G3-GNRAC Quartiere Fieristico di Ferrara, 23 Settembre 2016

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1 G3-GNRAC Quartiere Fieristico di Ferrara, 23 Settembre 2016 Sapr per il monitoraggio costiero Università degli Studi di Firenze Irene Mammi Lorenzo Rossi

2 COSA E IL SAPR SISTEMA AEROMOBILE A PILOTAGGIO REMOTO (SAPR) PIÙ NOTO COME DRONE. Ali Elicotteri Esacotteri

3 SENSORI e APPLICAZIONI per SAPR Tipo sensore Applicazioni Immagini RGB Fotogrammetria Modelli 3D Ortofoto MULTI- IPERSPETTRALE Terlerilevamento TERMICO Ispezione LIDAR Modelli 3D

4 RILIEVO CON SAPR: metodologia PRO: ACCURATI MODELLI DEL TERRENO 3D IN TEMPI RAPIDI E BASSO COSTO. CONTRO: NON FILTRA VEGETAZIONE FITTA. Con camere non metriche Missione volo automatica Max 10 km 40 min (1 batteria) Software di elaborazione m quota Acquisizione immagini -Modelli 3D -DSM-DTM -Ortophoto -Curve livello -Calcolo volumi Overlap immagini e GCPs (no con GPS RTK)

5 Accuratezza aree emerse Accuratezza dipende da: Risoluzione camera Quota e velocità volo GCP Fino 4 cm (3d quality) Test Delta Ombrone (GR) Errore medio: 9 cm

6 Accuratezza aree emerse SAPR vs LIDAR Ombrone (GR) Lidar Differenza quote 1x1 m SAPR vs Lidar - Risoluzione 2x2 m Area studio SAPR 0.05 m Identificazione di piccole dune con SAPR Dal confronto fra un profilo Lidar e uno SAPR si è messo in evidenza la distorsione del modello digitale di quest ultimo allontanandosi dalla zona perimetrata dai GCPs

7 Accuratezza aree emerse Bari SAPR vs GPS

8 Monitoraggio Spiaggia emersa Grazie all elevato dettaglio (tipo Laserscanner) è possibile effettuare precisi confronti fra rilievi per: Computi volumetrici materiale Effetti mareggiate, ecc.. Marina di Pisa (PI) Confronto rilievi 3d Model texture 2016 Apr-Set 3D Model faces

9 Monitoraggio Dune Sterpaia (LI) 3D DTM Confronto fra rilievi

10 Monitoraggio vegetazione dune Lacona Elba Rilievo 3d Mappatura automatica vegetazione

11 Rilievo linea di riva Essendo il modello valido fino ai primi fondali è possibile estrapolare la linea di riva anche in alta marea. Alternativamente si deriva calcolando la pendenza spiaggia emersa dal modello. Confronto linea riva SAPR- GPS Massa (MC) Tracciamento automatico Linea Riva su Modello 3D 3d model texture Errore medio 14 cm 3d model faces

12 Monitoraggio linea di riva Metaponto (MT) Vantaggi: Utilizzo stessi GCPs per ripetizioni rilievo. Bassi tempi di rilievo e costi Linea di riva automatica da Sapr 12 Km 28 min GCPs per Modello 3d

13 Rilievi batimetrici Bari Immagini modificate con correzione radiale e rifrazione aria-acqua Occorrono GCPs anche sommersi Bari Modello 3d da Sapr con isobate Accuratezza SAPR - Singlebeam Errore medio: 16 cm fino a 2 m profondità

14 Rilievi batimetrici Bari Distorsione rilievo SAPR da confronto con Singlebeam La tecnica proposta mostra notevoli vantaggi soprattutto in aree come quella in oggetto in cui un rilievo di dettaglio in acque basse non è ottenibile attraverso nessuna altra tecnologia. Necessita trasparenza acqua. I risultati ottenuti mostrano un grado di accuratezza equiparabile ad un rilievo tradizionale fino solo ai primissimi metri di profondità. Aumento distorsione con prof., migliorabile con GCPs sommersi.

15 Rilievi batimetrici Massa (MC) Isobate Difefrenze SAPR - Singlebeam Aumento scarto punti SB/Sapr con la profondità

16 Rilievi scogliere Massa (MC) Modello 3d fino - 2 m Mosaico Ortofoto

17 Rilievi scogliere Metaponto (MT) Rilievo di 12 scogliere soffolte con SAPR e MB Ortofoto con Isobate Sezioni da rilievo 3D Modello 3D

18 Rilievo Legna - Rifiuti Area di studio gialle c.a m 2 San Rossore (PI) Area studio complicata per la presenza di bassissima vegetazione, conchiglie legname e rifiuti. Volo bassa quota per rilievo dettaglio Particolare area di studio rossa c.a. 500 m 2 Mosaico Ortofoto da SAPR Particolare modello 3D

19 Rilievo Legna Grazie a particolari filtri è possibile rimuovere dal DSM la legna più grande e ottenere un DTM San Rossore (PI) DSM con legna Legna DTM senza legna DTM senza legna DSM-DTM 21.3 m 3 Totale Legna m 3

20 Rilievo Rifiuti San Rossore (PI) Particolare 10x10m Tracciamento bordi Applicazioni Monitoraggio dell apporto dei rifiuti da turismo, mareggiate, ecc.. Gestione della raccolta dei rifiuti Tracciamento colori e oggetti + Limiti Oggetti minimo 5x5 cm Solo rifiuti superficiali Solo calcolo areale Rifiuti: Area 1.6 m 2 In 500 m 2 Totale 37 m 2

21 Rilievo Torbidità dragaggi Magra (SP) Area di indagine e campionamento sonda Ntu Grafico Prof/Ntu su un campione Carta Ntu superficiale da 19 misure sonda

22 Rilievo Torbidità dragaggi draga Magra (SP) Ortofoto mosaico da Sapr Plume torbidità dragaggio da Sapr draga

23 Rilievo Torbidità dragaggi Magra (SP) Regressione lineare Px /Ntu su R/G/B Carta Torbidità superficiale da Sapr (Cella 5x5m)

24 Rilievo Torbidità dragaggi Livorno Plume torbidità dragaggio da Sapr draga draga Ortofoto mosaico da Sapr

25 RIASSUNTO Monitoraggio volumi spiaggia emersa Monitoraggio dune e vegetazione Linea di riva Batimetria bassi fondali Rilievo opere emerse e sommerse Volumetria legna Tracciamento rifiuti superficiali Torbidità dragaggi o dovuta ad apporto fluviale

26 SVILUPPI Uso camere multispettrali per: rilievi batimetrici, monitoraggio posidonia, monitoraggio stato vegetativo dune, monitoraggio torbidità, mappatura rifiuti. Sicurezza balneazione: monitoraggio rip currents durante mareggiate monitoraggio buche spiaggia sommersa post mareggiata

27 GRAZIE Università degli Studi di Firenze Irene Mammi Lorenzo Rossi