato affidato<br />

ad Alessandra Ferrighi.<br />

Il Sistema VISU è stato<br />

sviluppato dalla società Fine<br />

Tuning Consulenza Integrata<br />

srl (www.finetuning.<br />

it) con il supporto di Pmax<br />

Soluzioni Informatiche di<br />

Paolo Massussi (Roma) per<br />

la parte di sviluppo legata<br />

ad ArcGis. Il Server e lo<br />

spazio Server sono stati<br />

messi a disposizione da Cineca<br />

per lo Iuav. Francesco<br />

Contò e Mauro Calderan<br />

del Sistema dei Laboratori<br />

dello Iuav hanno seguito<br />

la parte relativa alle licenze<br />

Esri e al server.<br />

Il Sistema VISU è parte<br />

integrante della ricerca internazionale<br />

Visualizing Venice<br />

(visualizingvenice.org)<br />

istituita tra la Duke University<br />

(NC-USA), l’Università<br />

degli Studi di Padova e l’Università<br />

Iuav di Venezia.<br />

REPORT<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Ferrighi, A. (2012). Visualizing Venice. New technologies for urban history, Giornale<br />

Iuav, 123.<br />

Ferrighi, A. (2013). Visualizing Venice: A Series of Case Studies and a Museum on the<br />

Arsenale’s virtual history. In Calabi, D. (Ed), Built City, designed City, Virtual City. The<br />

Museum of the City. Rome, IT: CROMA, Roma Tre.<br />

Ferrighi, A (2013). Un HGIS per lo studio delle trasformazioni urbane: Venezia<br />

come caso studio. 14 a Conferenza italiana Utenti Esri, Roma, http://www.esriitalia.<br />

it/test/images/Atti_14aConferenza/Lavori/Alessandra_Ferrighi.pdf.<br />

Ferrighi, A (2013). Città, Spazio e Tempo. L’applicazione di un HGIS per la storia<br />

urbana. In Cerasoli, M. (Ed), Città e territorio virtuale, Libro degli abstract, Roma,<br />

IT: Università degli Studi di Roma Tre.<br />

Ferrighi, A (2014). La storia della città attraverso le ICT. In Tamborrino, R. and<br />

Zucconi, G. (Ed), Lo spazio narrabile. Scritti di storia della città in onore di Donatella<br />

Calabi. Macerata, IT: Quodlibet Studio.<br />

Galeazzo, L. and Pedron, M. (2014). Dinamiche di trasformazione urbana: l’insula<br />

dell’Accademia a Venezia tra ricostruzione storica e percezione visiva. In Buccaro, A. and De Seta, C.,<br />

Città mediterranee in trasformazione. Identità e immagine del paesaggio urbano tra Sette e Novecento.<br />

Napoli, IT: Edizione Scientifiche Italiane.<br />

Ferrighi, A. (2015). Cities Over Space and Time: Historical GIS for Urban History. In Brusaporci,<br />

S. (Ed), Emerging Digital Tools for Architectural Surveying, Modeling, and Representation. Hershey,<br />

USA: IGI Global.<br />

Ferrighi, A. (2015). Urban history through new technologies.Visualizing Venice, a pilot<br />

project. In Tamborrino, R., Digital Urban History. Telling the History of the City at the<br />

age of the ICT Revolution. Roma, IT: CROMA, Roma Tre.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Storia urbana; Venezia; Sistema Informativo<br />

ABSTRACT<br />

Studying and understanding the phenomena connected with the transformations<br />

of a city means correlating widely different data. Organising the sources<br />

into databases is a way to address the need to create new relationships and interconnections<br />

between them. Visualising historic cartography with GIS makes it<br />

possible to read the transformations in time and space, thanks to the georeferencing,<br />

comparison and subsequent editing of the changes that have occurred.<br />

VISU, the information system used to study the dynamics of the transformations<br />

of Venice and its Lagoon, was developed to address these needs.<br />

VISU was perfected using several technologies, including the alphanumeric database<br />

created with DB SQL Server, and the geographic one created with Arc-<br />

GIS Desktop. In fact there are two integrated platforms: the browser, where<br />

the sources are accessed and linked to the geographical objects; the GIS, in the<br />

version created by the Default GeoDB, where the transformations are edited<br />

and the time attributes of the shapes are compiled, to be used as filters to load<br />

the DB Geolayer tables. This system makes it possible to link geographical data<br />

(shapefile of a building) with data (texts and images associated with said building),<br />

which are in turn linked to the bibliographical or archival sources.<br />

AUTORE<br />

Alessandra Ferrighi<br />

ferrighi@iuav.it<br />

Università Iuav di Venezia<br />

<strong>GEOmedia</strong> n°3-<strong>2016</strong> 49


AGENDA<br />

29-30 settembre <strong>2016</strong><br />

EUROGEO <strong>2016</strong><br />

Malaga (Spain)<br />

www.geoforall.it/kawfk<br />

30 settembre <strong>2016</strong><br />

Notte europea dei ricercatori<br />

Frascati<br />

www.geoforall.it/kaykd<br />

30 settembre - 1 ottobre <strong>2016</strong><br />

Dronitaly The Pro&Fun Drone<br />

Show<br />

Modena Fiere<br />

www.geoforall.it/kxuu4<br />

4-6 ottobre <strong>2016</strong><br />

TECHNOLOGY for ALL <strong>2016</strong><br />

Roma<br />

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7-9 ottobre <strong>2016</strong><br />

Hackathon Open Data con<br />

partner tecnologico IBM<br />

Ravenna<br />

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7 - 9 ottobre <strong>2016</strong><br />

ArcheoFOSS <strong>2016</strong><br />

Cagliari<br />

www.geoforall.it/k9dp3<br />

11-13 ottobre<br />

INTERGEO <strong>2016</strong><br />

Hamburg (Germania)<br />

www.geoforall.it/kaxhh<br />

12-14 ottobre <strong>2016</strong><br />

Open Source Geospatial<br />

Research Education Symposium<br />

#OGRS<strong>2016</strong><br />

Perugia<br />

www.geoforall.it/kauka<br />

14-15 ottobre <strong>2016</strong><br />

Age of Drones Expo Postponed<br />

Hamburg (Germany)<br />

www.geoforall.it/kxkw6<br />

17-18 Ottobre Lainate<br />

Smart Mobility World<br />

Milano<br />

www.geoforall.it/k9u4q<br />

19-21 ottobre <strong>2016</strong><br />

GEOMETOC Workshop:<br />

Geospatial, Hydrometerological<br />

and GNSS<br />

Prague, Czech Republic<br />

www.geoforall.it/kaxhc<br />

20-21 ottobre <strong>2016</strong><br />

5th International FIG 3D<br />

Cadastre Workshop<br />

Atene (Grecia)<br />

www.geoforall.it/kaxq9<br />

20-21 ottobre <strong>2016</strong><br />

11th 3D Geoinfo Conference<br />

Atene (Grecia)<br />

www.geoforall.it/kaxqw<br />

25-26 ottobre <strong>2016</strong><br />

Satellite Masters Conference<br />

Madrid (Spain)<br />

www.geoforall.it/k9u4h<br />

26-30 Ottobre <strong>2016</strong><br />

TOPCART <strong>2016</strong> XI Congreso<br />

Internacional de Geomática y<br />

Ciencias de La Tierra<br />

Toledo (Spagna)<br />

www.geoforall.it/k3ydc<br />

31 ottobre - 4 novembre <strong>2016</strong><br />

OSTST Altimetry<br />

Rochelle (France)<br />

www.geoforall.it/kxxpw<br />

8-10 novembre <strong>2016</strong><br />

XX° Conferenza ASITA<br />

Cagliari<br />

www.geoforall.it/k9h4a<br />

16-17 novembre <strong>2016</strong><br />

ITSNT <strong>2016</strong> International<br />

Technical Symposium on<br />

Navigation and Timing<br />

Toulose (France)<br />

27-28 aprile 2017<br />

GISTAM 2017 3rd International<br />

Conference on Geographical<br />

Information Systems Theory,<br />

Applications and Management<br />

Porto (Portugal)<br />

www.geoforall.it/kx9wx<br />

29 maggio - 2 giugno<br />

FIG Working week 2017<br />

Helsinki (Finlandia)<br />

www.geoforall.it/kaxhr<br />

25 giugno-1 luglio 2017<br />

XXX International Geodetic<br />

Student Meeting<br />

Zagreb (Croatia)<br />

www.geoforall.it/kxpff<br />

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Dal 1986 Teorema srl lavora<br />

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