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GEOmedia 4 2022

Rivista italiana di geomatica

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Rivista bimestrale - anno XXVI - Numero - 4/2022 - Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma

TERRITORIO CARTOGRAFIA

GIS

CATASTO

3D CITY

INFORMAZIONE GEOGRAFICA

FOTOGRAMMETRIA EDILIZIA

URBANISTICA DIGITAL TWIN

REMOTE SENSING

GNSS

SPAZIO

RILIEVO AMBIENTE TOPOGRAFIA

LiDAR

GEOBIM

LASER SCANNING

BENI CULTURALI

SMART CITY

Lug/Ago 2022 anno XXVI N°4

Acquisizione

Digitale

della Realtà

CITY INFORMATION

MODELING

NON TROPPO

GEORIFERITO

SLAM TO BIM


Dall’OpenBIM allo ScanToBIM

Il panorama della Mobilità Autonoma sta diventando sempre più amplio, anche se è una

realtà difficile da inquadrare in termini di potenzialità e possibilità, risultando praticamente

sconosciuta ancora oggi alla maggior parte delle persone. Gli addetti ai lavori e i professionisti

del settore che credono fortemente in questo grande punto di arrivo del XXI secolo, sono a

pieno regime. Avendo superato alcune delle sfide principali in seno alla realizzazione della

piena operatività della guida completamente autonoma, si trovano oggi ad affrontare una

integrazione di non poco conto che dipende molto dalla realizzazione di un accurato impianto

cartografico 3D: elemento indispensabile per procedere verso la completa definizione e messa

in opera di questo incredibile traguardo del genere umano. Di questo - Valerio Zunino - ci

parla nella nuova Rubrica "Non troppo Georiferito".

Un appuntamento degno di nota da non perdere nei prossimi numeri di GEOmedia.

GEOmedia 4 – 2022 è un numero variegato, che spazia dal City Information Modelling

(CIM), alla Cattura della Realtà, passando per il fast scanning applicato al BIM e i

progetti BIM di ACCA Software, raccontati nell’intervista a Nicola Furcolo, e il progetto

AMPERE per il quale abbiamo intervistato Marco Nisi, sino all’evento da noi tanto atteso:

il TechnologyforAll 2022, che ci auguriamo riesca in tutte le sue forme e nel pieno delle

sue potenzialità, soddisfando le esigenze di tutti: relatori, aziende e visitatori. Tantissimi gli

appuntamenti in agenda.

Come detto, punto focale di questo numero, sono il BIM e il CIM. Proprio su questo tema

converge l’articolo di Donatella Dominici et Alii “Multispectral satellite images to support

the CIM (City Information Modeling) implementation” che delinea l’elaborazione di

informazioni provenienti da immagini multispettrali di media e alta risoluzione ottenute da

indici spettrali specifici che confluiranno assieme ad altri dati provenienti da fonti ufficiali

all’interno di un unico database, creando un reale modello parametrico del caso di studio.

Che siano intere città o modelli 3D del costruito poca importa, parliamo sempre di

digitalizzazione delle infrastrutture ed è questa una delle maggior arterie verso cui si stanno

indirizzando i professionisti del settore dalle università alle aziende realizzando soluzioni

sempre specifiche e versatili come il Laser Scanner Stonex X120 GO che consente di acquisire

in modo rapido modelli 3D utilizzabili per il BIM.

Non solo CIM e BIM ma anche OpenBIM e ScanToBIM al centro del dibattito in questi

ultimi tempi. L’OpenBIM, secondo alcuni, rappresenta un network di informazioni

interscambiabili aperto e accessibile a tutti: un linguaggio universale che mira a spezzare

barriere create da software proprietari, a volte limitanti, ma in altri casi necessari per realizzare

modelli 3D di altissima complessità. Lo ScanToBIM, invece, un modo diverso di intendere

questo campo, sicuramente non con le stesse intenzioni di apertura e inclusione globale, ma

necessario per velocizzare il processo stesso di cattura della realtà e rappresentazione della

stessa nel modello digitale 3D.

Buona lettura,

Renzo Carlucci


FOCUS

In questo

numero...

FOCUS

REPORT

Il City

Information

Modeling (CIM)

nelle piattaforme

decisionali urbane

di Renzo Carlucci

6

INTERVISTE

Guest Paper

Non Troppo

Georiferito

AEROFOTOTECA

ALTRE

RUBRICHE

12

12 SLAM-to-BIM

con Stonex

X120GO

di Chiara Ponti

26 ESA

46 MERCATO

50 AGENDA

La cattura della

realtà coinvolge

tutti gli operatori

nell’edilizia

a cura di Teorema

16

In copertina una immagine

di come l'introduzione

di strumenti più semplici

da usare, come il laser

scanner 3D per immagini,

ha abbattuto molte delle

barriere per l'acquisizione di

nuvole di punti, portando

gli utenti meno esperti

ad adottare l'acquisizione

digitale della realtà,

sfruttandone i vantaggi.

geomediaonline.it

4 GEOmedia n°1-2022

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

Da oltre 25 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.


Interviste

20 INTERVISTA

A MARCO NISI

A Cura della Redazione

24 Il futuro del

BIM nella visione

di ACCA software

a cura della redazione

28

Multispectral

satellite images to

support the CIM

(City Information

Modeling) implementation

By M. Alicandro,

D. Di Ludovico, D. Dominici,

N. Pascucci, S. Zollini

INSERZIONISTI

AMPERE 35

Epsilon 47

Geomax 46

GISTAM 45

Gter 10

Nais Solutions 11

Planetek 2

Stonex 51

Strumenti Topografici 52

TechnologyforALL 23

Teorema 50

Sullo sfondo una vista del

Tevere allo Scalo De Pinedo

dove si svolgerà il workshop

sul campo del Technology

For All 2022.

NUOVA RUBRICA

36

Non Troppo

Georiferito

Mobilità autonoma

senza conducente

di Valerio Zunino

in volo sul

tevere da

stimigliano a

ponte del grillo:

“il ritratto del

terreno” dal

pallone (1908)

di Laura Castrianni

40

una pubblicazione

Science & Technology Communication

GEOmedia, la prima rivista italiana di geomatica.

ISSN 1128-8132

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

Direttore

RENZO CARLUCCI, direttore@rivistageomedia.it

Comitato editoriale

Vyron Antoniou, Fabrizio Bernardini, Caterina Balletti,

Roberto Capua, Mattia Crespi, Fabio Crosilla, Donatella

Dominici, Michele Fasolo, Marco Lisi, Flavio

Lupia, Luigi Mundula, Beniamino Murgante, Aldo Riggio,

Monica Sebillo, Attilio Selvini, Donato Tufillaro

Direttore Responsabile

FULVIO BERNARDINI, fbernardini@rivistageomedia.it

Redazione

VALERIO CARLUCCI, GIANLUCA PITITTO,

redazione@rivistageomedia.it

Diffusione e Amministrazione

TATIANA IASILLO, diffusione@rivistageomedia.it

Progetto grafico e impaginazione

DANIELE CARLUCCI, dcarlucci@rivistageomedia.it

Editore

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riproduzione anche parziale del contenuto di questo numero della Rivista in

qualsiasi forma e con qualsiasi procedimento elettronico o meccanico, ivi inclusi i

sistemi di archiviazione e prelievo dati, senza il consenso scritto dell’editore.

Rivista fondata da Domenico Santarsiero.

Numero chiuso in redazione il 30 ottobre 2022.


FOCUS

Il City Information Modeling

(CIM) nelle piattaforme

decisionali urbane

di Renzo Carlucci

Spesso il City Information

Modeling (CIM) è stato

paragonato a SIMCity, un

videogioco di costruzione

di città, nato nel 1998, che

consentiva al giocatore di

progettare e sviluppare da zero

città sempre più complesse. Fu

un grande successo e ancora

oggi i giochi di SimCity hanno

continuato a mantenere il

loro fascino. Molti giocatori

si sono divertiti a tracciare

zone di sviluppo, pianificare

infrastrutture e trasformare un

pezzo di terreno non edificato in

una fiorente metropoli high-tech.

Il City Information

Modeling prende essenzialmente

lo stesso concetto e

lo applica alla vita reale, con

una piattaforma estremamente

sofisticata che consente

ad architetti, urbanisti e altri

professionisti di collaborare a

progetti a livello cittadino.

Le definizioni esperte del

CIM generalmente descrivono

un modello di città 3D

“super-BIM” completamente

integrato e semanticamente

abilitato che connette gli

utenti a qualsiasi fonte di dati

contestuale o strumento di

analisi, statico o dinamico,

spaziale o non spaziale, dagli

edifici , alle strade e agli spazi

pubblici, ai lampioni (sensori/

IoT) fino alle persone in strada

(social media).

I modelli CIM sono utilizzati

sia dagli architetti urbanisti

che dai progettisti di edifici a

qualsiasi scala. L’uso è abbastanza

semplice, basta trascinare

e rilasciare un modello di

progetto BIM in ambienti di

modelli di città 3D interattivi

e ricchi di contenuti, direttamente

nei propri browser

Web ove si possono trovare

tutti i dati rilevanti per i

progetti, porre domande, eseguire

qualsiasi analisi (solare,

ombra, microclima, traffico

e altro) e collaborare con

qualsiasi membro del team in

qualsiasi parte del mondo, il

tutto in tempo reale.

Interazione del BIM nel CIM

Se la tecnologia BIM ha rivoluzionato

i progetti di costruzione,

incoraggiando le parti

interessate del progetto a lavorare

utilizzando un modello

condiviso, il CIM ora ha il

6 GEOmedia n°1-2022


FOCUS

potere di rivoluzionare la pianificazione

urbana, la governance

e le infrastrutture, oltre

a ispirare progettisti e costruttori

a creare soluzioni migliori

per il loro contesto geografico

e sociale. E’ la soluzione che

veramente consente l’inserimento

di un progetto nel suo

contesto, utilizzando tutti i

principi della georeferenziazione

attraverso la recente scienza

geomatica.

Se consideriamo la potenzialità

del modello BIM nella

definizione della semantica

dettagliata di parti di edifici

o altre parti funzionali della

città, vediamo che utilizzando

le ontologie di riferimento del

settore, oltre all’archiviazione

delle informazioni di progettazione

nella forma digitale per

l’aggiornamento e la condivisione

tempestiva, si può anche

rendere possibile la relazione

in tempo reale e l’analisi dei

fenomeni in funzione della

modifica di qualsiasi dato o

parametro.

Il CIM è considerato qualcosa

di più della fusione di tutti i

modelli BIM, in quanto rappresenta

un livello superiore

di rete infrastrutturale, amministrazione

e attività umana.

Questo modello facilita la

visualizzazione, l’analisi e il

monitoraggio dell’ambiente

urbano, al fine di supportare

il progetto e la pianificazione,

dalla panoramica locale a

quella regionale, essendo caratterizzato

da un’unificazione

multidisciplinare di tutti i modelli

di dati spaziali.

Nel concetto di base del CIM

tutti gli elementi coinvolti

nelle città agiscono in modo

coordinato sulla concezione,

pianificazione, esecuzione,

funzionamento, monitoraggio,

manutenzione e rinnovamento

della città. Questi processi

sono descritti in un unico

database condiviso, il modello

CIM appunto. Le caratteristiche

principali che caratterizzano

il paradigma CIM, in

termini concettuali, sono il

lavoro collaborativo e l’interoperabilità.

Il possibile impatto del CIM

Per valutare come il CIM contribuisce

a migliorare i servizi

pubblici e la qualità della vita

dei cittadini, studi condotti da

alcuni autori hanno analizzato

la norma internazionale ISO

37120-Sustainable cities and

communities — Indicators for

city services and quality of life

(Sviluppo sostenibile delle comunità

– Indicatori per i servizi

cittadini e la qualità della

vita) e hanno valutato come i

dati del Building Information

Modeling (BIM) e del City

Information Modeling (CIM)

possono essere utilizzati per

ottenere dati utili agli indicatori

dell’ISO 37120.

Nell’ambito di una nuova

serie di standard internazionali

in via di sviluppo per un

approccio olistico e integrato

allo sviluppo sostenibile, che

include indicatori per i servizi

cittadini e la qualità della vita,

indicatori per città intelligenti

e indicatori per città resilienti,

sono stati individuati dallo

standard ISO 37122 un insieme

di indicatori standardizzati

che fornisce un approccio a

ciò che viene misurato e come

tale misurazione deve essere

effettuata.

Questi indicatori possono

essere utilizzati per tracciare

e monitorare i progressi sulle

prestazioni della città. Per realizzare

uno sviluppo sostenibile,

è necessario prendere in

considerazione l’intero sistema

urbano. La pianificazione delle

esigenze future dovrebbe

prendere in considerazione

l’uso attuale e l’efficienza delle

risorse al fine di pianificare

meglio il domani.

Gli indicatori e i metodi di

prova della ISO 37122 sono

stati sviluppati per aiutare le

città a:

a) misurare la gestione delle

prestazioni dei servizi cittadini

e la qualità della vita nel tempo;

b) imparare gli uni dagli altri

consentendo il confronto tra

un’ampia gamma di misure di

performance; e,

c) sostenere lo sviluppo delle

politiche e la definizione delle

priorità.

Questi indicatori sono strutturati

intorno a temi, secondo

i settori delle città e le prestazioni

di servizi. Sono organizzati

in Indicatori di base e

Indicatori di supporto.

GEOmedia n°1-2022 7


FOCUS

Indicatori

Indicatori per origine dei dati

Tema Base Supporto BIM CIM Altri

Economia 3 4 0 0 7

Educazione 4 3 0 0 7

Energia 4 3 1 6 0

Ambiente 3 5 0 7 1

Finanza 1 3 0 0 4

Risposta a Emergenze 3 3 0 2 4

Governance 2 4 0 0 6

Salute 4 3 0 0 6

Ricreazione 0 2 0 2 0

Sicurezza 2 3 0 4 1

Ripari 1 2 0 0 3

Rifiuti solidi 3 7 3 7 0

Telecomunicazioni e 2 1 0 2 1

innovazione

Trasporti 4 5 0 4 5

Pianificazione urbana 1 3 0 3 1

Fognature 5 0 0 5 0

Acqua Potabile 4 3 5 2 0

Tabella 1 – Numero Indicatori ISO37120 per tema

Uno studio condotto da alcuni

autori nel 2021 [CIM2021]

conclude che i modelli BIM e

CIM possono fornire dati per

53 dei 100 indicatori esistenti

in modo semplice e accurato.

Questo approccio può aiutare

i gestori della città a prendere

decisioni assertive e contribuire

a migliorare la valutazione

delle prestazioni dei servizi

pubblici.

La tabella 1 evidenzia i temi

dello standard internazionale e

specifica il numero di indicatori

fondamentali e di supporto

in ciascuno dei temi.

BIM georeferenziato

Il paradigma CIM, inteso

come approccio a un modello

globale della città, deve assolutamente

essere formato dall’incorporazione

di modelli BIM

di costruzioni che abbiano un

inserimento geografico nel sistema

di riferimento in uso. In

questo modo tutti i dati relativi

alle città saranno disponibili

e allegati alle rappresentazioni

georeferenziate delle costruzioni

presenti nella banca

dati CIM. In questo modo è

possibile ottenere informazioni

direttamente dal modello

virtuale per monitorare e valutare

le prestazioni dei servizi

pubblici, oltre a rispondere

alla ISO 37120 e raccogliere

informazioni per sovvenzionare

un processo decisionale più

assertivo ed efficiente.

Inoltre, la gestione delle infrastrutture

urbane in dati accurati

e georeferenziati consente

una maggiore accuratezza nel

processo di identificazione

delle cause profonde di molti

problemi, determinando

azioni più assertive per il miglioramento

dei sottosistemi

infrastrutturali. Ciò ridurrà la

necessità di interventi di manutenzione

correttiva, producendo

risparmi di risorse per

le città, nonché un miglioramento

della fornitura di servizi

pubblici alla popolazione.

Considerando i potenziali

contributi del CIM sulla ge-

8 GEOmedia n°1-2022


FOCUS

METODO PRINCIPIO CARATTERISTICHE

SATELLITE

REMOTE

SENSING

Rileva e identifica un oggetto utilizzando onde

elettromagnetiche, luce visibile e raggi infrarossi riflessi o

irradiati dall’oggetto nel campo di osservazione.

Facile ed economico per ottenere dati

grezzi, con un ampio campo di misura.

Bassa precisione.

OBLIQUE

PHOTOGRAPHY

LIDAR

Si ottengono informazioni complete e accurate sugli oggetti

a terra fotografati verticalmente o obliquamente utilizzando

sensori su piattaforma aerea.

Genera modelli 3D trasmettendo il segnale di rilevamento

al bersaglio e confrontando l’eco del bersaglio ricevuto con il

segnale trasmesso.

Modellazione rapida, precisione

moderata e modelli 3D altamente

realistici con texture. Consente

rilevamento dettagliato per elementi

vettoriali atti a costruire 3dCityGML.

Alta precisione e adatto per modelli 3D

dettagliati e complessi. Costi elevati e

carico di lavoro pesante.

stione urbana, ci si augura che

gli studi futuri intensificheranno

le discussioni e cercheranno

di esplorare i dettagli di

questo nuovo paradigma, dalla

fusione della metodologia

BIM con il GIS all’applicazione

energica di protocolli di

condivisione e rappresentazione

esistenti.

Integrazione di BIM e GIS

Attualmente, l’integrazione

di BIM e GIS è un metodo di

modellazione ampiamente utilizzato

per il CIM.

IFC e CityGML sono gli

standard di dati internazionali

utilizzati rispettivamente per il

BIM e il GIS.

I modelli di città

3D per il CIM

Il modello 3D della città è

l’infrastruttura fondamentale

del CIM che fornisce una

raffinata espressione geometrica

dello spazio urbano

tridimensionale. Attualmente,

il telerilevamento satellitare,

la aerofotogrammetria obliqua

e il rilevamento con laser

(LiDAR) sono le principali

tecniche applicate per ottenere

dati grezzi per ricostruire

modelli 3D a livello cittadino.

Questi metodi hanno principi

e caratteristiche di modellazione

diversi, inclusi vantaggi e

svantaggi nell’ottenimento di

dati, scala e precisione di modellazione,

come elencato nella

Tabella seguente.

Piattaforme

La maggior parte delle piattaforme

che possono essere utilizzate

per sviluppare modelli

CIM generano modelli CIM

integrando file di modelli

esistenti (ad es. BIM, edifici

3D e file GIS), mentre Virtual

City Systems può stabilire modelli

CIM utilizzando lo standard

CityGML. Il CityGML

può essere utilizzato per organizzare

i dati semantici del

modello CIM e aiuta a simulare

le città.

Conclusioni

La crescita dell’interesse per

il CIM è documentato nella

analisi svolta in recenti studi

in cui si vede l’andamento crescente

degli ultimi anni.

La figura seguente mostra la

tendenza all’aumento del numero

di documenti relativi al

CIM all’interno del database

principale del Web of Science

PIATTAFORME

SKYLINE SMART

WORLD PRO

WORLDWIND

SUPERMAP

VIRTUAL CITY

SYSTEMS

dal 2000 al 2020. Il tasso di

aumento, in particolare dopo

il 2016, dimostra un’accelerazione

significativa e indica che

la ricerca nel settore del CIM

sta attualmente vivendo una

forte proliferazione.

Il City Information Modeling

(CIM) è essenziale per l’implementazione

dei concetti

di sostenibilità nelle città,

collaborando così al raggiungimento

degli obiettivi

stabiliti in diversi accordi

internazionali riguardanti la

riduzione dell’attività umana

sull’ambiente. Contribuisce

inoltre, all’istituzione di sistemi

economici che garantiscano

un accesso equo alle risorse

e la promozione dello sviluppo

umano da parte di società

eque e coese.

I modelli BIM e CIM consentiranno

di osservare lo

sviluppo delle città in tempo

reale con maggiore accuratezza

e prontezza attraverso l’automatizzazione

di 53 dei 100

indicatori della norma internazionale

ISO 37120.

FUNZIONE

Integrano i modelli BIM o altri modelli 3D di edifici

con l’ambiente GIS per generare un modello CIM 3D.

Realizza modelli CIM utilizzando gli standard

CityGML.

GEOmedia n°1-2022 9


TELERILEVAMENTO

FOCUS

Lo standard internazionale

richiede di eseguire valutazioni

annuali, ma il gestore

urbano sarà in grado di

monitorare i diversi aspetti

dello sviluppo nella propria

città a intervalli più piccoli,

in base alla loro stagionalità.

Ne sono un esempio la

valutazione del consumo

di energia e acqua, la produzione

di rifiuti solidi e

di acque reflue, che sono

influenzate dai cambiamenti

climatici, riflettendo

le stagioni, al di là di altri

fattori. Un’altra influenza

è il tasso di occupazione

urbana in diversi periodi

dell’anno. In altre parole,

una città turistica durante

l’alta stagione presenterà

un maggiore consumo di

acqua ed elettricità e, di

conseguenza, una maggiore

produzione di rifiuti solidi

e fognature. In ultimo l’analisi

delle variazioni dei

consumi a seguito di eventi

come la recente pandemia

del Coronavirus.

REFERENCES

[XU2014] Xun Xu, Lieyun Ding, Hanbin Luo, Ling Ma (2014). From building

information modeling to city information modeling, Journal of Information

Technology in Construction (ITcon), Special Issue BIM Cloud-Based Technology in

the AEC Sector: Present Status and Future Trends, Vol. 19, pg. 292-307, http://www.

itcon.org/2014/17.

[XU2021] Xu, Zhen, Mingzhu Qi, Yingying Wu, Xintian Hao, and Yajun Yang.

2021. City Information Modeling: State of the Art Applied Sciences 11, no. 19:

9333. https://doi.org/10.3390/app11199333.

[DANTAS2019] H S Dantas, J M M S Sousa and H C Melo, The Importance of

City Information Modeling (CIM) for Cities' Sustainability, IOP Conf. Ser.: Earth

Environ. Sci. 225 012074.

KEYWORDS

CIM, BIM, GIS, smart city, ISO37120

ABSTRACT

To evaluate how the CIM contributes to improving public services and the quality

of life of citizens, studies conducted by some authors have analyzed the international

standard ISO 37120 - Sustainable cities and communities - Indicators for

city services and quality of life and City Information Modeling (CIM) data that

can be used to obtain useful data for ISO indicators 37120. The CIM paradigm,

understood as an approach to a global model of the city, must absolutely be formed

by the incorporation of BIM models of buildings that have a geographical insertion

in the reference system in use. In this way all the data relating to the cities will be

available and attached to the georeferenced representations of the buildings present

in the CIM database.

AUTHORS

Renzo Carlucci

r.carlucci@mediageo.it

MONITORAGGIO 3D

GIS E WEBGIS

www.gter.it info@gter.it

10 GEOmedia n°1-2022

GNSS

FORMAZIONE

RICERCA E INNOVAZIONE


FOCUS

GEOmedia n°1-2022 11


REPORT

SLAM-to-BIM con Stonex X120 GO

Stonex presenta il nuovo laser scanner SLAM X120 GO,

un alleato perfetto per l’acquisizione rapida e precisa

di dati per ottenere modelli 3D utilizzabili per il BIM.

di Chiara Ponti

La digitalizzazione del processo edilizio è sempre più presente

nel panorama mondiale. Il metodo che porta ad avere modelli

3D di progetti di costruzione e del costruito è chiamato BIM,

ovvero Building Information Modelling. Questa metodologia

ha il grande vantaggio di associare al modello tridimensionale

informazioni di diverso tipo (spaziali, temporali, strutturali,

etc.), consentendo quindi di creare un sistema informativo che

può essere condiviso tra i vari attori coinvolti nel processo

di progettazione e realizzazione di un edificio. Il modello BIM

diventa la base per lo sviluppo dei cosiddetti Digital Twin,

modelli che integrano informazioni sull’utilizzo nel tempo

dell’edificio e forniscono importanti strumenti di analisi per la

pianificazione di interventi di manutenzione.

Le metodologie di rilievo

finalizzate alla creazione

di BIM più utilizzate al

giorno d’oggi sono sicuramente

la fotogrammetria e il rilievo da

laser scanner. In entrambi i casi

il prodotto del rilievo sono delle

nuvole di punti, ovvero insiemi

di punti misurati che contengono

informazioni circa la posizione

degli elementi rilevati,

ed eventualmente il loro colore.

Le nuvole di punti sono un

prodotto estremamente adatto

al BIM, in quanto già tridimensionali

ed interrogabili.

In presenza di manufatti di

notevoli dimensioni o che

presentano ambienti con caratteristiche

particolari, i rilievi

con i tradizionali laser statici

(da treppiedi) possono però

richiedere lunghi tempi di esecuzione.

Per questo motivo, negli ultimi

anni il mondo del rilievo topografico

ha adottato strumenti

innovativi che consentono di

acquisire dati in movimento,

riducendo quindi i tempi di

scansione e processamento, i

laser scanner SLAM.

Stonex ha sviluppato una soluzione

di ultima generazione

che abbina a sensori precisi

un robusto algoritmo SLAM,

per produrre nuvole di punti

pulite, accurate e facilmente

utilizzabili per la creazione di

BIM: parliamo del nuovo laser

scanner SLAM X120GO.

BIM: un approccio sempre

più diffuso e richiesto

La digitalizzazione del processo

edilizio è sempre più presente

nel panorama mondiale. Il metodo

che porta ad avere modelli

3D di progetti di costruzione e

del costruito è chiamato BIM,

ovvero Building Information

Modelling. Questa metodologia

ha il grande vantaggio di

associare al modello tridimensionale

informazioni di diverso

tipo (spaziali, temporali,

strutturali, etc.), consentendo

quindi di creare un sistema informativo

che può essere condiviso

tra i vari attori coinvolti

nel processo di progettazione e

realizzazione di un edificio. Il

modello BIM diventa la base

per lo sviluppo dei cosiddetti

Digital Twin, modelli che integrano

informazioni sull’utilizzo

nel tempo dell’edificio e forniscono

importanti strumenti di

analisi per la pianificazione di

interventi di manutenzione.

Il BIM è divenuto un requisito

per la partecipazione ad

12 GEOmedia n°4-2022


REPORT

appalti pubblici, ma sempre

più professionisti del settore

dell’edilizia decidono

di integrare questo metodo

nel proprio lavoro per

committenti privati, sia

in fase di progettazione di

un edificio da zero, sia per

quanto riguarda rilievi volti

a determinare lo stato di fatto.

Per quest’ultimo punto,

possiamo sostanzialmente

parlare di modelli As-Is, che

rilevano principalmente le

caratteristiche geometriche

del manufatto, o As-Built (al

modello vengono associate

ulteriori caratteristiche).

Tecniche di acquisizione dei

dati: Scan-to-BIM

Le metodologie di rilievo finalizzate

alla creazione di BIM

più utilizzate al giorno d’oggi

sono sicuramente la fotogrammetria

e il rilievo da laser scanner.

In entrambi i casi il prodotto

del rilievo sono delle nuvole

di punti, ovvero insiemi di

punti misurati che contengono

informazioni circa la posizione

degli elementi rilevati, ed eventualmente

il loro colore. Le nuvole

di punti sono un prodotto

estremamente adatto al BIM, in

quanto già tridimensionali ed

interrogabili.

Il processo che prevede di utilizzare

la tecnologia dei laser

scanner per ottenere dati 3D

da trasformare in un modello

BIM integrato si chiama Scanto-BIM.

Il processo può essere

diviso in tre fasi: il rilievo in situ

dell’edificio con il laser scanner,

l’elaborazione dei dati per ottenere

una nuvola di punti grazie

a software di pulizia e allineamento

delle diverse scansioni;

la modellazione BIM tramite

software di BIM authoring. Il

rilievo con laser scanner consente

di ottenere in maniera rapida

una mappa 3D dell’edificio.

In presenza di manufatti di

Fig. 1 - Nuvola di punti ottenuta con il laser scanner Stonex X120 GO

notevoli dimensioni o che

presentano ambienti con caratteristiche

particolari, i rilievi

con i tradizionali laser statici

(da treppiedi) possono però

richiedere un tempo notevole,

sia per quanto riguarda la fase

di acquisizione delle scansioni,

sia in sede di processamento dei

dati (con la necessità di unire

decine, a volte centinaia di

scansioni).

Per questo motivo, negli ultimi

anni il mondo del rilievo topografico

ha adottato strumenti

innovativi che consentono di

acquisire dati in movimento,

riducendo quindi i tempi di

scansione e processamento, i

laser scanner SLAM.

Fig. 2 - Rappresentazione del problema SLAM.

GEOmedia n°4-2022 13


REPORT

Fig. 3 - X120 GO , preciso e versatile.

Cos’è lo SLAM?

Il termine SLAM, acronimo di

Simultaneous Localization and

Mapping, indica il problema

computazionale di mappare

l’ambiente circostante con sensori

in movimento e al tempo

stesso determinare la posizione

dello strumento. Sebbene tale

problema possa risultare un

Fig. 4 - Design e

caratteristiche di

Stonex X120 GO

“cane che si morde la coda”,

esistono diversi algoritmi per

risolverlo, almeno approssimativamente.

Tra i metodi più noti

citiamo il filtro Kalman esteso,

il GraphSLAM e i cosiddetti

filtri a particelle, conosciuti anche

come metodi Monte Carlo

sequenziali.

Il problema SLAM si è sviluppato

in termini pratici dapprima

nel campo dei veicoli a

guida autonoma, in quanto era

necessario un modo per mappare

gli ostacoli e consentire

quindi la navigazione senza

intervento umano. Tra i primi

esempi di applicazione di algoritmi

SLAM troviamo infatti i

rover planetari.

A causa dei diversi tipi di sensori

e metodi di installazione,

l'implementazione, ovvero lo

SLAM si divide principalmente

in laser SLAM e visual-SLAM

(V-SLAM). Tra questi, il laser

SLAM è nato prima del V-

SLAM, pertanto è più maturo

in termini di teoria, tecnologia

e realizzazione del prodotto.

Grazie alle recenti innovazioni

tecnologiche, che hanno permesso

di sviluppare sensori con

un costo notevolmente ridotto,

lo SLAM è entrato nel quotidiano,

ed è ampiamente utilizzato

nella la robotica, nel trasporto

autonomo nei campi dell’AR

(Augmented Reality) e VR (Virtual

Reality), e infine nel campo

delle misurazioni topografiche

grazie ai laser scanner SLAM.

Per applicare gli algoritmi slam,

uno strumento deve raccogliere

dati da multipli sensori; nel

caso degli scanner SLAM, tipicamente

si tratta di una testa Li-

DAR 3D e di un’unità inerziale

(IMU). La combinazione delle

informazioni di tali sensori consente

di tracciare la posizione

dello scanner, realizzando così

una nuvola di punti 3D accurata

e completa dell'ambiente

circostante.

Stonex X120 GO laser

scanner SLAM

Stonex ha sviluppato una soluzione

di ultima generazione

che abbina a sensori precisi un

robusto algoritmo SLAM, per

produrre nuvole di punti pulite,

accurate e facilmente utilizzabili

per la creazione di BIM: parliamo

del nuovo laser scanner

SLAM X120GO.

Questo sistema è dotato di una

testa LiDAR rotante a 360°, è

in grado di generare una copertura

della nuvola di punti di

360°x270°. In combinazione ai

dati dell'IMU e all’algoritmo

SLAM, permette di ottenere

nuvole di punti tridimensionali

di alta qualità dell'ambiente

14 GEOmedia n°4-2022


REPORT

PAROLE CHIAVE

SLAM; Laser Scanner; Stonex; X120GO; PointCab;

Cube-3d

Fig. 5 - Layout e sezioni di una nuvola di punti ottenuta con X120GO, realizzate con il

software PointCab.

circostante anche in assenza di

luce e di GPS. Dotato di tre fotocamere

da 5MP, può generare

un FOV orizzontale di 200°

e FOV verticale di 100°, così

da ottenere informazioni sulla

texture e allo stesso tempo produrre

nuvole di punti a colori

ed immagini panoramiche parziali.

Entrambe sono caratteristiche

utilissime in fase di BIM

authoring.

Grazie alla portata di 120 m,

X120GO è adatto per lavori sia

all'aperto sia al chiuso, anche in

ambienti difficili, consentendo

quindi di completare il rilievo

dell’intero edificio con un unico

strumento.

X120GO ha una struttura integrata,

che consente di muoversi

agevolmente nell'ambiente di

scansione.

Grazie al sistema di controllo

con l’app Android GOapp, è

possibile osservare in tempo

reale e in movimento la costruzione

della nuvola di punti.

Una volta premuto il pulsante

di avvio, X120GO può iniziare

immediatamente le operazioni,

rendendo l'acquisizione dei dati

efficiente e pratica.

Durante l’acquisizione dei dati,

X120GO è anche in grado di

raccogliere coordinate di punti

di controllo; questi possono

essere poi abbinati a punti noti

per georeferenziare le scansioni.

Grazie allo scarico dati via SD

Card, il processamento dei dati

inizia immediatamente dopo il

rilievo. La collaborazione con il

software PointCab permette di

ottenere in modo facile e intuitivo

informazioni dalla nuvola

di punti tramite piani e sezioni.

Il plug-in 4Revit, inoltre, consente

di integrare e ottimizzare

il workflow Scan-to-BIM, per

realizzare modelli 3D in modo

agile e accurato.

Per ulteriori informazioni su

X120GO potete visitare questa

pagina: https://www.stonex.it/

it/project/x120go-slam-laserscanner/

Stonex quindi è in grado di

offrire soluzioni complete lato

Hardware e Software per vari

tipi di progetti e necessità.

Per richiedere informazioni

riguardo ai prodotti Stonex potete

andare qui:

https://www.stonex.it/it/contatti/

ABSTRACT

The digitalisation of the building process is increasingly

present on the world scene. The methodology that leads

to 3D models of construction projects and buildings

is called BIM (Building Information Modelling). This

methodology has the great advantage of associating different

types of information (spatial, temporal, structural,

etc.) with the three-dimensional model, thus making

it possible to create an information system that can be

shared between the various stakeholders involved in the

design and construction process of a building. The BIM

model also becomes the basis for the development of the

so-called Digital Twins, models that integrate information

on the use of the building over time and provide

important analysis tools for maintenance planning.

The surveying methodologies for the creation of BIM

most widely used today are photogrammetry and laser

scanner surveying. In both cases, the product of the survey

are point clouds, i.e. sets of measured points that

contain information on the position of the surveyed

elements and possibly their colour. Point clouds are an

extremely suitable product for BIM, as they are already

three-dimensional and can be queried.

However, in the case of large buildings or environments

with special features, surveys with traditional static lasers

(on tripods) can require long time.

For this reason, in recent years, the world of topographic

surveying has adopted innovative instruments that allow

data to be acquired in motion, thus reducing scanning

and processing times, the SLAM laser scanners.

Stonex has developed a solution that combines precise

sensors with a robust SLAM algorithm to produce

clean, and accurate point clouds easily usable for BIM

creation: the new SLAM X120GO laser scanner.

This system features a 360° rotating LiDAR head capable

of generating a point cloud coverage of 360° x

270°. In combination with IMU data and the SLAM

algorithm, it is able to obtain high-precision threedimensional

point cloud data of the surrounding environment

without light and GPS. Equipped with three

5MP cameras to generate a horizontal 200°FOV and

vertical 100°FOV, it can synchronously obtain texture

information and produce colour point clouds and partial

panoramic images. Both features are very useful in

the BIM authoring phase.

With a range of 120 m, the X120GO is suitable for

working both indoors and outdoors, even in challenging

environments, allowing the survey of an entire

building to be completed with a single instrument.

The X120GO has an integrated structure that makes it

easy to move around the scanning environment.

Thanks to the GOapp Android application, you

can manage the scanner and observe the creation of

the point cloud in real time. Once the start button is

pressed, the X120GO can begin operations immediately,

making data acquisition efficient and convenient.

During data acquisition, the X120GO is also able to

collect control point coordinates, which can then be

combined with known points to georeference scans.

AUTORE

Ing. Chiara Ponti

Stonex Marketing Team

marketing@stonex.it

GEOmedia n°4-2022 15


REPORT

La cattura della realtà coinvolge

tutti gli operatori nell’edilizia

A cura di Teorema

Teorema è distributore ufficiale

Leica Geosystems da oltre

30 anni, leader produttore

dei migliori strumenti per la

digitalizzazione in 3D di edifici

ed ambienti ad alta efficienza e

tecnologia.

In questo articolo, Teorema srl

mette in rilievo l’importanza

della Reality Capture nel

mondo edile e come le diverse

figure professionali sono

coinvolte nel processo delle

costruzioni, presentando le

soluzioni innovative che Leica

Geosystems ha sviluppato in

ambito edile.

La tecnologia impiegata

nell’acquisizione

della realtà permette

la replica del mondo fisico e

la sua trasformazione in ambiente

virtuale, utilizzando

programmi informatici per

ricavare informazioni precise

e utili.

Nel settore dell’edilizia, può

essere utilizzato per monitorare

lo stato di avanzamento

di un progetto e confrontare

rapidamente l’avanzamento

dei lavori con il piano di

progettazione, garantendo

il controllo della qualità ed

evidenziando eventuali problemi.

Questo processo permette

di produrre un’ampia e dettagliata

documentazione in

modo che i diversi soggetti

coinvolti nella costruzione

possano sempre riferirsi al

modello digitale controllando

i dati e seguire l’avanzamento

dei lavori.

Inoltre, con l'adozione

sempre più frequente dei

processi BIM (Building Information

Modeling), ci sarà

una crescente domanda di

modelli 3D aggiornati provenienti

dall'acquisizione

della realtà, dove tutti gli

addetti ai lavori potranno

accedere alle informazioni

condivise per una maggiore

collaborazione ed efficienza

del progetto.

Ad oggi, le grandi imprese

operanti nel campo dell’edilizia

hanno sperimentato con

successo i vantaggi della tecnologia

di acquisizione della

realtà. Tuttavia, questo accade

meno di frequente nelle

piccole imprese, come studi

di architettura e di ingegneria,

falegnamerie, aziende

meccaniche, di impiantistica

elettrica ed idraulica.

A cosa è dovuto? Vediamo i

modi in cui gli utenti meno

esperti o estranei a questa

modalità, possono essere incoraggiati

ad implementare

la tecnologia di acquisizione

della realtà e quale aiuto e

formazione sono disponibili

per coloro che vorrebbero

beneficiarne nell’immediato.

16 GEOmedia n°4-2022


REPORT

Una tecnologia sempre più

accessibile

Man mano che i dispositivi

di acquisizione della realtà

si riducono di dimensione,

con costi più convenienti e

procedure più automatizzate,

il processo di digitalizzazione

della realtà sta diventando

più accessibile ad un pubblico

di professionisti sempre più

ampio per utilizzi quotidiani

sempre più diversificati.

Fino a non molto tempo fa,

l’utilizzo di laser scanner 3D

era riservato esclusivamente

ad esperti con una formazione

specifica che sapevano come

utilizzare le apparecchiature

sul campo ed elaborare i dati

in ufficio. Ma con l'introduzione

di strumenti più semplici

da usare, come il laser

scanner 3D per immagini

Leica BLK360, molte delle

barriere all'utilizzo sono state

rimosse, portando gli utenti

meno esperti ad adottare l'acquisizione

digitale della realtà,

sfruttandone i vantaggi.

Diffusione degli strumenti per

la scansione digitale

Stiamo anche assistendo a

quella che è stata definita "la

democratizzazione della nuvola

di punti". Prendendo una

tecnologia complessa e avanzata,

ma “nascondendo” la

complessità all'utente, si hanno

strumenti per la scansione

laser come Leica BLK360 e

BLK2GO, altamente automatizzati

e molto più facili

da usare, diventando così una

soluzione rapida e semplice

per una ampia gamma di impieghi.

Oggi, la scansione laser 3D

ultra precisa, combinata con

immagini ad alta definizione,

consente di acquisire e

misurare rapidamente interi

ambienti, che si tratti di spazi

piccoli e complessi o di siti

molto grandi e dinamici.

Questo viene reso più facile

anche grazie ai software

Leica Cyclone 3DR e Leica

CloudWorx, che permettono

la trasformazione dei dati

acquisiti in modelli BIM

2D/3D.

In progetti in rapido divenire

con più figure professionali

coinvolte contemporaneamente,

l’impiego di strumenti di

questo tipo diventa davvero

fondamentale.

Apprendimento dell’utilizzo

più rapido

Contrariamente a quanto si

crede generalmente, mettersi

al passo con le tecnologie per

l’acquisizione della realtà, non

richiede grandi sforzi di apprendimento,

può essere fatto

con una formazione minima e

con risorse esistenti.

I nuovi utenti possono accedere

ad una rete di supporto

e assistenza oltre ad un’ampia

GEOmedia n°4-2022 17


REPORT

libreria di risorse per aiutare a

sviluppare le proprie competenze,

consentendo di ottenere

il meglio dalle proprie apparecchiature

e un più rapido

ritorno sull'investimento.

L'offerta di servizi e di supporto

è gestita da Leica Geosystems

e offerta al pubblico

dal distributore certificato

Teorema srl.

I servizi sono una parte essenziale

degli strumenti proposti

e offrono ai clienti la possibilità

di scegliere soluzioni personalizzate

per soddisfare le

loro applicazioni e le esigenze

del flusso di lavoro.

Inoltre è possibile approfondire

sempre di più le proprie

conoscenze sull’utilizzo, grazie

ad un’ampia scelta di risorse

online, ricche di contenuti:

tutorial di avvio rapido e set

di dati di esempio gratuiti;

consigli su come scattare foto

per la fotogrammetria; le basi

delle interfacce utente; come

creare il primo modello 3D

e come combinare immagini

UAV e scansioni laser quando

vengono utilizzati più dispositivi

per catturare un'intera

struttura dentro e fuori.

Più velocità, maggior

efficienza portano ad un

aumento della produttività

Il software da campo Leica

Cyclone FIELD 360 lavora in

coppia con i laser scanner 3D

Leica RTC360 e BLK360 per

una raccolta e una visualizzazione

dei dati senza interruzioni

in qualsiasi ambiente o

sito di lavoro. Il collegamento

dei dati acquisiti sul campo

semplifica la post-elaborazione

in ufficio, così la documentazione

dell'ambiente viene

redatta in modo più efficiente,

accurata e flessibile.

Con un'applicazione mobile

per tablet e smartphone, l'acquisizione

della realtà diventa

più immediata e la capacità di

controllo da remoto migliora

la produttività, riduce al minimo

il lavoro manuale e consente

ai team di concentrarsi

su più attività.

L'utilizzo di piattaforme di

collaborazione, come Leica

TruView, permette la condivisione

dei dati acquisiti

con team esterni, proprietari,

architetti, falegnami o qualsiasi

altra parte interessata. La

collaborazione e l'interazione

sono facilitate e il vero valore

è dato dal fatto che il cantiere

può essere visitato virtualmente

in qualsiasi momento e da

qualsiasi luogo.

I servizi Scan-to-Plan e

Scan-to-BIM aprono le porte

all'acquisizione della realtà

Poiché le nuvole di punti

sono ancora poco conosciute

in settori come ad esempio

nell'architettura, i servizi

Scan-to-Plan e Scan-to-BIM

forniscono disegni BIM o

CAD già pronti per avviare

progetti utilizzando la geometria

corretta per il design.

Questo potrebbe essere un

apri-pista per le aziende che

non sono ancora pronte a investire

completamente nella

tecnologia di acquisizione

della realtà e un trampolino di

lancio verso la piena adozione

in futuro.

Quali sono i risultati finali?

Lo scopo principale della

scansione laser 3D è avere una

rappresentazione digitale come

base per i lavori di progettazione,

costruzione e prefabbricazione.

I dati prodotti dalla

scansione 3D possono essere

trasformati in disegni CAD,

modelli 3D o modelli BIM

utilizzando software come Leica

CloudWorx per Revit.

Avere una rappresentazione

digitale di un progetto comune

tra le parti interessate

significa che tutte le parti

coinvolte hanno accesso alle

informazioni più aggiornate e

accurate per prendere decisioni

informate sulle strutture e

sulla loro progettazione man

mano che il progetto avanza.

Il risultato finale prodotto da

una nuvola di punti varierà

in base all'applicazione e al

modo con cui potrà essere utilizzato

in futuro.

Ad esempio, in alcuni casi, un

modello 2D è sufficiente per

il cliente finale se ha solo bisogno

di filmati o di una planimetria,

mentre in altri casi,

come per la prefabbricazione

di parti come il cartongesso,

il 3D è essenziale. Inoltre, a

volte una nuvola di punti elaborata

è sufficiente per rilevare

un'interferenza e mostrare i

progressi rispetto al modello.

Il valore della cattura della

realtà per tutti

La creazione di piani in modelli

2D, 3D e BIM con la

tecnologia di acquisizione

della realtà crea una base per

18 GEOmedia n°4-2022


REPORT

i progetti di costruzione in

modo rapido e semplice. Poiché

le decisioni vengono prese

sulla base di dati aggiornati e

altamente accurati, le rilavorazioni

vengono eliminate insieme

alle visite ricorrenti in loco

e il tempo viene risparmiato

sulla misurazione manuale.

Ciò significa che c'è più tempo

per i lavori di progettazione,

costruzione e installazione.

In effetti, come costruito con

la tecnologia di acquisizione

della realtà può ridurre il tempo

di un progetto del 70%.

Viene inoltre assicurata la

massima qualità del progetto,

che crea reputazione e può aumentare

il business.

È un momento entusiasmante

per il settore edile, con più innovazioni

previste per i prossimi

anni. L'allontanamento da

terabyte di dati grezzi e la fornitura

di informazioni fruibili

che possono essere facilmente

utilizzate, sta semplificando

i progetti di costruzione a

livello globale e aprendo la

strada a una realtà digitale più

brillante.

Teorema di Milano è un

rivenditore ufficiale Leica

Geosystems e Leica BLK

Premium Partner in quanto

specializzato da diversi anni

nella commercializzazione di

strumenti, software e accessori

per la scansione digitale. Oltre

alla vendita, Teorema srl offre

consulenza, assistenza pre e

post-vendita, noleggio e diversi

servizi di supporto ai clienti.

Sul sito geomatica.it è possibile

visionare l’ampia gamma

di strumenti Leica per la scansione

digitale, i software, gli

accessori e molto altro.

Per chi desiderasse saperne di

più, può rivolgersi a Teorema

srl, scrivendo a info@geomatica.it

oppure telefonando allo

025398739.

Leica BLK2GO - Cattura la

realtà in movimento

BLK2GO è uno scanner laser

per immagini avanzato ma

facile da usare, progettato per

la cattura della realtà "on the

go".

È il modo più veloce, semplice

e meno invadente per eseguire

scansioni di grandi edifici,

spazi o ambienti. Grazie alla

sua potente tecnologia e alla

semplicità di utilizzo, gli utenti

con qualunque livello di

esperienza possono facilmente

prendere il BLK2GO, accenderlo

e catturare rapidamente

e con precisione un doppione

digitale di uno spazio o di una

struttura mentre ci camminano.

Leica BLK360 - Semplice,

veloce, preciso

BLK360 è un avanzato imaging

scanner laser di precisione.

Premendo un pulsante,

gli utenti possono acquisire

una scansione completa con

immagini sferiche in soli venti

secondi. Scansioni ancora più

rapide senza compromettere la

qualità e grazie alla tecnologia

VIS, le scansioni sul campo

vengono combinate automaticamente

per accelerare il

flusso di lavoro e garantendo

la completezza dei set di dati

raccolti.

PAROLE CHIAVE

Edilizia; BIM; Leica; Laser scanner

3D

ABSTRACT

Teorema ​has been dealing for years with

the offer of instruments for 3D digitization

of buildings and environments,

which are increasingly in demand as

technological evolution advances. In this

article, it is highlighted the importance

of Reality Capture in the construction

world, connecting several professionals

involved in the construction process.

This technology allows the replication

of the physical world and its transformation

into a virtual environment and

can be used to monitor the progress of

a project and quickly compare whether

the construction follows the design

plan, ensuring quality control and highlighting

any problems.

AUTORE

Teorema

info@geomatica.it

Tratto da Why Reality Capture is

For Everyone in Construction

di Agata Fisher di Hexagon Geosystems

Building Solutions

https://blog.hexagongeosystems.

com/why-reality-capture-is-foreveryone-in-construction/

GEOmedia n°4-2022 19


INTERVISTA

INTERVISTA A MARCO NISI

RESPONSABILE PROGETTO AMPERE

Abbiamo intervistato

Marco Nisi, Ingegnere

Aerospaziale attualmente

impiegato come

consulente per attività

di project management

coordinando consorzi

europei con focus principale

su comunicazione

(SATCOM) e navigazione

(NAVCOM) satellitare

applicati ai settori

dell'energia, della sicurezza,

dell'aeronautica ed in

ambito marittimo.

GEOmedia: In breve…Perché

AMPERE? Come nasce

l’esigenza di un progetto di

tale portata?

M.Nisi: L'accesso all'elettricità

è una grande sfida in tutto

il mondo che colpisce più di

un miliardo di persone. Al

giorno d'oggi, i paesi emergenti

si trovano di fronte a

un'infrastruttura preesistente

la cui topologia non è nota e

richiedono nuove tecnologie a

supporto per la manutenzione

e la pianificazione di nuovi

dispiegamenti. Come orizzonte

di medio termine, si prevede di

ridurre questa fascia a meno di

1,0 miliardi di persone entro

il 2030. In questo contesto il

consorzio AMPERE mira a

fornire un contributo importante

agli stakeholder decisionali,

proponendo la pianificazione

di una manutenzione

efficiente in termini di costi e

nuove strategie.

Lo scopo del progetto AMPE-

RE (Asset Mapping Platform

for Emerging countRies Electrification)

è stato quello di

fornire una soluzione dedicata

per la raccolta di informazioni

sulla rete elettrica. AMPERE

supporta gli stakeholders decisionali

(es. istituzioni e aziende

pubbliche/private preposte alla

gestione della rete elettrica) per

raccogliere tutte le informazioni

necessarie per pianificare

la manutenzione e l'aggiornamento

della rete elettrica.

In particolare, la necessità di

una tale soluzione si presenta

nei paesi emergenti dove,

nonostante i tassi di elettrificazione

globali stiano migliorando

notevolmente, l'accesso

all'energia elettrica è ancora

lontano dall'essere raggiunto in

modo affidabile. In effetti, la

sfida che devono affrontare tali

comunità va oltre la mancanza

di asset infrastrutturali: ciò che

serve è una mappatura delle

infrastrutture già implementate

(non note!) al fine di effettuare

una valutazione olistica della

domanda di energia e della sua

crescita prevista nel tempo.

In tale contesto, l’uso del posizionamento,

con il contributo

della costellazione di satelliti

Galileo, è un fattore chiave, in

particolare considerando il suo

servizio gratuito High Accuracy

Service (HAS) e le sue

misurazioni del codice AltBOC

E5 ad alta precisione come

componente fondamentale per

mappare le utenze elettriche,

ottimizzare il processo decisionale

in merito al sviluppo

della rete e quindi aumentare

l'efficienza in termini di tempi

e costi, offrendo un modo più

conveniente per gestire la distribuzione

dell'energia. Questi

aspetti conferiscono al progetto

AMPERE una dimensione

mondiale, avendo l'industria

europea il ruolo chiaro di portare

innovazione e know-how

per consentire la pianificazione

20 GEOmedia n°4-2022


INTERVISTA

degli interventi di rete con un

rischio finanziario limitato soprattutto

per i paesi emergenti

extra europei.

GEOmedia: Per mappare

la rete elettrica di un'intera

nazione potrebbero volerci

anni. Come viene considerato

questo in AMPERE?

M. Nisi: L’utilizzo di droni

in combinazione con sensori

standard (camere termiche

portatili), la realizzazione di

mapping con sensibile riduzione

dei Ground Control

Point, l’uso di una app mobile

per permettere a cittadini di

contribuire con normali foto,

tutto questo contribuisce ad

una notevole diminuzione dei

tempi di acquisizione dello

stato di fatto. Nel caso dell’uso

dell’app i principi base della

VGI (Voluntary Geographic

Information) possono essere

riproposti anche a seguito del

successo ottenuto in situazioni

similari o di completa mancanza

di mappatura come spesso è

stato dimostrato anche recentemente.

Inoltre sono importanti le

considerazioni che ci hanno

portato a realizzare una piattaforma

che ha alcune funzionalità

di processamento termico

automatico, il che consente di

automatizzare molte parti decisionali

e ridurre gli interventi

finalizzati alla conoscenza.

GEOmedia: Quali sono le tecnologie

impiegate per questo

progetto?

M. Nisi: AMPERE propone

una soluzione basata su una

tecnologia di mappatura GIS

Cloud, raccogliendo sul campo

i dati acquisiti con telecamere

ottiche/termiche e LiDAR a

terra ed installati a bordo di un

velivolo a Pilotaggio Remoto

(RPA Remote Piloted Aircraft).

In particolare, un RPA è in

grado di sorvolare aree selezionate

eseguendo operazioni

semi-automatizzate per raccogliere

immagini ottiche e

termiche, nonché prodotti di

ricostruzione 3D della realtà

attraverso sensori LiDAR. Tali

prodotti sono post-elaborati

sulla piattaforma GIS cloud

centrale, consentendo agli

operatori nelle attività di

pianificazione e monitoraggio

tramite strumenti di visualizzazione

e analisi, di risolvere

i problemi di accessibilità dei

dati e migliorare il processo

decisionale. In questo contesto,

il sistema di posizionamento

satellitare GNSS (Global Navigation

Satellite System) ed

in particolare i servizi ad altta

ccuratezza offerti dal sistema

europeo Galileo rappresenta

una tecnologia essenziale per

garantire operazioni automatizzate

in modo affidabile e

garantire prestazioni elevate per

entrambi.

Un processo sperimentato ha

consentito di utilizzare un insieme

di immagini georeferenziate

e orientate che utilizzano

una soluzione che permette di

ridurre drasticamente l'infrastruttura

di supporto necessaria

(ad es. punti di controllo

a terra GCP o altre stazioni

GNSS base per fornire le correzioni

per PVT) con importante

beneficio per le operazioni di

racoclta dati su campo. È interessante

notare che l'approccio

AMPERE ha anche altri casi

d'uso interessanti legati principlamente

a mappatura di asset

strategici, oltre a mappatura

degli asset della rete elettrica,

come ad esempio sistemi di

illuminazione, idrici ed in zone

dove esistano infrastrutture

critiche.

GEOmedia: Qual'è il ruolo

del servizio Galileo HAS in

Ampere?

M.Nisi: AMPERE mira a

esplorare e sfruttare le funzionalità

avanzate di Galileo,

come ad esempio il servizio

High Accuracy Service (HAS)

e E5 AltBOC, come elemento

cardine nella mappatura degli

asset a valore aggiunto. La

natura del HAS si adatta molto

bene ai requisiti della nostra

applicazione, soprattutto

grazie al rimodellamento della

capacità di accuratezza, basata

su un servizio aperto e gratuito

(Open Service), che fornisce

una precisione di circa 20 centimetri,

in linea con gli attuali

servizi PPP includendo l’informazione

necessaria nel Signal

In Space (SiS) inviato dal

satellite senza bisogno appunto

di altri sistemi di augmentation

locali. La chiave di Galileo

HAS risiede nell'elevata larghezza

di banda del suo canale

E6-B, adatto a trasmettere

informazioni PPP, particolarmente

rilevanti per le correzioni

dell'orologio satellitare, che

non sono così stabili nel mezzo

e a lungo termine delle orbite.

Inoltre, l'uso di pseudo-gamme

E5 AltBOC (che sono precise

a livello di cm con importanti

effetti di riduzione sulla

componente di errore legata al

multipath massimi) supporta

una rapida risoluzione dell'ambiguità

per le osservazioni della

fase portante.

Il mercato sta rispondendo

attivamente e positivamente

alle potenziate capacità multifrequenza

fornite da Galileo. Il

servizio Galileo HAS ricoprirà

un ruolo importante all'interno

di questo panorama fornendo

accuratezze di livello PPP e

utilizzando frequenze diverse

per la misurazione della portata

GEOmedia n°4-2022 21


INTERVISTA

MERCATO

e la trasmissione di informazioni

ad alta precisione. Si stanno

infatti effettuando i primi sviluppi

e test sui ricevitori GNSS

con capacità di gestione delle

frequenza E6, il che indica

una buona predisposizione del

mercato ad adottare Galileo

HAS quando disponibile, già

presumibilmente dal 2023

GEOmedia: Il progetto

prevede anche la collaborazione

di professionisti locali

e il cosiddetto Transfer-of-

Knowledge?

M.Nisi: Sì. Esiste il progetto

pilota con la Repubblica Dominicana

e il supporto dell’Università

UNPHU e i locali

operatori di droni. Durante

il progetto c'è stato il continuo

supporto di stakeholder

ai partner del consorzio (Free

Soft and Tech s.r.l.; Gruppo

Sistematica; GeoNumerics;

University of Naples "Federico

II"; Bip; TopView SRL;

UNPHU). In particolare, un

ruolo importante è stato svolto

dalla società nazionale per la

gestione dell’energia (CDEEE)

e della Civil Aviation Authority

National (IDAC) per quanto

riguarda l’impiego dei droni.

Questa organizzazione ha

consentito durante il progetto

di testare anche elementi

logisitici per poter fornire un

servizio sviluppato in Italia a

paesi emergenti anche distanti

dall’Europa.

GEOmedia: Sono già stati

effettuati alcuni test di

validazione? Quali sono stati

i principali problemi riscontrati?

Dove saranno svolti i

prossimi test?

M.Nisi: La campagna di validazione

è già stata effettuata a

Santo Domingo. L’area selezionata

ha visto la mappatura del

settore “Los Tres Brazos”, circuito

lato est (ML69-02 EDE-

STE). Dopo la campagna sul

campo di acquisizione delle informazioni

(immagini ottiche/

termiche e LIDAR) sulla rete

elettrica aerea e l’elaborazione

di queste informazioni per

ottenere una mappa della rete

stessa, è stata necessaria una verifica

dei risultati effettuata da

AMPERE fornendo confronti

con gli attuali approcci allo

stato dell’arte. In particolare,

l’UNPHU (università di Santo

Domingo con vasta esperienza

nell'uso di ricevitori GNSS in

applicazioni geomatiche, come

catasto elettronico, cartografia,

georeferenziazione di immagini

da satelliti e RPA) ha guidato

l'attività di validazione eseguendo

una campagna più

convenzionale, basata su ricevitori

GNSS per applicazioni

geomatiche e ispezione visiva

dell'infrastruttura elettrica.

I dati acquisiti “manualmente”

sono stati elaborati con

un software GIS per ottenere

una mappa dell'area rilevata. Il

confronto ha dato una buona

misura dell'efficacia del nuovo

approccio riportando risultati

performance di mapping

confrontabili in un tempo di

raccolta dati molto minore (più

che dimezzato)

La bontà di questa campagna

ha quindi permesso di

dimostrare la maturità della

soluzione AMPERE, per la

quale si prevede un’attività di

lancio già nel 2023 attraverso

una composizione industriale e

struttura commerciale dedicata

affidata alla società THE SARA

Project s.r.l.

PAROLE CHIAVE

Mapping; LiDAR; RPA; GIS;

AMPERE; Galileo Services;

HAS; GNSS

ABSTRACT

We interviewed Marco Nisi,

Aerospace Engineer currently

employed as a consultant for

project management activities

coordinating European consortia

with a main focus on

satellite communication (SAT-

COM) and navigation (NAV-

COM) applied to the energy,

security, aeronautics and maritime

sectors.

AUTORE

A cura della Redazione

redazione@rivistageomedia.it

linkedin.com/in/marco-nisib9892310

Marco Nisi è un ingegnere aerospaziale

con 20 anni di esperienza.

Svolge attività di consulenza

per l‘Agenzia Spaziale Europea

(ESA) relative all’upstream del

sistema di navigazione satellitare

Galileo ed occupandosi di

progetti Europei e nazionali che

ne sfruttino i servizi abilitanti

(downstream) per il mercato

di massa, domini professionali

e istituzionali. Svolge attività

di project management coordinando

consorzi europei con

focus principale su comunicazione

(SATCOM) e navigazione

(NAVCOM) satellitare applicati

ai settori dell'energia, della

sicurezza, dell'aeronautica ed in

ambito marittimo.

22 GEOmedia n°4-2022


MERCATO

ROMA 21-23 NOVEMBRE 2022

21

PRIMA GIORNATA

lunedì 21 Novembre 2022

WORKSHOP SUL CAMPO

9:00 - 18:00

SCALO DE PINEDO

FIUME TEVERE

Attività pratiche dimostrative

Droni aerei e acquatici

Laser Scanner

Mobile Mapping

22

SECONDA GIORNATA

martedì 22 Novembre 2022

CONVEGNO

9:00 - 18:00

BIBLIOTECA NAZIONALE

CENTRALE ROMA

Tecnologie per Ambiente e Territorio

Satelliti, droni e aerei

Laser Scanner e Mobile Mapping

Agricoltura di precisione

23

TERZA GIORNATA

mercoledì 23 Novembre 2022

CONVEGNO

9:00 - 18:00

BIBLIOTECA NAZIONALE

CENTRALE ROMA

Tecnologie per i Beni Culturali

Informazione Geografica

Indagini conoscitive avanzate

Sostenibilità energetica

ISCRIZIONI APERTE SUL SITO WWW.TECHNOLOGYFORALL.IT

L’iscrizione è gratuita. CFU riconosciuti CdL (Ing Edilz, Ing. e Tecn. del Costr., Ing Edile Archit)

Macroarea Ingegneria Univ. Roma Tor Vergata e in via di riconoscimento CFU CdL altre Università

di Roma e CFP Ordine degli Architetti di Roma e Provincia, Ordine degli Ingegneri della

Provincia di Roma e dal Collegio Provinciale dei Geometri di Roma.

Science & Technology Communication

info@mediageo.it - tel: 3391498366

GEOmedia Via Palestro 95, n°4-2022 00185 Roma 23

Science & Technology Communication


INTERVISTA

Il futuro del BIM

nella visione

di ACCA software

Intervista all’ing.

Nicola Furcolo,

responsabile

comunicazione

ACCA software,

caporedattore

BibLus-net,

BibLus-BIM

Qual è il futuro del BIM?

Il futuro del BIM è sicuramente

l’Open BIM. Un BIM aperto

e accessibile a tutti, in grado di

consentire uno scambio informativo

facile e intuitivo tra tutti

gli attori del processo. L’Open

BIM, grazie ai servizi in Cloud,

permette di ricevere ed inserire

informazioni in tempo reale sul

modello centrale, portando al

vero lavoro collaborativo, senza

limitazioni legate a formati proprietari

o tecnologie varie.

Gli sforzi dell’azienda ACCA

software si stanno concentrando

proprio in questa direzione e la

mission è quella di trasformare il

BIM in Open BIM, rendendolo

accessibile a tutti.

Che cosa si intende per Digital

Twin?

Il Digital Twin è un Modello

Informativo Digitale che riproduce

virtualmente l’edificio reale

cui è intimamente connesso.

Il Digital Twin è aggiornato in

tempo reale grazie alla raccolta

di dati da parte dei sensori presenti

nell’edificio, che dialogano

con il modello virtuale mediante

IoT (Internet of Things). Grazie

ad algoritmi di AI (intelligenza

artificiale) è possibile elaborare

modelli predittivi delle prestazioni

future e delle reazioni della

costruzione a determinate azioni

o sollecitazioni.

Certamente una delle sfide

dell’imminente futuro è rendere

più efficienti dal punto di vista

energetico le nostre costruzioni.

Avere stili di vita più sostenibili.

Per il futuro dei nostri figli e del

nostro pianeta.

Il supporto del BIM e più in

generale della digitalizzazione

è fondamentale per riuscire in

questa grande impresa.

Insomma, il tema energetico al

centro di tutti gli sforzi: ACCA

si sta muovendo in questa direzione

già da anni.

La domanda che in molti si

pongono: è realmente sostenibile?

Ogni evoluzione tecnologica

può portare con sé effetti collaterali.

Occorre cercare di prevederli

e definire misure compensative.

E anche qui il BIM la fa da

padrone, entra in tutto il ciclo di

vita della costruzione: mette al

centro il modello e ne analizza

il progetto, la realizzazione, la

gestione/manutenzione (Facility

Management), ma soprattutto

tiene conto sin dall’inizio della

sua fase di smaltimento di tutti

i componenti, con strategie assolutamente

sostenibili.

Riusciamo a gestire tali strategie

a priori - e non a posteriori - in

un’ottica di economia circolare,

dove al centro si trova il modello.

Grazie ai CAM (Criteri

Ambiente Minimi) siamo in

grado di rendere più sostenibili

le costruzioni in generale.

Il BIM è un modello informativo

che consente tutto questo.

Hai delle testimonianze?

Abbiamo una serie di organizzazioni

in ambito nazionale e

internazionale che utilizzano le

piattaforme BIM di ACCA con

grande soddisfazione. Tra queste

posso nominare: Banca d’Italia,

Poste Italiane, Terna, Agenzia

del Demanio, INECO (Spagna),

KROQI (Francia), Atra

(Svizzera), ecc.

Mi potresti enunciare quali

sono le differenze tra il CAD e

il BIM?

Il CAD è una rappresentazione

digitale di un edificio o di una

particolare vista, basato su linee

e polilinee. In pratica, in luogo

delle linee tracciate con matita

e squadretta, posso utilizzare le

entità geometriche messe a disposizione

dal CAD. Ma tutto

si basa su linee, rette, curve che

vanno a rappresentare la realtà.

Il BIM si fonda su un modello

3D di base, costituito da oggetti

parametrici, dotati di specifiche

proprietà (esempio energetiche,

meccaniche, strutturali, impiantistiche,

ecc.).

Una sorta di oggetti 3D intelligenti,

in grado di portare con sé

24 GEOmedia n°4-2022


INTERVISTA

contenuto informativo relativo a

diverse discipline.

I vantaggi sono enormi: ottenimento

in automatico di tavole

ed grafici esecuti (posso ottenere

qualsiasi tipo di “vista” del modello,

che si aggiorna dinamicamente

al variare del modello).

Posso effettuare tutta una serie

di simulazioni. Posso scambiare

informazioni con i diversi

stakeholders. Ci sarebbe tanto

da dire, ma magari lo faremo

nei prossimi approfondimenti

specifici.

Acca Software è ancora

l’azienda leader in Italia del

BIM?

Siamo fortemente convinti, e

ne abbiamo la testimonianza

(https://www.acca.it/edificiusopinioni),

che le nostre soluzioni

sono molto apprezzate in

Italia e in tutto il mondo. I principali

Paesi in cui sono già utilizzarte

le soluzioni BIM di ACCA

sono Spagna, Francia Svizzera e

Austria, Brasile, Latino America

(in generale) e India. Banca

d’Italia, Poste Italiane, Terna,

Agenzia del Demanio, INECO

(Spagna), KROQI (Francia),

Atra (Svizzera), ecc.

ACCA risponde del maggior

numero di software al mondo

certificati da BuildingSmart International.

Inoltre ACCA ha vinto più volte

il premio BuildingSmart Awards

come progetto più innovativo

al mondo. Anche quest’anno è

in finale dello BuildingSmart

Awards tenutosi a Montreal il

20 ottobre 2022 (https://bim.

acca.it/buildingsmart-openbimawards-2022/)

6) Posso chiederti di raccontarci

uno dei vostri progetti

più interessanti sul quale state

lavorando adesso?

Stiamo lavorando su un IFC

server In Cloud che è in grado

di ricevere informazioni da qualsiasi

programma e da qualsiasi

utente che inserisce informazioni

su un modello centrale completamente

Open.

Stiamo sviluppando ulteriori

tool e funzionalità a supporto

del CDE (Common Data Environment)

e dell’ecosistema us-

BIM, con particolare riguardo a

intelligenza artificiale, realtà aumentata

e tanto altro. Presto ne

vedremo delle belle.

Perché un professionista

dovrebbe usare i vostri software

rispetto ad altri?

Come testimoniano gli utenti, i

nostri software sono molto semplici

a livello di interfaccia e di

utilizzo. In breve tempo è possibile

apprendere il funzionamento

del software e riuscire ad ottenere

dei risultati inaspettati. Anche

qui ne abbiamo testimonianza

dai numerosi feedback che riceviamo.

Oltretutto abbiamo un

servizio di assistenza di alto livello

certificato. Che fornisce supporto

anche a chi scarica le versioni

di prova (Trial).

Come vedi il passaggio dalla

nuvola di punti al BIM con il

vostro software?

Una delle principali sfide (non

solo di ACCA) è quella di ottenere

un modello BIM a partire

da rilievi digitali effettuati con

le più innovative tecnologie (si

parla di ScanToBIM). In tante

aziende ci stanno provando; io

ho la forte convinzione che i

nostri sforzi stiano andando nella

giusta direzione in quanto con

l’attuale tecnologia riusciamo a

generare un modello BIM a partire

dalla nuvola ottenuta dalle

varie tecnologie grazie alle funzionalità

di tecnologia avanzata

che consentono di ricostruire gli

oggetti esistenti in maniera rapida

e veloce. Ci sono dei tool che

consentono, direttamente dalla

nuvola, di selezionarla e di ottenere

i diversi elementi strutturali

e architettonici.

I modelli sono precisi?

Posso affermare con assoluta

certezza che si riesce a raggiungere

livelli di accuratezza e dettaglio

neanche lontanamente immaginati

sino a qualche anno fa.

PAROLE CHIAVE

BIM; IoT; ACCA Software

ABSTRACT

Interview with Eng. Nicola Furcolo,

responsible of the ACCA software communication,

Chief Editor of

BibLus-net, BibLus-BIM..

AUTORE

A cura della Redazione

redazione@rivistageomedia.it

GEOmedia n°4-2022 25


MERCATO

Fiume Mississippi

(16 ottobre 2022)

Il fiume Mississippi, uno dei fiumi più lunghi del Nord

America, è mostrato in questa immagine radar multi-temporale acquisita

dalla missione Copernicus Sentinel-1. Il fiume Mississippi è uno dei sistemi

fluviali maggiori al mondo in termini di estensione, diversità di habitat e ricchezza biologica.

Il fiume scorre per 3766 km dalla sua sorgente presso il lago Itasca , attraversa il centro

degli Stati Uniti continentali, fino a raggiungere il Golfo del Messico. L’area ripresa nell'immagine

mostra la regione in cui il Mississippi viene a trovarsi a cavallo tra gli stati della Louisiana e del Mississippi.

L’immagine combina tre acquisizioni radar della missione Sentinel-1 effettuate a distanza di 12 giorni

allo scopo di evidenziare i cambiamenti nel tempo delle coltivazioni e delle condizioni del terreno. I colori

chiari nell’immagine indicano cambiamenti sul terreno occorsi tra una acquisizione e l’altra.I bacini idrici, tra cui

il fiume Mississippi (visibile all’estrema destra) ed il lago Catahoula (visibile all’estrema sinistra), appaiono di colore

nero in quanto le superfici d’acqua riflettono il segnale radar lontano dal satellite. Se diamo un’occhiata più da vicino,

possiamo riconoscere imbarcazioni da carico che navigano lungo il Mississippi. Le navi risalenti al 7 aprile appaiono di

colore rosso, quelle risalenti al 19 aprile appaiono di colore verde e quelle risalenti al 1° maggio appaiono di colore blu. Le

aree bianche nell’immagine mostrano i vari tipi di vegetazione che circondano il fiume, inclusa la Kisatchie National Forest,

l’unica foresta nazionale della Louisiana. Il Mississippi è un classico esempio di fiume alluvionale tortuoso, con anelli e vortici

lungo il suo percorso che si lasciamo dietro cicatrici di meandri, interruzioni e lanche indipendenti.Il bacino del fiume

Mississippi ospita una varietà di attività agricole. Il suolo ricco di nutrienti dovuti al deposito di sedimenti supporta attraverso

la pianura alluvionale le coltivazioni vicine al fiume ed ai suoi tributari.I campi rettangolari presenti nell’immagine

corrispondono a campi coltivati. Coltivazione di cotone e soia costituiscono una porzione significativa della produzione

economica dell’area.Sentinel-1A è stato il primo satellite lanciato per Copernicus, la componente dedicata alla Osservazione

della Terra del programma spaziale dell’Unione Europea. Guardando avanti, il prossimo satellite Sentinel-1C il

cui lancio è programmato con un vettore Vega-C dell’ESA dallo spazioporto europeo in Guiana Francese nella prima

metà del 2023, proseguirà nel compito critico di distribuire immagini radar fondamentali per una vasta gamma

di servizi, applicazioni e studi scientifici. Il satellite si trova attualmente presso l’impianto di Cannes di Thales

Alenia Space sulla riviera francese dopo aver superato tutti i suoi test di integrazione questa estate a Roma, in

Italia. Verrà ora sottoposto ad una serie finale di test a Cannes, inclusi controlli sulle performance della

radiofrequenza nella camera anecoica dell’impianto.

[Credits: contains modified Copernicus Sentinel data (2018-21), processed by

ESA -

Translation: Gianluca Pititto]

26 GEOmedia n°4-2022


MERCATO

GEOmedia n°4-2022 27


GUEST

Multispectral satellite images

to support the CIM (City Information

Modeling) implementation

By M. Alicandro, D. Dominici, N. Pascucci, S. Zollini

Fig. 1 - Workflow of the methodology.

This work shows the

processing of additional

information using high

and medium-resolution

multispectral satellite

images. The new

information obtained

from specific spectral

indices will converge

with the data obtained

from official sources

in a single database,

thus constituting a real

parametric model of the

city under study.

The “Smart City” is the

new frontier for the management

of the cities.

It is a multidisciplinary concept

that involves many actors and

sciences. One of the topics related

to the Smart City includes

the development of new tools

for the management of the city,

especially for the urban planning

management. Two new themes

are involved in this process, the

knowledge of the territory and

the new technologies with the

relative practices. (Di Ludovico

D. et al., 2019)

About the knowledge of the

territory, in these last decades,

the geomatic techniques have

covered a primary role in the

heritage and city knowledge and

management. Geomatic may be

considered as a discipline devoted

to the knowledge, measurement,

monitoring and “Smart”

management of the territory

and consequently its structures

and infrastructures. New

tools have been developed in

the last decades including laser

scanning, UAV based-imaging,

spherical and infrared images,

mobile mapping systems, remote

sensing that help to create

georeferenced and certified metric

3D models and qualitative

information about the territory.

Geomatic results are very useful

to create digital database in

which converge several information

useful to create an integrated

digital system management

of the city. In addition, with

the development of Geographic

Information System (GIS), the

concept of the digital city is implemented

widely. Today, for the

urban planning, a new concept

of city information modelling

(CIM) is proposed to bring

great benefits to urban construction

and city management (Xun

Xu et al., 2014). CIM is a BIM

analogy in urbanism. In literature,

it was also conceived as a 3D

expansion of GIS (3DIS or 3D

information system) enriched

with multilevel and multiscale

views, a designer toolbox and an

inventory of 3D elements with

their relationships. (Stojanovski

2013).

This work aims at experimenting

with innovative methodologies

to broaden and enrich

the theoretical and applicative

panorama of contemporary

research in the field of urban

planning and in particular in the

CIM construction, considering

28 GEOmedia n°4-2022


GUEST

fundamental the usage of the

geomatic as primary knowledge

of the territory. In particular, the

usage of multispectral image processing

in support of a specific

territory helps to monitor and

represent new levels of information

and knowledge that can

enrich and update the actual by

being integrated into pre-existing

ones.

In this paper, a case study of the

use of remote sensing multispectral

images is presented in order

to extract information and “new

levels of knowledge” with the

purpose to enrich and update

official source data layers, which

will be used to realise an integrated

CIM system for the management

of urban planning.

The study area consists of a large

part of the city of L'Aquila and

some neighbouring hamlets, a

territory hits by the tragic seismic

event of 2009, which makes

it a case study in continuous

transformation.

Methodology

The study concern the use of

multispectral satellite images to

extract information to integrate

the existing layers from official

Geoportals to construct a CIM

model for the smart management

of the city. We will therefore

start from the usage of remote

sensing multispectral satellite

images by exploiting the effective

knowledge of the automatic (or

semi-automatic) extraction of

data relating to land cover and

extracting detailed information

on the studied areas. Fig. 1

shows the workflow followed to

the final realisation of the CIM.

Starting from the elaboration

and the analysis of the multispectral

images, new information

are extracted and added in a 3D

parametric model.

The official source data layers

used are i.e.: DBTR (Regional

Territorial Database) at scale of

1:5,000. Geographic informa-

Fig. 2 - Vegetation Spectral Index.

tion was organized into hierarchical

groups. The hierarchical

categories (each articulated into

layers, themes, classes) are as follows:

geodetic information; roads,

mobility and transportation;

real estate and anthropization;

hydrography, orography; vegetation;

technological networks;

administrative limits etc.

Observing the workflow (Fig.

1), the input data are the geographic

open-data “DBTR”,

dated before the 2009 seismic

event and therefore to be updated.

For this reason, the retrieval

GEOmedia n°4-2022 29


GUEST

Fig. 3 - Built Spectral Indices.

of new information, especially

through the acquisition of spatial

data with remote sensing techniques,

has not only allowed the

updating of the “Update data

layer” in progress, but will flow

together with other information

within the CIM.

Input data and tools

To extract new informative layers,

two different kinds of satellite

images are used: Worldview2

and Landsat8.

Worldview 2 satellite acquires

very high-resolution images in

8 spectral bands. It covers the

spectral range from 400 nm to

1050 nm at spatial resolution of

about 2 m and the panchromatic

band (400-800 nm) at spatial

resolution of 0.50 m (https://

earth.esa.int/eogateway/missions/worldview-2).

Landsat 8 provides respectively

panchromatic imagery at 15

m of high spatial resolution

and multispectral imagery at

30 - 100 m. Two sensors acquire

multispectral images: the

OLI sensor (Operational Land

Imager) acquires 9 bands in

the visible, Near Infrared, and

ShortWave InfraRed portions

of the spectrum (at 30 m) and

the Thermal Infrared Sensor

acquire 2 bands (called TIRS

band) at 30 m in the Thermal

Infrared (https://www.usgs.gov/

core-science-systems/nli/landsat/

landsat-8).

Some pre-processing operations

Fig. 4 - Further Spectral Indices.

are performed before the extraction

of information, i.e. such as

georeferencing, orthorectification

and pansharpening for the

WV2 images and some conversions

to extract temperature

information for the Landsat 8

(Fig. 1).

30 GEOmedia n°4-2022


GUEST

Fig. 5 - Temperature TOA.

WorldView 2 elaboration

Among the various approaches

used to extract useful information

from WV-2 images is the

use of spectral indices. Indices

are constructed by combining

difference, sum and ratio

(Dermais & Biagi, 2002). They

are used to identify specific types

of land cover, for example, and

are especially useful for mapping

urbanized areas. For our purpose,

some indices are selected to

extract information useful to the

construct of the CIM to analyse

and investigate.

One of the first results obtained

concerns the thematic map related

to vegetation, an in-depth

index of which is reported

(Fig.2):

Subsequently, it was possible to

identify the different types of

roofing mantles presented by the

existing building, of which the

related in-depth indices reported

(Fig. 3 Built Spectral Indices):

• NDYG (Normalized

Difference Yellow Green) uses

the Yellow and Green bands in

its formula. Useful for isolating

roofing mantles from a tile material

from the rest of the classes

(Stamou et al., 2012);

• NDNB (Normalized

Difference NIR1 and Blue)

uses the NIR1 and Blue bands

in its formula. Highlight the

possible presence of asbestos

(Hamedianfar A. et al. 2015);

• NDGR (Normalized

Difference Green and Red Edge)

uses the Green and Red-Eedge

bands in its formula. Generated

specifically to differentiate medium

tone concrete roofs from

dark concrete, asbestos, metal

roofs and for road differentiation

(Hashim N. et al. 2019).

The last indices used are:

Fig. 6 - Overview of the model in Grasshopper, in yellow the associated attribute extracted

from satellite images.

• NDWI (Normalized

Difference Water Index) uses

the Coastal and NIR2 bands in

its formula. The Water Index

takes into consideration the

coastal band, which is useful for

the study of areas characterized

by water. (Wolf A., 2010). As

shown in figure, the thematic

map relating to this index has

classified in absence of water

and presence of water relating to

GEOmedia n°4-2022 31


GUEST

Fig. 7 - Overview of the model in Grasshopper, in yellow the associated attribute

extracted from satellite images.

ponds, rivers and natural bodies

of water and presence of water

in anthropogenic elements such

as swimming pools.

• WV-II (WorldView New

Iron Index) uses the Green,

Yellow and Blue bands in its

formula.

Used to identify iron oxide rich

pixels (Baptista G. et al. 2017).

Extraction of data from the

thermal band

Nowadays, the thermal state

of the urban environment is a

reason of great interest for researchers,

institutional bodies

and for the citizens themselves.

The knowledge of the energy

exchanges of the urban surface

is of primary importance for the

study of urban climatology.

Synthetic thermal information

can be acquired using Remote

Sensing techniques, through

sensors that operate in the thermal

infrared (TIR) band.

To obtain a first valuation of the

qualitative temperature of the

area, three images were considered

that could be obtained both

directly from the site https://ers.

cr.usgs.gov.

Three Landsat 8 images were

chosen for comparison, acquired

during the same summer period

of several years, so that we could

extract and highlight a first qualitative

value of TOA (Top of

Atmosphere) temperature values.

The images analysed are:

• An image from August 5,

2013, acquired at 09:49:12 AM

• A second image from July

18, 2018, acquired at 09:46:23

AM

• A last image from July 21,

2019, acquired at 09:47:10 AM

Landsat Collections Level-1 data

can rescaled to top of atmosphere

(TOA) reflectance and/

or radiance using radiometric

rescaling coefficients provided

in the metadata file that is delivered

with the Level-1 product.

The metadata file also contains

the thermal constants needed

to convert thermal band data

to TOA brightness temperature

(Anderson I., 2016).

Fig. 8 - On the left the CIM layers and on the right the summary table with the added information.

32 GEOmedia n°4-2022


GUEST

Construction and

application of CIM

All the extracted information by

the Multispectral images is added

to Geographic open data, in

order to obtain an updated basemap

to construct the CIM. In

addition, the Digital Elevation

Model (made by interpolating

the elevation data taken from the

DBTR; the cell size is 10 meters

per side and the reference system

is UTM-WGS84) was used to

create the surface reference system

and to obtain the 3D model

of the study area. Other data

from official sources regarding

the hydraulic, hydrogeological,

pyrological risk and seismic microzonation

of the territory and

the analysis of the constraints

and values present in the area

under study, were analysed.

Next, all institutional information

consulted and obtained

was "linked" to the appropriate

levels.

In detail, for our study area, the

DBTR of the Abruzzo region

was used and updated (available

free of charge from the http://

opendata.regione.abruzzo.it/

website). However, since this last

file was dated before the 2009

earthquake that struck the city

of L'Aquila, and therefore lacking

all the new buildings and

the most recent transformations

that took place in the territory,

it was integrated with the use of

the following files:

- For the building, a shapefile

downloaded from the site http://

wms.pcn.minambiente.it, as

it is more up-to-date than the

DBTR;

- Finally, a new shapefile created

specifically for missing buildings

with the help of Osm (open street

map).

Thus, all the data processed and

described previously, will be implemented

in GIS (Geographic

Information System) software

for creating a real 3D model of

Fig. 7 - Overview of the model in Grasshopper, in yellow the associated attribute

extracted from satellite images.

the city.

The data underlying this system

are therefore GIS-like, georeferenced

and associated with geometric

primitives. For example,

the shapefile format containing

the amount of information from

the analyses performed will

describe the three-dimensional

information model of the city,

created with one or more digital

visual scripting tools, creating

a true parametric model of the

city (CIM) formed by the integration

of data from different

systems.

The specific plugin used is

Grasshopper, a visual programming

and parametric modelling

language that runs within

Rhinoceros 3D's computeraided

design (CAD) application,

which exports data from a GIS

tool and imports it into a threedimensional

modeler, which

allows to display all the information

within.

The result will thus be an extended

urban design model (CIM),

to which different types of

information can be associated.

The following figures show an

overview of the 3D parametric

model and respectively the geometrical

features (Fig. 6) and

qualitative attributes (Fig. 7)

stored in the database. All the

layers integrated in the model

are shown in Fig. 8 e 9, in which

a summary table of the added

information coming from the

satellite images is given.

Results and conclusion

This paper was produced for the

purpose of presenting an innovative

methodology in the field

of experimentation, capable of

creating cutting-edge models of

future development.

It is evident that the satellite

images used played an important

role in finding more information

to be included, along with the

additional sources consulted, in

our information model. In fact,

the potential of remote sensing

by means of high-resolution

multispectral satellite imagery

was found to be essential both

for greater depth and knowledge

of the area under study and for

obtaining updated information

in a short time. As a result, all of

the various information found

and converged within CIM will

allow different aspects of the area

to be monitored in the future.

For example, NDNB index relating

to asbestos makes it possible

to identify and then reclaim the

areas that need it.

The use of TOA information

can be useful for improving

GEOmedia n°4-2022 33


GUEST

the so-called heat island effect,

which is increasingly prevalent

within urban settlements. In

fact, knowing the areas with the

highest level of TOA, thanks

to the introduction of greater

coverage of the tree surface in

deficient and identifiable areas

thanks to the NDVI index, the

effect of heat islands could improve.

Moreover, NDVI can be very

useful for a first qualitative estimate

of possible new buildings

impervious surface present in the

territory in real time, so DBTR’s

city is consequently updated.

In addition, by integrating different

vegetation indices such

as GNDVI (Green Normalized

Difference Vegetation Index)

and NDRE (Normalized

Difference Red Edge), it is possible

to derive more detailed

information about the state of

vegetation and obtain additional

useful information for future developments.

Furthermore, NDWI is suitable

for a possible update of DBTR

with new body of water present,

such as swimming pools, elements

that can be useful in cases

of fire, as reported in different

studies.

An example to show how CIM

system works was applied in

dormitory fire case of Huazhong

University of Science and

Technology in Wuhan (Xun

Xu et al., 2014). CIM system

contains campus geographic location

information, campus building

information, the presence

of water in the surrounding areas

information, this information

will have important role in fire

emergency, reducing the times

and bringing benefits. In fact, in

the case study it reported how

CIM is useful for reducing travel

times and water supply in case

of fire, gas leak, electrical short

circuit and other events happened

in the city. City information

REFERENCES

- ANDERSON I. (2016), CON-

VERTING LANDSAT 8 THERMAL

BAND 10 TO TEMPERATURE

VALUES, HEXAgon Geospatial Community.

- Baptista G. M. de M., Teobaldo D.

(December 2017), WorldView-2 sensor

for the detection of hematite and goethite

in tropical soils.

- D’Uva D., Eugeni F. (2020) DTM

to NURBS - A parametric approach to

landscape modeling

- Di Ludovico D., Properzi P. (2020).

Una urbanistica sperimentale per una

società post-urbana. In: (a cura di):

Talia M., La città contemporanea. Un

gigante dai piedi di argilla. p. 189-

195, Roma-Milano:Planum Publisher,

ISBN: 9788899237226, Torino, 15 novembre

2019

- Di Ludovico, D., and D. Dominici.

"How to combine the smart city and the

historic centre: suggestions from a case

study." A set of good practices and recommendations

for smart city resilience

engineering and evaluation. AIIC Publisher,

Rome (2019): 36-45.

- Fitzgerald, G., Rodriguez, D., O’Leary,

G., 2010. Measuring and predicting

canopy nitrogen nutrition in wheat using

a spectral index – the canopy chlorophyll

content index (CCCI). Field

Crops Res., 116, pp. 318-324.

- Gitelson, A.A., Kaufman, Y.J., Merzlyak,

M.N. (1996). Use of green channel

in remote sensing of global vegetation

from EOS–MODIS. Remote

Sensing of Environment.

- Hamedianfar A., Shafri H. (July

2015), Detailed intra-urban mapping

through transferable OBIA rule sets using

WorldView-2 very-high-resolution

satellite images.

- Hashim N., Naharudin N., Saraf

N.M., Halim M.A. (August 2019),

Spectral Information Extraction from

Worldview-2 Image for Urban Features

Identification.

- Stamou A., Theodoridou I., Papadopoulos

A. (April 2012), Study and Analysis

of WorldView- 2 satellite Imagery

model (CIM) should include all

aspects of city information, such

as geographic information, buildings,

infrastructure, property

information, and so on. It can

integrate a variety of disparate

data sources by creating an integrated

and interoperable in

different data sets. (Xun Xu et

al., 2014).

It’s evident that CIM, with all its

constantly updated information

inside, is a real management

model, useful for strategic urban

planning. Although the

for evaluating the energy efficiency of

the urban area of Kalamaria, Greece.

- Stojanovski T. (2013), City information

modeling (CIM) and urbanism:

Blocks, connections, territories, people

and situations

- Wolf, A. (2010). Using WorldView 2

Vis-NIR MSI Imagery to Support Land

Mapping and Feature Extraction Using

Normalized Difference Index Ratios.

Digital Globe.

- Xun Xu, Lieyun Ding, Hanbin Luo,

Ling Ma (2014), From building information

modeling to city information

modeling.

PAROLE CHIAVE

Multispectral images; CIM; Thermal

band; Spectral indexes; smart city.

ABSTRACT

This work shows the processing of additional

information using high and

medium-resolution multispectral satellite

images. The new information obtained

from specific spectral indices will

converge with the data obtained from

official sources in a single database, thus

constituting a real parametric model of

the city under study. An extended model

of urban planning called “CIM” (City

Information Modeling) will be developed,

to which it is possible to associate

information of different nature, which

helps to monitor and manage the city.

AUTHOR

Maria Alicandro

maria.alicandro@univaq.it

Donatella Dominici

donatella.dominici@univaq.it

Donato Di Ludovico

donato.diludovico@univaq.it

Nicole Pascucci

nicole.pascucci@graduate.univaq.it

Sara Zollini

sara.zollini@univaq.it

Corresponding author:

(nicole.pascucci@graduate.univaq.it)

CIM is still in its infancy and

needs further study, it is clear

that it will contribute to conceiving

cutting-edge models for

the future development of new

digital technologies that take

into account the dynamism and

specificity of the territory and

that will thus propose diversified

solutions based on the starting

data, aiming at the precise and

punctual requests of the city and

offering the possibility of following

its evolution over time.

34 GEOmedia n°4-2022


AMPERE

a a GNSS-based integrated platform

for for energy decision makers

AMPERE Working Group in Santo Domingo

AMPERE PARTNERS

Barrio Los Tres Brazos

Santo Domingo Este

Asset Mapping Platform Platform for

Emerging CountRies Electrification

Emerging CountRies Electrification

Despite global electrification rates are significantly progressing, the

Despite access global to electricity electrification in emerging rates countries are significantly is still far from progressing, being achieved. the access

Indeed, the challenge facing such communities goes beyond the lack of

to electricity infrastructure emerging assets; what countries is needed is is still a holistic far from assessment being achieved. of the

energy demand and its expected growth over time, based on an accurate

Indeed, assessment the challenge of deployed facing resources such communities and their maintenance goes beyond status. the lack of

infrastructure assets; what is needed is a holistic assessment of the energy

demand and its expected growth over time, based on an accurate

assessment of deployed resources and their maintenance status.

AMPERE Consortium

www.h2020-ampere.eu

AMPERE project has received funding from the European GNSS Agency (grant

agreement No 870227) under the European Union’s Horizon 2020 research and

innovation programme.


NON TROPPO GEORIFERITO

MOBILITÀ AUTONOMA

SENZA CONDUCENTE

Piena operatività delivery

in Cina, esperimenti in USA

e a Milano. Il fondamento

dell'impianto cartografico

3D si fa stringente, necessario

e improrogabile

a cura di

Valerio Zunino

Fig. 1 – La mobilità autonoma percorre oggi una strada sconosciuta ai più.

Accompagnata da una delle sue

inseparabili caratteristiche, quella di

operare sempre un po' sottotraccia

anche ove individuata quale supporto

necessario e fondamentale a servizi

di pubblica e primaria utilità, la

cartografia sta oggi conoscendo

uno step evolutivo importante,

dal momento in cui i grandi player

della navigazione per auto e - un

po' più defilate - le solite Big Tech,

hanno manifestato (come al solito

soltanto i primi in modalità esplicita)

quei progetti che discendono

dall'ambizione che è causa delle loro

nuove sfide di mercato.

Il sistema che ci porterà

un giorno alla guida

completamente autonoma

è costituito da cinque livelli,

tra i quali non tutti sanno

che i primi due o tre sono già

ampiamente superati e digeriti

dai nostri percorsi esistenziali.

Il livello 1, prevede la comparsa

di segnali acustici e visivi

in caso di rischio collisione o

similari, oltre a consentire una

velocità di crociera costante e

predefinita ed il mantenimento

di una distanza invariabile

dal veicolo che precede.

Il livello 2 supporta il conducente

in fase di accelerazione,

sterzo e frenata, aiutandolo

decisamente anche

nell'eventualità di parcheggio

da remoto.

In generale, si assume che i

vari livelli di guida autonoma

siano anche definibili attraverso

il grado di responsabilità

attribuita al conducente.

Con il livello 3, entra in operatività

– e lo ha fatto proprio

nei mesi scorsi anche in Italia

– il sistema di mantenimento

della corsia (ALKS), che chiama

in causa, per tutti i territori

in cui ciò è attualmente

possibile, la condizione della

piena disponibilità di un accurato

impianto cartografico

3D delle infrastrutture viarie

interessate (attualmente rete

autostradale e principali strade

statali), rilevate con tecnologia

LIDAR e quindi evidentemente

complete, oltre che

delle informazioni geografiche

inerenti le corsie medesime,

anche delle pendenze meno

sensibili all'utente e, naturalmente,

di gran parte delle

feature presenti sulla carreggiata,

siano esse costituite da

barriere antropiche fisiche

(guardrail, etc..), sia da opere

semi-immateriali quali le

informazioni relative alla segnaletica

e alla simbologia orizzontale.

Non sembra necessa-

36 GEOmedia n°4-2022


NON TROPPO GEORIFERITO

rio soffermarsi su considerazioni

legate alla cruciale

importanza della cartografia

3D infrastrutturale per

questa tipologia di servizi

destinati a noi automobilisti,

perchè è materia fin troppo

chiara per chi legge. Ma i

rilevamenti LIDAR, come è

altrettanto noto molto costosi

se pensati per estensioni

territoriali molto ampie, ancorchè

si rammenti ancora,

molto accurati e affidabili

sul piano della descrizione

dell'ambiente circostante,

sono e saranno sempre più

spesso integrati da sistemi

radar che, in vista dei livelli

di guida autonoma 4 e 5,

andranno a porre il veicolo

sempre più al centro delle attività

di rilevamento diretto

e dinamico dello stesso ambiente

attraversato.

Con il livello 4, già classificato

come guida autonoma,

è il sistema a prendere totalmente

il controllo del veicolo,

ma è in grado di farlo

solo all'interno di ambienti

chiusi quali quello autostradale,

mentre il livello 5 ci presenta

un veicolo autonomo

in qualunque contesto stradale,

con abitacolo completamente

ridefinito e privo di

volante e conducente.

Ma cosa succederà a livello 5

completamente liberato?

Beh, cominciamo dal nuovo

market domain in cui il

fenomeno è già avvenuto e la

tecnologia già testata e talora

operativa: un segmento discendente

diretto della guida

autonoma, quello della delivery

domiciliare su gomma

e senza conducente, ad oggi

di quasi esclusiva pertinenza

di quelle realtà che per prime

vi si sono affacciate: Alibaba,

Google (più o meno indirettamente

insieme a...), Nuro

e Uber, senza dimenticare

l'italiana e-novia, godono

senza dubbio di un posto al

sole e lo faranno per molto

altro tempo.

I rispettivi investimenti, partiti

a fari spenti e in tempi non

sospetti, si sono concentrati

sull'ideazione di veicoli di

tipo zero-occupant, che allo

stato attuale sono già dedicati

alla consegna domiciliare di

posta, generi alimentari e altri

beni di prima e in qualche

caso anche di seconda necessità.

Alibaba, in Cina, ha da tempo

superato il milione di pacchi

consegnati, raggiunto la

piena operatività in quasi 100

città e una performance di

oltre 500 pacchi consegnati

al giorno per ciascun veicolo,

evidentemente elettrico, dotato

di un'autonomia di circa

100 km.

Uber Eats e Nuro hanno unito

le forze e da pochi giorni

hanno annunciato una fase

di sperimentazione autunnale

per le città di Houston e

Mountain View, nonchè pianificata

un'estensione, sempre

in modalità test, nell'area di

San Francisco.

Ma anche segmenti già maturi,

quali il car sharing,

riceveranno un impulso

dall'autonomous driving. Si

pensi ad esempio alla eventualità

di disporre di un'offerta

in locazione di veicoli autonomi

da parte di quei soggetti

che, per le ragioni più diverse,

siano privi di licenze di condurre

o semplicemente amanti

della comodità e soprattutto

disponibili a riconoscerne il

prezzo anche in questo caso e

per questa porzione del tutto

rivoluzionaria della mobilità

urbana.

A questo punto però, occorrerà

prestare attenzione alla

dicotomia che, già presente da

qualche anno in altri aspetti

della nostra vita, andrà pian

piano a materializzarsi con

la formazione di due nuove e

distinte tipologie di mobilità

che riguarderanno i veicoli

con conducente cosi come

quelli senza, vale a dire la

circolazione su base volontaria

e quella che definiremo

dapprima incentivata, poi

necessaria e successivamente

imposta. A prescindere dal

tipo di propulsione, infatti,

e comunque tenuta in buona

considerazione anche la decisione

dell'Europarlamento

di rendere legittime e possibili

le vendite delle sole

auto elettriche a partire dal

2035, potremmo ipotizzare

uno scenario e da qui redigere

anche un piano evolutivo che

prenda spunto da quanto già

sperimentato proprio in sede

di gestione della Pandemia.

E stabilire con buona approssimazione

che, fin d'ora, la

mobilità elettrica privata che

oramai potremmo chiamare

tradizionale, in questo scenario

c'entra poco o niente. Sulla

scorta della recente normativa

che in Francia incentiva la

dismissione (demolizione o

comunque eliminazione dal

mercato e dalla strada) di un

qualsiasi veicolo privato a

Fig. 2 – Classificazione base degli edifici secondo il modello CityGML.

GEOmedia n°4-2022 37


NON TROPPO GEORIFERITO

Fig. 3 – Probabilmente un giorno le indicazioni non ci serviranno.

motore - indifferentemente

termico oppure elettrico -

dietro corresponsione di un

contributo fino a 4.000,00

euro a beneficio di chi acquisti

una bicicletta elettrica

in sostituzione, ebbene noi

siamo finalmente e dapprima

in grado di soppesare oramai

in modo adeguato e lucido

l'eventualità concreta della

applicazione del principio dei

vasi comunicanti che muove

l'odierna azione politica internazionale,

per cui ritroveremo

con un po' di tempo analoghi

provvedimenti negli altri Paesi

dell'Unione.

Ma.... perchè non proseguire

su questa 'posizione', noi che

abbiamo creato un mestiere

attorno alle coordinate? Il

meccanismo basato sugli incentivi

mira senza dubbio a

togliere dalla circolazione il

maggior numero di veicoli

nelle città, ma ipotizzando

che a valle dell'onda lunga

di un tale provvedimento il

numero delle auto private che

siano state tolte dalla circolazione

sia ritenuto insufficiente

dagli effettivi shareholders

dei media internazionali o

dai governi trainati da questi

ultimi, non ci vuole molto a

pensarla in modo più estensivo,

e allora la presenza su strada

dei veicoli privati potrà essere

ulteriormente ridotta per

mezzo di provvedimenti più o

meno coercitivi - come da più

parti si sostiene già da tempo

- e sostituita, salvo poche eccezioni

legate magari alle attività

lavorative maggiormente

connesse alla mobilità stessa,

da due residue tipologie di

traffico su gomma ad uso

personale (limitando la nostra

analisi alle quattro ruote): da

un lato il già avviato car sharing,

della cui efficacia sembrano

essere tutti d'accordo e

che nel frattempo il mercato

contribuirà probabilmente

a splittare in alcuni e diversi

sottoinsiemi di utilizzo, come

accennato più sopra; dall'altro

lato, una ancora non meglio

definita mobilità veicolare

passiva on demand, per il tramite

della quale l'utilizzatore

riceverebbe la mobilità stessa

al proprio domicilio o in alternativa

presso qualsiasi altro

indirizzo egli abbia la possibilità

di raggiungere utilizzando

mezzi pubblici oppure veicoli

elettrici a due ruote ed autonomia

di percorrenza limitata.

E' abbastanza distopico? No?

Allora andiamo avanti.

Quali potranno essere i veicoli

in grado di consegnare più o

meno qualsiasi tipologia di

prodotto, fin dove riusciranno

a spingersi in outdoor e in indoor

nelle attività di delivery

e soprattutto, attraverso la necessità

di quali basi cartografiche

di riferimento saranno

in grado di farlo?

Se anche qui cerchiamo di

guardare un pochino oltre,

prendendo spunto da quanto

la storia recente ci ha insegnato,

possiamo azzardare

l'opzione secondo la quale

l'erogazione in autonomia

di beni e servizi presso qualsivoglia

domicilio eseguita

attraverso veicoli senza conducente,

avrà diremmo inevitabilmente

bisogno di

altrettanta autonomia di rappresentazione

cartografica 3D

diffusa, che riguardi stavolta

non più soltanto le infrastrutture

viarie ma anche l'intero

patrimonio edilizio e la sua

struttura di dettaglio.

E così come gli step tecnologici

riferiti alla guida autonoma

sono classificati da 1

a 5 sulla base di una serie di

caratteristiche prestazionali

e di responsabilità, rispettivamente

offerte e richieste

all'automobilista / passeggero,

allo stesso modo gli edifici

sono da alcuni anni classificati

in base alle rispettive performance

in termini di risparmio

energetico, e cosi e ancora,

anche la rappresentazione 3D

degli edifici medesimi e di ciò

che li circonda (oggi da più

parti definita city modelling)

38 GEOmedia n°4-2022


NON TROPPO GEORIFERITO

ha di recente ricevuto una sua

interessante classificazione

pur non ufficiale: si tratta di

un modello dati chiamato

CityGML, redatto dall'Open

Geospatial Consortium, che

si presenta oggi come assolutamente

in grado di diventare

la base necessaria su cui

potrà ben presto poggiare la

tecnologia che ci permetterà

di guidare o ricevere presso

i nostri domicili veicoli autonomi

e di abitare edifici autonomi.

Ed è proprio di cartografia

tridimensionale che tale

base sembra essere costituita,

per farvi riferimento seppure

non in misura esclusiva. Ed è

in ogni caso adesso il momento,

in cui ci viene presentata

la necessità di armare gli impianti

cartografici e di adeguarli

progressivamente agli standard

e alle esigenze di un mercato

che in pochi altri settori

produttivi sembra muoversi

cosi rapidamente. Più in particolare,

CityGML descrive una

serie di specifiche che, almeno

per quanto attiene agli edifici,

classifica il livello di dettaglio

(LOD) della rappresentazione

3D dei manufatti stessi e lo fa

innanzitutto prescindendo dai

fattori di scala (che non vanno

oramai ufficialmente più di

moda, peccato...), dopodichè,

illustrando le caratteristiche

quantitative (fig. 2) proprie

di ciascuna categoria di dettaglio.

In questo momento storico

- grosso modo fase zero del

segmento city modelling - gli

aspetti più interessanti fanno

riferimento al tema del 'quali

e quanti' ambiti applicativi

possono essere intercettati da

ciascuno dei diversi Level Of

Detail del modello CityGML,

tra i quali senza dubbio, tutti

coloro che mi stanno leggendo

hanno avuto a che fare (e

certamente più di una volta)

con il livello esperienziale corrispondente

a LOD0 (zero),

ovvero la rappresentazione

cartografica tradizionale 2D,

con la sua restituzione 'sgrondata'

o meno delle case, le

sue sovrapposizioni impietose

con il catastale ed i suoi innumerevoli

utilizzi, sperimentati

in anni o decenni di passione

da tanti di noi.

In molti Stati europei, però,

quello che oggi chiamiamo

database topografico (che

presenta solitamente anche la

quota media degli edifici) è

concepito e realizzato a copertura

dell'intero territorio

nazionale: ad esempio, sulla

estesa porzione di Alpi al di

fuori dei nostri confini, vi

sono paesini grandi come ristoranti,

che sono stati rilevati

e restituiti con metodo fotogrammetrico

ma non solo. La

Svizzera è andata ben oltre e,

a mie notizie, è l'unico Paese

appartenente al nostro continente

che oggi dispone di un

impianto cartografico degli

edifici, inteso tutti gli edifici,

restituiti al livello LOD2 e

addirittura suddivisi in varie

feature vettoriali distinte, per

cui è possibile utilizzare per

le proprie attività progettuali

il sottolivello logico del footprint

2D, quello delle facciate

esterne, quello del tetto,

quello del marciapiede e delle

altre entità che circondano il

manufatto. Qui, la fotogrammetria

sta indietreggiando

sempre più come metodo di

restituzione, ma lo farà più

decisamente soltanto quando

l'elaborazione da rilevamenti

LIDAR guadagnerà un grado

di automatizzazione che oggi

non c'è. Ne parleremo.

Per finire, alzi la mano chi

saprebbe elencare quali

potrebbero essere le attività

che troverebbero prima o poi

irrinunciabile l'utilizzo degli

edifici LOD3, comprensivi

cioè dell'ingombro accurato

delle porte e portoni di accesso

esterno, nonchè delle

finestre. Bene, a vantaggio di

coloro che non conoscano o

immaginino già le risposte,

sarò costretto, nell'unico intento

di voler dare un piccolo

aiuto, ad infliggere la rilettura

integrale di questo articolo,

suggerendo di pensare nuovamente

alla mobilità autonoma

del futuro e alle caratteristiche

che la distingueranno. A Milano

si stanno già muovendo

con una visione che, a quanto

pare, non ha eguali al mondo.

PAROLE CHIAVE

Mobilità Autonoma; georiferito;

cartografico 3D; modelli 3D;

CityGML

AUTORE

Valerio Zunino

valerio.zunino@studiosit.it

Vice Presidente Associazione AMFM

GIS Italia

https://www.linkedin.com/in/

valerio-zunino/

GEOmedia n°4-2021 39


AEROFOTOTECA

IN VOLO SUL TEVERE DA STIMIGLIANO

A PONTE DEL GRILLO: “IL RITRATTO DEL

TERRENO” DAL PALLONE (1908)

L’Aerofototeca

Nazionale

racconta…

di Laura Castrianni

Per comprendere a pieno il

legame indissolubile che unisce

sin dalle origini la fotografia

al volo occorre considerare le

vicende storiche che portarono,

il 1° aprile 1896 1 , all’istituzione

del nuovo Servizio Fotografico

alle dipendenze del Servizio

Fig. 1 - Pallone all’ormeggio sulla riva del Tevere. In primo piano, lo zatterone col carro manovra

ed il laboratorio aerofotografico. Gli aerostieri, in divisa estiva di tela bianca e cappello di paglia,

sono in procinto di innalzare l’aerostato per effettuare la ripresa zenitale del corso del Tevere

(ICCD-AFN, Neg. 30381).

Aerostatico del Regio Esercito 2 ,

nell’ambito della Brigata Mista

Specialisti del Genio Militare,

sotto la direzione del Capitano

Maurizio Mario Moris, venne

collocato nella sede romana

di Villa Mellini a Monte Mario 3 .

Incaricato di organizzare il servizio

fotografico per il campo di

battaglia 4 , il Moris, grazie alla

sua passione per l’aeronautica,

si occupò sin dall’inizio di fotografia

aerea dal pallone e di

fotogrammetria, tanto da essere

da alcuni considerato il “Padre

dell’Aeronautica Italiana” 5 .

Fu merito del Capitano

Moris se i rilievi fotografici

effettuati dal servizio

del Genio ed esibiti per la prima

volta al Congresso Internazionale

di Fotografia di Bruxelles del

1910, conseguirono uno straordinario

successo, seguito a

distanza di soli due anni dalla

vera e propria ovazione ricevuta

al I Congresso Internazionale

di Fotogrammetria, tenutosi a

Vienna nel 1912, dove il Moris e

i suoi collaboratori «si affermarono

tanto clamorosamente da essere

applauditi in piena assemblea e

da meritare il riconoscimento di

precursori di tutte le apparecchiature

della fotografia panoramica

da mezzi aerei» 6 . Apprendiamo

dalle stesse parole di uno dei protagonisti

indiscussi di queste prime

sperimentazioni, il Capitano

Cesare Tardivo 7 - che partecipò ai

suddetti congressi quale inviato

del Ministero della Guerra - che

«i lavori presentati dalla Sezione

destarono generale ammirazione

per l’esattezza degli attacchi fra

le varie stazioni e la chiarezza dei

dettagli» 8 . Tra i rilievi richiamati

dal Tardivo meritano di essere

citati «quello di un tratto della

cinta di Roma, quello di una

porzione della zona archeologica

della stessa città (1909) 9 e quello

di Pompei (1910)» 10 , il rilievo

dell’area archeologica di Ostia

Antica (1911) e quello di Venezia

(1911) 11 con la sua laguna (1913),

ma soprattutto - oggetto del presente

contributo - «quello di 50

km del corso del Tevere (1908)».

Quest’ultimo costituì, in particolare,

una delle prime e più importanti

applicazioni in campo civile

della nuova tecnica aerofotografica

militare, la “topofotografia

40 GEOmedia n°4-2022


AEROFOTOTECA

dal pallone” 12 , secondo l’espressione

coniata dallo stesso Tardivo, e da lui

espressamente chiosata come «il rilievo

di terreno pianeggiante eseguito a

mezzo della fotografia dal pallone».

L’importanza di questa campagna fotografica

è attestata anche dal fatto che

ad esso sono dedicate ben due delle

dieci tavole poste a corredo iconografico

di uno dei più importanti trattati

dell’epoca, il “Manuale di Fotografia

Telefotografia Topofotografia dal

Pallone” scritto dallo stesso Cesare

Tardivo nel 1911, per i tipi di Carlo

Pasta Editore – Torino. Lungi dal poter

essere considerate alla stregua di

mere immagini di corredo, esse attestano

due momenti fondamentali delle

attività svolte durante le operazioni di

rilievo topografico del Tevere e cioè –

rispettivamente – il pallone all’ormeggio

sulla riva del fiume (fig. 1) e nel bel

mezzo della traversata (fig. 2). Nella

prima, in particolare, che immortala il

momento immediatamente successivo

al gonfiamento del pallone e subito

precedente all’innalzamento dello stesso,

è visibile in primo piano lo zatterone

utilizzato per trasportare il carro

manovra a due ruote con il verricello

per l’avvolgimento del cavo di ritegno.

Il prodotto finale di queste operazioni,

conservato presso l’archivio fotografico

dell’Aerofototeca Nazionale, è il

fotomosaico del basso corso del fiume

Tevere, per un tratto di 50 km, formato

da n. 16 fotografie formato 24x24

riprese da un pallone da 65 mc posto

ad una quota di ca. 525 m s.l.m. (fig.

3) 13 .

L’eccezionalità di questo rilievo, sottolineata

in più occasioni dallo stesso

Tardivo, consiste nel primato da esso

rivestito, in quanto primo esempio di

soluzione concreta al problema che in

quegli anni si presentava alla Sezione

relativamente all’opportunità di «fare

dall’alto una fotografia, che dia un’immagine

perfettamente simile a quella

del terreno, ed unire parecchie di queste

immagini fra loro, in modo da avere

una vera e propria carta topografica,

colla caratteristica però di riprodurre,

diremo così, il ritratto del terreno, anziché

rappresentare la natura di questo

Fig. 2 - Pallone in fase di innalzamento durante la traversata del fiume Tevere; è ben visibile, sulla

sinistra, la barca di sicurezza trainata dallo zatterone (ICCD-AFN, Neg. 30380).

Fig. 3 - Il fotomosaico del corso del fiume Tevere da Stimigliano a Ponte del Grillo, composto da

16 fotogrammi (21x21,5 cm) ottenuti dalla stampa di lastre di vetro originali a contatto (ICCD-

AFN, Neg. 35860).

GEOmedia n°4-2022 41


AEROFOTOTECA

Fig. 4 - La squadra degli aerostieri al completo immortalata

in un momento di relax, in una ripresa

aerea zenitale di grande effetto (cortesia di E.J.

Shepherd) (ICCD-AFN, Neg. 1980).

con un insieme di freddi segni

convenzionali» 14 . Apprendiamo

dalla testimonianza dello stesso

Tardivo i dati salienti relativi a

tempi modi e tecniche di realizzazione

(fig. 4) 15 . Il rilievo venne

commissionato dal Genio Civile,

all’epoca ufficio periferico del

Ministero dei Lavori Pubblici,

nell’ambito del progetto di navigazione

del Tevere dal mare fino

ad Orte, che aveva già rilevato

con i metodi tradizionali il tratto

compreso tra Roma e Ponte del

Grillo, quando la Sezione accettò

di fare il tratto che dal Ponte

del Grillo giunge fino a monte di

Stimigliano 16 .

Veniamo così a sapere che per

sollevare la macchina fotografica

- un apparecchio in legno di formato

21x21 cm, munito di obiettivo

Zeiss F/9 provvisto di una

focale da 150 mm - si impiegò

un palloncino sferico in seta verniciata,

di 65 mc, autodeformatore

17 , in grado cioè di consentire

una pressione interna sufficiente

a contrastare l’azione del vento 18 .

Il pallone era frenato da un cavo

d’acciaio a doppia conduzione,

lungo 1000 m, formato da due

fasci attorcigliati di fili metallici,

opportunamente isolato per servire

anche da scarico a terra per

lo scatto elettrico dell’otturatore

19 . A dir poco ingegnoso era

il metodo di sospensione della

macchina al pallone: questa era

collocata al centro di un triangolo

sospeso per i vertici al pallone

attraverso tre fili d’acciaio di 10

m di lunghezza, per attenuare al

massimo le oscillazioni e ottenere

un’immagine che fosse il più nitida

possibile. Per lo scatto al passaggio

sulla verticale gli aerostieri

si servivano di un binocolo munito

di prismi per l’osservazione

zenitale, col quale – con pazienza

e pratica - si riusciva a scattare

riducendo al massimo l’errore. Il

materiale necessario all’effettuazione

delle operazioni di rilievo

fu montato su due barconi dei

pontieri, sul fondo dei quali vennero

stivate 100 bombole di gas

idrogeno (della capacità di 3 mc

ciascuna), atti a reggere, tramite

un tavolato trasversale, il carro

manovra a due ruote e la stazione

fotoaerostatica galleggiante: una

sorta di casotto antimalarico che

doveva avere la doppia funzione

di dormitorio di notte e di camera

oscura di giorno.

Con questo materiale imbarcato

sullo zatterone la squadra, che

sappiamo essere stata composta

da 12 uomini al comando del

Tenente De Benedetti - tra cui il

Capo Tecnico Moretti - rimontò

il Tevere in 3 giorni fino a monte

di Stimigliano, trainato da un autoscafo

del Genio Civile, facendo

alla quota di ca. 525 m - s.l.m. -

dalle sei alle dieci stazioni al giorno,

con punte di dodici stazioni

effettuate in occasione di giornate

di calma eccezionale - per poco

meno di un mese 20 . Le stazioni

erano poste a una distanza di ca.

500 m l’una dall’altra, ormeggiate

all’una o all’altra riva, a seconda

della direzione con cui tirava il

vento, oppure ancorate in mezzo

al fiume, in caso di sponde difficili

da avvicinare (fig. 5).

Il tratto interessato dalle operazioni

di rilievo fu quello compreso

tra Stimigliano e Ponte del

Fig. 5 - Uno dei sedici fotogrammi usati per la composizione del fotomosaico del Tevere;

è ben visibile lo zatterone con le funi di ritegno del pallone, alla confluenza del Farfa nel

Tevere (ICCD-AFN, Neg. 58032).

42 GEOmedia n°4-2022


GEOMATICA E ROBOTICA

Grillo, dove venne effettuata l’ultima

stazione prima di fare ritorno

– sempre per via fluviale – a

Roma. La scelta di percorrere la

via fluviale fu dettata dalla constatazione

dell’assenza, nel tratto

interessato dalle operazioni, di

una via carrabile parallela al corso

del fiume 21 .

In fase di post elaborazione, una

volta effettuato l’inquadramento

nella rete trigonometrica in modo

da avere tre punti di riferimento

per ognuna di esse, le lastre vennero

ridotte in laboratorio ad una

scala di 1:3500 – previo raddrizzamento

delle poche immagini

non scattate perfettamente orizzontali

– quindi stampate e montate

a formare “un unico panorama”,

vale a dire il fotomosaico

che tutti oggi conosciamo 22 .

A distanza di pochi anni dalla

sua effettuazione, il rilievo del

corso del Tevere venne giudicato

“perfetto sia da un punto di vista

tecnico che idrografico” dal

Magistrato delle acque di Venezia,

che proprio sulla base del lavoro

svolto dalla Sezione in quell’occasione

affidò nel 1911 allo stesso

Tardivo il rilievo di Venezia

e della sua laguna 23 . Come un

rilievo “unico nel suo genere”

viene del resto richiamato da

Ernesto Baum in occasione delle

Feste Fotografiche di Roma del

1911, occasione in cui il Genio

Militare ebbe modo di presentare

i rilievi fino ad allora effettuati al

III Convegno Internazionale di

Fotografia Scientifica e di esporli

nella grande Mostra Fotografica

Internazionale allestita nel recinto

di Castel S. Angelo 24 . Per

giudicare a pieno la portata

scientifica che ebbe questa prima

applicazione tecnica per il

successivo sviluppo degli studi,

basti pensare che ancora al

V Congresso Internazionale di

Fotogrammetria, svoltosi a Roma

nel 1938, il rilievo del corso del

Tevere viene ricordato come un

esempio dell’avanguardia in cui

era considerata all'epoca l'Italia

in questo settore di studi, grazie

all’operato degli Aerostieri del

Genio 25 . Dalle parole di Umberto

Nistri, poste ad apertura del catalogo

della Mostra Retrospettiva

Italiana, apprendiamo infatti che

«la tradizione italiana nel campo

della fotogrammetria porta il segno

dei pionieri, così come sempre

in tutti i rami dello scibile.

[…] Questa tradizione gloriosa

è proseguita […] infine con il

Ranza ed il Tardivo, cui si debbono

quei meravigliosi rilievi

fototopografici dal pallone che

rappresentano una delle prime

applicazioni della fotografia aerea

al rilevamento del terreno. La

mostra documenta questo notevole

contributo alla nuova scienza

e onora i pionieri che in quelle

epoche ormai lontane seppero

dare lustro al nostro Paese […]» 26 .

A chiusura del presente contributo,

mi sia consentito richiamare

l’imminente mostra “L’occhio

della scienza: un secolo di fotografia

scientifica in Italia (1839-

1939)” 27 , Pisa, Museo della

Grafica di Palazzo Lanfranchi,

12/11/2022- 26/02/2023, a cura

di C. Addabbo e S. Casati, organizzata

dall’Università di Pisa

in collaborazione con il Museo

Galileo, nel cui percorso un’intera

sezione sarà dedicata alla

“topofotografia dal pallone” dei

pionieri dell’Aeronautica Militare

Italiana; tra le opere esposte sarà

incluso anche il fotomosaico del

Tevere del 1908, ad ulteriore

conferma dell’importanza da esso

rivestita per la storia della fotografia

aerea e dell’aerofotogrammetria

e, più in generale, della

fotografia scientifica in Italia.

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI

Baum 1911: E. Baum, Le feste fotografiche di

Roma nel 1911, Firenze 1911.

Castrianni 2022: L. Castrianni, Dalla terra al

cielo: le prime foto aeree da pallone frenato del

Genio Militare a servizio dell’archeologia, in C.

Addabbo, S. Casati (a cura di), L’occhio della

scienza, (Catalogo Mostra Pisa 2022-2023), pp.

112-117.

Castrianni, Cella 2009: L. Castrianni, E. Cella,

Roma vista dall’alto: gli affreschi di Villa Mellini

e i primordi della fotografia aerea archeologica in

Italia, in Strenna dei Romanisti, LXX, 2009, pp.

119-132.

Castrianni, Cella 2010-2011: L. Castrianni, E.

Cella, Giacomo Boni e il Foro Romano: la prima

applicazione della fotografia aerea archeologica in

Italia, in AAerea IV.2010 – V.2011, pp. 33-40.

Chiusano-Saporiti 1998: A. Chiusano, M.

Saporiti, Palloni, Dirigibili ed Aerei del Regio

Esercito 1884-1923, Roma 1998.

De La Penne 1903a: D. De La Penne, Ispettorato

Generale del Genio. Comunicazioni riguardanti i

servizi dell’Arma. N. 5. La Brigata Specialisti ed

il Servizio Aerostatico, Roma 1903.

De La Penne 1903b: D. De la Penne, Ispettorato

Generale del Genio. Comunicazioni riguardanti i

servizi dell’Arma. N. 6. La Sezione Fotografica,

Roma 1903.

Fortini, Romoli 2010-2011: P. Fortini, V.

Romoli, La collaborazione tra il Genio Militare e

Giacomo Boni per la nascita della fotografia aerea

archeologica, in AAerea IV.2010 – V. 2011, pp.

23-32.

Lodi 1976: A. Lodi, Storia delle origini dell’Aeronautica

Militare. 1884-1915, vol. I, Roma 1976

Pesce 1994: G. Pesce, Maurizio Mario Moris padre

dell’Aeronautica Italiana, Roma 1994.

Ranza 1907: A. Ranza, Fototopografia e fotogrammetria

aerea. Nuovo metodo pel rilevamento

topografico di estese zone di terreno, in Rivista

d’Artigliera e Genio, III-IV, 1907.

Shepherd 2006: E.J. Shepherd, Il “Rilievo

Topofotografico di Ostia dal pallone” (1911), in

AAerea II.2006, pp. 15-38.

Stefani 2008: G. Stefani, Il rilievo topofotografico

di Pompei del 1910, in AAerea III.2008, pp.

15-19.

Tardivo 1909: C. Tardivo, Rilievo fotografico di

un tratto di km 50 del corso del Tevere, in Annali

della Società degli Ingegneri e degli Architetti

Italiani, n. 13, 1 luglio, 1910, estratto.

Tardivo 1910: C. Tardivo, Communicatione sur

la Photographie faite au Congrès International

de Photographie de Bruxelles, Archivio Storico

ISCAG, 1910, estratto.

Tardivo 1911: C. Tardivo, Manuale di

Fotografia, Telefotografia e Topofotografia dal pallone,

Torino 1911.

Tardivo 1912a: C. Tardivo, Sugli ultimi progressi

della fotografia dal pallone. Comunicazione fatta

al Terzo Congresso Fotografico Italiano, Atti del

III Congresso Fotografico Italiano, Roma –

aprile 1911, Roma 1912.

Tardivo 1912b: C. Tardivo, Communicatione

faite sur les travaux de topophotographie exécutés

par la Section de Photographie du “Bataillon des

spécialistes”, Archivio Storico ISCAG, 1912,

estratto.

Tardivo 1927: C. Tardivo, Teleobbiettivo

Tardivo, in Atti della Prima Manifestazione

Nazionale Ottica. Mostra e riunioni scientifiche,

Padova 5-20 giugno 1927, Archivio Storico

ISCAG, 1927, estratto.

Tardivo 1936: C. Tardivo, Sguardo retrospettivo

alla topografia aerea, in Ottica 3-4, 1936, Firenze

1936.

Tardivo 1939: C. Tardivo, Fotografia telefotografia

e fotogrammetria ai fini militari in Italia, in

Un secolo di progresso scientifico italiano: 1839-

1939, Roma 1939.

Zicavo 1928: E. Zicavo, Notizie storiche sulle

Specialità Aerostieri e Fotografi del Genio nel R.

Esercito Italiano, Roma 1928.


AEROFOTOTECA

NOTE

1 Nascita ufficialmente sancita con l’emanazione

del decreto ministeriale n. 24 del 26

gennaio 1896. Sulla storia delle origini dell’Aeronautica

Militare, con particolare riferimento

al periodo pionieristico degli Aerostieri del

Genio, tuttora fondamentali risultano: Zicavo

1928, pp. 7-26 e Lodi 1976, pp. 25-60; in particolare,

sulle prime ascensioni dei palloni aerostatici:

Chiusano-Saporiti 1998, pp. 11-16.

2 Sul servizio aerostatico e la brigata specialisti

del Genio, istituito a partire già dal 1884, si

veda: De La Penne 1903a, pp. 3-19.

3 Sulla sezione fotografica si veda De La Penne

1903b, pp. 3-21. Sugli affreschi a tema

aeronautico della sede della sezione fotografica

a Monte Mario, attuale sede dell’INAF, si

rimanda a: Castrianni, Cella 2009, pp. 119-

132.

4 Un impulso innegabile alla nascita del servizio

fotografico nell’ambito della Brigata

Mista del Genio fu dato dai successi fotografici

ottenuti durante la Campagna d’Africa

(1885-1896) da alcuni ufficiali a cui le principali

testate giornalistiche dell’epoca, impossibilitati

ad inviare i propri corrispondenti per

motivi economici, avevano fatto dono di una

macchina fotografica al fine di documentare

i momenti salienti degli scontri sul campo di

battaglia: Pesce 1994, p. 18.

5 Sulla sua figura, nota per essersi reso protagonista

insieme al tenente Cesare Dal Fabbro

nell’estate del 1894 della prima ascensione

libera di un pallone militare di costruzione italiana

(il Generale Durand de la Penne), si veda

il seguente contributo: Pesce 1994.

6 Pesce 1994, p. 23.

7 Indiscusso protagonista delle prime applicazioni

militari e civili della telefotografia, è noto

principalmente per essere stato l’inventore del

Teleobbiettivo che da lui stesso prese il nome,

in grado di restituire immagini d’ingrandimento

superiore ai 100 diametri. Tardivo

1927, pp. 329-333.

8 Tardivo 1911, p. 90, nota 1. È lo stesso Tardivo

a spiegare, a distanza di oltre vent’anni, le

ragioni di tanto successo, ponendo a confronto

le “memorie irte di calcoli tutti interessantissimi”,

esposte dagli altri oratori, e “i primi risultati

pratici illustrati dagli Italiani, e cioè i tre

lavori del Tevere, Pompei e Venezia”: Tardivo

1936, p. 3.

9 Sulla prima applicazione della fotografia aerea

archeologica in Italia si veda: Castrianni,

Cella 2010-2011, pp. 33-40.

10 Sul rilievo topofotografico di Pompei del

1910 si veda Stefani 2008, pp. 15-19, mentre,

più in generale, sulla collaborazione tra il

Genio Militare e Giacomo Boni per la nascita

della fotografica archeologica: Fortini, Romoli

2010-2011, pp. 23-32.

11 Sul rilievo topofotografico di Ostia dal pallone

(1911), si veda: SHEPHERD 2006, pp.

15-38.

12 Tardivo 1911, p. 87.

13 Relativamente all’altezza del pallone, è lo

stesso Tardivo a specificare che «conviene in

pratica tenerla entro i 1000 m; oltre tale limite

può cominciare ad entrare in giuoco l’effetto

prodotto dai grossi strati d’aria per togliere nettezza

all’immagine; ed inoltre - prosegue - occorrono

per l’ascensione frenata, cavi d’acciaio

molto lunghi, quindi maggior peso morto da

sollevare e conseguentemente maggior cubatura

del pallone con relativo aumento di difficoltà,

di rifornimento e di manovra. Altezze

ancora buone sono dai 600 ai 750 m» (Tardivo

1911, p.90).

14 Tardivo 1909, p. 77. Nell’incipit della Comunicazione

fatta dal Tardivo al Congresso di

Bruxelles é contenuto il senso ultimo di queste

applicazioni: la fotografia da mezzo a fine, per

la resa del “vero ritratto del terreno”: Id. 1910,

p. 1.

15 Tardivo 1909, pp. 77-80; Id. 1910; Id.

1936, pp. 1-4.

16 Nella comunicazione effettuata al Convegno

di Bruxelles è lo stesso Tardivo a sottolineare

l’importanza del contributo che la fotografia

aerea può dare allo studio dei corsi d’acqua,

permettendo di vedere in un solo colpo d’occhio

la larghezza dei fiumi e, di conseguenza,

studiare la direzione delle correnti ai fini della

navigazione e la conformazione delle rive per

gli approdi; inoltre, conclude, ripetendo le foto

a distanza di qualche anno si possono monitorare

le trasformazioni subite dal letto dei fiumi,

controllando i danni apportati dalle piene, con

la possibilità di disegnare direttamente sulle

stampe i lavori eventualmente da eseguirsi:

Tardivo 1910, p. 7; Id. 1912a, p. 6.

7 Sul pallone autodeformatore brevettato dal

Tenente Attilio Ranza vedi: Ranza 1907, pp.

54-55.

18 È lo stesso Tardivo ad ammettere che dal

punto di vista del materiale aerostatico conviene

utilizzare il pallone drachen da 100 mc,

da lui successivamente utilizzato per il rilievo

del Foro Romano, perché essendo più pesante

contrasta meglio l’azione dell’aria, permettendo

di sfruttare una percentuale maggiore di

giornate lavorative: Tardivo 1910, p. 14.

19 L’otturatore centrale della macchina fotografica

era mosso dall’àncora di un’elettrocalamita

a mezzo della corrente elettrica proveniente

da una batteria di pile a secco collocate

sul carro manovra.

20 Le operazioni di rilievo, condotte secondo

le modalità sopra descritte, durarono una

ventina di giorni ma, a causa delle condizioni

meteo non sempre favorevoli, si protrassero

per circa un mese dal 21 maggio al 16 giugno

1908, lasso di tempo in cui furono eseguite

novantadue stazioni.

21 Un precedente rilievo del corso del fiume

Tevere nel tratto tra Ponte Margherita e Ponte

Molle (Ponte Milvio) era già stato eseguito

nell’inverno 1902-1903 dal capitano Moris e

dal Tenente Attilio Ranza, ma in quell’occasione,

trattandosi di un tratto urbano, la disponibilità

di una viabilità parallela al corso del fiume

aveva fatto propendere per una campagna

aerofotografica effettuata da terra. Su questo

precedente rilievo, effettuato col pallone frenato

posto ad un’altezza di 500 m s.l.m. e con

una macchina fotografica dotata di obbiettivo

provvisto di una focale da 216 mm, vedi Ranza

1907, pagg. 67-68, tavv. X-XII.

22 Il fotomosaico, conservato presso l’archivio

fotografico dell’Aerofototeca Nazionale,

è composto di n. 16 fotogrammi su 92 scatti

totali (Negativi compresi tra il n. 1908 e il n.

1999), che misurano ciascuno 21,5x21cm, e

riprodotto su carta fotografica da lastre originali

di vetro a contatto (AFN-ICCD, Neg. n.

35860). Da notare la perfetta corrispondenza

esistente tra il numero delle levate effettuate

secondo la testimonianza diretta del Tardivo e i

fotogrammi presenti nell’archivio dell’Aerofototeca

Nazionale: Tardivo 1909, p. 3.

23 Tardivo 1912b, p. 11.

24 Baum 1911, pp. 3-16.

25 Tardivo 1936, pp. 1-4.

26 Tardivo 1939, pp. 178-179, nota 3.

27 La mostra, organizzata dall’Università di

Pisa in collaborazione con il Museo Galilei di

Firenze, si propone di illustrare una storia di

questo articolato percorso attraverso l’esame

di alcune significative esperienze italiane. Il

1839 segna infatti la nascita della fotografia e

l’inizio di un rapporto stretto e complesso fra

il nuovo “strumento” e la pratica scientifica, da

cui peraltro trae origine. Si aprono così nuovi

orizzonti conoscitivi, rivelati da immagini che

sembrano garantire una solida oggettività al sapere

scientifico. Sulla specifica sezione relativa

ai pionieri dell’Aeronautica Militare Italiana, si

veda Castrianni 2022, pp. 112-117.

PAROLE CHIAVE

Fotogrammetria; fotografia aerea

ABSTRACT

The paper describes time, modes and techniques

of realization in 1908 of a photomosaic,

from balloon, of a section of the course

of the Tiber river. The photomosaic was

carried out by the Brigata Mista Specialisti

of Genio Militare headed by Captain Cesare

Tardivo, on order of the Genio Civile,

as part of a navigation project of the Tiber

river from the sea to Orte. The pioneering

photomosaic, regarding the 50 km section

from Ponte del Grillo to Stimigliano, is

kept at the photographic archive of the Aerofototeca

Nazionale - ICCD, and it is the

first application of the new tecnique called

topophotograpy in the civil field: presented

as the "true portrait of the terrain" at the

main international conferences of the time,

earned Italy an undisputed leading place in

the field of aerial photography and photogrammetry.

AUTORE

Laura Castrianni – MiC, SR-Umbria e

CNR-ISPC, Sede di Lecce

laura.castrianni@cultura.gov.it

laura.castrianni@cnr.it

44 GEOmedia n°4-2022


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banche di geodati complessi, di interpretazione del territorio

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Il passaggio principale è quello della trasformazione delle

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territorio che racchiude tutte le informazioni emergenti.

Un esempio di particolare interese è quello di SwissTopo,

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genera la carta nazionale. Il processo attuale è finalizzato

alla realizzazione di un modello 3D accurato dell'intero

territorio, ma è anche visto con un particolare riguardo

alla rappresentazione su carta tradizionale alle varie scale.

L'opera di "generalizzazione" che viene svolta, rende la

corretta simbologia delle stesso oggetto alle varie scale,

come ad esempio la semplificazione di una serie di curve

di una strada per esigenza di rappresentazione alla piccola

scala. Un'opera per cui esisteva una grande scuola

che nel tempo è andata persa anche in Italia, per essere

sostituita dai software ove i cartografi oggi intervengono

manualmente solo per correggere eventuali errori.

In una prima fase di lavoro, partendo da questo modello

topografico del paesaggio si provvede a generare una

carta. Durante questo processo è necessario semplificare

graficamente alcuni oggetti, come le case o le strade, affinché

siano ben leggibili. Questo processo viene chiamato

“generalizzazione”. La rappresentazione è chiaramente

regolamentata per ogni oggetto. A dipendenza della scala

della carta si raffigura, p. es., un villaggio con un cerchio

oppure con un gruppo di rettangoli che simboleggiano i

singoli edifici. Oggi è principalmente un software a svolgere

questo lavoro e i cartografi intervengono solo per

apportare le correzioni manuali dei dettagli.

La leggibilità di una cartografia – sia sul display di uno

schermo che sulla carta – dipende direttamente da come

è stata realizzata ed è interessante vedere come oggi questo

problema viene affrontato dalla Svizzera per mantenere

la continuità tra passato e presente.

Il fulcro di tutto è l'aggiornamento che deve essere possibile

in continuazione. Ma c’è anche una richiesta di carte

storiche che documentano lo sviluppo del territorio. Per

questo motivo anche le vecchie carte mantengono il loro

valore come memoria paesaggistica.

Fonte https://www.swisstopo.admin.ch/it/home.html

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l'UE che stanno sfruttando i dati, le informazioni e

i servizi di Copernicus e Galileo, durante le diverse

fasi del loro ciclo di evoluzione", afferma il direttore

esecutivo dell'EUPA Rodrigo da Costa.

Sebbene le idee possano spaziare dalle applicazioni

mobili alle soluzioni basate su hardware, tutte devono

essere legate a una delle tre aree di innovazione mirate:

• Space My Life: soluzioni di consumo come applicazioni

mobili, dispositivi indossabili (smartwatch, occhiali

intelligenti, fitness tracker, ecc.), droni o robotica

che affrontano le principali sfide della società in

aree di interesse come salute, sicurezza e protezione

dei cittadini, giochi e intrattenimento, sport e fitness

e turismo.

• Our Green Planet: soluzioni innovative che affrontano

le sfide ambientali e la vita sostenibile e che contribuiscono

all'attuazione del Green Deal europeo,

nonché soluzioni che aiutano la trasformazione verde

delle aziende. Le soluzioni proposte devono affrontare

le principali sfide sociali in aree di interesse come la

conservazione degli ecosistemi, la mobilità verde, l'agricoltura

sostenibile e la gestione dell'energia e delle

risorse.

• Dive in Deep Tech: soluzioni innovative che combinano

dati spaziali dell'UE con tecnologie profonde

come intelligenza artificiale (AI), quantistica (informatica

quantistica, rilevamento, simulazione, crittografia,

ecc.), blockchain, metaverso e realtà estesa

(realtà aumentata [AR ], realtà mista [MR], realtà virtuale

[VR]). Le soluzioni proposte devono affrontare

le principali sfide sociali in aree di interesse come biotecnologie,

tecnologie mediche e fintech.

Il concorso #myEUspace è aperto a squadre di tutti gli

Stati membri dell'UE più Svizzera, Norvegia e Islanda

e prevede un montepremi totale di quasi 1 milione

di euro. Oltre al premio in denaro, il concorso fornisce

supporto agli imprenditori durante l'intero ciclo

dell'innovazione, dalle start-up in fase iniziale allo

scale-up.

"Le start-up e gli imprenditori sono particolarmente

entusiasti di cogliere il potenziale offerto dal programma

spaziale dell'UE e tradurlo in soluzioni innovative

che sicuramente sconvolgeranno un'ampia gamma di

settori", afferma Fiammetta Diani, Head of Market,

Downstream and Innovation di EUSPA. "Il concorso

#myEUspace può aiutarti a trasformare quell'entusiasmo

in azione e successo."

A seconda della maturità della soluzione al momento

della presentazione, gli imprenditori possono competere

e vincere in tre diversi percorsi a premi:

• Best Ideas: per idee teoriche promettenti che sfruttano

i dati spaziali dell'UE e hanno un elevato potenziale

di mercato. Le migliori 15 idee riceveranno un premio

in denaro di 10.000 EUR ciascuna.

• Best Prototypes: per prototipi testati o versioni beta

che si desidera immettere sul mercato. I 10 migliori

prototipi riceveranno un premio in denaro di 30.000

euro ciascuno.

• Best Products: per i prodotti commerciali esistenti che

stanno cercando di aumentare. I 5 migliori prodotti

riceveranno un premio in denaro di 100.000 EUR ciascuno.

Le squadre che vincono in una categoria possono prendere

la stessa idea o prototipo premiato e candidarsi di

nuovo in un'altra pista per competere e vincere premi

aggiuntivi!

I dettagli

Tutte le applicazioni saranno valutate in base alla loro

innovatività, potenziale di mercato, fattibilità, rilevanza

per il programma spaziale dell'UE e capacità operativa.

I team premiati saranno invitati a mostrare le loro

soluzioni al pubblico e agli investitori durante le finali

del concorso, che fanno parte della Giornata dell'imprenditorialità

del prossimo giugno.

Puoi trovare maggiori informazioni sul concorso e su

come candidarsi sul sito del progetto.

La piattaforma di candidatura è ora aperta per tutte e

tre le tracce e il processo di candidatura è molto semplice!

La scadenza per la traccia Best Ideas è il 30 novembre

2022, il 10 febbraio 2023 per la traccia Best Prototype e

il 23 aprile 2023 per la traccia Best Products.

Fonte: http://www.euspa.europa.eu

48 GEOmedia n°4-2022


MERCATO

RETE TOPOGRAFICA A ROMA CON LA

STAZIONE GNSS EMLID REACH RS2

Nelle situazioni più complesse di una città come Roma,

la stazione GNSS Emlid Reach 2 ha consentito la determinazione

di punti topografici ad alta precisione con

una velocità che ha superato qualsiasi previsione.

Nei vicoli del centro storico, all’ombra di vegetazione

difficile o nelle situazioni di viabilità complessa, il Fix,

segnalato con un Bip che stimola sicurezza, si raggiunge

sempre. Anche dove non sembra possibile, sfruttando

la velocità della modalità cinematica di raggiungimento

della geometria ideale con i satelliti, basta trasportare

velocemente la stazione con la sua palina sul punto da

rilevare per non perdere il Fix acquisito in precedenza.

I rilievi eseguiti recentemente nella città di Roma su oltre

50 punti, in complesse e differenti situazioni, ne sono

testimonianza e in questi percorsi hanno avuto la loro

importanza le diverse caratteristiche della Emlid Reach

RS2. Tra queste è doveroso citare la riduzione della complessità

del sistema di ricezione comandabile anche da

una semplice APP dal proprio smartphone, come pure

la leggerezza della stazione ricevente che si avvita su una

palina che, se non fosse in fibra di carbonio peserebbe

più del ricevitore stesso o come anche la importante durata

delle batterie che consente di operare anche in più

giorni senza ricaricare, operazione comunque semplice

visto che basta un comune alimentatore di tipo C per

smartphone. Il ricevitore ospita una SIM per la connessione

ai sistemi differenziali più comuni, ma non manca

di una antennina installabile quando necessario, per utilizzarla

in modalità Base o Rover.

Il rivenditore italiano GEC software correda la stazione

GNSS con un tablet rugged, di quelli della Getac - adatti

a qualsiasi tipo di attività sul campo - ed il suo software

TPad, semplice, intuitivo ed immediato sistema di archiviazione

dei punti rilevati e dei dati ancillari, comprese

fotografie e video.

Per avere maggiori informazioni sullo strumento:

https://www.strumentitopografici.it/emlid-reach-rs2/

GEOmedia n°4-2022 49


AGENDA

21-23 NOVEMBRE

2022

TECHNOLOGY for

ALL 2022

Roma

http://technologyforall.it

30 NOVEMBRE -

2 DICEMBRE 2022,

18th International

gvSIG Conference and

GeoLIBERO

Valencia (Spain)

www.geoforall.it/kcxku

13 – 15 FEBBRAIO 2023

Geoweek 2023

Denver (USA)

https://www.geo-week.

com/

2-5 MARZO 2023

Geospatial World Forum

Rotterdam (The

Netherlands)

https://

geospatialworldforum.

org

21 – 23 MARZO 2023

Amsterdam Drone Week

Amsterdam (Olanda)

https://www.

amsterdamdroneweek.

com/

25 – 27 APRILE 2023

GISTAM 2023

Praga (Repubblica Ceca)

https://gistam.scitevents.

org/

13 – 15 GIUGNO 2023

Autonomous Vehicle

Technology Expo 2023

Stuttgart (Germania)

https://www.

comautonomousvehicletechnologyexpo.

com/

25 – 30 GIUGNO 2023

CIPA 2023 Symposium

Firenze (Italia)

https://www.

cipa2023florence.org

2 – 7 SETTEMBRE

2023

ISPRS Geospatial Week

2023

Cairo (Egitto)

https://www.isprs.org/

5 – 7 SETTEMBRE

2023

Commercial UAV Expo

Las Vegas (USA)

https://www.expouav.com/

ROMA 21-23 NOVEMBRE 2022

21

PRIMA GIORNATA

lunedì 21 Novembre 2022

22

SECONDA GIORNATA

martedì 22 Novembre 2022

23

TERZA GIORNATA

mercoledì 23 Novembre 2022

WORKSHOP SUL CAMPO

9:00 - 18:00

SCALO DE PINEDO

FIUME TEVERE

CONVEGNO

9:00 - 18:00

BIBLIOTECA NAZIONALE

CENTRALE ROMA

Attività pratiche dimostrative

Tecnologie per Ambiente e Territorio

Droni aerei e acquatici Dal 1986 Satelliti, droni e Teorema

aerei

Laser Scanner

Laser Scanner e Mobile Mapping

Mobile Mapping

Agricoltura di precisione

lavora a fianco dei professionisti

per fornire la tecnologia topografica

più avanzata,

la migliore formazione tecnica

ed una accurata assistenza

post-vendita.

CONVEGNO

9:00 - 18:00

LEICA RTC360

BIBLIOTECA NAZIONALE

CENTRALE ROMA

Tecnologie per i Beni Culturali

Informazione Geografica

Indagini conoscitive avanzate

Sostenibilità energetica

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nel modo più rapido e preciso che mai.

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Macroarea Ingegneria Univ. Roma Tor Vergata e in via di riconoscimento CFU CdL altre Università

di Roma e CFP Ordine degli Architetti di Roma e Provincia, Ordine degli Ingegneri della

Provincia di Roma e dal Collegio Provinciale dei Geometri di Roma.

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