LASER TUNNEL LASERTECH. Tunnel Scanner System (TSS 360)

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1 Tunnel Scanner System (TSS 360) Il Tunnel Scanner System è una strumentazione di elevato standard tecnologico che consente, grazie all impiego congiunto di raggi infrarossi e laser, di ottenere simultaneamente e senza soluzione di continuità: L immagine fotografi ca digitale ad altissima risoluzione; Il rilievo geometrico continuo, con la possibilità di estrarre sezioni trasversali in corrispondenza di qualsiasi progressiva; L immagine termografi ca dell intero cavo di galleria. In particolare, le potenzialità del sistema risiedono nel laser a testa rotante il quale è in grado di compiere fi no a 300 rps, ad una velocità di rilevamento variabile, a seconda degli obiettivi del rilievo, da 3 a 12 km/h. Il TSS in galleria ferroviaria. LASER TUNNEL LASERTECH Il TSS in galleria stradale. Controlli di cantiere,

2 Le caratteristiche tecniche del Laserscan comunemente impiegato consentono di rilevare immagini da fi no a pixel per scansione. Tradotto in termini concreti, il risultato del rilievo fotografi co di 10 metri di galleria, rilevata alla velocità di 1m/s con un laser a rotazione di 300 rps, è una fotografi a digitale di ben 30 milioni di pixel. Dall insieme di questi dati, mediante specifi ci software di elaborazione, è possibile ottenere un insieme di informazioni (sugli impianti, sulla geometria, sugli ammaloramenti presenti, ecc.), che permetteranno di defi nire e quantifi care lo stato di conservazione e di funzionalità dell opera in esame. Con l immagine fotografi ca, ad esempio, l ispezione visiva di dettaglio sarà trasferita dal cantiere all uffi cio, riducendo così l impatto sul traffi co, grazie alla possibilità di registrare e quantifi care direttamente sulla fotografi a le anomalie del rivestimento quali: lesioni, distacchi, presenza di sali e/o incrostazioni, irregolarità della pavimentazione e dei marciapiedi, presenza di reti di protezione e canalette metalliche ecc. Invece, con l immagine termografi ca possono essere intercettati ed evidenziati particolari eventi quali la presenza di acqua, i ripristini superfi ciali del rivestimento, l ubicazione degli impianti e si potrà, in abbinamento all immagine fotografi ca, pervenire ad una migliore interpretazione delle anomalie presenti. Immagine fotografi ca. Immagine termografi ca. Infi ne, con il rilievo geometrico fornito dal laser sarà possibile ottenere sezioni trasversali a qualsiasi progressiva metrica, effettuare misurazioni (le sezioni rilevate sono esportabili nei Sezione con sagoma limite più comuni CAD) e verifi che sulle altezze libere di gabarit o su altre interferenze tra la sagoma limite e l infrastruttura ed anche l eventuale variazione di altezza in seguito ad interventi di ripristino del rivestimento o di ripavimentazione. Il calcolo dell altezza di gabarit viene generalmente effettuato dall attacco del marciapiede con la pavimentazione, secondo le Norme funzionali e geometriche per la costruzione delle strade (D.M ) e la norma CNR n 78 del Per l acquisizione dei dati non è necessario operare in regime di deviazione di corsia o chiusura della carreggiata: i rilievi, anche sulle autostrade con alta intensità di traffi co avvengono, infatti, con la modalità dello stop and go nelle ore notturne, senza arrecare particolare disturbo alla normale circolazione veicolare. Grafi co altezza di gabarit. Termografi a 3D. I dati provenienti dal rilievo, oltre che su supporto cartaceo, possono essere eventualmente caricati e forniti su uno specifi co applicativo Tu-View in modo tale che il Particolare 3D di un distacco di volta gestore dell infrastruttura possa, in maniera semplice, reperire ed analizzare autonomamente tutti i dati di cui di volta in volta necessita, come pure ad esempio verifi care in tempo reale la compatibilità di un trasporto eccezionale con la geometria della galleria. Il software permette di estrarre svariate informazioni sulle sezioni, come la distanza di un punto rispetto a qualsiasi altro, sulla superfi cie della sezione e sul perimetro. Un altra funzione importante del programma è quella che permette, tramite un set di strumenti, l ispezione a video della galleria, rilevando e segnando le anomalie riscontrate, nonché di aggiungere note testuali. Queste informazioni possono essere esportate in formato Autocad e caricate su un successivo rilievo visivo per essere aggiornate nel corso del tempo. Altri strumenti utili disponibili sono le funzioni di stampa del rilievo visivo personalizzabili in base all utilizzo per cui si rendono necessarie e la possibilità di importare tutta o parte dell immagine visiva e/o termografi ca in formato bitmap, conservando l alta defi nizione del rilievo. LASER TUNNEL LASERTECH V. le Isonzo, 14/ Milano Tel Fax

3 STATIC LASERTECH (ILRIS 3 6 D) ILRIS 3 6 D della Optech è un apparecchiatura che permette di ricostruire modelli tridimensionali attraverso la registrazione di scansioni singole o multiple. Lo strumento, che non richiede particolari specializzazioni per l uso, è caratterizzato da dimensioni molto compatte (non molto diverse da una stazione totale motorizzata) ed integra una camera digitale da 6 megapixel con un display LCD VGA a largo formato. Il sistema è in grado di rilevare fi no ad una distanza di oltre 1000 metri, con una precisione modellata di pochi millimetri, e viene settato in modo semplice e rapido - non è richiesto alcun livellamento - attraverso un palmare oppure mediante un PC: in entrambi i casi la comunicazione può avvenire via radio (WI-FI) o via cavo (Ethernet). Le specifi che NEMA 4X e IP65, il laser in Classe 1 (sicuro per gli occhi), l ampia escursione dinamica di acquisizione (da 3 a 1500 metri) e le dimensioni compatte fanno sì che anche le campagne più complesse possano essere completate velocemente, con precisione e sicurezza. All ILRIS-3 6 D viene applicata una base rotante, il dispositivo Orientation System, che permette allo strumento di ampliare l angolo di visione fi no a 360 x360, così da rilevare una sfera completa intorno a sè. LASER STATIC LASERTECH ILRIS 3 6 D Rilievo di edifi cio monumentale. Rilievo della fortezza reale di Livorno.

4 La camera digitale integrata da 6 megapixel, oltre a permettere la defi nizione accurata dell area di scansione, produce immagini che sono utilizzate per generare automaticamente una nuvola di punti riportante il colore di ciascun punto. L opzione Color Channel fornisce nuvole di punti con colori realistici. La camera integrata da 6 megapixel, oltre a permettere la defi nizione accurata dell area di scansione, genera immagini che sono utilizzate per generare automaticamente una nuvola di punti riportante il colore di ciascun punto. Alcune caratteristiche peculiari: Portata: m, 80% target 3-800m, 20% target 3-350m, 4% target Accuratezza del modello: 3mm Salvataggio dati: su chiave USB Divergenza del raggio: Passo minimo spot: 2mm a 100m Temperatura operativa: 0-40 C Velocità campionamento: 2500 punti/s Accuratezza registrazione target:4mm Angolo scansione: -20 /90 (V)x 360 (H) -90 /20 (V)x360 (H) I campi di applicazione sono innumerevoli, tra cui il rilievo di opere di ingegneria civile, il monitoraggio di versanti, la modellazione di centri urbani, il rilievo di beni architettonici, monumentali e del costruito. Rilievo di Piazza Plebiscito (Napoli) Rilievo di Ponte vecchio (Firenze) Rilievo del Campanile Giotto (Firenze) LASER STATIC LASERTECH V. le Isonzo, 14/ Milano Tel Fax

5 AEREO LASERTECH (ALTM) Per il laser scanning aereo, SINECO collabora con OGS di Trieste. Il LiDAR (Light Detection and Ranging) è una tecnica di telerilevamento attivo per l esecuzione di rilievi topografi ci di alta risoluzione. La strumentazione utilizza un telemetro laser, montato su un aereo o elicottero, che scansiona il territorio sorvolato in modo da determinare la distanza fra il punto di emissione del laser e il punto di rifl essione, cioè il generico punto appartenete al terreno e colpito dal laser. Il telemetro misura il tempo impiegato dall impulso laser a percorrere il percorso di andata e ritorno. Inoltre lo scanner laser fornisce anche le coordinate del punto rilevato grazie ad un sistema integrato GPS/INS in grado non solo di rilevare la posizione dell aereo o dell elicottero, ma anche di determinarne l assetto. Si ottiene così una nuvola di punti quota (X,Y,Z) del territorio rilevato ed il valore dell intensità rifl essa. LASER AEREO LASERTECH Laser Scanner LiDAR Rilievo laser e relativa immagine fotografi ca

6 Dalla nuvola di punti si ottengono, per elaborazioni successive, che comprendono sia un fi ltraggio automatico che uno manuale, un modello digitale di superfi cie (in inglese DSM, Digital Surface Model) e un modello digitale del terreno (DTM, Digital Elevation Model), con una maglia dell ordine del metro ed una precisione decimetrica. Dal DTM sono quindi possibili elaborazioni varie quali, ad esempio: curve di livello del terreno e modelli tridimensionali. La peculiarità del sistema è l altissima velocità di acquisizione dei dati abbinata ad una elevata risoluzione. Le riprese LiDAR vengono effettuate con un sensore ALTM 3033 della canadese OPTECH avente le seguenti principali caratteristiche: Altezza operativa: m Accuratezza in elevazione: 15 cm < 1200 m (1 sigma) 35 cm <3000 m (1 sigma) Accuratezza orizzontale: 1/2000 x altitudine volo (1 sigma) Angolo di scansione: da 0 a ±20 Risoluzione angolare: 0.01 Frequenza di scansione: variabile con angolo di scansione (30 Hz ±20) (50 Hz ±10) Classe del laser: classe IV Frequenza degli impulsi del laser: 33 khz; Divergenza del fascio Variabile: 0.8 mrad o 0.2 mrad (1/e nominale) Temperatura operativa: C Alabama, USA - Dati Optech Inc. Legenda:Cresta delle onde: blue; dune di sabbia: rosso; linea del bagnasciuga: confi ne verde/blu. Il sistema trova applicazione in diversi settori tra cui in particolare: Esempio di Modello Digitale di Superfi cie (DSM) Al rilievo laser altimetrico è possibile abbinare l acquisizione contestuale di foto aeree mediante fotocamera digitale metrica (Rollei DB44 da 16 milioni di pixel. La fotocamera è sincronizzata con il laser e con il GPS per consentire l ortorettifi ca e la georeferenziazione delle immagini. Modelli digitali ad alta defi nizione del terreno e di superfi cie (DTM e DSM); Modellazione 3D del paesaggio; Monitoraggio delle reti di distribuzione dell energia; Monitoraggio di ghiacciai e manto nevoso; Analisi degli effetti dell erosione naturale; Controllo dell abusivismo edilizio; Analisi delle inondazioni e mappe del rischio associato; Rilievi idrografi ci e batimetrici; Cartografi a topografi ca. LASER AEREO LASERTECH V. le Isonzo, 14/ Milano Tel Fax SINECO collabora con OGS per il sitema laser scanning aereo

7 SINECO prima azienda ad utilizzare la tecnologia LYNX DYNAMIC LASERTECH (LYNX) In collaborazione con Optech di Toronto (Canada), SINECO ha messo a punto e dispone di una innovativa strumentazione il LYNX Mobile Mapper che rappresenta a tutti gli effetti la nuova generazione di tecnologia laser scanner in quanto rivoluziona completamente la tradizionale metodologia di rilievo. Il sistema laser Lynx, ideato per il rilievo dinamico terrestre, permette, infatti, di rilevare in movimento il territorio a 360, ricostruendo in tempo reale infrastrutture e territorio circostante: di qui la modellazione 3D e l estrazione delle più disparate informazioni tra cui sezioni, curve di livello, piani quotati, dimensioni degli oggetti, volumetrie etc. Lynx è stato progettato per poter scandire grandi aree in breve tempo proprio grazie alla sua innovativa tecnologia mobile: alla velocità di 100 km/h, è in grado di restituire un rilievo 3D con accuratezza maggiore di 5 cm e risoluzione fi no ad 1 cm. Tali risultati erano impensabili utilizzando le strumentazioni laser tradizionali di tipo statico, soprattutto per quelle applicazioni su larga scala che richiedono precisioni maggiori di quelle ottenibili da un rilievo aereo. LASER MOBILE MAPPER LASERTECH LYNX

8 Alcune caratteristiche peculiari della strumentazione Lynx: Schema interfacciamento dei vari sistemi Sensore Lidar N 2 Sensori in azione. Azimut 45 ; Elevazione 10. Rilievo edifi cio Rilievo in area urbana Vista dall alto dei 2 Lidar Lynx è il risultato dell integrazione di tre distinte tecnologie: sistema laser (LIDAR), sistema inerziale (APPLANIX POS/LV) e sistema GPS (Global Positioning System). I punti rilevati dal laser scanner vengono proiettati nello spazio tramite il gps ed orientati attraverso il sistema inerziale. Il risultato è una nuvola di punti direttamente georiferita in coordinate WGS84. L unità di misurazione inerziale consta di tre accelerometri e tre giroscopi che misurano l accelerazione e la velocità angolare del veicolo, necessarie per il calcolo di tutti i parametri descrittivi del movimento (inclusa la posizione, velocità e accelerazione, l orientamento e la rotazione). La misura della distanza percorsa si ottiene mediante il distance measuring indicator (DMI) che calcola con precisione lo spostamento lineare. Tali misurazioni, integrate poi al GPS, permettono di ricostruire con precisione la traiettoria del veicolo, riducendo gli errori di rilievo. V. le Isonzo, 14/ Milano Tel Fax Numero sensori: n 2 Lidar Portata: > 100m, 20% target Precisione del laser: < 7 mm Accuratezza assoluta: +/- 5 cm Temperatura operativa: -20 /40 C Velocità rotazione: 9000 rpm Angolo scansione: 360 Protezione degli occhi: Classe 1 Velocità campionamento: punti/sec per laser; Risoluzione spaziale: fi no a 1 cm a 100 km/h. Cava estrattiva:restituzione modello 3D con rappresentazione curve di livello Calcolo volumetrie depositi/scavi (1) Vista dall alto del modello 3D (2) Scansione laser di un arteria stradale Scansione laser d rotatoria stradale Il sistema viene utilizzato in diversi settori tra cui in particolare: City Modelling, rilievo rapido per la generazione di modelli 3D delle città, quartieri urbani o siti industriali; Airport Modelling, generazione di modelli 3D relativamente a infrastrutture e siti aeroportuali; Mappatura ingombri sulle strade soggette a transiti di carchi sporgenti; Rilievi di infrastrutture stradali e dei relativi attributi per formazione Catasto Strade (DM 1/6/2001); Rilievi di cave per calcolo volumetrie degli scavi/depositi; Rilievi di linee aeree; Mappatura della vegetazione, ecc. LASER MOBILE MAPPER LASERTECH

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