LAVORI DI MESSA IN SICUREZZA DI EMERGENZA FASE: SMASSAMENTO CUMULI RILIEVO TOPOGRAFICO LST (LASER SCANNER TERRESTRE) COMUNE DI ADELFIA (BA)

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3 Via G. De Marinis, (ITALY) e mail: rilievi.com web: rilievi.com COMUNE DI ADELFIA (BA) LAVORI DI MESSA IN SICUREZZA DI EMERGENZA DELLO STABILIMENTO EX SAPA FASE: SMASSAMENTO CUMULI RILIEVO TOPOGRAFICO LST (LASER SCANNER TERRESTRE) COMMITTENTE ECO LOGICA S.R.L. AGOSTO 2012

4 Via G. De Marinis, (ITALY) e mail: rilievi.com web: rilievi.com INDICE PREMESSA...3 INQUADRAMENTO DELL'AREA...4 METODOLOGIA E STRUMENTAZIONE IMPIEGATA...5 RISULTATI RILIEVO TOPOGRAFICO...11 CALCOLO DEI VOLUMI DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA SOPRALLUOGO 26/07/ RILIEVO LASER SCANNER E GPS 30/07/ RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE...23

5 PREMESSA La presente relazione fa seguito all incarico conferito dal Comune di Adelfia con nota XXXX del XXX alla GEOTEK PLUS S.R.L. a supporto dell attività di progettazione Messa in sicurezza dell area EX SAPA Fase di smassammento e raffreddamento cumuli, relativo all esecuzione del rilievo topografico delle aree dello stabilimento Ex SAPA nel Comune di Adelfia (BA) attualmente occupate da scarti e rifiuti di lavorazione ammassati in cumuli di forma e dimensione variabili allo scopo di determinarne la morfologia e calcolarne i volumi. Inizialmente era stato progettato un rilievo da condurre esclusivamente con strumentazione GPS (Global Positioning System), ma in seguito ad un sopralluogo condotto il giorno 26/07/2012 si è riscontrata la impossibilità per gli operatori di salire sui cumuli, sia per la difficoltà oggettiva di movimento sia per la presenza di focolai ancora attivi. Si è dunque deciso di impiegare un Laser Scanner terrestre (LST), montato su piattaforma aerea e interfacciato con un sistema GPS per il suo corretto posizionamento. Ciò ha consentito di rilevare l intera area da una posizione sopraelevata rispetto al piano di posa dei cumuli. Il rilievo è stato eseguito il giorno 30/07/2012. Pagina 3 di 24

6 INQUADRAMENTO DELL'AREA L'area rilevata (Figura 1) è situata circa 3 km a sud dell abitato di Adelfia (BA), lungo la Strada Provinciale n.83 per Acquaviva delle Fonti (BA), all interno dello stabilimento Ex SAPA. ADELFIA STABILIMENTO EX SAPA Figura 1. Ubicazione del sito e delimitazione dell area rilevata (nel riquadro) su ortofoto. La sua superficie complessiva, sub pianeggiante, delimitata da muri di cinta e capannoni, è di circa mq (riquadro in Figura 1). La cartografia tecnica regionale della Puglia indica una altimetria per il sito di circa 185 m s.l.m. Al momento del rilievo gli accumuli di materiale da smassare erano distribuiti in tre aree, delimitate da muri in cemento armato e distinte le une dalle altre. Pagina 4 di 24

7 METODOLOGIA E STRUMENTAZIONE IMPIEGATA Il rilievo è stato eseguito con l impiego di un Laser Scanner Terrestre, modello LEICA SCANSTATION 2 (Figura 2) con possibilità di scansionare elementi del paesaggio posti fino ad una distanza massima di 300 m. La velocità massima di scansione è di punti/secondo in condizioni di massima risoluzione di scansione (0.1 mm) e massima distanza di scansione. La finestra di scansione del laser scanner è di 360 sul piano XY e da 45 a 0 e da 0 a 135 sull asse Z. Nello specifico si è utilizzata una risoluzione di scansione centimetrica, per le direzioni spaziali XYZ, a seconda delle caratteristiche geometriche e geomorfologiche dell area da rilevare. Figura 2. Laser Scanner impiegato e principali specifiche tecniche. Sono state realizzate 5 differenti scansioni da altrettanti punti di ripresa (punti stazione), in modo da ottenere una nube di punti finale quanto più fitta e corrispondente all area oggetto di indagine. Ogni scansione ha previsto una parziale sovrapposizione spaziale con la precedente e la successiva attraverso il posizionamento di quattro target (Figura 3) a posizione nota, in modo da poter essere agganciate e sovrapposte in fase do post processing. Pagina 5 di 24

8 Figura 3. Tipi di target impiegati durante l acquisizione. Da ogni punto stazione sono state effettuate più riprese a seconda della complessità morfologica dell elemento (Figura 4). Figura 4. Ubicazione dei punti di ripresa LST (R1 R5) e dei target impiegati (T1 T4). Pagina 6 di 24

9 Durante le fasi di acquisizione ci si è avvalsi di una piattaforma aerea montata su un mezzo semovente pesante (Figura 5), guidata da un braccio meccanico con raggio d azione fino a 24 m, in modo da fissare lo strumento di misura in posizione elevata rispetto all area da rilevare, eliminando così la quasi totalità degli ostacoli per l acquisizione. Figura 5. Piattaforma aerea montata su mezzo pesante. Il Laser Scanner è stato interfacciato a notebook ASUS U50VG per la fase di raccolta dati e ad un GPS differenziale a doppia frequenza modello Leica 1230 GNSS (Figura 6), impiegato in modalità RTK (Real Time Kinematic) in comunicazione GSM con la rete di stazioni fisse GNSS della Regione Puglia per l occupazione di punti notevoli (posizione target, posizione laser scanner, ecc) da utilizzare in post processing per la georeferenziazione della nube di punti finale. Pagina 7 di 24

10 Figura 6. Sistema GPS impiegato e principali specifiche tecniche. L intera fase di acquisizione è stata documentata con una fotocamera digitale FUJIFILM FINEPIX S1500 con risoluzione di 10 megapixel. La fase di acquisizione ed elaborazione dei dati Laser Scanner, è stata effettuata con il software Leica Cyclone 6.x. La fase di acquisizione ed elaborazione dei dati GPS, è stata effettuata con il software Leica GeoOffice Combined. I dati di posizionamento sono stati inizialmente acquisiti nel sistema di riferimento geografico WGS84 (World Geodetic Sysyem 1984) e successivamente convertiti in coordinate piane UTM (Universal Transverse Mercatore), datum WGS84, Zona 33 Nord. Le quote ellissoidiche misurate (cioè riferite all ellissoide WGS84) sono state convertite in quote ortometriche (riferite al suolo) con l impiego di software VERTO 2.0. La nube di punti è stata infine convertita in un file di interscambio.dxf e trattata in ambiente CAD e/o in ambiente Surfer al fine di ottenere un file finale.shp utilizzabile in ambiente GIS per la redazione della cartografia conclusiva. Pagina 8 di 24

11 In definitiva, le fasi progressive del rilievo e della sua elaborazione possono essere sintetizzate come segue: 1. FASE DI ACQUISIZIONE DATI (operazioni per ognuna delle scansioni): Approntamento e settaggio della strumentazione Scelta dei punti di ripresa e della posizione dei target Posizionamento dei target Occupazione delle posizioni dei target con GPS Occupazione di punti noti (spigoli, perimetri) con GPS Sollevamento del Laser Scanner su piattaforma aerea Messa in bolla dello strumento Collegamenti strumento alimentazione laptop Avvio della scansione Fine della scansione Recupero della strumentazione 2. FASE DI ELABORAZIONE DATI GPS Scaricamento dei dati Elaborazioni con LEICA GeoOFFICE COMBINED Esportazione in formato ASCII Conversione delle coordinate planimetriche e altimetriche con VERTO 2 3. FASE DI ELABORAZIONE DATI LASER SCANNER Scaricamento dei dati Elaborazioni con LEICA CYCLONE 6.x Pagina 9 di 24

12 Esportazione in formato DXF e SHP Importazione dati in ESRI ArcMAP Creazione del DTM (Digital Terrain Model) Esportazione delle curve di livello Calcolo dei volumi 4. FASE DI RESTITUZIONE Importazione dei risultati in AUTODESK AutoCAD Creazione dei layout di mappa Redazione della relazione conclusiva in MICROSOFT OFFICE 2007 Pagina 10 di 24

13 RISULTATI RILIEVO TOPOGRAFICO I dati acquisiti durante le fasi di survey sono stati separati in tre parti, in modo da distinguere tra di loro le tre aree di deposito presenti nel sito, di seguito denominate Area 1, Area 2 e Area 3 (Figura 7). Figura 7. Distinzione delle tre aree all interno del sito. Pagina 11 di 24

14 Per ognuna delle aree, dalla nube di punti acquisita è stato ottenuto un DTM, rappresentativo della altimetria di ognuno dei depositi; ogni cella costituente il DTM ha dimensioni 0.1x0.1 mq e ad ognuna di esse è assegnato un valore di quota riferita al livello del mare. Le figure seguenti (Figura 8, Figura 9 e Figura 10) mostrano le tre nubi di punti acquisite e i tre relativi DTM con indicazione dei valori minimi e massimi delle quote registrate. Figura 8. Nube di punti (a sinistra) e relativo DTM (a destra) dell Area 1. Pagina 12 di 24

15 Figura 9. Nube di punti (a sinistra) e relativo DTM (a destra) dell Area 2. Figura 10. Nube di punti (a sinistra) e relativo DTM (a destra) dell Area 3. Pagina 13 di 24

16 Una volta ottenuti i DTM è stato possibile estrarre le curve di livello attraverso una operazione di contouring, mediante l utilizzo di un tool del software ESRI ArcMAP. Si è scelta una equidistanza di 0.2 m in modo da ben rappresentare graficamente la morfologia dei depositi. Nella Figura 11 è rappresentato uno stralcio planimetrico dell Area 1. Figura 11. Stralcio planimetrico dell Area 1 su ortofoto; le curve di livello hanno un equidistanza di 0.2 m. La planimetria completa delle aree rilevate è rappresentata nell Elaborato T3 Rilievo topografico pianta, in scala 1:200. Pagina 14 di 24

17 Sono stati quindi estratti sette profili topografici lungo le tracce indicate in Figura 12. Figura 12. Tracce dei profili topografici realizzati. Nella Figura 13 è rappresentato uno stralcio dei profili topografici realizzati. La rappresentazione completa dei profili topografici realizzati costituisce l Elaborato T4 Rilievo topografico sezioni, in scala 1:200. Pagina 15 di 24

18 Figura 13. Stralcio dei profili topografici realizzati. La Tabella 1 qui di seguito riassume i risultati del rilievo topografico eseguito. Area 1 Area 2 Area 3 Superficie 2D accumuli (mq) Superficie 3D accumuli (mq) Quota massima (m) Quota minima (m) Dislivello massimo (m) Tabella 1. Risultati del rilievo topografico. Pagina 16 di 24

19 CALCOLO DEI VOLUMI I volumi del materiale costituente gli accumuli presenti sul sito sono stati ricavati dai DTM ottenuti per ognuna delle tre aree, relativamente alle superfici occupate esclusivamente da tali accumuli. E stato utilizzato il tool FUNCTIONAL SURFACE del software ESRI ArcMAP, in grado di calcolare i volumi compresi tra una superficie topografica digitale (i DTM) e un piano di riferimento ad una quota specificata. Per ognuna delle tre aree per identificare il piano di riferimento è stata scelta la quota inferiore del relativo DTM, dopo aver escluso le superfici non occupate dai depositi e filtrato i DTM per cancellare eventuali spike (celle fuori range). La Tabella 2 sintetizza i risultati ottenuti. Area 1 Area 2 Area 3 Volume accumuli (mc) Tabella 2. Volumi calcolati. Pagina 17 di 24

20 DOCUMENTAZIONE FOTOGRAFICA SOPRALLUOGO 26/07/2012 Foto 1. Accesso all area deposito. Foto 2. Vista frontale dell area 3. Foto 3. Vista frontale dell area 2. Foto 4. Parte sud dell Area 1. Foto 5. Area 1, accumulo nella parte sud. Foto 6. Area 1, particolare della Foto 5. Pagina 18 di 24

21 Foto 7. Area 1, deposito circoscritto. Foto 8. Area 1, accumulo nella parte nord. RILIEVO LASER SCANNER E GPS 30/07/2012 Foto 9. Posizionamento del target T2. Foto 10. Posizionamento del target T1. Foto 11. Posizionamento del target T3. Foto 12. Posizionamento del target T4. Pagina 19 di 24

22 Foto 13. Occupazione GPS di punti noti. Foto 14. Punto di ripresa R3 (da est). Foto 15. Punto di ripresa R1. Foto 16. Punto di ripresa R3 (da ovest). Pagina 20 di 24

23 Foto 17. Particolare Area 3. Foto 18. Particolare Area 3. Foto 19. Particolare Area 2. Foto 20. Particolare Area 1. Foto 21. Particolare Area 1. Foto 22. Particolare Area 1. Pagina 21 di 24

24 Foto 23. Particolare Area 1. Foto 24. Visuale esterna Area 1 (da sud). Foto 25. Visuale esterna Area 1 (da sud ovest). Foto 26. Visuale esterna Area 1 (da sud est). Pagina 22 di 24

25 RAPPRESENTAZIONI GRAFICHE Rilievo LST su ortofoto (da sud ovest). Rilievo LST (da nord ovest). Pagina 23 di 24

26 GEOTEK PLUS S.R.L. Rilievo LST: dettaglio cumuli e target (da sud est). Rilievo LST: dettaglio cumuli Area 1 (da sud est). Pagina 24 di 24

PREMESSA...2 1 INQUADRAMENTO DELL'AREA...3 2 METODOLOGIA E STRUMENTAZIONE IMPIEGATA...4 3 RISULTATI...9 3.1 Rilievo termografico...

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