L utilizzo di droni per il controllo e la tutela del territorio Pino Mangione AGIT (Associazione Geometri Italiani Topografi) ESONDA 2k18

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1 L utilizzo di droni per il controllo e la tutela del territorio Pino Mangione AGIT (Associazione Geometri Italiani Topografi) ESONDA 2k18 Giovedì 21 Settembre RemTech Expo 2018 (19, 20, 21 Settembre) FerraraFiere

2 i DRONI per il controllo e la tutela del territorio Pinomangione per AGIT

3 perché utilizzare un SAPR per questi scopi?

4 perché utilizzare un APR oggi? Tempi ridotti Estrema facilità Elevata precisione Si muove lui e non tu!

5 Campi di applicazione dei SAPR Monitoraggio e ispezioni aree difficilmente raggiungibili viadotti e linee aeree versanti franosi cave e discariche zone costiere, fluviali edifici e monumenti

6 Campi di applicazione dei SAPR Monitoraggio e ispezioni analisi su geometrie, forme, volumi analisi su proprietà spettrali di materiali, coperture e aree vegetate analisi su proprietà fisico-chimiche

7 SAPR Tipologie di sensori per SAPR 1. Fotogrammetrici 2. Lidar 3. Termici 4. Multispettrali

8 Prevenzione incendi

9 Agricoltura di precisione

10 Monitoraggio edifici Ricostruzione 3d

11 Monitoraggio dighe

12 Ispezione cave

13 Erosione costiera

14 svantaggi vantaggi

15 Svantaggi utilizzo SAPR 1. Zone d intervento limitate 2. Zone interdette al volo 3. Non tutti possono volare in caso di pioggia 4. Necessitano di parecchie batterie

16 Vantaggi utilizzo SAPR 1. Facilità di utilizzo 2. Ripetibilità dei rilievi 3. Rapidità di intervento e di esecuzione del monitoraggio in aree inaccessibili o in condizioni di emergenza.

17 e la precisione?

18 dal volo agli elaborati necessari

19 dal volo agli elaborati necessari acquisizione orientamento restituzione

20 dal volo agli elaborati necessari caratteristiche delle immagini foto nitide e non sfocate corretta esposizione un elevato grado di sovrapposizione un fermo immagine perfetto

21 dal volo agli elaborati necessari pianificazione del volo Oggetto del rilievo Piano di volo Scala di restituzione del rilievo e definizione del GSD

22 dal volo agli elaborati necessari GSD l importanza del GSD Ground Sample Distance SCALA DI RESTITUZIONE DEL RILIEVO QUOTA DI VOLO O DISTANZA DI PRESA

23 dal volo agli elaborati necessari scala di restituzione del rilievo Scala di restituzione GSD In cm quota di volo/distanza di presa - camera 12 mpx quota di volo/distanza di presa - camera 20 mpx 1: : : : : :20 0, :10 0, :5 0,1 2 4

24 dal volo agli elaborati necessari dalle foto alle misure 1. la ricerca dei punti caratteristici 2. la ricerca dei punti omologhi 3. l orientamento interno 4. mitigare l effetto della distorsione 5. l orientamento esterno relativo e assoluto 6. i punti di appoggio 7. la restituzione

25 dal volo agli elaborati necessari la ricerca dei punti caratteristici

26 dal volo agli elaborati necessari la ricerca dei punti caratteristici Algoritmi di calcolo SIFT (Scale Invariant Features Transform); SURF (Speeded Up Robust Features); ORB (Oriented fast and Rotated Brief).

27 Come avviene la ricerca di questi punti caratteristici? Costruzione dell'immagine integrale Ricerca dei punti caratteristici Assegnazione di un orientamento Calcolo del descrittore dei keypoint I x, y = i x j y i=0 j =0 I(x, y) Indicizzazione e Matching H (x, y, σ) = L xx (x, y, σ) L yx (x, y, σ) L xy (x, y, σ) L yy (x, y, σ)

28 la ricerca dei punti omologhi

29 dal volo agli elaborati necessari orientamento interno dei fotogrammi Consente di individuare la posizione del centro di prospettiva della camera ed il piano in cui si forma l immagine eliminando gli effetti delle distorsioni causate dall obbiettivo della camera utilizzata per la presa.

30 dal volo agli elaborati necessari la distorsione A α α δ α' A obbiettivo

31 dal volo agli elaborati necessari la distorsione radiale

32 dal volo agli elaborati necessari Orientamento esterno Stabilisce la posizione spaziale dei fotogrammi nel momento dello scatto.

33 dal volo agli elaborati necessari orientamento esterno dei fotogrammi

34 dal volo agli elaborati necessari le operazioni di orientamento esterno orientamento relativo orientamento assoluto

35 dal volo agli elaborati necessari orientamento esterno relativo Sovrapposizione dei fotogrammi

36 dal volo agli elaborati necessari orientamento esterno assoluto Sistema di riferimento fittizio Sistema di riferimento reale

37 dal volo agli elaborati necessari punti di appoggio visibili in più fotogrammi conoscere esattamente le coordinate nel sistema di riferimento desiderato misurati in loco attraverso strumenti topografici (GPS o stazione totale)

38 dal volo agli elaborati necessari restituzione Inquadramento metrico (sistema di coordinate topografiche) Creazione del mosaico (ortomosaico) Nuvola dei punti 3d (DSM) DTM (modello digitale del terreno)

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41 GRAZIE PER L ATTENZIONE, Dott./Geom. Giuseppe Mangione AGIT Associazione Geometri Italiani Topografi Telefono presidenza.agit@cng.it