GEOmedia_6_2019
La prima rivista Italiana di geomatica
La prima rivista Italiana di geomatica
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Rivista bimestrale - anno XXIII - Numero 6/2019 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma
TERRITORIO CARTOGRAFIA
GIS
CATASTO
3D
INFORMAZIONE GEOGRAFICA
FOTOGRAMMETRIA
URBANISTICA
EDILIZIA
GNSS
BIM
RILIEVO TOPOGRAFIA
CAD
REMOTE SENSING SPAZIO
WEBGIS
UAV
SMART CITY
AMBIENTE
NETWORKS
LiDAR
BENI CULTURALI
LBS
Nov/Dic 2019 anno XXIII N°6
La prima rivista italiana di geomatica e geografia intelligente
Catturare la
realtà per il BIM
(H)IM SCANSIONE
LIBERA TUTTI
DAL RILIEVO LASER SCANNER
AL MODELLO DIGITALE
GEOGRAFIA DELLE AREE
AGRICOLE CON VINCOLI NATURALI
STRUMENTI
TOPOGRAFICI
REACH RS2
MULTIFREQUENZA (L1,L2,L5)
MULTICOSTELLAZIONE (GPS, GLONASS, GALILEO, BEIDOU)
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BIM, geografia e spazio
In questo numero troviamo esperienze di cattura della realtà che, spinte dall’impulso della
trasformazione dei processi digitali del mondo costruito, futuro e passato, per essere inseriti in
database di oggetti intelligenti, quali quelli del BIM, ci portano ad analizzare quanto in questo
momento si sta realizzando per riprodurre al meglio porzioni di realtà per poter disporre di gemelli
digitali sui quali avviare processi e archiviare informazioni.
Nell’articolo (H)IM Scansione libera tutti – flussi open per la gestione della realtà complessa, a
cura di Alessandro Miele e Fiorentino Sarro viene affrontato l’annoso problema della riduzione
semplicistica dei modelli degli edifici storici, per essere inquadrati in processi razionali informatici
quali quelli del BIM, che poco spazio lasciano alla creatività artistica di un edificio monumentale.
Gli autori affermano che ci troviamo attualmente in uno stadio di “libera” interpretazione di
oggetti, tradotti in modelli, arricchiti da tabelle di dati, che restano, seppur automatizzati, ancora
molto semplificati rispetto a quanto le stesse strumentazioni possono fornirci.
C’è molta strada da fare ancora per un “rilievo” atto a realizzare una vera copia digitale.
Sullo stesso tema, ma più finalizzato alle costruzioni e alle infrastrutture, continua Giovanni
Perego nell’articolo Catturare la Realtà per la progettazione BIM puntualizzando come negli
ultimi anni si sia passati dai rilievi topografici di punti singoli a sistemi a scansione automatica
che acquisiscono milioni di punti in pochi secondi. L’accento anche qui è posto sul processo che
permette la ricostruzione del modello BIM dal rilievo laser scanner o fotografico che ancora oggi
richiede tempo e fatica. Per questo le principali aziende stanno esplorando il riconoscimento
automatico degli oggetti a partire dalle nuvole di punti. Siamo ancora agli inizi, ma qualche
risultato è già visibile in campo infrastrutturale, nel riconoscimento, ad esempio, delle linee
caratteristiche di una strada, o degli oggetti di arredo stradale o dei sottoservizi nel sottosuolo.
Testimonianza ne è l’articolo di Alessandro Novara Dal rilievo laser scanner al modello digitale in
VR, ove si passa dall’acquisizione dello stato di fatto alla realtà virtuale, per fruire un’esperienza
immersiva unica di edifici da ristrutturare a Rapallo nella zona fronte mare, realizzata grazie
a strumenti quali Revit, Infraworks e software di Render in Real Time. L’autore mostra come
in un’epoca in cui la tecnologia avanza in tempi rapidi e persino i piani nazionale di impresa
spingono sull’automazione, è naturale ormai parlare di BIM anche nel restauro, ma rimane da
analizzare quale sia il flusso corretto per trasformare una nuvola di punti in un modello digitale
completamente visitabile in VR. Interessanti video YouTube dell’autore, indirizzati dai link
presenti nell’articolo, ci mostrano l’effetto immersivo della realtà virtualizzata.
In chiusura un contributo per Una nuova geografia per le aree agricole italiane affette da vincoli
naturali di Flavio Lupia, Luca Fraschetti, Maria Fantappiè, Daniela Storti e le ormai consuete
rubriche Aerofototeca, di Elisabeth Jane Shepherd, che ci porta un contributo di Miriam Noto per
Le foto aeree per la mappatura di ordigni bellici inesplosi in contesti archeologici, e Terra e Spazio,
curata da Marco Lisi che ci aggiorna sulle novità dell’industria di settore e in particolare sul tema
dei Satelliti e tecnologie spaziali per la nascente pandemia del Coronavirus.
Buona lettura,
Renzo Carlucci
In questo
numero...
FOCUS
REPORT
LE RUBRICHE
(H)IM Scansione libera
tutti – flussi open per
la gestione della
realtà complessa
di Maria Grazia Filetici, Paola
Palazzo, Rita Santolini, Carlo
Pavolini, Alia Englen, Benedetta
Alberti, Alessandro Miele,
Fiorentino Sarro
6
24 Immagine ESA
30 AEROFOTOTECA
34 MERCATO
42 TERRA E SPAZIO
46 AGENDA
14
Catturare la
realtà per la
progettazione
BIM
In edilizia e nelle
infrastrutture
di Giovanni Perego
In copertina una immagine
di un aeromobile a pilotaggio
remoto (APR) intento a
catturare la realtà circostante,
col fine di fornire informazioni
utili alla progettazione BIM in
edilizia e nelle infrastrutture.
geomediaonline.it
GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.
Da più di 20 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie dei
processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,
in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.
In questo settore GEOmedia affronta temi culturali e tecnologici
per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi informativi
geografici e del catasto, della fotogrammetria e cartografia,
della geodesia e topografia, del telerilevamento aereo e
spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e divulgativo.
INSERZIONISTI
3Dtarget 33
aerrobotix 32
Dal rilievo laser scanner
al modello digitale in VR
Dall’acquisizione dello stato di
fatto alla realtà virtuale per
un’esperienza immersiva unica
di Alessandro Novara
18
Autodesk 48
Codevintec 39
Epsilon 13
Esri Italia 35
GECsoftware 2
GEOBusiness 38
Geogrà 17
Geomax 45
GIS3W 23
Gter 29
Leica 37
Planetek Italia 41
Profilocolore 40
Stonex 47
Una nuova geografia
per le aree agricole
italiane affette da
vincoli naturali
di Flavio Lupia, Luca Fraschetti,
Maria Fantappiè,
26
Daniela Storti
Teorema 46
Topcon 24
Sullo sfondo la ‘Fioritura di
alghe’ che vanno alla deriva
sopra o nei pressi della superficie
marina. La clorofilla
che il fitoplankton nel suo
complesso utilizza per la fotosintesi
tinteggia le acque oceaniche
circostanti, fornendo
così un modo utile per poter
individuare questi piccoli organismi
tramite l’osservazione
spaziale.
In gran parte del Mar Baltico
si verificano due fioriture
annuali: la fioritura primaverile
e quella ciano-betterica
nel tardo periodo estivo
(quest’ultima è anche riferita
come alghe blu-verdi).
(Fonte: ESA - Image of the
week: "Baltic blooms")
una pubblicazione
Science & Technology Communication
Direttore
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Vyron Antoniou, Fabrizio Bernardini, Mario Caporale,
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Mundula, Beniamino Murgante, Aldo Riggio, Mauro
Salvemini, Domenico Santarsiero, Attilio Selvini,
Donato Tufillaro
Direttore Responsabile
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Rivista fondata da Domenico Santarsiero.
Numero chiuso in redazione il 28 febbraio 2020.
FOCUS
(H)IM Scansione libera
tutti – flussi open per la
gestione della realtà complessa
di Maria Grazia Filetici, Paola Palazzo, Rita Santolini, Carlo Pavolini, Alia Englen, Benedetta Alberti, Alessandro Miele, Fiorentino Sarro
Incisione E. Meunier disegno di D. Lancelot – sovrapposizione scansione esterna
La dialettica tra realtà/manufatto e
modello/rappresentazione/progetto
trova, sul piano della struttura
informativa di formati aperti e non
proprietari, 3d, IFC o qualunque siano, la
possibilità di eliminazione di ogni barriera
alla condivisione alla conoscenza.
Il BIM è solo l'ultima metodologia
amplificante di processi ormai entrati
nell'uso comune. Il dato nella realtà,
acquisito al vero, ne deve costituire la
base fondante per una rappresentazione
Informativa, libera ed ampliata. Reale e
Digitale sempre più vicini in ogni campo,
tracciando la strada al "Digital Twin".
Open Source e flussi di
gestione della complessità
L’Open Source, sistemi aperti e
non proprietari, oggi garantisce
libertà di gestione, di creazione
e manipolazione del dato mettendo
al centro non il prodotto
ma l’abilità dell’uomo nell’utilizzo
e la possibilità di ampia
condivisione e diffusione dello
stesso, scavalcando le semplicistiche
logiche commerciali che
oggi ci indirizzano verso determinati
prodotti.
Allo stesso modo il
Rilevamento, come prima pietra
di ogni lavoro, gioca oggi
un ruolo fondamentale, con
grandi potenzialità continue
e future. Le riprese metriche
danno possibilità di generare
modelli di dati al vero che sono
Sistemi Informativi Complessi
più che Modelli Informativi del
Costruito.
Negli anni l’acronimo associato
muta al mutare delle tecnologie,
sintomo anche di un
ecosistema, il rilevamento e la
geomantica in generale, ancora
e per fortuna non legate ad una
terminologia semplificata ma un
mondo in continuo divenire che
segue le esigenze del mercato e
fa tesoro dell’attuale potenza di
calcolo.
Il motto di oggi? HBIM con
le declinazioni più disparate,
siamo nell’epoca della
4° Rivoluzione digitale (?)
e non si può prescindere da
AI – RA – IM – GIShBIM -
PointcloudBIM...Ecc
E c’è da chiedersi dove sia finito
il concetto stesso di 3D informativo,
da cui tutto ciò ha avuto
origine davvero molti anni fa.
Il mondo dell’heritage building
è molto più vicino all’arte,
all’organicità e incoerenza delle
forme, che all’industria, per cui
ancora non è definito un reale
workflow univoco in grado di
operare su dati ormai più reali
del reale.
Se da un lato il BIM, e il formato
IFC conseguente, può aiutare
ad una maggiore diffusione ed
ordine dei modelli, dall’altro
l’utilizzo del metodo stesso resta
6 GEOmedia n°6-2019
FOCUS
ancora appannaggio di operatori
specializzazi, va approfondito
negli aspetti normativi ed è limitato
dai software in commercio
dove ogni nazione ha le sue
direttive, nulla peraltro sul tema
del rilevamento.
Il BIM con e senza l’H è ad
oggi una “libera” interpretazione
dell’oggetto, tradotto in un
modello, arricchito da tabelle di
dati, che resta, seppur automatizzata,
ancora molto semplificata
rispetto a quanto le stesse
strumentazioni possono fornirci.
Siamo solo all’inizio dell’era
del Digital Twin. La scansione
dell’”Heritage” è una ripresa
al vero e con questo principio
deve essere investigata, dove i
dati sono per la maggior parte
superficiali a differenza del BIM
come un metodo rivolto alle
costruzioni nel loro ciclo di vita
con dati ed oggetti volumetrici
e standardizzati/standardizzabili.
In questo scenario abbiamo
cercato di concentrarci su un
workflow completamente open
al fine di consentire ad un operatore
di passare da dati rilevati
da un qualunque strumento
alla virtualizzazione attraverso
prodotti aperti e non proprietari,
chiedendoci quanto abbia
senso stabilire oggi un acronimo
Hbim o similare che nulla
rappresenta di quanto la stessa
tecnologia odierna possa offrire
in ambito specialistico.
Per far questo abbiamo ripreso
un lavoro del 2008, che si è
sviluppato in tutte le sue fasi di
ricerca fino al 2014 quando è
stato pubblicato all’interno del
volume Caelius II Pars inferior .
L’esercizio è stato utile anche
a verificarne la bontà dei dati
raccolti durante le campagne di
riprese e valutando come, al’epoca
solo teoria, gli stessi dati
rappresentano un congelamento
della situazione utile in tempi
successivi senza dove ripetere
necessariamente il lavoro stesso.
Importante obiettivo per la creazione
di una banca dati stabile
su tali beni, sempre teorizzata.
Le domus romane del celio
Il Lavoro fu condotto con la
supervisione scientifica di: Arch.
Maria Grazia Filetici, Dott.
ssa Paola Palazzo, Dott.ssa Rita
Santolini, Prof. Carlo Pavolini,
Dott.ssa Alia Englen, Archh.
Alessandro Miele, Benedetta
Alberti, ed ha riguardato l'uso
del laser scanner come strumento
di conoscenza importante
nell'interpretazione architettonica
delle Domus romane del
Celio.
Le stesse domus sono state
oggetto di un ampio restauro
multi disciplinare che ha
goduto della collaborazione
della Soprintendenza per i Beni
Artistici e storici e dell’Istituto
Centrale del Restauro con M.P.
Nugari, A. Roccardi, S. Ricci,
A.M. Pietrini
Il complesso investigato rappresenta
un sito unico nel suo
genere dove troviamo oggi una
serie di camere comunicanti con
presenza di affreschi e palinsesti
murari ricchi di stratificazioni
complesse e rimaneggiamenti
edilizi storicizzati.
L’obiettivo fu quello di voler
“fotografare tridimensionalmente”
l’intero sito al fine di avere
una documentazione utile a
tutti e allo stesso tempo fornire
una nuova modalità di acquisizione
grafica, che, con rapidità
e certezza del dato, restituiva un
modello più fedele possibile alla
realtà ma anche la complessità
nel suo insieme.
Le maggiori informazioni da
documentare furono i palinsesti
murari nelle loro stratigrafie storiche
per ottenere la restituzione
virtuale delle fasi edilizie che nel
tempo si erano succedute.
Allo stesso modo l’interesse era
individuare e sperimentare una
Fig. 1 - Elaborazione a nuvola di punti del modello rilevato e georeferenziato.
GEOmedia n°6-2019 7
FOCUS
procedura informatizzata che
consentisse anche di analizzare i
manufatti nel tempo e studiarlo
anche in fase di rilievo secondo
diverse angolazioni tematiche e
di ricerca.
Il Rilievo con scanner laser e
l’elaborazione fu curato dagli
archh. Benedetta Alberti,
Alessandro Miele.
Il lavoro ha riguardato 20 ambienti,
ed aree limitrofe; per
ognuno dei quali sono stati realizzati
modelli ad altissima definizione,
con restituzione cromatica
di tutte le superfici decorate
e dei paramenti murari.
Il progetto prevedeva il rilievo
con scanner laser del sito archeologico
al fine di ottenere:
4modello tridimensionale
completo del complesso;
4sezioni bidimensionali di dettaglio,
con basi fotografiche,
per l’analisi archeologica
dell’aggregato antico e del
suo sviluppo storico;
4planimetrie, sezioni e schemi
tridimensionali delle fasi storiche
del complesso;
4modelli ad altissima definizione
delle singole stanze,
con restituzione delle superfici
architettoniche e dipinte
corrispondenti allo stato di
fatto.
Il complesso monumentale poneva
alcuni vincoli dovuti a:
4ambienti ipogei e semipogei
di piccole dimensioni;
4differenti fasi costruttive delle
murature da porre in risalto
graficamente;
4presenza di affreschi e mosaici
originali da restituire con
la massima precisione;
4 scarsa illuminazione interna
Fu scelto l’utilizzo di una strumentazione
che allora era stata
appena messa in commercio, lo
Z+F IMAGER® 5006 proposta
dalla società 3D Target, dopo
aver testato altre apparecchiature,
con a supporto strumentazione
topografica al fine di
ricollegarsi anche ai precedenti
rilievi.
Fig. 1 - Elaborazione a nuvola di punti del modello rilevato e georeferenziato.
I tempi furono molto brevi grazie
alle caratteristiche dell’apparecchiatura:
in un solo giorno e
mezzo di riprese sul posto sono
state eseguite tutte le scansioni
pianificate contestualmente al
rilievo topografico, il tutto poi
montato in un unico modello.
Ogni scansione comprendeva
riprese fotografiche e modello
da 40 milioni di punti.
Visto la densità a cui si arrivava
in scansione e la limitazione
informatica delle strumentazione
di quegli anni, fu scelto di
operare direttamente su nuvole
di punti dense opportunamente
trattate.
Elaborazioni mesh non sono
state prese in considerazione
se non per alcune porzioni, in
particolare in quelle zone, principalmente
affrescate, dove il
dato doveva essere trattato come
informazione di superficie.
Allo stesso modo il rilievo al
vero e tramite nuvola di punti
densa costituisce di per se una
banca dati infinita e sono state
limitate tutte le manomissioni
conseguenti ad elaborazioni
grafiche.
Molti degli ambienti furono
studiati tramite analisi virtuale
in 3d a seconda delle necessità
degli specialisti. Ed esaurita la
fase di rilevamento la funzione
del rilevatore è stata anche
quella di guidare tecnicamente
tutte le elaborazioni informatiche
successive e di supportare
lo studio storico e archeologico
nelle rappresentazioni più idonee
agli studi stessi.
Furono prodotti estratti tridimensionali
per ogni fase edilizia
individuata isolando ed evidenziando
graficamente le strutture
relative alla singola fase analizzata
La facciata sul Clivus, fu rilevata
nel corso del primo test, con
altra strumentazione, a toni di
grigio con nuvole di punti poco
dense.
8 GEOmedia n°6-2019
FOCUS
Fig 2 - Elaborazioni dei modelli di fase e delle analisi archeologiche virtuali.
Sono stati quindi elaborati modelli
semplificati tridimensionali,
oggi definiti come Hbim,
che riprendevano esattametne le
geometrie principali e venivano
ricostruiti o meno a seconda
delle indicazioni archeologiche,
modelli 3d sovrapponibili
al contesto attuale utili nella
comprensione geometrica del
manufatto nella sua evoluzione
storica.
In ultimo abbiamo potuto mettere
a confronto la restituzione
della scansione laser con il rilievo
di Richard Krautheimer,
sono stati evidenziati i dettagli
costruttivi, le bucature, le tessiture
murarie, le orditure utili
alla ricostruzione architettonica
della facciata ed al posizionamento
dei solai obliterati dalla
successiva costruzione della basilica
cristiana.
Sono state parallelamente ottenute
elaborazioni bidimensionali
come la nuova planimetria
del complesso e le sezioni fotogrfiche
aggiornate.
La sperimentazione del metodo
qui esposto, confermò già
allora, la sua utilità e corrispondenza
alle richieste iniziali del
progetto e ci consentì di ottenere
una preziosa ed integrale
banca dati a disposizione di chi
avrebbe proseguito nello studio
e nella cura del monumento.
Le nuove elaborazioni “Open”
A distanza di 10 anni, abbiamo
ripreso questo studio alla luce
delle nuove possibilità fornite
dalla tecnologia contemporanea,
valutando quanto Open
Source e metodologia BIM,
ancora più presente sul mercato,
siano utili alla comprendione,
attualizzazione e gestione
dell’intero lavoro.
Grazie al supporto dell’Arch.
Fiorentino Sarro, che ha collaborato
in questo sviluppo
attuale, abbiamo sfruttato al
massimo l’utilizzo di tali piattaforme
in particolar modo
CloudCompare e Blender, nella
v2.80 con Blender Bim, su sistemi
multipiattaforma.
Prestando attenzione ad alcuni
richiami normativi come input,
doverosi visto il clamore, negli
ultimi anni, dovuto alla diffusione
ampliata della metodologia
BIM, ci siamo chiesti fino
a che punto è possibile gestire
la complessità in modalità non
proprietaria e interoperabile,
come la norma indica.
DLgs n.50, Art. 23
comma 1. […] progressivo
uso di metodi e strumenti
elettronici specifici quali
quelli di modellazione per
l’edilizia e le infrastrutture;
comma 13.
[…]Tali strumenti utilizzano
piattaforme interoperabili a
mezzo di formati aperti non
proprietari, al fine di non
GEOmedia n°6-2019 9
FOCUS
Ricordando che tutti gli sviluppi
informatici in ambito
della pubblica amministrazione
soprattutto dovranno necessariamente
prendere questa strada
non potendo essere legati a
sistemi di authoring proprietari,
sia per la natura dei dati che per
garantire la pluralità di prodotti
sul mercato.
Fig. 3 - Schema degli obiettivi di ricerca.
limitare la concorrenza tra i
fornitori di tecnologie […]
L’uso dei metodi e strumenti
elettronici può essere richiesto
soltanto dalle stazioni
appaltanti dotate di personale
adeguatamente formato.
[…]
DM 560/2017, Art. 7
comma 13. “Ai fini dell'introduzione
dei metodi e degli
strumenti elettronici di cui
all'articolo 23, comma l,
lettera h), del codice dei contratti
pubblici, il capitolato,
allegato alla documentazione
di gara […];
b)[…] In particolare, deve
includere il modello informativo
relativo allo stato iniziale
dei luoghi e delle eventuali
opere preesistenti. […]”
Fig. 4 - Elaborazioni dell’intero modello rielaborato in Blender.
Tutto questo passando attraverso
la norma UNI 11337 nelle
sue varie parti dove, ricordiamo,
nella parte 9, verranno
normati: la “Due Diligenge”
ed il rilievo digitale (nuvole di
punti, termografie, tomografie,
ecc.), le regole di costruzione
delle “Piattaforme di
Collaborazione”.
Nonostante tutto ciò si evidenzia
come primo elemento che il
modello dell’esistente scompare
all’interno di un processo similindustrializzato,
che spesso non
contempla nemmeno la peculiarità
del nostro costruito storico.
Oggi la teconologia Open
Source ci offre interessanti prodotti
che scavalcano gli ambienti
della ricerca e possono essere
considerati stabili strumenti
operativi quotidiani.
Obiettivi
Lo studio ha previsto 4 obiettivi
cardine:
1) Open Data
Utilizzo esclusivo di “piattaforme
Interoperabili” ovvero strumenti
che consentano capacità
di gestione dell’intero progetto
con sistemi Open Source multipiattaforma
o freeware.
Gestione dei dati 3d e BIM
tramite formati aperti e non
proprietari senza perdita di informazioni.
2) Dati di input: Rilievo a nuvole
di punti del reale.
3) Dotazione: Ci siamo imposti
l’utilizzo di computer di uso
comune e non workstation in
modo da verificare come una
normale dotazione informatica
possa essere all’altezza, e fino a
che punto, di gestire dati e processi
così complessi.
Presupponendo anche l’elaborazione
da parte di utenti che non
conoscevano i luoghi.
4) Realtà complessa: Heritage ≠
Building
I modelli non dovevano subire
processi di semplificazione rispetto
al rilevato, che nel nostro
caso rappresentano contesti a
limite archeologico/costruttivo/
artistico, per verificare fin dove
questa complessità si potesse tradurre
in dati open ed informazioni
bim, senza manomettere il
dato iniziale. L’obiettivo è mettere
al centro del processo non il
modello informativo semplificato
o tradotto, ma il modello reale
(digital twin) rilevato, per poi
arricchirlo con dati informativi.
10 GEOmedia n°6-2019
FOCUS
Oggi, grazie agli sviluppi informatici,
abbiamo avuto la
possibilità di riprendere interamente
tutti i dati, generare tutti
gli ambienti in mesh tramite
nuovi algoritmi e gestire il tutto
all’interno di prodotti attuali
finalizzati ad una migliore classificazione,
in formato gratuito
ed Open Source.
Elaborazione
Tramite Cloud Compare, prodotto
Open Source, abbiamo
sviluppato procedure di gestione
delle nuvole di punti per poi
creare i modelli mesh dell’intero
modello e di tutte le stanze.
Traferendo e montando i modelli
direttamente in Blender
2.80, software 3d completo e
gratuito.
Per complessità dei modelli
abbiamo preferito passare da
Cloud Compare in quanto
Blender ancora non è performato
su nuvole di queste dimensioni,
ma consente, a sua volta,
un controllo molto approfondito
sul 3d mesh e volumetrico.
Blender ad oggi rappresenta
una soluzione open source
molto potente e liberamente
implementabile, di cui, i recenti
applicativi come BlenderBIM
e BlenderGIS, ci hanno posto
il quesito se tale prodotto potesse
essere concorrenziale e
produttivo rispetto a prodotti di
Authoring, anche nell’ottica di
quanto esposto finora.
Nonostante la complessità dei
dati siamo riusciti a gestire l’intero
modello assemblato senza
particolari problemi di limitazione
hardware e la stessa navigabilità
in tempo reale e qualità
di renderizzazioni ne hanno
superato le aspettative.
il modello del sito che avevamo
rilevato in partenza con
vari gradi di dettaglio è stato
classificato in IFC per poi renderlo
trasferibile con i suoi dati
all'interno di un software BIM,
Fig. 5 - Elaborazioni tipologiche su uno degli ambienti rilevati.
mantenendo la complessità originaria.
Il trasferimento è stato operato
in modalità parallela sia in
Blender tramite il nascente plugin
Blender BIM che nel software
US-bim viewer dell’AC-
CA Software. Entrambi validi
e, con differenze operative, utili
alla conversione a cui si voleva
arrivare.
Sono stati visualizzati i dati
ottenuti tramite visualizzatori
Fig. 6 - Analisi dei paramenti murari e classificazione BIM.
BIM e importati in alcuni strumenti
tra i più comuni software
di authoring verificando che il
modello venisse letto in modo
integrale senza perdita di dati,
unico limite riscontrato la tipologia
di traduzione IFC del
software in uso.
Qualche prodotto ha avuto problemi
con la lettura del modello,
questo a dimostrazione della
non perfetta traduzione ad oggi
di questi formati.
GEOmedia n°6-2019 11
FOCUS
Fig. 7 - Visualizzazione delle parti in US-bim viewer - ACCA Software.
Visualizzazione
Altro approfondimento è stato
valutare quanto, con il motore
di render di Blender potevamo
avvicinarci a quelle che erano
riprese fotografiche, questo
senza necessariamente ritoccare
il modello scansito e sempre
limitando al minimo l’apporto
dell’operatore.
Il software era pienamente in
grado di gestire modelli triangolati
molto complessi e ci restituiva
il modello renderizzato
in tempo reale con risultati
eccellenti.
Abbiamo comparato le immagini
di ripresa di allora e ricostruito
le stesse tramite nuove
renderizzazioni che hanno restituito
immagini molto simili alla
realtà sia nella versione di render
statico che di navigazione in
real time.
Tramite la classificazione BIM,
possiamo associare ai dati tutte
quelle informazioni che reputiamo
necessarie e che vengono
inserite in modo differente a
seconda del prodotto che utilizziamo.
(Heritage)
InformationModeling =
HOpensource
Risultati
Nel nuovo lavoro sono emersi
ulteriori dati che saranno utili
per una successiva campagna di
studio delle stratificazioni virtuali
delle fasi.
Fig. 8 - Analisi dei modelli in Blender.
12 GEOmedia n°6-2019
FOCUS
Blender ha anche consentito l’analisi dimensionale
dei modelli rilevati, cosa del tutto non
scontata, considerando sempre la natura del
software, evitando di passare in altri prodotti.
Questo ci ha permesso di avere una fluidità
nella gestione dei modelli e dell’intero sito
anche durante tutta la fase di lavoro e non
solo di analisi.
Grazie a Blender gli stessi operatori hanno
potuto scoprire e conoscere il sito direttamente
tramite il processo computerizzato e
più dati si estraevano più loro stessi erano
portati ad effettuare nuovi analisi e testing.
Segno di una completa stabilità del prodotto
utilizzato.
Oggi si può davvero immaginare la stessa
scansione un prodotto “non proprietario” e
all’utilizzo di tutti e siamo certi e confidenti
in una filosofia di gestione del dato. OPEN e
non RANSOMWARE
BIBLIOGRAFIA
- A cura di Englen A. e Filetici M.G. e Palazzo P. e Pavolini
C. e Santolini R. (2014) Caelius II. Pars Inferior. Le Case
Romane sotto la Basilica dei Ss. Giovanni e Paolo. Luogo
di edizione: Roma Erma di Bretschneider.
- A.M. Colini Storia e topografia del Celio nell’antichità,
in Memorie della Pontificia Accademia Romana di
Archeologia, serie 3a, 7, 1944.
- R. Krautheimer Corpus basilicarum christianarum
Romae, I, Città del Vaticano, Pontificio istituto di archeologia
cristiana,1962.
PAROLE CHIAVE
Building Model; Hbim; Open Source; Archeologia;
Virtuale; Tecnologia
ABSTRACT
The study of the archaeological site of the ancient Roman
houses on Celio we have analyzed how it is possible to use
Open Source products and workflow to manage data of reality
up to the Bim modeling. Assuming that heritage is a world of
construction more tied to creativity, organic forms, and dynamism
rather than industrialization. Is it possible today to have
data management not dependent on authoring systems? Key of
the process not the simplified or translated information model,
but the real model detected, the digital twin. Open data input
to keep all the necessary information about building.
AUTORE
Arch.Alessandro Miele
alemiele@gmail.com
Arch.Fiorentino Sarro
fiore.sarro@gmail.com
Direzione scientifica/Autori intervento 2009-2014
Arch.Maria Grazia Filetici
Prof. Carlo Pavolini
Dott.ssa Paola Palazzo
Dott.ssa Alia Englen
Dott.ssa Rita Santolini
Arch. Benedetta Alberti
Arch. Alessandro Miele
GEOmedia n°6-2019 13
REPORT
Catturare la realtà per la
progettazione BIM
In edilizia e nelle infrastrutture
di Giovanni Perego
I progressi tecnologici
degli ultimi anni
stanno rivoluzionando
il panorama di quello
che per decenni
si chiamò rilievo
topografico.
Oggi, dai singoli punti
rilevati e poi restituiti
ad uno ad uno nel rilievo
topografico tradizionale,
si è passati ad ottenere in pochi
minuti milioni di punti, raggruppati
in vere e proprie nuvole
che possono essere montate
una sull’altra, per la restituzione
completa del rilievo. Nuvole
di punti che di solito sono già
rivestite, sulla loro superficie,
dall’immagine fotografica, che
fornisce ulteriori importanti
informazioni sui materiali e le
caratteristiche degli oggetti rilevati.
È in corso una profonda trasformazione,
per questo penso sia
più corretto definire il rilievo
contemporaneo “catturare la
realtà”.
I notevoli progressi di cui stiamo
parlando stanno dando
un contributo decisivo alla
digitalizzazione dei processi di
progettazione, che ormai tutti
siamo abituati a definire BIM,
che in anche Italia stiamo adottando,
grazie anche al decreto
14 GEOmedia n°6-2019
REPORT
del 2017, che coraggiosamente
ha introdotto il suo utilizzo obbligatorio
negli appalti pubblici,
per soglie decrescenti di anno in
anno fino al 2025, quando sarà
obbligatorio sempre.
Il BIM richiede l’uso di modelli
tridimensionali ricchi di
informazioni associate, e quindi
di rilievi molto più complessi,
dettagliati e precisi di quanto
avvenuto in precedenza.
Quindi la disponibilità delle
nuove tecnologie di rilievo
arriva al momento giusto, e
contemporaneamente offre un
grande stimolo all’introduzione
del BIM nella progettazione e
nella costruzione.
Le sinergie tra le nuove tecnologie
di rilievo e la digitalizzazione
dei processi di progettazione
permetteranno un notevole progresso
nell’efficienza e nell’efficacia
di tutto il settore delle
costruzioni, e questo, speriamo
tutti, permetterà di uscire definitivamente
dalla lunga crisi
iniziata nel 2008.
Per questo vale la pena passare
in rassegna le potenzialità delle
tecnologie più recenti, di cui
ora darò una descrizione sintetica
e sicuramente non esaustiva.
Laser scanner
I laser scanner stanno seguendo
un’evoluzione parallela a quella
a cui ci ha abituato l’informatica
in generale: ogni pochi anni
moltiplicano la velocità, il numero
e la precisione dei punti
rilevati, dimezzano di peso e di
costo, e soprattutto si connettono
direttamente alla rete in
modalità wireless, aprendo la
strada all’elaborazione dei dati
in cloud, di cui parleremo più
tardi.
Gli ultimi modelli disponibili
possono essere trasportati a
mano e governati a distanza con
un tablet. Questo permette di
controllare il rilievo quando si
è ancora sul campo, evitando
agli operatori perdite di tempo
dovute alla eventualità di dover
tornare sul luogo per rilevare
parti mancanti.
I laser scanner basati a terra
stanno ormai sostituendo le
tradizionali stazioni totali, con
l’ulteriore vantaggio di richiedere
un solo operatore al posto
di due, ma non va dimenticato
l’utilizzo dei laser scanner su
piattaforma aerea, grazie alle
tecniche di tipo LiDAR.
Piattaforme aeree
Le piattaforme aeree tradizionali
restano indispensabili nel caso
di rilievi di grandi dimensioni,
ma sempre di più stanno prendendo
piede i dispositivi privi
di pilota, chiamati Aeromobili
a Pilotaggio Remoto (APR)
o Unmanned Aerial Vehicle
(UAV), ma comunemente noti
come droni.
Questi permettono di realizzare
rilievi in tempi e con costi mol-
GEOmedia n°6-2019 15
REPORT
to più contenuti rispetto ad un
aeromobile con pilota a bordo,
pur essendo comunque necessario
un operatore qualificato a
terra. I droni possono realizzare
rilievi fotografici, ma i modelli
più grandi possono portare a
bordo anche un laser scanner,
grazie alla sua progressiva miniaturizzazione
di cui abbiamo
parlato.
Infine, va notato l’ingresso in
questo settore di un’ulteriore
piattaforma: quella basata su
satellite, che sta raggiungendo
sempre maggiore precisione nel
rilievo del territorio. Con un
ulteriore vantaggio: quello di
poter ripetere lo stesso rilievo
più volte, introducendo quindi
al rilievo la variabile temporale,
di estrema utilità, per esempio,
nel monitoraggio delle opere
pubbliche come i ponti.
Alcuni satelliti rendono disponibili
i loro dati in modalità
Open, aprendo la strada allo
sviluppo di applicazioni Cloud
sempre più efficaci.
Elaborazione in cloud
Finora si è descritto l’hardware,
ma la grande mole di dati che
vengono ottenuti da laser scanner,
droni e satelliti non sarebbe
utilizzabile senza una enorme
potenza di calcolo per elaborarli
e renderli disponibili alle applicazioni
BIM.
Per questo scopo ci si rivolge
sempre di più a servizi di elaborazione
cloud, che evitano
di impegnare i computer degli
operatori per lungo tempo,
demandando l’elaborazione a
server dedicati attraverso la rete
internet, che restituiscono il risultato
finale una volta pronto.
Questa modalità di elaborazione
ha reso possibile anche
una alternativa che prima era
impensabile: la restituzione del
rilievo direttamente dalle fotografie
digitali.
Grazie ad algoritmi molto raffinati
di riconoscimento delle
forme comuni a più fotografie
digitali, è possibile ottenere la
mesh tridimensionale, rivestita
con l’immagine fotografica, a
partire da un numero adeguato
di fotografie, riprese in modo
opportuno.
Anche se meno precisa, questa
alternativa incentiva ancora
di più l’uso dei droni perché
permette di utilizzare quelli più
leggeri ed economici, visto che
devono portare a bordo solamente
una macchina fotografica
digitale.
A questo proposito va notato
che la continua miniaturizzazione
delle macchine fotografiche
digitali stimolata dall’enorme
diffusione degli smartphone,
ha contribuito ulteriormente al
miglioramento della qualità dei
rilievi su base aerofotogrammetrica.
Ricadute positive per
la progettazione BIM
Bene, le tecnologie descritte finora
portano a notevoli ricadute
positive per la progettazione
BIM.
A partire dall’abbattimento dei
costi e dei tempi per il rilievo,
che sia di un edificio da ristrutturare,
piuttosto che del terreno
per realizzare una infrastruttura.
Con l’ulteriore vantaggio di
ottenere dati di grande qualità e
precisione, predisposti per l’uso
nei software di authoring BIM.
In Italia, dove sempre di più
l’edilizia si indirizza verso la
ristrutturazione piuttosto che la
nuova costruzione, i rilievi realizzati
con laser scanner stanno
diventando indispensabili per
avviare la progettazione BIM.
In alcuni casi, soprattutto in
campo infrastrutturale, un rilievo
speditivo con fotografie
digitali realizzate da un drone
può permettere di avere la base
adeguata alla realizzazione di un
piano di fattibilità.
Questa stessa tecnologia è di
16 GEOmedia n°6-2019
REPORT
grande efficacia nel caso di monitoraggio
delle opere già realizzate, come ad esempio
i ponti: un drone può in tempi brevissimi
dare informazioni preziose sullo stato di
degrado dei materiali.
Non va dimenticata, infine, la realizzazione
del modello “As built” al termine del
cantiere, sia in edilizia che per le infrastrutture:
anche in questo caso, l’uso delle
nuove tecnologie laser scanner permette di
ottenere risultati di grande precisione.
Le frontiere aperte
Come per tutte le tecnologie, la continua
evoluzione apre nuove frontiere.
Non va sottovalutato il processo che permette
la ricostruzione del modello BIM
dal rilievo laser scanner o fotografico.
Questo richiede ancora oggi tempo e fatica.
Per questo le principali aziende stanno
esplorando il riconoscimento automatico
degli oggetti a partire dalle nuvole di
punti. Siamo ancora agli inizi, ma qualche
risultato è già visibile in campo infrastrutturale,
nel riconoscimento, ad esempio,
delle linee caratteristiche di una strada, o
degli oggetti di arredo stradale.
Allo stesso modo, il riconoscimento dei
sottoservizi nel sottosuolo, pur essendo già
adottato da alcune aziende, ottiene ancora
risultati altalenanti.
La tecnologia si evolve e cresce in modo
impetuoso, vale la pena mantenersi informati.
PAROLE CHIAVE
BIM; progettazione; rilievo; droni; laser scanner; cloud
ABSTRACT
The technological advances of the last few years are revolutionizing the
panorama of what for decades was called topographic survey.
Today, from the individual points surveyed and then returned one by one
in the traditional topographic survey, millions of points have been obtained
in a few minutes, grouped in real clouds that can be mounted one
on top of the other, for the complete return of the relief. Clouds of points
that are usually already covered, on their surface, by the photographic
image, which provides additional important information on the materials
and characteristics of the detected objects.
A profound transformation is underway, which is why I think it is more
correct to define the contemporary importance of "capturing reality".
The significant progress we are talking about is making a decisive contribution
to the digitalization of the design processes, which we are all used
to defining BIM, which we are also adopting in Italy, thanks also to the
2017 decree, which courageously introduced its mandatory use. in public
procurement, by decreasing thresholds from year to year until 2025,
when it will always be mandatory.
BIM requires the use of three-dimensional models rich in associated information,
and therefore of much more complex, detailed and precise
findings than previously occurred.
So the availability of new relevant technologies arrives at the right time,
and at the same time offers a great stimulus for the introduction of BIM
in design and construction.
The synergies between the new relevant technologies and the digitalization
of the design processes will allow a significant progress in the efficiency
and effectiveness of the entire construction sector, and this, we
all hope, will allow us to definitively emerge from the long crisis that
began in 2008.
For this reason it is worth reviewing the potential of the latest technologies,
of which I will now give a brief and certainly not exhaustive description.
AUTORE
Arch. Giovanni Perego
giovanni.perego@tddatech.it
BIM Senior Technical Specialist – Infrastructure
Datech Solutions – Tech Data Italia
www.gisinfrastrutture.it
Via Indipendenza, 106
46028 Sermide - Mantova - Italy
Phone +39.0386.62628
info@geogra.it
www.geogra.it
GEOmedia n°6-2019 17
REPORT
Dal rilievo laser scanner
al modello digitale in VR
Dall’acquisizione dello stato di fatto alla realtà
virtuale per un’esperienza immersiva unica
di Alessandro Novara
In un’epoca in cui la tecnologia
avanza in tempi rapidi e
persino il piano nazionale di
impresa (Industria 4.0) spinge
sull’automazione, anche il mondo
dell’architettura cambia. Le
nuove tecnologie sono mature.
È naturale ormai parlare di BIM
ma qual è il flusso corretto
per trasformare una nuvola
di punti in un modello digitale
Fig. 1 - Rapallo – vista dall’alto degli edifici da ristrutturare nella zona fronte mare. Impatto
possibile grazie a Revit, Infraworks e software di render in Real Time.
completamente visitabile in VR?
Scan to BIM – Ricostruzione
del modello digitale dell’opera
Sempre più spesso, durante
la fase di progettazione di un
edificio o di una riqualificazione,
viene richiesta da parte
dell’azienda di costruzione la
visualizzazione del fabbricato
nel contesto del mondo reale.
Analoga richiesta è stata fatta
per un intervento a Rapallo
dove un nostro cliente ci ha
chiesto di creare i modelli di 3
palazzine in stile liberty ed immergerli
nella realtà della zona
(fig. 1).
Volendo ottenere anche i dati
del costruito il primo passaggio
è stato quello di riprodurre
i modelli in modalità BIM.
Trattandosi di una ristrutturazione
abbiamo richiesto un rilievo
laser ed ottenuto la nuvola
di punti (Fig. 2) in modo da
estrapolare le misure per ricreare
il modello con Revit. In questo
modo abbiamo ottenuto un
numero altissimo di informazioni
di elevata precisione per
ogni singola scansione e ciò ci
ha permesso di evitare ulteriori
visite o sopralluoghi. La nuvola
di punti restituita da un rilievo
Laser Scanner si configura, in
pratica, come una ricostruzione
tridimensionale, navigabile ed
interrogabile.
Uso dei software per il trattamento
della nuvola di punti
Gli scanner 3D sono oramai gli
strumenti più utilizzati nel settore
del rilievo. Nati principalmente
per il settore topografico,
da qualche anno sono sempre
più utilizzati per l’acquisizione
dell’esistente relativamente
all’attività di restauro e di conservazione.
È indubbiamente
oggi la tecnologia più veloce e
affidabile. Evita la possibilità di
grossolani errori o dimenticanze
ed i dati che vengono restituiti
dal macchinario sono di facile
lettura. Il grande beneficio prodotto
da questi apparecchi sta
nel fatto che ogni punto acquisito
occupa un preciso spazio
geometrico georeferenziato e
individuabile da coordinate xyz.
In pochi minuti, con questi
moderni sistemi, otteniamo milioni
di punti, tutti facilmente
18 GEOmedia n°6-2019
REPORT
misurabili. Questo insieme di
punti è la “nuvola”. Queste nuvole,
una volta elaborate tramite
software, restituisco tutte le
informazioni riguardanti geometrie
e distanze di tutti gli elementi
visibili. Nel nostro caso
l’intenzione non era quella di
avere una superficie con un alto
dettaglio ma è stata quella di
ottenere una restituzione attendibile
per una conversione in un
vero modello intelligente utilizzando,
prima Autodesk ReCap
e successivamente Autodesk
Revit. All’interno della AEC&C
Collection di Autodesk abbiamo
una serie di prodotti per il
flusso BIM. Per leggere la nuvola
di punti abbiamo adoperato
ReCap, acronimo di Reality
Capture, che permette di “catturare
la realtà” quindi di visualizzare,
elaborare e condividere
dati ottenuti
da rilievi con laser scanner. Con
il ReCap abbiamo innumerevoli
vantaggi nel workflow Scan-to-
BIM poiché i dati del rilievo,
passati dalla rielaborazione con
il software, possono essere utilizzati
per la modellazione con
AutoCAD, Infraworks e Revit.
Questo ci ha permesso di ricreare
il modello con un’accuratezza
notevole ed in tempi brevi.
Nonostante la presenza di fregi
liberty e l’accentuata eleganza
decorativa degli stucchi siamo
riusciti a gestire l’attività senza
grandi intoppi (fig. 3).
Creazione del modello con
Autodesk Revit
Il modello creato con Autodesk
Revit ha permesso di avere
documenti completi, coerenti
e coordinati, ma soprattutto
aggiornati in automatico con la
possibilità di avere piante, quote,
sezioni, abachi e viste 3D in
tempo zero. Da qualche tempo
abbiamo notato un’attenzione
tutta nuova da parte dei costruttori
su questo flusso di lavoro
Fig. 2 - Rapallo – acquisizione con laser Scanner della nuvola di punti degli edifici oggetto della
ristrutturazione.
per migliorare la pianificazione
logistica e ridurre al minimo
i tempi e sprechi. In effetti
anche l’introduzione di una
dimensione spaziale in questo
nuovo processo di costruzione
industrializzata aumenterà l’efficienza
di ogni progetto edilizio.
Inoltre, la visualizzazione 3D,
ha aiutato il committente nella
verifica estetica e funzionale
dell’edificio prima della sua
effettiva realizzazione. E’ ora
chiaro, anche ai costruttori,
che l’inserimento del modello
in un contesto georeferenziato
migliora il processo BIM poiché
permette di ottenere progetti
più accurati ed un risparmio di
risorse economiche.
Utilizzare Autodesk Revit ci
ha portato diversi vantaggi
Abbiamo realizzato il lavoro in
tempi stretti, Abbiamo mantenuto
un notevole standard
qualitativo, agevolando il coordinamento
tra i professionisti e
riducendo l’errore. Grazie al software
è possibile anche ottenere
un’ottima gestione economica
della costruzione poiché è possibile
avere, con una semplice tabella,
la quantificazione analitica
dei costi ossia il “calcolo delle
quantità” dei materiali utilizzati
Fig. 3 A - 3 B - Il prima ed il dopo (virtuale) di uno degli edifici oggetto di riqualificazione a Rapallo.
GEOmedia n°6-2019 19
REPORT
Fig. 4 - Impatto ambientale con la vista del promontorio di fronte alle costruzioni - ottenuto da Autodesk
Infraworks.
computando qualsiasi elemento
inserito nel modello.
Naturalmente, inserendo anche
i costi della lavorazione e dei
materiali è possibile assicurarsi,
già dalla fase progettuale, una
stima sui costi di progetto.
Fig. 5A e Fig. 5B - Sopra la reale situazione. Sotto la
ricostruzione virtuale
Ambientazione del modello
architettonico nel contesto
reale con Autodesk
Infraworks
Come già detto, gli edifici creati
in Revit sono stati inseriti all’interno
di un ambito vero grazie
al pacchetto Infraworks
(fig. 4), la piattaforma
Autodesk che consente
di avere, in modo rapido
e semplice, un progetto
preliminare in un ambiente
reale e contestuale.
Questo ci ha permesso di
ricostruire facilmente e velocemente
il modello tridimensionali
della città e di
tutto il territorio intorno a
Rapallo. Abbiamo pertanto
utilizzato il prodotto per
simulare l’impatto ambientale
e per poter presentare
l’intento progettuale non
solo ai committenti ma
anche agli enti pubblici
coinvolti. Anche in questo
caso siamo stati aiutati dal
prodotto che è all’interno
della Collection Autodesk.
La simulazione realistica
delle possibili alternative
progettuali è di grande
aiuto per la pianificazione,
la progettazione e la contestualizzazione
del modello permettendo
di assumere decisioni in
modo consapevole grazie alla
simulazione realistica delle possibili
alternative progettuali.
Ciò ha aumentando il coinvolgimento
dei soggetti implicati
nell'attività portando sicurezza e
tranquillità nel team. Si potrebbe
dire che, trasmettere rapidamente
e facilmente l'intento
progettuale in un ambiente
contestuale in modo realistico e
tridimensionale, non ha prezzo.
Questo elimina gran parte del
rischio quando si deve trasmettere
l’idea in caso di autorizzazione
paesaggistica (Fig. 5) che
richiede numerose valutazioni,
non ultime quelle di impatto
ambientale, economico e sociale.
Utilizzo dell’hardware ed il
primo PC indossabile per VR
Le varie rese fotorealistiche ed il
video del progetto sono stati realizzati
con software di Render
in Real Time. Grazie anche alle
potenti workstation utilizzate
(2 Workstation HP entrambe
equipaggiate con schede Nvidia,
la prima con Quadro P5200
e la seconda con scheda RTX
4000) è stata possibile l’immersione
totale in 3D del progetto
producendo immagini di alta
qualità, video e ambienti VR
(realtà virtuale) in poco tempo.
Ciò ha consentito ai progettisti
di modificare il modello e
prendere decisioni sul progetto
al volo. Con questi programmi
è possibile verificare i cambiamenti
nelle scene e le scelte dei
materiali poiché sono tutti visibili
in tempo reale con la stessa
qualità del rendering finale.
Le caratteristiche del filmato
e della scena in VR
Nel filmato risalta l’ambiente
circostante ed infatti è ben visibile
tutto il territorio compresi
l’insenatura dove è presente la
20 GEOmedia n°6-2019
REPORT
costruzione, il porto, il promontorio
ed i monti posizionati
a nord. Per rendere più veritiero
l’impatto, il video parte illustrando
la posizione degli edifici
come se fosse presente una telecamera
su un drone, prosegue
facendo vedere il sole che sorge
nella posizione corretta (Fig. 6)
e continua evidenziando i palazzi
che spiccano poiché sono gli
unici “a colori” nelle riprese.
Elementi in movimento (auto,
foglie degli alberi e gabbiani)
sono stati inseriti per trasmettere
dinamicità alla scena.
Alberi, lampioni, panchine,
bidoni, edicole arricchiscono di
dettagli il contesto che risulta
così più piacevole alla vista ed
al contempo più similare alla
realtà. Un effetto “bagnato”
sulla strada esalta la riflessione
di luce e l’estetica generale (Fig.
7). Durante tutto il filmato
sono ben visibili gli stucchi e
i fregi floreali in stile liberty,
periodo di grande splendore
per l’albergo, che si trovava in
uno dei tre edifici e che ospitò
il Presidente degli Stati Uniti
Theodore Roosevelt e successivamente
lo scrittore americano
Ernest Hemingway, che qui
scrisse il racconto "Il gatto sotto
la pioggia".
Sullo sfondo anche gli edifici
in ristrutturazione con tanto di
impalcature e reti di protezione
(Fig. 8).
All’interno del filmato, una breve
clip simula l’esposizione della
luce diurna e la proiezione delle
ombre nell’arco delle principali
ore del giorno. Da non tralasciare
che tutto il progetto è stato
anche reso disponibile in VR
grazie ai formati di esportazione
del Revit.
Le nuove frontiere dei
software per la renderizzazione
in VR ed in Real Time
L’uso di software per la renderizzazione
in tempo reale ci ha
Fig. 6 - Vista “virtuale” ma corretta degli edifici al sorgere del sole.
consentito di impostare l'illuminazione,
di scegliere la stagione,
le condizioni climatiche,
l’effetto con cui il fogliame si
muove con il vento, il percorso
di auto o persone tutto con pochi
clic. Il progetto è esplorabile
dal vivo con i vari sistemi di
realtà virtuale presenti sul mercato.
Nella nostra sede di Pietra
Ligure utilizziamo visori Oculus
Rift, HTC Vive ed il nuovo HP
Reverb VR Headset.
Esplosione dell’utilizzo
della VR
La realtà virtuale esiste da
molti anni ma solo oggi grazie
all’hardware disponibile (nuove
schede video), il mondo esterno
(ad esempio Google Earth), i
visori facilmente acquistabili
(Oculus e HTC Vive) e soprattutto
i software (come ad esempio
l’AEC &C Collection di
Autodesk) è alla portata di tutti.
Per chi non ne fosse a cono-
Fig. 7 – Inserimento di auto, arredo urbano e segnaletica con pavimentazione bagnata.
GEOmedia n°6-2019 21
REPORT
Fig. 8A e Fig. 8B - A sinistra un’immagine presa da Google Maps, a destra un frame del filmato. Da notare l’inserimento delle impalcature con telo
pubblicitario sugli edifici in fondo alla via
Committente del progetto: Metropolis S.r.l. Roma
Impresa costruttrice: Giuggia Costruzioni S.r.l.
Progetto: Studio Marco Ciarlo Associati
Luogo del progetto: Rapallo
Realizzazione del modello BIM, ambientazione e VR: Graphnet s.r.l.
- affiliato gruppo NKE Operatori BIM e VR: Bianchi e Novara
Chi è Graphnet: l’azienda è presente da quasi 30 anni sul mercato,
seguendo i professionisti del settore dell’architettura, dell’ingegneria
e delle costruzioni ed oltre ad altri lavori nel mondo BIM e VR ha
realizzato nel 2018 la ricostruzione in Realtà Virtuale di un intero
termovalorizzatore con movimenti, rumori e suoni. Il modello
sembra essere stato il primo al mondo con un dettaglio così alto.
Presentato nelle fiere di settore, è risultato l’unico progetto realizzato
in BIM, gestito da più parti e condiviso in Autodesk Navisworks,
con macchine costruite in Autodesk Inventor e rappresentato in VR
con Autodesk 3ds Max interactive.
Graphnet S.r.l.
Via Nazario Sauro, 31
17027 Pietra Ligure (SV) Italy
Tel. +39 019-6186144 - Fax +39 019-618011
Partita IVA e Codice Fiscale 01154800096
Web: http://www.graphnet.it
Canale youtube: https://www.youtube.com/user/Graphnetsrl
Prove Clip sottoposte ai colleghi per un sondaggio interno (scelte
poi per eseguire il filmato)
Clip 37 https://www.youtube.com/watch?v=8bDED_J8Qfo
Clip 38 https://www.youtube.com/watch?v=AZzZUQOAS44
Clip 39 https://www.youtube.com/watch?v=-UJqauJDpJY Clip
40 https://www.youtube.com/watch?v=fzXdMNybaWY
Link Video: https://www.youtube.com/watch?v=J_8FqzDXEI4
Video: durata 105 secondi – Montaggio: Stefano Ravera
scenza o non avesse mai provato,
la Realtà Virtuale è uno
spazio simulato che nasce dalla
«collaborazione» di dispositivi
hardware e software. L’accesso
a questo mondo digitale è
reso possibile connettendo un
Computer ad un visore di realtà
Virtuale (VR), da alcuni
accessori come i Joypad, creati
appositamente per lo spostamento
all’interno della scena
ed i sensori di movimento che
permettono di geo-referenziare
la persona nell’ambiente. Il
progetto di Rapallo permette
di essere visualizzato con questi
sistemi. Per viverlo è sufficiente
voltare o sollevare la testa e
muoversi nella scena grazie al
teletrasporto del Joypad.
La Realtà Virtuale, per definizione,
simula la realtà effettiva
e proietta l’utente all’interno di
un mondo parallelo potendo
interagire con gli oggetti presenti
nella scena. L’utilizzo di
una esperienza VR consente di
rispondere alle domande importanti
per l’approvazione di
un progetto. Anche la presentazione
del progetto diventa un'esperienza
dinamica e interattiva
potendo comunicare la propria
idea in modo ancora più chiaro,
22 GEOmedia n°6-2019
REPORT
Fig. 9 – da sinistra verso destra. Scheda video Nvidia Serie Quadro, visore con Joypad e sensori di movimento, le Collection Autodesk pronte
per un intero flusso di lavoro nel proprio settore
comprensibile e coinvolgente
e provare in
tempo reale eventuali
modifiche richieste dal
committente.
Per la parte di navigazione
in VR abbiamo
usato il primo PC indossabile
professionale.
Si tratta dell’HP Z VR
Backpack che permette
di avere alte prestazioni
con le schede grafiche
NVIDIA® Quadro® velocissime
e ad alta fedeltà.
Nel nostro caso abbiamo
usato una macchina con
Processore Intel® Core
i7 vPro Windows 10
Pro - scheda NVIDIA®
Quadro® P5200 con 32
GB di memoria. (Fig.
10A e 10B).
Fig. 10 A e Fig. 10 B - il primo PC indossabile professionale HP Z VR Backpack con Visore HP
Reverb VR Headset. Fig. 10 B Il PC in configurazione da tavolo (foto HP).
PAROLE CHIAVE
BIM; Revit; nuvola di punti; laser scanner; Autodesk;
virtual reality
ABSTRACT
In a period in which technology is advancing rapidly
and even the national business plan (Industry 4.0) is
pushing automation, the world of architecture is also
changing. New technologies are mature. It is natural
now to talk about BIM but what is the correct flow
to transform a point cloud into a digital model that
can be fully visited in VR? thanks to the use of the
Autodesk platform you can take advantage of all the
new technologies to achieve this: Infraworks can insert
the project created with autodesk revit through
three- dimensional maps. Once inserted the model
can be animated and analyzed in its real context.
AUTORE
Alessandro Novara
alessandro.novara@graphnet.it
Graphnet S.r.l. di Pietra Ligure
GEOmedia n°6-2019 23
MERCATO
Kuwait (20 marzo 2020)
La missione Copernicus Sentinel-2 ci porta al di sopra
del Kuwait, in Medio oriente. Con un’area complessiva di circa 17800
kmq il Kuwait risulta una delle più piccole nazioni al mondo. Le sue località più
distanti sono separate da 200 km in direzione nord-sud e da 170 km in direzione est-ovest.
Il Kuwait è situato nel nord-est della Penisola Arabica e confina con Iraq a nord ed Arabia Saudita
a sud. Il paese è in generale privo di rilievi, con il suo punto più elevato che si trova a soli 300 m sul
livello del mare. Il piatto e sabbioso Deserto Arabico costituisce la maggior parte del territorio del Kuwait ed
appare in questa immagine – acquisita il 25 luglio 2019 - come una vasta distesa di terreno color sabbia chiaro .
Durante la stagione secca , tra i mesi di aprile e settembre, il calore nel deserto può essere severo, con temperature giornaliere
di 45 °C, che occasionalmente possono arrivare a 50°C. Kuwait City, visibile sporgente nella Baia di Kuwait, ospita
gran parte della popolazione del paese, fatto che rende il Kuwait una della nazioni con più alta urbanizzazione al mondo.
I differenti colori della Baia di Kuwait derivano da un effetto del vento combinato con una quantità di luce solare che viene
riflessa dall’acqua. La strada sopraelevata Sheikh Jaber Al-Ahmad Al-Sabah taglia la baia attraversandola. Il ponte è lungo 36 km
, numero che lo rende il quarto più grande ponte al mondo. Al-Jahra sorge a circa 50 km ad ovest di Kuwait City ed è riconoscibile
come una piccola oasi verde sul lato occidentale della Baia di Kuwait. E’ il centro della più importante regione agricola del paese, che
produce principalmente frutta e verdure. Le forme circolari visibili sulla destra di Al-Jahra sono un esempio di irrigazione pivot o metodo
di irrigazione con pivot centrale, in cui un dispositivo rotea attorno ad un pivot in posizione centrale e contemporaneamente irriga
le coltivazioni utilizzando degli spruzzatori. Appena a sud di Kuwait City si trova il campo petrolifero di Gran Burgan, considerato il
secondo campo petrolifero più grande al mondo. Il Gran Burgan include tre campi più piccoli: Burgan, Al-Maqwa e Al-Ahmadi. I
campi petroliferi possono essere identificati da una vasta rete di strade ad incastro che collegano tra loro le singole teste di pozzo.
Satelliti come il Copernicus Sentinel-2 ci consentono di catturare dallo spazio immagini come questa, ma permettono anche di
monitorare il cambiamento dei luoghi della Terra. Volando ad oltre 800 km di quota i satelliti misurano il polso del nostro
pianeta attraverso una sistematica ripresa di immagini e misurando i cambiamenti che avvengono in loco, fatto particolarmente
importante per regioni a cui sarebbe altrimenti difficile accedere. Questa immagine composita è stata ottenuta tramite la
combinazione di tre immagini separate di tipo “Indice della Vegetazione Normalizzato” acquisite dalla missione Copernicus
Sentinel-2. La prima immagine, risalente alla data 08 aprile 2019, è visibile in rosso; la seconda è del 22 giugno
2019 ed è visibile in verde; la terza risale al 05 settembre 2019 ed è di colore blu.
L’Indice di Vegetazione Normalizzato è ampiamente utilizzato nel Telerilevamento in quanto fornisce agli
scienziati una misura accurata dello stato di crescita e di salute delle piante.
Crediti: ESA Copernicus.
Traduzione: Gianluca Pititto.
24 GEOmedia n°6-2019
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MERCATO
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GEOmedia n°6-2019 25
REPORT
Una nuova geografia per
le aree agricole italiane
affette da vincoli naturali
di Flavio Lupia, Luca Fraschetti, Maria Fantappiè, Daniela Storti
La politica di sviluppo rurale
comunitaria prevede un regime di
aiuti per gli agricoltori che operano
in condizioni economiche difficili
per la presenza di svantaggi
naturali, correlati all’altitudine nelle
zone montane o a vincoli biofisici
(pedoclimatici e morfologici). Il
regolamento comunitario per lo
sviluppo rurale 2014-20 ha avviato
il processo di revisione per le
aree soggette a tali vincoli (Areas
with Natural Constraints - ANCs),
note come “zone svantaggiate
intermedie”, precedentemente
delimitate con criteri difformi negli
Fig. 1 – Metodo di calcolo dei criteri biofisici relativi al suolo.
Stati Membri. Nello specifico,
l’articolo 32 del regolamento
(UE) n. 1305/2013 del Parlamento
europeo e del Consiglio sul
sostegno allo sviluppo rurale
definisce un set comune di criteri
di natura biofisica per individuare
le ANCs. Il CREA - Consiglio
per la ricerca in agricoltura e
l’analisi dell’economia agraria,
nell’ambito delle attività della Rete
Rurale Nazionale, ha supportato
il Ministero dell’Agricoltura
nel processo di delimitazione
sia sul fronte scientifico che
nell’interfaccia con le istituzioni
comunitarie e regionali.
Metodologia
Il processo di riclassificazione
delle nuove ANCs si basa su
un insieme di linee guida (LG)
redatte dal Joint Research
Centre (JRC) che definiscono
i criteri biofisici fortemente limitanti
l’agricoltura ed il loro
utilizzo. I criteri, la cui definizione
è riportata nel regolamento
(UE) n. 1305/2013,
riguardano il clima, il suolo, la
combinazione di suolo e clima
e la morfologia.
Il calcolo dei criteri avviene
mediante la generazione di
dati spazializzati su griglia
utilizzando dataset nazionali.
Ogni griglia riporta gli areali
(unità di calcolo elementari)
che presentano limitazioni per
il relativo criterio. La limitazione
per l’unità elementare
è espressa in modo binario
(presenza/assenza) o in termini
percentuali (percentuale
dell’unità elementare soggetta
alla limitazione). I criteri sono
considerati equivalenti e non
vengono pertanto pesati per
attribuire un’importanza relativa
o una priorità.
Clima
I dati climatici sono stati
acquisiti per il periodo 1981-
2010 utilizzando il dataset del
Sistema Informativo Agricolo
Nazionale (SIAN) e considerando
le variabili temperatura
26 GEOmedia n°6-2019
REPORT
e precipitazione. I dati a scala
giornaliera sono stati spazializzati
con tecniche geostatistiche
su una griglia regolare di 3193
celle di lato 10 km. I dati
sono stati elaborati applicando
le soglie definite dalle LG
e successivamente sono state
prodotte le griglie sintetiche
dei parametri climatici ad una
risoluzione di 500 m.
Suolo
I criteri relativi al suolo sono
stati generati su una griglia
a 500 metri utilizzando un
metodo statistico, così come
riportato nella seguente figura.
A partire dalla banca dati dei
suoli del CREA-AA di Firenze,
integrata con dati regionali,
sono state estratti 43.504 profili
pedologici georiferiti con
le relative informazioni sulla
presenza/assenza degli svantaggi
suolo. Il 10 % dei profili
è stato estratto in modo casuale
ma spazialmente distribuita
e escluso dalle elaborazioni
per l’utilizzo durante la fase di
validazione. Al restante 90%
dei profili sono state attribuite
le seguenti variabili predittive
(covariate): regioni di terre
(1:5.000.000), carta del contenuto
di argilla e sabbia dei sistemi
pedologici (1:500.000),
dati del progetto Global Soil
Grid, uso del suolo Corine
Land Cover, carta geologica
d’Italia, modello digitale
del terreno (DEM) ed indici
morfologici derivati, indici
climatici e bioclimatici. I singoli
svantaggi pedologici sono
stati spazializzati sulla griglia
a 500 m mediante modelli
statistici inferenziali di data
mining fra le covariate e gli
svantaggi stessi. La validazione
finale della spazializzazione è
Fig. 2 - Alcuni dei criteri biofisici calcolati e spazializzati sulla griglia a 500 m (salinità dei suoli e
siccità) e sulla griglia a 20 m (forte pendenza).
CRITERIO DEFINIZIONE SOGLIA
CLIMA
Bassa temperatura (Low temperature) Durata del periodo vegetativo ≤ 180 giorni
(numero di giorni) definita dal
numero di giorni con temperatura
media giornaliera > 5 °C, oppure
Tempo termico totale (gradi-giorno) ≤ 1500 gradi-giorno
per il periodo vegetativo, definito
dalla temperatura media giornaliera
> 5 °C.
Siccità (Dryness)
Rapporto tra precipitazione annua P/PET ≤ 0.5
(P) ed evapotraspirazione potenziale
annua (PET)
CLIMA E SUOLO
Eccessiva umidità del suolo (Excess soil Numero di giorni con livello pari ≥ 230 giorni
moisture)
o superiore alla capacità idrica di
campo del terreno
SUOLO
Scarso drenaggio del suolo (Limited soil
drainage)
Zone con terreno saturo d’acqua per
un periodo considerevole dell’anno
Terreno bagnato fino a una profondità di 80 cm per
oltre 6 mesi o fino a 40 cm per oltre 11 mesi, oppure
Problemi di tessitura e pietrosità
(Unfavourable texture and stoniness)
Scarsa profondità radicale (Shallow rooting
depth)
Cattive proprietà chimiche (Poor chemical
properties)
Relativa abbondanza di frazioni di
argilla, limo, sabbia, di sostanza
organica (% in peso) o di materiale
grossolano (% in volume)
Profondità (cm) dalla superficie del
suolo fino alla roccia dura coerente o
a uno strato indurito
Presenza di sali, di sodio scambiabile,
eccessiva acidità
Suolo mal drenato o molto mal drenato, oppure
Configurazione dei colori gleyica nei primi 40 cm
dalla superficie
≥ 35 % in volume del soprassuolo è costituito da
materiale grossolano o da ≥ 15 % di affioramenti
rocciosi e pietrosità superficiale, oppure
Classe tessiturale sabbiosa o franco sabbiosa in metà o
più (cumulativamente) dei 100 cm della superficie del
suolo, definita come segue: % limo + (2 × % argilla)
≤ 30 %, oppure
Classe tessiturale estremamente argillosa nel
soprassuolo: (≥ 60 % argilla), oppure
Suolo organico (sostanza organica ≥ 30 %) per almeno
40 cm, oppure
Il soprassuolo contiene 30 % o più di argilla, e ci sono
proprietà vertiche entro i 100 cm di profondità.
≤ 30 cm
Salinità: ≥ 4 deci-Siemens per metro (dS/m) nel
soprassuolo, oppure
Sodicità: percentuale di sodio scambiabile ≥ 6 in metà
o più (cumulativamente) dei primi100 cm di suolo,
oppure
Acidità del suolo: pH (in acqua) ≤ 5 nel soprassuolo.
MORFOLOGIA
Tab. 1 – Criteri biofisici per delimitare le ANCs
(Allegato III del regolamento (UE) n. 1305/2013).
Forte pendenza (Steep slope)
Dislivello rispetto alla distanza
planimetrica (%)
≥ 15 %
GEOmedia n°6-2019 27
REPORT
Fig. 3 - Comuni non montani affetti da almeno uno
dei vincoli biofisici.
stata fatta con un approccio
Bayesiano, cioè calcolando la
predittività (positiva e negativa)
con il dataset di validazione.
Morfologia
Il criterio relativo alla pendenza
delle aree agricole è stato
calcolato utilizzando il DEM
dell’Italia (fonte Ministero
dell’Ambiente) disponibile in
formato raster ad una risoluzione
di 20 m. Il DEM è stato
elaborato in ambiente GIS per
la produzione del raster delle
pendenze e successivamente
riclassificato per estrarre le
celle la cui pendenza supera
la soglia stabilita dalle LG
(>=15%).
Aree agricole
La localizzazione delle aree
agricole è stata ottenuta sovrapponendo
la griglia a 20 m
derivata dal DEM alla mosaicatura
del territorio tracciata
sul rilievo aerofotogrammetrico
a scala 1:10.000 del progetto
Refresh di AGEA. Ad
ogni punto della griglia è stato
associato l’uso del suolo del
tassello del mosaico territoriale
entro cui ricade, definendo
la presenza/assenza di agricoltura.
Combinazione dei criteri ed aggregazione
amministrativa
La combinazione dei criteri
calcolati e della griglia relativa
alle aree agricole consente di
individuare spazialmente gli
areali agricoli (celle) che sono
soggetti ad uno o più vincoli
biofisici.
Durante la combinazione, le
griglie dei singoli criteri sono
state confrontate a livello di
cella utilizzando come riferimento
quella a maggiore
risoluzione spaziale (20 m),
effettuando una disaggregazione
(downscaling) delle griglie
a risoluzione inferiore (500
m). Il risultato del confronto
genera una griglia sintetica in
cui ogni cella riporta il valore
del criterio maggiormente limitante.
La griglia sintetica prodotta
è stata poi integrata con i limiti
amministrativi comunali
aggregando le celle affette dai
vincoli biofisici. Infine, l’assegnazione
di un comune alla
categoria ANCs è avvenuta
quando almeno il 60% dell’area
agricola relativa risultava
affetta da almeno un vincolo
biofisico.
Risultati
Nella Figura 2 sono riportate
le mappe raffiguranti i
risultati dell’applicazione di
tre criteri biofisici (siccità,
forte pendenza e salinità) che
mostrano come l’impatto di
questi fenomeni naturali è localizzato
in aree circoscritte e
omogenee.
Nella Figura 3 è rappresentata
la distribuzione a livello comunale
della presenza vincolante
dei parametri biofisici,
laddove il loro impatto stante
la norma comunitaria supera
la soglia del 60% della superficie
agricola comunale.
La distribuzione a livello
regionale della superficie
agricola soggetta a vincoli
biofisici, a meno di tre regioni
il cui territorio è interamente
montano (Valle d’Aosta e le
due P.A. di Trento e Bolzano),
mostra come gli handicaps
in questione sono fortemente
concentrati nelle regioni
meridionali della Basilicata,
Sicilia, Sardegna e Puglia, con
una percentuale di superficie
agricola svantaggiata maggiore
del 50% rispetto al totale di
quella regionale.
28 GEOmedia n°6-2019
TELERILEVAMENTO
REPORT
Conclusioni
Il processo di delimitazione
basato su criteri
biofisici definisce per la
prima volta in Italia una
territorializzazione delle
aree agricole svantaggiate
sulla base di parametri
oggettivi, superando la
metodologia adottata in
passato che contemplava
anche parametri di natura
socioeconomica (es. spopolamento).
La fase di territorializzazione
illustrata rappresenta
il punto di partenza per
l’applicazione del successivo
processo di “finetuning”,
volto ad accertare
l’avvenuto superamento
dello svantaggio biofisico
per effetto della presenza
di investimenti o determinate
attività economiche.
La geografia finale delle
ANCs sarà pertanto la risultante
dell’integrazione
tra parametri biofisici ed
un insieme di indicatori
economici.
RIFERIMENTI
European Parliament and Council, 2013. Regulation EU n. 1305/2013 of 17 December
2013 on support for rural development by the European Agricultural Fund for Rural Development
(EAFRD) and repealing Council Regulation (EC) No 1698/2005. Available at:
http://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX%3A32013R1305
Terres J. M., Toth T., Wania A., Hagyo A., Koeble R., Nisini L., 2016. Updated Guidelines
for Applying Common Criteria to Identify Agricultural Areas with Natural Constraints,
EUR 27950. DOI:10.2788/130243
Rete Rurale Nazionale, 2018. Dati agroclimatici non aggregati 1981-2010. Available at:
https://www.reterurale.it/Datiagroclimaticinonaggregati
ABSTRACT
This contribution reports the results of the application of the JRC guidelines to identify
Italian agricultural areas, other than mountain areas, facing significant natural constraints
(Areas with Natural Constraints – ANCs). Spatial analysis has been carried out to integrate
climatic, soil, terrain and agricultural data. The latter were integrated with administrative
boundaries to classify each municipality as ANC if at least one biophysical criterion was
relevant. We report maps, tables and graphs of the Italian ANCs defined by biophysical
criteria depicting the new geography where agricultural activities might face significant
natural constraints.
PAROLE CHIAVE
Territorio; analisi spaziale; area con vincoli naturali; agricoltura; criteri biofisici;
regolamento (EU) No. 1305/2013
AUTORE
Flavio Lupia
flavio.lupia@gmail.com
flavio.lupia@crea.gov.it
Luca Fraschetti
luca.fraschetti@crea.gov.it
Maria Fantappiè
Maria.fantappie@crea.gov.it
Daniela Storti
daniela.storti@crea.gov.it
CREA - Consiglio per la Ricerca in Agricoltura e l'Analisi dell'Economia Agraria
MONITORAGGIO 3D
GIS E WEBGIS
www.gter.it
info@gter.it
GNSS
FORMAZIONE
GEOmedia n°6-2019 29
RICERCA E INNOVAZIONE
AEROFOTOTECA
L’AEROFOTOTECA
NAZIONALE RACCONTA....
Le foto aeree per la mappatura
di ordigni bellici
inesplosi in contesti archeologici
di Miriam Noto
Durante la seconda Guerra
Mondiale gli Alleati produssero
una grande mole di foto aeree al
fine di identificare gli obiettivi,
progettare gli attacchi e valutare
i danni inferti con i bombardamenti.
L’Aerofototeca Nazionale
(AFN) dell’Istituto Centrale per
il Catalogo e la Documentazione
(ICCD), afferente al Ministero
dei Beni e delle Attività culturali
e del Turismo, conserva il fondo
Mediterranean Allied Photo Reconnaissance
Wing (MAPRW),
che raccoglie le immagini prodotte
dagli Alleati per scopi di ricognizione
durante la Campagna
d’Italia del 1943-1945. Queste
foto sono pervenute all’AFN tra il
1964 e il 1975 dalla British School
at Rome (BSR) e dall’American
Academy in Rome (AAR). La
loro rilevanza non ha solo carattere
storico e documentario. Queste
foto, infatti, costituiscono un
valido supporto all’individuazione
delle aree bombardate e conseguentemente
degli inesplosi ancora
presenti nel sottosuolo.
Esistono stime ufficiali del Dipartimento
della Difesa U.S.A. e stime
desumibili dal Report of the
Defense Science Board Task Force
on Unexploded Ordnance, Office
of the Under Secretary of Defense
for Acquisition, Technology and
Logistics, Washington, D.C.,
2003, secondo cui gli esperti
calcolano che la percentuale di
malfunzionamento degli ordigni
bellici ante 1983 sia tra l’8% e
il 10%. Su queste basi, alla fine
della seconda guerra mondiale
dovevano essere presenti sul territorio
nazionale 37.900 tonnellate
di bombe di aereo inesplose. Gli
esperti del settore stimano che i
Fig. 1 - Sezione stratigrafica schematica di un cratere di bomba (http://www.earmi.it/balistica/
esplosivi.htm)
ritrovamenti effettuati tra il 1945
e oggi assommino a circa il 60%
del totale degli inesplosi. Pertanto
è possibile esistano ancora circa
15.160 tonnellate di bombe d’aereo
inesplose (± 32.000 - 40.000
ordigni). Tuttavia, dati del Ministero
della Difesa parlano di
60.000 ordigni rinvenuti ogni
anno in Italia, di cui la maggior
parte risalenti alla guerra: un
dato che evidenzia la necessità di
affrontare il problema a livello
nazionale.
La mappatura di crateri visibili
sulle immagini di ricognizione
è stata già sistematicamente eseguita
da esperti militari durante
la guerra con annotazioni manoscritte
sulle foto per valutare la
precisione e i danni inflitti dalla
missione.
Tra le aree interessate dai bombardamenti
ci sono anche aree
archeologiche e l’alta probabilità
di rinvenire inesplosi in questi
contesti è testimoniata da quotidiani
fatti di cronaca e dall’obbligo
di valutare il rischio del rinvenimento
di UXB (Unexploded
Bomb), a partire dal 26 giugno
2016, in ottemperanza della legge
n. 177/2012, che modifica l'allegato
XV al D.Lgs. n. 81/2008
(Testo Unico Sicurezza), da riferirsi
ad ogni attività di scavo, di
qualsiasi profondità e tipologia
(art. 28 del d.lgs. n. 81/2008).
L’interesse al tema degli inesplosi
in campo archeologico non si
limita alla Sicurezza, ma ad una
migliore comprensione del livello
di dispersione dei bombardamenti
rispetto ai target di guerra
e ad una migliore comprensione
della stratigrafia archeologica.
John J. Dobbins dell’Università
della Virginia è stato il primo ad
interrogarsi su alcune alterazioni
individuate nella stratigrafia della
trincea 2001- 2003 a nord del
Santuario di Apollo a Pompei. I
suoi studi, infatti, permettono di
affermare che i bombardamenti
abbiano causato tre tipi di alterazioni
del sottosuolo: distruzione
totale, parziale e polverizzazione
del record archeologico (fig. 1).
Si vuole, dunque, definire un
metodo di lavoro per la produzione
di carte tematiche necessarie
secondo i termini di legge per
la sicurezza durante attività di
scavo e utili ai fini di corrette interpretazioni
della stratigrafia archeologica
e della conservazione
del patrimonio culturale tramite
l’impiego delle foto aeree storiche
entro un sistema informativo
geografico finalizzato al settore
archeologico.
Nello specifico le immagini aeree
consultate per lo studio di Pompei
e Falerii Novi, oggi conservate
all’AFN, sono utili a valutare
l’estensione delle aree e dei danni
subiti in tempo di guerra da
contesti geografici ben diversi da
30 GEOmedia n°6-2019
AEROFOTOTECA
quelli odierni per le varie trasformazioni
subite nel tempo. Tra
queste vanno annoverate le foto
di Pompei (fig. 2), selezionate da
J. B. Ward Perkins, archeologo
e storico, direttore della British
School at Rome e sostenitore delle
scoperte archeologiche tramite
evidenze aeree. Durante la seconda
guerra mondiale Ward Perkins
prestò servizio militare nella
Royal Artillery in Nord Africa
e venne nominato vicedirettore
della task force alleata Monuments,
Fine Arts, and Archives
(MFA&A) per l'Italia. A guerra
conclusa selezionò e conservò
numerose fotografie usate per il
lavoro di controllo dei danni di
guerra. Oggi queste immagini
sono conservate in AFN come
collezione BSR (British School at
Rome)-Ward Perkins.
Lo studio e la fotointerpretazione
di queste immagini ha
portato alla mappatura in ambiente
QuantumGIS delle tracce
lasciate sul terreno dai crateri
delle bombe sganciate durante la
guerra (fig. 3). La mappatura è
complicata dalla variabilità delle
caratteristiche della fotocamera e
dell'immagine, a causa dell'altezza
del volo, delle condizioni metereologiche
e della stagionalità,
dallo stato di conservazione delle
foto stesse o dalla mancanza di
informazioni sui parametri dello
Fig. 2 – Photo reconnaissance squadron RAF 682. Volo di
ricognizione su Pompei, 14 settembre 1943. AFN, fondo
Ward Perkins.
scatto e della fotocamera utilizzata.
Non trascurabile è una buona
dose di fortuna per trovare le aree
di interesse coperte per intero
dalle fotografie aeree storiche e
un’esperienza sufficiente all’individuazione
e giusta interpretazione
delle tracce visibili sul terreno.
Il fine è quello di produrre carte
tematiche utili all’individuazione
delle zone colpite dalle bombe
durante la guerra e avere di conseguenza
precisa nozione di dove
è probabile trovare stratigrafie
sconvolte o peggio rinvenire ordigni
inesplosi. La fotogrammetria
digitale è stata impiegata per
fornire procedure automatizzate
o semiautomatizzate per attività
quali la mappatura, il rilevamento
o la metrologia ad alta precisione
con particolare attenzione
all’esattezza, all’affidabilità e
completezza delle informazioni
estratte dalle foto. Le operazione
di automazione dei vari processi
sono state realizzate durante uno
stage presso l’ufficio 3DOM
(Optical Metrology) della Fondazione
Bruno Kessler di Trento. La
diffusione di software fotogrammetrici
digitali, quali Agisoft
Photoscan®, che non necessitano
di immagini fotogrammetriche
prodotte da fotocamere metriche,
né di certificati di calibrazione
degli apparecchi fotografici o dei
marker fiduciali per l’orientamento
interno delle immagini,
consente l'accessibilità di questa
tecnica anche a persone non
esperte del settore. Nell’impiego
di questi applicativi informatici si
è potuto apprezzare un potenziale
aggiuntivo, spesso trascurato,
che è quello di recuperare gran
parte del patrimonio fotografico
esistente in forma digitale, sottraendolo
al logorio del tempo
e, là dove possibile, aumentandone
il potenziale informativo
Fig. 3 – Schermate GIS su Falerii (Viterbo) a sinistra e su Pompei a destra. Nell’immagine di Falerii le sepolture sono indicate da triangoli, i crateri di bomba da
pallini; in quella di Pompei i pallini rosa indicano i crateri individuati dalla Pompeii Bomb Damage 1943; i pallini verdi indicano i crateri ora individuati dalle
foto aeree.
GEOmedia n°6-2019 31
AEROFOTOTECA
(ad es. creando un’ortofoto ad
alta risoluzione da più immagini
storiche). A questo si aggiunge un
terzo fattore fondamentale, quello
della scoperta. La realizzazione di
una aerofotogrammetria dedicata
alla redazione di una carta archeologica
eseguita in prima persona
dall’archeologo può diventare,
infatti, un momento fondamentale
di analisi del terreno, di studio
e di ricerca.
La valenza di un GIS (Geographic
Information System)
archeologico è proprio quella di
partire dalle informazioni e associazioni
esistenti nelle banche dati
per creare nuovi livelli informativi,
in maniera tale da identificare
relazioni prima non chiaramente
visibili. Con i dati inseriti nel GIS
creato per lo studio di Pompei
e Falerii Novi (fig. 3) è possibile
effettuare analisi con la semplice
sovrapposizione di più livelli, ad
es. tra i dati geologici dei siti e
la presenza/assenza dei crateri,
oppure con la creazione di mappe
di raffronto tra piante storiche
(come la Pompeii Bomb Damage
1943, redatta dagli Alleati subito
dopo i bombardamenti) e le evidenze
da foto aeree.
BIBLIOGRAFIA
L.F. Ball, J.J. Dobbins, Pompeii Forum Project: Excavation and Urbanistic
Reappraisals of the Sanctuary of Apollo, Basilica, and Via della Fortuna
Neighborhood, in American Journal of Archeology, 121, 3, 2017,
467-503; G. Fede, S. Bergagnin, R. Sassone et al., Linee guida per la valutazione
del rischio da ordigni bellici inesplosi, Consiglio Nazionale degli
Ingegneri, aprile 2017; E. J. Shepherd, Le foto aeree della seconda guerra
mondiale conservate in Aerofototeca Nazionale e il loro potenziale informativo
per la sicurezza nazionale, in Bollettino di archeologia on-line, VI,
2015/1, con bibl. prec.; C. Furlanello, S. Merler, S. Menegon, E. Paoli,
S. Fontanari, Mapping the Risk of Unexploded Bombs from World War Two,
Geomatics Workbooks, 2004, pp. 1-2.
ABSTRACT
Example of a Geographic Information System for the mapping through
historical aerial photos of archaeological sites bombed during the Second
World War and for assessing the risk of unexploded bombs in the subsoil.
PAROLE CHIAVE
fotografia aerea; seconda guerra mondiale; GIS; UXB; inesplosi.
AUTORE
Miriam Noto
miriam.noto92@gmail.com
Droni Idrografici polivalenti
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La ripresa in figura è stata fatta nella modalità Spotlight-2A
Dual Pol, a 0.3 metri di risoluzione. Il dettaglio a risoluzione
submetrica rappresentato permette di osservare con
estrema precisione la struttura delle strade e degli edifici
presenti, enfatizzando coi colori le diverse tipologie di riflessione
del segnale radar. Da notare come l’elevato rapporto
segnale/rumore permette di apprezzare dettagli altrimenti
difficilmente osservabili, come le chiome dei singoli alberi
o l’ombra di strutture piccole come il ponte pedonale sullo
svincolo autostradale.
Le prime immagini della missione COSMO-SkyMed di
Seconda Generazione (CSG) per l’osservazione radar della
Terra evidenziano, anche a un occhio non esperto, le caratteristiche
innovative, presenti nel dato, che renderanno
possibile l’utilizzo del sistema per una vasta gamma di applicazioni
a vantaggio di un numero crescente di utenti.
La capacità di misurare le diverse polarizzazioni del segnale
consente al radar di caratterizzare la natura del territorio
osservato e di rappresentarlo con immagini a falsi colori (discriminando
quindi acqua, alberi, coltivazioni, terreno brullo,
ghiacciai, terreno coperto da neve, ecc.). Il poter contare
su un’altissima risoluzione spaziale e sulla potenza del segnale
inviato, permette inoltre la rappresentazione dettagliata
di strutture antropiche molto complesse (ambienti urbani o
industriali), estraendo informazioni non solo dalle superfici
riflettenti, ma perfino dalle ombre.
COSMO-SkyMed di Seconda Generazione è un sistema
satellitare di osservazione della Terra dell'Agenzia Spaziale
Italiana (ASI) e del Ministero della Difesa, un fiore all’occhiello
della tecnologia e dell’innovazione italiana nel mondo.
Il primo satellite è stato lanciato lo scorso 18 dicembre
dal Centro spaziale di Kourou, in Guyana francese. Durante
la successiva fase di test in volo, il satellite è stato programmato
per acquisire i primi dati nei vari modi operativi del
sensore SAR (Radar ad Apertura Sintetica). Tali dati sono
stati acquisiti e processati dal Segmento di Terra Utente
(UGS) civile del Centro Spaziale di Matera producendo
straordinarie immagini del nostro Pianeta: dall’Australia alle
isole Falkland; dalle Filippine al Messico fino alla Nuova
Guinea. Sono state selezionate alcune immagini catturate
sull’Italia, la Germania e l’Islanda.
La costellazione COSMO-SkyMed è stata progettata e realizzata
in Italia con un importante contributo di Leonardo,
attraverso le sue controllate e partecipate. In particolare
Thales Alenia Space, joint venture tra Thales (67%) e
Leonardo (33%) è responsabile del sistema End to End
e dei due satelliti Radar, mentre Telespazio, joint venture
tra Leonardo (67%) e Thales (33%) è responsabile del
Segmento di Terra. Inoltre Leonardo contribuisce al programma
fornendo i sensori di assetto stellare per l’orientamento
del satellite, i pannelli fotovoltaici e unità elettroniche
per la gestione della potenza elettrica.
Il sistema CSG, grazie alle innovazioni tecnologiche e soluzioni
innovative introdotte nelle componenti spaziale e
terrestre, garantirà miglioramenti significativi rispetto alla
prima generazione, tutt’oggi operativa, in termini di prestazioni,
qualità delle immagini, efficienza dei servizi forniti
agli utenti civili e governativi e maggiore vita operativa.
L’elevata agilità del sistema, combinata con un salto generazionale
in termini tecnologici, consentirà un ampliamento
significativo delle possibili applicazioni; esse includeranno
la sicurezza e sorveglianza di territori e la prevenzione e analisi
di eventi calamitosi dovuti a cause naturali o antropiche.
I due nuovi satelliti - il secondo sarà lanciato all’inizio del
2021 - unitamente al segmento di terra, rappresentano l’eccellenza
dei sistemi per l’osservazione della terra con tecnologia
radar, sia in termini di prestazioni, quali ad esempio
geo-localizzazione e risoluzione delle immagini, sia per la
grande varietà di servizi ed applicazioni di tipo duale forniti
agli Utenti governativi e civili; rilevante è inoltre il contributo
che il sistema potrà fornire alla ricerca scientifica.
Le immagini COSMO-SkyMed di Seconda Generazione,
così come quelle di Prima Generazione, sono commercializzate
in tutto il mondo da e-GEOS (80% Telespazio, 20%
ASI).
COSMO-SkyMed rappresenta il più ambizioso programma
di osservazione satellitare terrestre mai realizzato dall'Italia,
con le sue eccezionali capacità operative dedicate alla prevenzione
dei disastri ambientali, per lo studio della superficie
terrestre e per la sicurezza. Il sistema, grazie alla tecnologia
radar, è in grado di osservare la terra dallo spazio con
risoluzione elevata, con ogni condizione meteorologica e di
illuminazione, sia di giorno che di notte.
Le immagini radar acquisite in occasione di alcune delle più
gravi catastrofi naturali, come il ciclone Nargis in Birmania,
gli uragani Hannah e Ike su Haiti e i terremoti in Abruzzo,
Emilia Romagna e del Centro Italia, sono state utilizzate
dalle organizzazioni umanitarie impegnate negli aiuti alla
popolazione. COSMO-SkyMed può essere utilizzato per
una vasta gamma di servizi e applicazioni, inclusi il rilevamento
dell’inquinamento marino, lo scioglimento dei
ghiacci polari, il monitoraggio dei fenomeni di deforestazione
e desertificazione tramite analisi multi-temporale.
Fonte: Agenzia Spaziale Italiana
34 GEOmedia n°6-2019
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GEOmedia n°6-2019 35
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compensa l'effetto che sarebbe prodoto dal movimento
della camerà in velocità durante il tempo esposizionedei
sensori. Ciò consente di catturare immagini di alta qualità
anche in condizioni di illuminazione difficili senza riduzione
dell'efficienza, a differenza dei sistemi di camere
tradizionali che devono ridurre il tempo di scatto dell'otturatore
e la velocità degli aeromobili per controllare la
sfocatura dell'immagine.
LEICA CITYMAPPER-2: SENSORE AEREO
PROGETTATO PER LA MAPPATURA
URBANA AEREA
La attuale necessità di dati accurati sulla conformazione
dei centri abitati nelle aree metropolitane va oltre le possibilità
offerte dai prodotti tradizionali poiché gli ambienti
urbani in rapida evoluzione richiedono aggiornamenti più
frequenti e quindi più efficienti strati di basi geospaziali.
Leica CityMapper-2 è un sensore aereo specificamente
progettato per la mappatura urbana aerea e offre alte prestazioni
di raccolta di dati per rispondere a questa urgente
necessità di dati 3D.
E' dotata di un sistema unico al mondo di imaging obliquo
ibrido con sensori aerei LiDAR, cattura due nadir
(RGB / NIR) e quattro immagini oblique da 150 MP
ogni 0,8 secondi offrendo la massima risoluzione per visualizzare
ogni angolo della città.
Il sistema ottico di nuova concezione è equipaggiato con
un sistema di compensazione meccanica tradizionale, già
utilizzato in molte vecchie camere aeree da presa analogiche:
il Forward Motion Compensation (FMC) che
Il sistema ottico è composto da:
4Due fotocamere nadir da 150 MP (RGB e NIR)
4Quattro fotocamere RGB oblique a 45 °
4Chip CMOS retroilluminato (BSI)
4Compensazione meccanica del movimento in avanti
(FMC)
4Lenti personalizzate a bassa distorsione
4Una scelta di due lunghezze focali per il funzionamento
standard e ad alta quota
Il sensore LiDAR:
4Frequenza di ripetizione dell'impulso di 2 MHz
4Gateless Multiple-Pulses in the Air (MPiA)
4Precisione della gamma di 3 cm
4Modello di scansione obliqua
4Distribuzione uniforme dei punti nel set di dati
4USGS LiDAR qualità Livello 0 dati fino a 2 km di
altitudine.
CityMapper-2 è il sensore aereo più attrezzato sul mercato
per la creazione altamente produttiva di gemelli digitali
3D delle città, trasformando il modo in cui l'industria
consente la digitalizzazione del mondo in cui viviamo e
consentendo di creare i livelli di base geospaziali più dettagliati
come come ortofoto, nuvole di punti, modelli di
edifici 3D e mesh, tutto in un unico volo.
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lavora in ambiente Windows e implementa gli strumenti
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Utilizzando questo software è possibile integrare dati da
GNSS RTK e da Stazioni Totali, elaborare dati GNSS
grezzi ed importare ed esportare
i dati da e verso i formati più
noti.
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grafica e l'elaborazione dei
dati analitici.
Cube-manager è composto da
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ciascuno dei quali è specializzato in una serie di funzioni:
possibilità di avere elaborazioni plano-altimetriche, generare
modelli 3D e calcolare le curve di livello.
Le misure possono essere visualizzate in 2D, 3D e sovrapposte
ad immagini raster, satellitari o catastali. Attraverso
un sofisticato CAD interno è possibile interagire con i
dati utilizzando strumenti di disegno potenti e completi e
funzioni di snap, anche in 3D.
Cube-manager consente inoltre
l'importazione e l'esportazione
di dati in vari formati
come DXF, DWG, KML,
CSV e altri.
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GEOmedia n°6-2019 41
TERRA E SPAZIO
Satelliti e tecnologie spaziali
dichiarano guerra al Coronavirus
di Marco Lisi
La pandemia da Coronavirus sovverte
l’ordine economico e sociale
mondiale proprio nell’anno in cui
l’industria spaziale si apprestava
a raggiungere un nuovo record di
ricavi, superando i 300 miliardi
di dollari del 2019.
Ma prontamente satelliti e tecnologie
spaziali hanno dichiarato
guerra al virus.
La Corea del Sud è stata tra le
prime nazioni a reagire ai rischi
della pandemia con un approccio
a 360 gradi, facendo uso di tutte
le tecnologie disponibili.
L’approccio, molto incisivo e
discutibile dal punto di vista del
rispetto della “privacy”, è stato
quello di utilizzare metodi investigativi
– quali videocamere
di sicurezza, tracciamento delle
carte di credito e utilizzo dei dati
GNSS da automobili e telefoni
cellulari – per raccogliere dati
epidemiologici e verificare che
pazienti “positivi” rispettassero le
regole di quarantena.
Metodi di comunicazione molto
diffusi, quali SMS e “social network”,
sono poi stati utilizzati per
far arrivare messaggi urgenti alla
popolazione e fornire dettagliate
istruzioni, a volte anche ogni pochi
minuti.
Fidando sul senso civico e sull’adesione
spontanea alla restrizione
dei loro diritti di riservatezza, il
governo ha poi chiesto hai cittadini
risultati positivi ai test ed ai
quali era stato imposta la quarantena,
di installare un’applicazione
sul loro cellulare che permetteva
Fig. 1 - Applicazioni su smartphone in Corea del Sud per la lotta al Covid-19.
il controllo dei loro spostamenti,
con multe molto salate (2500
dollari) in caso di trasgressione
(figura 1).
Il governo cinese, da parte sua,
non ha mancato di sottolineare il
ruolo che i satelliti di posizionamento
della costellazione Beidou
hanno svolto nella battaglia
contro l’epidemia, sottolineando
sia l’utilizzo del servizio di messaggistica,
tipico del loro sistema
GNSS, che il ruolo di ausilio alla
logistica, in particolare nell’organizzazione
dei trasporti di aiuti e
medicinali (figura 2).
Anche in Europa proliferano le
applicazioni satellitari a supporto
della guerra alla pandemia, basate
soprattutto sulle immagini dei satelliti
di osservazione della Terra,
quali quelli dalla costellazione
Copernicus e della costellazione
COSMO-Skymed, e sull’utilizzo
della costellazione europea
GNSS, Galileo.
Tra le altre istituzioni (incluse
l’Agenzia Spaziale Europea,
ESA, e l’Agenzia Spaziale
Italiana, ASI), la European Space
Programs Agency (EUSPA, già
GSA) ha creato un archivio online
(https://www.gsa.europa.eu/
GNSS4Crisis) su tutte le applicazioni
per smartphone o personal
computer che possano aiutare
istituzioni e cittadini nella lotta
alla pandemia (figura 3).
42 GEOmedia n°6-2017
TERRA E SPAZIO
Cybersecurity e Spazio
Cresce sia tra le istituzioni governative
che nel mondo industriale
la preoccupazione per i possibili
attacchi cibernetici a sistemi spaziali.
Negli Stati Uniti il “National
Space Council” spinge per l’adozione
da parte dell’industria spaziale
americana di standard sulla
cybersecurity, ad esempio quelli
recentemente emessi dal NIST
(National Institute of Standards
and Technology). La preoccupazione
è duplice: da una parte proteggere
la tecnologia e la proprietà
intellettuale delle aziende spaziali
statunitensi, dall’altra ridurre i rischi
di attacchi cibernetici a satelliti
in orbita (attraverso le loro reti di
controllo a terra), miranti ad impedirne
il corretto funzionamento
o, peggio ancora, a farli diventare,
dopo averne modificato l’orbita,
veri e propri proiettili (“kinetic
weapons”) da usare contro altri satelliti
d’interesse strategico.
Quest’ultima possibilità è resa
sempre più realistica dalla proliferazione,
negli ultimi anni, di piccoli
satelliti: dalle ormai centinaia
di satelliti Starlink, messi in orbita
dalla Space X di Elon Musk, agli
altrettanto numerosi micro, nano
e pico satelliti, i Cubesat, così
chiamati perché i più piccoli di essi
sono dei cubi di 10 centimetri di
lato.
Fig. 2 - I satelliti del GNSS cinese Beidou nell’emergenza da Coronavirus.
OneWeb entra in bancarotta,
Elon Musk continua a lanciare
satelliti per la costellazione
Starlink. Ma l’industria spaziale
resiste alla pandemia.
Il mondo della New Space
Economy, già potenzialmente
sconvolto dalle conseguenze della
pandemia del coronavirus, è stato
recentemente caratterizzato da
due notizie apparentemente contrastanti.
Da una parte l’annuncio da parte
di OneWeb, una delle maggiori
imprese finora impegnate nello
sviluppo di costellazioni di satelliti
per telecomunicazioni, di avere
applicato per un regime di amministrazione
controllata (il famige-
rato “Chapter 11”), anticamera di
fatto del fallimento (figura 4).
Il problema di OneWeb, programma
supportato da grandi
investitori come SoftBank e
colossi tecnologici come Airbus
e Qualcomm, sembra essere di
natura essenzialmente finanziaria
e solo marginalmente derivante
dalla pandemia: è il problema di
tutte le cosiddette “mega costellazioni”,
che richiedono ingenti investimenti
iniziali e tempi lunghi
prima di generare ricavi e poter
raggiungere il punto di pareggio
finanziario.
In piena controtendenza, nonostante
l’emergenza pandemia,
Space X di Elon Musk continua
Fig. 3 - Alcuni esempi di applicazioni Galileo contro il Coronavirus.
Fig. 4 - Un lanciatore Soyuz porta in orbita dallo spazioporto
di Kourou, in Guiana francese, i primi sei
satelliti OneWeb, nel febbraio 2019.
GEOmedia n°6-2017 43
TERRA E SPAZIO
Fig. 6 - Il momento del “docking” fra MEV-1 ed Intelsat 901.
Fig. 5 - La “catasta” con 60 satelliti Starlink nello stadio
finale del lanciatore Falcon 9.
la corsa contro il tempo per
costruire la sua rete globale di
satelliti per telecomunicazioni,
Starlink, che dovrebbe fornire in
futuro connessioni Internet ad
alta velocità a miliardi di utenti
in tutto il mondo.
Ci sono già circa 360 i satelliti
Starlink in orbita e, salvo
ritardi causati dalla pandemia,
ventiquattro lanci da 60 satelliti
ciascuno, con i lanciatori parzialmente
riutilizzabili Falcon 9, sono
pianificati nel 2020 (figura 5).
L’ambizioso progetto prevede
molte migliaia di satelliti in
orbita dei quali 14 mila sono
già stati approvati dalla Federal
Communications Commission
(FCC) americana. La stessa FCC
ha anche recentemente approvato
la diffusione di un primo milione
di terminali fissi a larga banda
per i futuri utenti. Questi terminali
in banda Ku, in grado di seguire
l’orbita dei satelliti Starlink
(che non sono geostazionari),
sono basati sull’utilizzo di antenne
“phased-array” ad alta direttività
e con scansione elettronica
del fascio, nonché su sofisticati
processori digitali dei segnali.
In generale, secondo gli analisti
del settore, l’industria spaziale
dovrebbe reagire meglio di altre
alla pandemia del COVID-19.
Nel 2020, anno nel quale ci si
aspettava di superare i 400 miliardi
di dollari di ricavi a livello
globale, ci saranno sicuramente
dei ritardi nello sviluppo di vari
programmi. D’altra parte i servizi
legati allo spazio - telecomunicazioni,
osservazione della Terra,
posizionamento e navigazione
– assumono in situazioni di crisi
un’importanza maggiore, come
dimostrano le numerose applicazioni
sviluppate “ad hoc” a
supporto degli organismi di crisi
e delle protezioni civili di varie
nazioni.
Momento storico per lo spazio
commerciale (e non): primo
rifornimento di un satellite in orbita
- Un satellite della Northrop
Grumman, il “Mission Extension
Vehicle 1” (MEV-1), lanciato
dal Kazachstan in ottobre 2019,
ha recentemente agganciato un
vecchio satellite geostazionario
per telecomunicazioni, Intelsat
901, da tempo “ibernato” e posto
fuori orbita (figura 6).
Il satellite MEV-1 rifornirà il
satellite defunto di nuovo propellente
e lo riporterà, ormai resuscitato,
sull’orbita originaria, per
poi muoversi al soccorso di un
altro satellite. Vale la pena sottolineare
che il satellite Intelsat non
era stato a suo tempo concepito
per questo tipo di rifornimento
in orbita.
Per la prima volta un satellite
“robot” riesce a compiere una
missione tanto delicata. Le implicazioni
commerciali e strategiche
sono notevoli: la maggiore limitazione
alla vita operativa di un satellite
deriva infatti dalla quantità
di propellente a sua disposizione
per compiere le continue piccole
correzioni della sua orbita.
Se questa nuova tecnologia prenderà
piede, si potranno allungare
le vite operative dei satelliti e
quindi i loro costi totali a vita
intera. Inoltre, la stessa tecnologia
potrebbe anche permettere
il “ringiovanimento” dei satelliti
stessi, attraverso la sostituzione di
componenti e assiemi difettosi o
obsoleti.
PAROLE CHIAVE
Coronavirus; Covid19; SAR; GNSS; Satelliti;
MEV; Commissione Europea
AUTORE
Dott. ing. Marco Lisi
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44 GEOmedia n°6-2017
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