Technology. &more. Monitoraggio di chiuse in Germania Il ruolo del topografo

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1 Numero Pubblicazione per i professionisti della topografia e della cartografia Monitoraggio di chiuse in Germania Il ruolo del topografo Nuovo corso nella scansione in mare aperto Marcellus Shale Progetto GIS dell Ecuador

2 Benvenuto all ultimo numero di Technology! Cari lettori, Benvenuto all ultimo numero di Technology del Come nelle precedenti edizioni, troverete numerosi progetti fra i più innovativi ed eccitanti nei quali i nostri clienti sono coinvolti in ogni parte del mondo. Ciascuno di questi progetti dimostrano l incremento di produttività e la potenzialità ottenuto attraverso l utilizzo della tecnologia Trimble ; confidiamo che gli articoli possano fornirvi idee utili e informazioni per i vostri eccezionali progetti. Chris Gibson: Vicepresidente, Survey Division Questo numero vi porterà in Germania per apprendere come la Tecnologia Trimble venga utilizzata per monitorare l insediamento durante l espansione della via d acqua artificiale più trafficata del mondo, il canale di Kiel; quindi nei campi di Marcellus Shale in Pennsylvania dove i prodotti Trimble hanno un ruolo fondamentale praticamente in ogni fase dello sviluppo, produzione e distribuzione di questa nuova importante fonte di gas naturale; e di ritorno in nord Europa per monitorare la subsidenza della grande espansione sotterranea del sistema di trasporto di metropolitane nel centro storico di Copenaghen. Viaggeremo anche in Ecuador dove le squadre sul campo stanno utilizzando la tecnologia GNSS per raccogliere in maniera efficiente dati GIS per un sistema di gestione del territorio nazionale; in Belgio sono l imaging spaziale è utilizzato per condurre un rilevamento dettagliato di una storica chiesa di oltre 800 anni e del suo contenuto; nella Columbia Britannica per un rilevamento e aggiornamento di un vecchio tunnel e ponte ferroviario su terreni difficili; e infine nel Mar Baltico dove l imaging spaziale è utilizzato per documentare la potenziale riconversione di una grande nave senza interrompere il suo programma operativo da nave di scarico di pietrisco a nave posacavi. Inoltre conoscerete come numerosi topografi, traendo profitto dalla tecnologia, stanno crescendo estendendo il loro ruolo nel vasto e in rapida crescita campo dei geodati. Piuttosto che far fronte a un possibile ridimensionamento, questi topografi si stanno evolvendo dalla raccolta dei dati alla gestione dei geodati in discipline quali GIS e building information modeling (BIM). La Trimble Dimensions International User Conference avrà luogo dal 5 al 7 novembre 2012 al Mirage Hotel di Las Vegas in Nevada (U.S.A). Attivati sin da ora per partecipare. E come sempre, se desiderate condividere i dettagli di progetti innovativi con i lettori di Technology, ci piacerebbe saperne di più: è sufficiente spedire un a Survey_Stories@trimble.com. Scriveremo persino l articolo per te. Siamo fiduciosi che questo numero di Technology sarà di vostro gradimento. Chris Gibson ALL'INTERNO: Germania pag. 2 U.S.A. pag. 8 ECUADOR pag. 12 CANADA pag. 16 Pubblicato da: Trimble Engineering & Construction 5475 Kellenburger Rd. Dayton, OH, Telefono: Fax: T&M_info@trimble.com Caporedattore: Omar Soubra Redazione: Angie Vlasaty; Lea Ann McNabb; Heather Silvestri; Eric Harris; Susanne Preiser; Emmanuelle Tarquis; Grainne Woods; Christiane Gagel; Lin Lin Ho; Bai Lu; Echo Wei; Maribel Aguinaldo; Masako Hirayama; Stephanie Kirtland, Survey Technical Marketing Team Progetto grafico: Tom Pipinou 2011, Trimble Navigation Limited. Tutti i diritti riservati. Trimble, il logo Globe & Triangle, GeoExplorer, Juno, GPS Pathfinder, RealWorks e TSC2 sono marchi commerciali di Trimble Navigation Limited o delle sue consociate, registrati all Ufficio Brevetti e Marchi degli Stati Uniti. 4D Control, Access, DeltaPhase, EVEREST, FX, GeoXT, GX, NetR5, NetR9, PointScape, SureScan, VISION, VRS e VX sono marchi di Trimble Navigation Limited o delle sue consociate. Tutti gli altri marchi sono proprietà dei rispettivi proprietari.

3 Squadra di lavoro Wisconsin Nel Wisconsin, l Unità di Rilevamento Geodetico del Dipartimento dei Trasporti del Wisconsin (WisDOT) ha il compito di creare e mantenere la struttura di controllo geodetico dello stato. Il team ha usato alcune idee creative e le funzionalità della tecnologia Trimble VRS per sviluppare la sua rete GNSS diffusa su tutto lo stato (WISCORS), una rete in tempo reale (RTN) completamente GNSS-capable, che permette agli utenti di ottenere una precisione centimetrica utilizzando un singolo ricevitore GNSS. WISCORS possiede più di 40 stazioni permanenti GNSS NetR5 Trimble in funzione, dette anche CORS ovvero Continuously Operating Reference Stations. Quando la rete sarà completata, avrà più di 70 CORS a fornire la copertura RTN per l intero stato. Le CORS sono connesse ad un centro di controllo a Madison tramite collegamenti cablati di comunicazione. All inizio del progetto, i progettisti di WISCORS hanno preso un importante decisione: installando le CORS a una distanza maggiore, avrebbero potuto ridurre significativamente i costi iniziali e guadagnare in flessibilità nella selezione del sito. Poiché la tecnologia VRS Trimble funziona bene con le CORS su ampie distanze rispetto all utilizzo con RTK convenzionale, i progettisti hanno avuto la capacità di utilizzare una geometria di rete come criterio primario per selezionare le posizioni. Di conseguenza, potranno ridurre il numero di CORS necessarie per fornire la copertura richiesta. WisDOT prevede di risparmiare da 10 a 15 CORS durante il progetto. Uno dei primi iscritti a WISCORS è Jim Prehn, P.L.S. della Spatial Data Surveys di Verona. Prehn stima di risparmiare almeno un ora al giorno evitando di dover impostare una stazione di base. Quella di adottare WISCORS è stata una decisione semplice, ha detto. Quando consideri il tempo speso installando una stazione base e l area limitata che puoi coprire, ti domandi perché molte persone non usano la VRS. Le posizioni di Prehn ottenute utilizzando la rete, solitamente coincidono con il controllo pubblicato entro un intervallo da 1 a 4 cm. Quando la rete è andata online per la prima volta, WISCORS ha svolto dei seminari per incoraggiare i topografi a partecipare. Oggi, la rete è ampiamente accettata. È persino entrata a far parte dei corsi di esame Northeast Wisconsin Technical College (NWTC) di Green Bay. WISCORS è parte del progresso nel rilevamento, ha detto l istruttore di rilevamento del NWTC, Rick VanGoethem. È importante esporre agli studenti le tecnologie che useranno una volta laureati. WISCORS ha attualmente più di 900 abbonati. Gli utenti del sistema comprendono i topografi, le ditte di ingegneria, le società di costruzioni, le università e le aziende municipali. Uno dei settori di utenza più importanti è l agricoltura di precisione. Fornendo la copertura RTK nelle regioni coltivabili, WISCORS sta raggiungendo una nuova e vasta gamma di utenti. Poiché WISCORS continua a espandersi i cittadini del Wisconsin godranno dei vantaggi di una maggiore produttività e di bassi costi in molti settori industriali che necessitano di un posizionamento affidabile e preciso. Per approfondimenti guarda il numero di Febbraio di POB: Technology;

4 Storia di copertina Monitoraggio delle Chiuse di Brunsbüttel È la via d acqua artificiale più trafficata del mondo. Situato nel nord della Germania, il secolare Canale di Kiel collega la via d acqua artificiale più trafficata del mondo. Situato nel nord della Germania, il secolare Canale di Kiel collega il Mare del Nord al Mar Baltico. Aperto per la prima volta al traffico nel 1985, il Kaiser Wilhelm Kanal è stato costruito dal Kaiser Guglielmo II per consentire alla sua flotta di raggiungere il Mare del Nord dal Mar Baltico senza dover passare sotto i cannoni danesi. Enormi chiuse proteggono i 100 km di lunghezza del canale dal cambiamento del livello dell acqua provocato dalle maree a Brunsbüttel, dove l Elba sfocia nel Mare del Nord e al capolinea orientale del canale a Holtenau, nei pressi di Kiel, sul Mar Baltico. Ogni complesso di chiuse è costituito da doppie chiuse, due grandi e due piccole. A causa della dimensione delle nuove navi da guerra della Il nuovo tunnel di servizio avrà un diametro di 2,20 m, marina del Kaiser, il canale fu ampliato già tra il 1907 e il con un altezza netta di 2 m in modo che sia percorribile 1914 e vennero aggiunte due nuove chiuse conosciute a piedi. È lungo 478 m e corre a circa 30 m sotto il livello come le Grandi Chiuse a Brunsbüttel e a Kiel. Furono del mare. Dal foro iniziale nella parte meridionale della costruiti anche dei tunnel di servizio sotto di esse. Sul chiusa, una fresa (tunnel boring machine o TBM) è stata bordo della conca alla parte superiore della porta e su indirizzata verso la parte settentrionale. Sull isola della entrambi i lati della porta centrale di entrambe le chiuse chiusa, sono stati posizionati dei fori ciechi in ciascun lato più grandi, furono costruiti tre tunnel di servizio costituiti della quinta conca pianificata. La macchina fresatrice verrà da tubature di acciaio del diametro di 1,80 m per portare i fatta avanzare attraverso entrambi i fori. La costruzione è cavi e le linee a servizio del canale. Questi tunnel di servizio iniziata nel febbraio 2009 e si prevede terminerà nell estate erano percorribili solo parzialmente. Nel corso del tempo del si riempirono di linee elettriche e tubature per l acqua cosi come cavi di controllo. Il nome del canale venne cambiato La costruzione del nuovo tunnel ha rappresentato una in Canale di Kiel nel grande sfida per i progettisti, poiché l attività delle chiuse doveva necessariamente proseguire durante la costruzione Come parte dell ampio piano di rinnovamento delle Grandi del tunnel. Assicurare la stabilità e la sicurezza delle Chiuse, l Ufficio Acque e Navigazione (WSA) di Brunsbüttel operazioni durante i lavori ha richiesto un sofisticato ha in progetto di costruire una nuova chiusa supplementare sistema di monitoraggio. Il compito era fatto su misura per tra le chiuse più grandi e quelle piccole. Tuttavia, prima ANGERMEIER INGENIEURE Gmbh, una società tedesca che la costruzione del nuovo 5 bacino di chiusa potesse specializzata nel monitoraggio delle deformazioni nella iniziare, era necessario un nuovo tunnel di servizio per costruzione di tunnel. ospitare le linee di rifornimento e di controllo della chiusa. Foto in copertina: le chiuse a Brunsbüttel. La nuova "quinta chiusa" sostituirà parte dell'isola della chiusa nella parte centrale della foto. Il nuovo tunnel di servizio scorrerà sotto l'isola e le quattro chiuse esistenti. Technology;

5 Pianificazione e monitoraggio Il lavoro di progettazione ha avuto inizio nel gennaio 2009 quando iniziò il progetto di costruzione. Il sistema di monitoraggio si è reso necessario per identificare le zone di insediamento possibili, in modo tale che eventuali contromisure potessero essere attuate rapidamente. In questo caso, ciò ha significato rilevamenti quotidiani automatici 24 ore al giorno. I requisiti del sistema di monitoraggio includevano un altissima risoluzione cronologica e spaziale, avvertimento automatico, funzioni di allarme e una supervisione minima. Il sistema doveva essere gestito e mantenuto a distanza e avere un piano dettagliato per sviluppare e distribuire avvisi e allarmi. Ha richiesto la collaborazione di esperti di costruzioni e di rilevamenti con ampie conoscenze specialistiche ed esperienza pratica. Come prima cosa, la squadra ha dovuto descrivere i carichi previsti e le deformazioni. Ciò avrebbe consentito loro di definire i sistemi di rilevamento necessari per produrre un sistema di monitoraggio completo. Il concetto base richiese che i punti fissi venissero posizionati all esterno dell area di deformazione, non influenzati dalle maree. Sette stazioni totali Trimble S8 e circa 115 punti di misurazione sono stati utilizzati per il progetto. Le stazioni totali sono state montate su pilastri disposti in modo che ogni conca e gli spazi nel mezzo potessero essere monitorati. Sulle piattaforme adiacenti le chiuse, le squadre hanno posto pesanti pilastri prefabbricati in calcestruzzo. In altre posizioni, i pilastri degli strumenti furono affondati nel terreno. Contenitori a tenuta stagna in ogni posizione ospitavano un computer, un alimentatore e attrezzature di comunicazione per lo strumento. Il monitoraggio in primo luogo ha riguardato la possibile deformazione delle pareti della chiusa e ha incluso una piccola parete della banchina dove i sub hanno rivelato delle fessure. Il sistema inoltre, ha monitorato gli edifici operativi nei pressi dei punti di accesso al tunnel (noti come gallerie di accesso ) e ai fori. Inoltre, sono stati utilizzati contrassegni di gesso e rilevatori di fessure per il monitoraggio di crepe negli edifici e nelle strutture tecniche. Infine, le pareti del bacino e gli edifici sono stati regolarmente rilevati da livellamenti convenzionali. Sulle pareti della chiusa, gli obiettivi prisma rischiavano di essere danneggiati dalle navi di passaggio. Per evitare danni, le squadre hanno utilizzato dei fori per collocare i prismi creando delle nicchie nelle pareti muri della chiusa. Un obiettivo prisma è montato nella parete della chiusa, al sicuro da danni che il passaggio delle navi potrebbero causare. Il sistema di monitoraggio necessita la rilevazione di movimenti di 2 mm. In tutti i preparativi, così come lo scavo delle gallerie di accesso, gli obiettivi e fori di entrata, le misurazioni di monitoraggio sono state eseguite a intervalli di un ora. Mentre la TBM si muoveva con ulteriore immissione di cicli di lavoro, gli intervalli di misura sono stati ridotti a 20 minuti a ciclo. Questo ritmo è stato mantenuto per circa dieci mesi. La distanza massima dalle stazioni totali ai punti di deformazione era compresa tra i 10 e i 40 metri. La distanza tra i punti di connessione con lo strumento tra i 40 e i 200 metri. Le precisioni di posizionamento erano comprese circa tra 2 e 3 mm in orizzontale e tra 1 e 2 mm in altezza. I limiti di possibili movimenti erano di 15 mm. Una Trimble S8 sul suo pilastro nelle chiuse di Brunsbüttel. Le operazioni di monitoraggio devono affrontare difficili condizioni meteorologiche e il notevole traffico di navi. -3- Technology;

6 Rete di comunicazioni Una sfida impegnativa è sorta nei collegamenti con e senza fili per il trasferimento dei dati nell area intorno alle chiuse. Per soddisfare i requisiti di sicurezza, il sistema di monitoraggio era in funzione 24 ore al giorno, e aveva bisogno di disporre di una comunicazione dati attendibile tra gli strumenti, il sistema di controllo e il centro di valutazione. Era necessario per assicurare il trasferimento dati wireless dalla stazione centrale ai computer di controllo nella misurazioni dei pilastri, anche quando le grandi navi portacontainer bloccavano la visuale delle comunicazioni. Ciò ha richiesto il trasferimento dati attraverso trasmissioni radio sopra le porte della chiusa, facendo passare il segnale attorno le navi. Il server doveva essere installato in un edificio sull isola della chiusa, dalla quale c era solo una visione limitata delle chiuse (per esempio, senza una comunicazione radio stabile verso di esse). La soluzione sviluppata da ANGERMEIER INGENIEURE, utilizzava i cosiddetti nodi di rete, speciali router di rete locale senza fili (Wireless Local Area Network ovvero WLAN), che cercano di collegarsi tra di loro nel caso in cui la visuale sia ostruita. Quando un nodo non è in grado di operare, il resto dei nodi possono ancora comunicare tra loro, direttamente o tramite uno o più nodi intermedi. Gli ingegneri di ANGERMEIER hanno impostato questa WLAN appositamente per risolvere il problema delle interruzione intermittenti dei collegamenti dati radio. Per condurre le misurazioni, hanno utilizzato il loro software Observer, che hanno adattato alle esigenze del progetto. Ad ogni Trimble S8, un computer di controllo dedicato iniziava i cicli di misurazione e memorizzava i risultati. I computer di controllo erano collegati tramite un nodo di rete ai punti Un Trimble S8 è stato posizionato su un pilastro prefabbricato a Brunsbüttel, con un attrezzatura di comunicazione di nodo di rete sul palo adiacente. Contenitori di legno alla base del pilastro ospitano i prismi utilizzati per monitorare la stabilità del pilastro degli strumenti. di accesso WLAN da 2,4 GHz. I nodi di rete sono stati disposti in modo che venisse stabilita una buona connessione ai punti di accesso WLAN. Inoltre, un cavo telefonico a due fili è stato adattato a una connessione VDSL per trasmettere i dati dalle stazioni totali attraverso i nodi di rete al server. Sul computer centrale, il software Observer recuperava le misurazioni dai sette computer sul campo. Incorporava le osservazioni meteorologiche e poi eseguiva calcoli e aggiustamenti sui dati di misurazione. Se i risultati non soddisfacevano la precisione specificata, il software era in grado di inviare o messaggi di testo al team del progetto. Il software è stato configurato anche per rilasciare una serie di avvisi, se rilevava un movimento nei punti obiettivo. Quando abbiamo selezionato gli strumenti, era essenziale per noi avere strumenti robusti e veloci che funzionassero con una precisione costante, ha detto l ingegnere Dieter Heinz di ANGERMEIER. Dal momento che gli strumenti Trimble soddisfacevano tali requisiti, non è sorto alcun problema quando il progetto è stato esteso da 12 a 19 mesi a causa dei ritardi di costruzione. Le stazioni totali sono state esposte alle intemperie e sottoposte a un funzionamento quasi continuo per tutta la durata del progetto. Il progetto è stato una sfida, perché i tecnici hanno dovuto risolvere problemi specifici inerenti all affidabilità del trasferimento dei dati. Tuttavia, gli ingegneri di ANGERMEIER potevano fare affidamento sulla loro esperienza, acquisita nella supervisione di una vasta gamma di progetti specialistici in oltre 20 paesi. La società impiega attualmente uno staff di oltre 60 persone provenienti da tutti i campi dell ingegneria di rilevamento, concentrando la propria attività nei settori di ingegneria di costruzione di vie di comunicazione, tunnel e di ingegneria civile. Technology;

7 Il ruolo dei topografi come Geo-Data Manager Per secoli, i topografi sono stati una parte fondamentale delle società umane. I topografi hanno soddisfatto la necessità di demarcare i confini delle proprietà, conducendo operazioni di ricognizione e creando mappe per la progettazione. Hanno programmato, monitorato e archiviato i dettagli dei progetti di costruzione. Infine, la professione si è sviluppata per fornire una miriade di servizi e prodotti che misurano e descrivono la superficie della terra con gli ambienti naturale, costruito e pianificato. Con l evoluzione della civiltà, standard di vita più elevati hanno domandato sempre di più ai professionisti al suo servizio. I topografi hanno risposto alle domande di una più diffusa conoscenza e una maggiore precisione, entrando a far parte di una manodopera esperta e competente, ora conosciuta come professionisti del design. Le tecnologie avanzate odierne, tra cui la misurazione e il posizionamento, l informatica, le comunicazioni e la gestione di dati geospaziali, hanno reso l informazione geografica più accessibile. Di conseguenza, è aumentata la richiesta di informazioni geo-spaziali precise e semplici da gestire. Oltre il posizionamento Nel corso degli ultimi cinquant anni, le tecnologie come EDM, la raccolta dati elettronica, le stazioni totali robotiche e il GPS/GNSS hanno trasformato la rilevazione sul campo. I progressi della tecnologia informatica hanno perlomeno trovato corrispondenza con i cambiamenti sul campo. La nuova funzione dei topografi è quella di geo-data manager: raccolta, gestione e applicazione di informazioni basate sul posizionamento per numerose applicazioni. Tra le molte l applicazione più evidente è la costruzione, dove strumenti di controllo automatizzati ha cambiato il ruolo del topografo. Anziché che essere estromessi dal cantiere, i topografi continuano a svolgere un ruolo essenziale nel successo e nella redditività del progetto. Il topografo verifica il sito e i disegni dei modelli, definisce i punti di controllo per le attività di costruzione e fornisce un controllo di qualità. Un tecnologia chiave per i topografi è il GIS. Il moderno GIS è molto più di una semplice mappatura o il fornire dati di rilevamento per sviluppare una mappa base GIS. Per i topografi, GIS significa essere parte attiva di un ampia gamma di attività GIS. Queste includono la creazione, la compilazione e il mantenimento di un GIS, oltre ad usarlo come uno strumento per gestire l ambiente naturale e costruito. Inoltre il GIS è emerso come strumento scelto per molti sistemi catastali. È importante sottolineare che le attività del topografo nella raccolta di dati GIS non si risolvono nella misurazione di posizioni. I topografi raccolgono e gestiscono le caratteristiche relative agli elementi che geo-localizzano, mediante sensori e tecnologie di raccolta dati che si estendono oltre la normale -5- Technology;

8 strumentazione di rilevamento. Ma anche con le abbondanti opportunità offerte dal GIS, molti topografi rimangono ai margini. I topografi lungimiranti, tuttavia, stanno abbracciando il GIS e il loro coinvolgimento diretto sta modellando le applicazioni e le tecnologie GIS. La tecnologia continuerà a svolgere un ruolo sempre più importante nel futuro nella professione di rilevamento. Sviluppi come la scansione terrestre, mobile e aerea, la fotogrammetria digitale e il telerilevamento consentono ai topografi di raccogliere dati più completi. Campagne sul campo possono essere completate in meno tempo e l analisi dei dati è quasi istantanea. I software applicativi sono in costante miglioramento nel fornire sempre più soluzioni per applicazioni di nicchia. Questi sistemi, incentrati sull acquisizione e la gestione dei dati di posizione, sono integrati da una serie di tecnologie collaterali. Per esempio, i sistemi di rilevamento possono essere accoppiati con l accesso Internet wireless, il cloud computing e con geo-database basati sul Web. Queste combinazioni aggiungono una gamma di prodotti ai set informativi del topografo. Dati di controllo, immagini aeree e satellitari, informazioni catastali e cartografie regionali possono essere rese accessibili sul campo. Di conseguenza, il topografo (ora geo-data manager) può combinare le informazioni e le tecniche per soddisfare le esigenze di tutto il progetto, o di un sottoinsieme molto piccolo. Le tecnologie di rilevamento sono diventate così facili da utilizzare che molti non-topografi, che in precedenza avevano fatto affidamento su topografi, ora possono utilizzare loro stessi queste tecnologie. Può sembrare che abbiano scavalcato il ruolo del topografo. Tuttavia, anche in queste situazioni, il ruolo del topografo non si è ridotto e non è sparito. Per gli operatori privi della formazione teorica e matematica di un topografo, è difficile individuare gli errori e gli sbagli che producono difetti nelle informazioni. Questa esigenza concede al topografo l opportunità di fornire servizi che favoriscono le migliori pratiche nella raccolta dati e nel controllo qualità. L opportunità L evoluzione del ruolo sta aprendo nuove frontiere per i topografi. Una delle più importanti è il GIS. Poiché gode di un elevato livello di approvazione da parte di progettisti, scienziati, professionisti dell edilizia, ingegneri e gestori di impianti, il GIS rappresenterà un area di crescita anche per il topografo. Ma egli deve fare il primo passo. Il topografo ben preparato è in grado di offrire competenze e servizi in diversi settori. Queste opportunità includono il fornire dati sfondo da ortofoto a DTM e la raccolta dati per la compilazione e l aggiornamento del GIS. Il topografo può offrire servizi aggiuntivi come la garanzia della qualità, la gestione e l analisi dei dati. E il GIS, in combinazione con rilevamenti di qualità sul campo, è uno strumento eccellente per i dati catastali. Una grande opportunità risiede nella capacità del geo-data manager di pianificare un GIS e utilizzarlo per dirigere processi in corso. I topografi possono svolgere un ruolo centrale nell estrarre nuove informazioni e conoscenze da dataset esistenti e fornendole alle persone che gestiscono il territorio e ciò che c è su di esso. Poiché questi clienti insistono su una più veloce raccolta e generazione di informazioni, il topografo deve essere preparato sui potenti strumenti per la gestione, la verifica e l interpretazione di questo vasto quantitativo di dati. Anche con una tecnologia ben sviluppata, una sfida chiave per i topografi sarà nel comunicare le informazioni agli utenti. I topografi possono presentare le informazioni utilizzando una varietà di supporti, tra cui visualizzazioni sia statiche sia dinamiche. La visualizzazione dei dati può andare oltre le rappresentazioni 3D per includere altre dimensioni come i costi, i tempi e i rischi del progetto. Il Building Information Modeling (BIM) è un area in fase di sviluppo e i contributi dei topografi saranno di importanza cruciale. Ingegneri, architetti, gestori di impianti e le aziende di costruzione stanno adottando rapidamente il BIM. Esso consente una gestione più efficiente del ciclo di vita dell edificio, dalla progettazione attraverso la manutenzione degli impianti, la riparazione Technology;

9 e la ristrutturazione. Mentre molti stakeholder apportano dati al BIM, i topografi hanno il ruolo di raccogliere la maggior parte delle informazioni geografiche specifiche. Così, la gestione dei geodati del BIM è un opportunità per i topografi di collaborare ed espandere il loro ruolo nei processi di costruzione. Essi possono rivelarsi allo stesso livello dei professionisti del design. Questa partecipazione richiede al topografo di ottenere nuovi livelli di competenza nel BIM e nelle aree di conoscenza affini. scopi comuni e benefici. Insieme, devono rafforzare l idea che i topografi sono i manager dei geodati del futuro e che questi professionisti vengono preparati alla sfida attraverso l istruzione, la formazione e lo sviluppo professionale. Per approfondimenti guarda il numero di settembre di GeoInformatics: La Fine del Gioco Sembra un paradosso. Le sotto specialità di rilevamento prolifereranno e si restringeranno, producendo qualifiche altamente specializzate e nuove attività. Allo stesso tempo, al fine di essere una parte essenziale dei processi di costruzione, il topografo di domani dovrà dimostrare un ampio bagaglio di competenze multidisciplinari. Non è un traguardo irragionevole. Ad esempio, si consideri un chirurgo ortopedico. Il chirurgo è uno specialista, eppure ne capisce di medicina generale e può collaborare efficacemente con i colleghi in altre aree specialistiche della medicina. Allo stesso modo, il topografo deve avere la capacità necessarie per procedere attraverso diversi campi di conoscenza e lavorare in modo efficace con altre discipline e processi locali consueti. Il mondo del topografo odierno si sta evolvendo dalla raccolta dati alla gestione dei geodati e all estrazione di informazioni e di conoscenza. Un tale cambiamento non ridimensiona il ruolo del topografo. Piuttosto, espande il modo in cui i topografi contribuiscono ad un progetto. Mentre la raccolta dati rimane al centro del ruolo del topografo, ora serve come base per un insieme più ampio di abilità e servizi. Queste competenze più ampie impongono al topografo di domani di essere un professionista dei dati, che fornisce strumenti di analisi e risultati ai clienti che richiedono informazioni di localizzazione sempre più complesse. Capire ed abbracciare questi cambiamenti non è sufficiente. I singoli topografi e le loro società, devono lavorare con il mondo accademico, il governo e l industria per raggiungere -7- Technology;

10 Aggiungere Valore Il luogo in cui si verificò l originario boom petrolifero dell America nel 1859, la Pennsylvania si trova sopra a una delle più grandi riserve di gas naturale del pianeta. Per gestire la perforazione, piattaforme ben situate possono essere grandi fino a 90x150 m. Foto per gentile concessione di Dra-Surv Inc Fin dal 1859, quando il primo petrolio venne estratto nel nord-ovest della Pennsylvania, lo Stato ha svolto un ruolo di primo piano nella produzione di energia. Oggi, il gas naturale è promotore di un nuovo boom energetico. Considerato come il più pulito dei combustibili fossili, le abbondanti riserve di gas naturale della Pennsylvania sosterranno gli sforzi intrapresi verso l utilizzo di fonti di energia pulita e a basso costo. Una formazione geologica nota come scisto di Marcellus che si estende nella regione a nord degli Appalachi degli Stati Uniti. Il scisto è ricco di gas naturale, che viene bloccato nella densa roccia nera di Marcellus. Per estrarre il gas, le società di produzione utilizzano la perforazione orizzontale e la fratturazione idraulica (conosciuta come fraking ) per creare piccole fratture nel scisto. Le fratture permettono al gas di essere raccolto e pompato in superficie. L utilizzo della frantumazione ha destato una certa preoccupazione di carattere ambientale e gli sviluppatori hanno dovuto lavorare duramente per assicurare che il gas è estratto in modo sicuro con impatti minimi sull ambiente. Il gas di Marcellus ha rappresentato un boom per lo sviluppo e la produzione in tutta la regione a nord degli Appalachi. L estrazione del gas e il trasporto verso il mercato implicano una serie di attività tra cui l esplorazione sismica, le pianificazione del territorio e del sito, la costruzione, la produzione e la manutenzione. Le attività si svolgono sotto lo stretto controllo ambientale e sanitario, molte delle quali richiedono un preciso posizionamento e dettagliate informazioni geografiche. Con dozzine di operazioni che si sviluppano su centinaia di miglia, il Marcellus è l applicazione ideale per la rete GNSS in tempo reale (RTN). In Pennsylvania, il KeyNetGPS fornisce servizi di correzione GNSS RTK con tecnologia VRS Trimble. A Pittsburgh, Gateway Engineers Inc. offre servizi a partire dalle primissime fasi di un progetto. Gateway utilizza sistemi GNSS R8 Trimble e stazioni totali S6 Trimble con controller TSC2 Trimble che eseguono il software Trimble Access. Il grosso del lavoro GNSS di Gateway è svolto in modalità VRS RTK Trimble utilizzando l abbonamento della società alla rete KeyNetGPS. Il Responsabile sul campo di Gateway Tom Turner afferma che le normative di autorizzazione della Pennsylvania richiedono coordinate di buoni siti da attribuire nelle coordinate piane dello stato. Perché la KeyNetGPS opera nel sistema di riferimento geodetico, i topografi di Gateway possono utilizzare procedure sul campo comunemente accettate per lavorare direttamente nel sistema di coordinate piane dello stato (State Plane Coordinate ovvero SPC). Nelle zone con fitta vegetazione, le squadre di Gateway utilizzano stazioni totali ottiche legate al set di controllo impostato mediante GNSS. Una volta che il sito è stato ripulito ai fini della costruzione, possono lavorare utilizzando GNSS RTK. A Carmichaels, in Pennsylvania, Dra-Surv Inc., fornisce un ampia gamma di servizi di attività di gestione della autorizzazioni per i propri clienti. Il project manager di Dra-Surv, Bryan Cole, stabilisce il controllo con misurazioni statiche GNSS utilizzando i ricevitori GNSS R8 Trimble e GPS R6 Trimble. La maggior parte dei siti di costruzione sono stati ripuliti quando giunge la squadra di Dra-Surv, che utilizza l RTK per quasi per tutte le sue misurazioni. Anche se gran parte del suo lavoro riguarda il picchettamento della costruzione, Dra-Surv effettua rilevamenti anche per i volumi e le misurazioni as-built per i siti e bacini, inclusi i controlli relativi all erosione e ai sedimenti e la gestione delle acque piovane. La squadra imposta anche i punti di controllo per gli appaltatori utilizzando attrezzature per il controllo 3D. Trasferire il gas verso il mercato I nuovi pozzi sono solo una parte dello sforzo. Centinaia di chilometri di condotte sotterranee sono necessari per collegare Technology;

11 A sinistra: prima del riempimento della trincea, i topografi HMM (da sinistra a destra) Chad Kuroski, Tom Johnson e Rob Olaf ll acquisiscono la posizione di un giunto del gasdotto ( foto HMM). Centro: La mappa KeyNetGPS mostra l estensione della copertura della rete dalla Virginia fino al Maine. A destra: i tubi saldati pronti per essere inseriti nello scavo e essere ricoperti ( foto HMM). adeguatamente i siti. Nel sud-est della Pennsylvania, Gary Kuroski, P.S., è responsabile del rilevamento per Hatch Mott McDonald (HMM), una società di consulenza ingegneristica che opera a 360. Gran parte del lavoro di Kuroski comprende il rilevamento per la costruzione di linee di trasporto del gas. HMM stabilisce i punti di controllo lungo il percorso dell gasdotto utilizzando un GNSS statico o la rete di riferimento KeyNetGPS e RTK. In alcuni casi, Kuroski si collega per controllare le impostazioni di altri, controllando ciò con la rete in tempo reale. Io imposto sempre il controllo con i metodi più precisi ed efficienti, mentre mi accerto di soddisfare ogni standard di precisione del progetto, ha detto Kuroski. Rispetto alle osservazioni statiche, lavorando con la KeyNetGPS ci fa risparmiare circa quattro ore di tempo sul campo e di elaborazione per ogni punto di controllo che impostiamo o controlliamo. Quando le sezioni di tubo sono saldate insieme e calate nella trincea, i topografi HMM raccolgono posizioni as-built su ogni saldatura, piegatura o punto di deflessione della tubatura. Come parte del processo di ispezione, un robot chiamato Pipeline Inspection Gauge (PIG) viaggia attraverso l interno del condotto per cercare difetti. Il PIG determina la sua posizione in base alla distanza 3D lungo la tubatura, per cui la correlazione tra lo stazionamento 3D e l SPC deve essere corretta. Kuroski riceve regolarmente buoni risultati utilizzando KeyNetGPS, verificando comunemente all interno di un controllo una precisione di 3 cm o persino migliore. Valore aggiunto: gestione dei dati e del posizionamento Competizione, velocità e stretti margini di profitto sono realtà della vita a Marcellus, ed è chiaro che l RTN sta avendo un ruolo centrale nel successo in rapporto ad esse. Gli utenti che effettuano l accesso quotidianamente a KeyNetGPS è aumentato di circa il 40 per cento in un periodo di dodici mesi e il numero totale di abbonati è raddoppiato in due anni. L uso del GPS/GNSS e la capacità di muoversi e gestire le informazioni hanno dimostrato come siano utili, se non essenziali, per gli sforzi intrapresi a Marcellus. Si era abituati che tutto riguardasse spostare la lancetta a destra, come si dice, perforando ha detto Bill Miller di Dra-Surv. Ora è diventato altrettanto importante soddisfare le norme vigenti. Ciò sta determinando un approccio imprenditoriale: le aziende che rimangono all avanguardia nella tecnologia, che hanno buoni rapporti con i propri fornitori e che sono aggiornate sui cambiamenti normativi sono avvantaggiate. Questi sono gli elementi che possono renderle aziende di successo e aiutarle a crescere. Per approfondimenti guarda il numero di giugno di Professional Surveyor: Thad Swestyn rileva la posizione di un nuovo gasdotto nel Marcellus Shale Field Foto per gentile concessione di Dra-Surv inc. -9- Technology;

12 Monitoraggio specializzato a Copenaghen Nel cuore di Copenaghen si trova la bella e storica piazza Kongens Nytorv, o Piazza Nuova del Re. Fondata nel Re Cristiano V nel 1670, la piazza si rifaceva alla Place Vendome in Francia; vantava non solo un bel giardino con una statua del Re a cavallo nel centro ma anche numerosi importanti edifici attorno il suo perimetro, inclusi i palazzi Charlotten e Thott, e il Det Kongelige Teater ( il teatro reale danese ). Incastonato fra questi c è quella cha può essere considerata una istituzione ben più piccola ma senza dubbio di grande significato storico e culturale, il Hviids Vinstue, il pub più antico di Copenaghen. Aperto nel 1723, l accogliente Hviids Vinstue ha servito una vertiginosa selezione di birre e vini agli abitanti di Copenaghen, inclusi molti artisti e intellettuali, per almeno 300 anni. Ma ora la vecchia enoteca è minacciata perché le vecchia fondamenta del Kongens Nytorv devono fare spazio alla nuova residente della piazza, una stazione sotterranea della metropolitana. Espansione della metropolitana sotterranea di Copenaghen La prima linea della metro di Copenaghen venne aperta ai passeggeri alla fine del Seguita dal completamento di due espansioni nel 2003 e 2007, la metro ora comprende 22 stazioni, 9 delle quali sotto la superficie. Dei 21 km di tracciato del sistema, 10 km corrono attraverso tunnel. Una quarta espansione della metro, in costruzione e da completarsi per il 2018, è la Cityringen, una linea che collegherà i quartieri centrali della città. Tra tutti gli edifici storici di Copenaghen, gli scavi sono attualmente in corso per 17 nuove stazioni sotterranee, che faranno parte della Cityringen. Una di questa è situata in Kongens Nytorv. La stazione Kongens Nytor, è posizionata al di sotto della storica piazza, costituirà una grande hub di traffico connettendo le linee della metro esistenti M1 e M2 con le nuove M3 e M4. In media, passeggeri utilizzeranno la stazione ogni giorno, facendone una della stazioni più grandi della Danimarca in termini di numero di viaggiatori. Ma la sua costruzione mette a rischio il rinomato pub Hviids Vinstue. Precedenti lavori di scavo hanno rivelato che l'edificio in cui si trova l'vinstue Hviids sorge su fondamenta instabili. Per questo motivo, si è prestata particolare attenzione nel monitorare la subsidenza sotto l'edificio durante la costruzione della stazione. Questo importante incarico è stato assegnato alla società di rilevamento LE34, che effettuerà simili monitoraggi anche per numerosi altri edifici antichi nel centro di Copenaghen. LE34 è membro di un gruppo di società identificate some Gruppo LE34. LE34 ha vinto il contratto per il lavoro di rilevamento connesso alla Cityringen perché era il solo in grado di fornire l alto livello di precisione richiesto. Il contratto avrà validità fino al 2023, e nel 2009 c erano 50 di noi a lavoro su questo progetto, quindi per noi questo rappresenta un grande progetto, racconta Henrik L. Johansen di LE34. Per il progetto di Hviid Vinstue, il cliente di LE34 è Metroselskabet, l organizzazione responsabile per la costruzione della metro. Metroselskabet rappresenta una collaborazione tra le municipalità di Copenaghen e Frederiksberg e il Ministero dei Trasporti. Photo: Bernd Schumacher Technology;

13 Preservare il Hviid Vinstue Per monitorare l edificio di Hviids Vinstue, LE34 sta impiegando una stazione totale Trimble S8 con il software Trimble 4D Control. Sulle pareti imbiancate del pub, gli addetti di LE34 hanno impostato una fila di 21 prismi approssimativamente all altezza di 4 m. In alto sul tetto del Det Kongelige Teater, che fronteggia il pub, la stazione totale Trimble S8 è stata installata sotto una grande statua. La stazione totale si trova in un semplice riparo una grondaia coperta con uno spioncino con una fotocamera installata vicino ad essa. Una volta ogni 15 minuti la stazione totale misura la distanza di ciascuno dei 21 prismi con una precisione di ±1 mm, mentre simultaneamente la fotocamera scatta una foto della scena. Ciascuna serie delle misurazioni richiede approssimativamente 5 minuti. Vengono scattate fotografie con ogni misurazione per registrare qualsiasi evento che può aver causato scarto nei dati. Le foto mostrano esattamente cosa accadeva sul sito di lavoro: per esempio, dove in quel momento stava operando l escavatore. Le misurazioni erano inviate via Internet (DSL) a Metroselskabet, che eseguiva il software Trimble 4D Control su un server virtuale. Il Trimble S8 comunica con il Trimble 4D Control tramite una connessione TCP/IP client/server, che garantisce una connessione affidabile. In pratica, la stazione totale è connessa a un Moxa Nport 2250, che a sua volta è connessa a un router con una connessione Internet. LE34, attraverso un servizio SSL VPN, ha accesso al server a Metroselskabet e può controllare Trimble 4D Control da qualsiasi computer con una connessione Internet. Johansen e Rasmus Gregersen di LE34 verificano i valori misurati ogni giorno, mentre due volte a settimana compilano un report per Metroselskabet. Utilizziamo un generatore di report in 4D Control e aggiungiamo i nostri commenti. È semplice e i report sono facili da comprendere per il cliente, spiega Gregersen. Se le misurazioni indicano una subsidenza eccedente i 2 millimetri, non attendiamo che il report sia terminato; in tal caso informiamo Metroselskabet immediatamente in modo da consentirgli di valutare la necessità di intraprendere qualsiasi azione. Al momento della stampa, nessun movimento degno di nota è stato segnalato. Maggiori sforzi di salvaguardia Lungo la Gammelstrand Street, appena una breve camminata da Kongens Nytorv, LE34 impiega una stazione totale Trimble S8 per monitorare i 41 punti lungo una fila di case in prossimità del canale, dove verrà costruita un altra stazione della metro. Qui, le misurazioni vengono effettuate ogni 20 minuti e ogni volta richiedono 10 minuti, il che significa che la stazione totale opera 12 ore al giorno. Finora, questa installazione è attiva da un anno e mezzo. La prima misurazione dell anno, effettuata prima che iniziassero gli scavi, ha osservato il normale modello di movimento delle case, per esempio di quanto si muovevano con le variazioni di temperatura stagionali. Il passo successivo per LE34 è monitorare l impressionante Marmorkirken ( chiesa di marmo ) di Copenaghen vecchia di 250 anni. La cupola della chiesa, con una larghezza di 31 m la più grande della Scandinavia, è stata pensata ispirandosi alla basilica di San Pietro a Roma. La Marmorkirken è un punto di riferimento importante per tutta Copenaghen e per questa ragione, monitorarla è un compito speciale, che necessita di due stazioni totali Trimble S8 e 20 prismi. Grazie a questi e altri progetti di monitoraggio in corso in tutta la città, la cultura e la storia architettonica di Copenaghen sono state preservate anche durante la fase di riammodernamento della sua metropolitana. Grazie a questo progetto non c è dubbio che sarà ancora possibile godersi al Hviids Vinstue una birra della sua vasta selezione nel suo trecentesimo anniversario nel 2023; lo stesso anno in cui la nuova stazione della metro nei suoi pressi ne compirà 5! Photo: Bernd Schumacher Photo: Rasmus Gregersen Photo: Bernd Schumacher -11- Technology;

14 Il progetto GIS dell Ecuador fa affidamento sul GNSS Il GNSS aiuta a risparmiare tempo e denaro per il progetto nazionale di gestione del territorio Nel 2009, il Ministero dell Agricoltura, Allevamento, Acquacultura e Pesca dell Ecuador avviò un innovativo progetto di gestione del territorio denominato SIGTIERRAS. Conosciuto anche come Sistema informativo e di gestione delle aree rurali nazionale, SIGTIERRAS è un programma di accatastamento terriero finalizzato alla mappatura e alla raccolta dei dati sulle informazioni sulla proprietà dei terreni per tutta la nazione. Il direttore esecutivo di SIGTIERRAS Johnny Hidalgo Mantilla crede fortemente che un sistema informativo nazionale integrato basato sul GIS sosterrà lo sviluppo e la crescita economica del paese. Un approccio integrato di raccolta dei dati è assolutamente necessario per produrre definizioni e descrizioni dei fondi coerenti, afferma Hidalgo. Questo progetto richiede un sforzo coordinato dei proprietari dei terreni, della squadre di rilevamento, dei funzionari dei cantoni limitrofi e dei rappresentanti di SIGTIERRAS. Per gli agricoltori e i proprietari terrieri, ottenere un certificato di proprietà del terreno preciso è fondamentale per assicurarsi dei prestiti. Anche i programmi di assistenza sponsorizzati dal Governo e dalle organizzazioni internazionali richiedono registrazioni della proprietà del terreno ufficiali per concedere finanziamenti. Il progetto pluriennale ha numerosi obbiettivi primari: Analizzare e progettare un sistema informativo per la gestione della tassa sulle proprietà; Implementare e mantenere un sistema informativo del territorio per ogni cantone e livello territoriale; Formare funzionari per ogni cantone per raccogliere e aggiornare sistematicamente documentazione relativa alle caratteristiche e posizione dei terreni; Creare e implementare un approccio ripetibile per l aggiornamento delle informazioni relative al territorio; Mappare digitalmente ogni cantone (scala 1:5.000) e assegnare un codice azienda agricola univoco per ogni appezzamento di terra; Valutare con precisione i dati ai fini della tassa sulle proprietà e sui terreni per ogni cantone; Generare un codice catastale definitivo e pubblicare i risultati nel sistema SIGTERRAS. Con gli obbiettivi del programma chiaramente delineati, SIGTIERRAS ha implementato un progetto pilota in otto cantoni. Oltre a catturare ortofoto dell area interessata al test, i funzionari hanno selezionato la linea Trimble di mappatura GNSS progettata per raccolta mobile di dati GIS che include il palmare GeoXT della serie GeoExplorer Trimble per una precisione a livello del terreno. SIGTIERRAS ha utilizzato anche i ricevitori Pro XR GPS Pathfinder Trimble e i palmari della serie ST e SB Juno. Per la post-elaborazione differenziale SIGTIERRAS ha utilizzato il software GPS Pathfinder Office Trimble. Abbiamo selezionato Trimble per via dell elevata precision GNSS dei suoi ricevitori, rivela Hidalgo. Anche la robustezza delle apparecchiature per l utilizzo nelle aree rurali e le pratiche opzioni di training hanno rappresentato fattori importanti per la nostra decisione. Metodologie di progetto Per il progetto pilota iniziale, SIGTIERRAS si è affidato a un set esistente di immagini fotogrammetriche aeree prodotte dall Istituto Geografico Militare (IGM) nazionale. Queste immagini sono in scala 1:3.000 o superiori, a seconda di Technology;

15 ogni cantone e della densità e dimensione degli appezzamenti. Hidalgo e gli altri funzionari convengono che per la suddivisione dei terreni rurali del paese la scala più appropriata per le ortofoto del rilevamento catastale sia 1: Questa scala è stata scelta perché è sufficiente per tracciare mappe contenenti appezzamenti di terreno che variano da mezzo ettaro (ha) fino a centinaia di ettari. Per raccogliere i dati, i membri della squadra hanno percorso a piedi i confine delle proprietà delle aziende agricole con l assistenza dei proprietari e dei proprietari confinanti. Squadre di due membri hanno raccolto punti GNSS submetrici agli angoli degli lotti di terreno. Per il progetto pilota, i membri della squadra hanno inserito anche una descrizione della proprietà (informazioni sulla coltura piantata e sulla vegetazione naturale) all interno del dispositivo GNSS. Dopo aver completato il rilevamento di ciascun appezzamento, gli operatori sul campo hanno assegnato un codice catastale rurale precedentemente definito. Di ritorno in ufficio queste descrizioni sono state collegate ad ogni dato relativo alla posizione del fondo. Durante le fasi iniziali, le squadre sul campo di SIGTIERRAS hanno raccolto velocemente dati pertinenti sui fondi, impiegando circa un ora per ogni proprietà. Le squadre hanno effettuato in media circa sette rilevamenti al giorno, nonostante le difficili condizioni ambientali. Le nostre squadre sul campo hanno affrontato spesso la densa vegetazione e tempo fortemente nuvoloso, spiega Hidalgo. Siamo lieti che le specifiche nel progetto pilota siano state rispettate (precisione di 20 cm) persino con la varietà di paesaggio che caratterizza l Ecuador. Dopo aver raccolto dati relativi ai terreni e le coordinate delle suddivisioni dei fondi, la squadra assegna un codice catastale univoco per ogni sezione del territorio. I funzionari quindi determinano la precisione della delimitazione dei terreni e effettuano delle indagini sulla proprietà del fondo. Dopo che i funzionari del comune hanno certificato il rilevamento e sono state risolte eventuali dispute sulla proprietà dei terreni, i proprietari terrieri ricevono un certificato che conferma la proprietà. Soluzione Trimble Con il potente processore e la capacità di archiviazione incorporata dei palmari GNSS, la squadra è in grado di lavorare più velocemente perché può accedere alle mappe e a grandi set di dati direttamente sul campo. Hidalgo ritiene che misurare e gestire dati relativi alle posizioni con i ricevitori Trimble riduce in maniera significativa il tempo del rilevamento sul campo per ogni proprietà. Le squadre sul campo di SIGTIERRAS utilizzano i palmari GeoXT con la tecnologia di reiezione multipath Trimble EVEREST per registrare GNSS di alta qualità e precisione. Di ritorno in ufficio, le squadre utilizzano il software GPS Pathfinder Office per la correzione differenziale dei dati. Le tecniche di correzione differenziale migliorano la qualità dei dati raccolti dai ricevitori GNSS. I team utilizzano la tecnologia Trimble DeltaPhase per la post-elaborazione in modo da ottenere una precisione fino a 50 cm per le misurazioni del codice del segnale GNSS. SIGTIERRAS utilizza anche 17 ricevitori di riferimento GNSS NetR9 Trimble GNSS per fornire un posizionamento preciso per applicazioni di fotogrammetria aerea. I funzionari ecuadoregni utilizzeranno il progetto SIGTIERRAS a supporto degli sforzi del paese in tema di rilevamento, valutazione e tassazione. SIGTIERRAS ha raccolto dati precisi dei fondi e informazioni georeferenziate degli stessi per otto cantoni in modo da completare con successo il progetto pilota. Le informazioni relative al sette percento cioè circa fondi dei tre milioni totali stimati in tutto l Ecuador, sono stati catturate e archiviate nel sistema GIS nazionale. Hidalgo e gli altri funzionari di SIGTIERRAS sono rimasti molto soddisfatti della precisione sub-metrica e l elevata efficienza delle squadre sul campo è stata resa possibile dall equipaggiamento GNSS Trimble. Anche se siamo alle fasi iniziali dei questo progetto nazionale, possiamo già intravedere i benefici dell utilizzo di Trimble per la raccolta dei dati, afferma Hidalgo. Abbiamo ideato un processo efficiente e ripetibile per una mappatura precisa che ci farà risparmiare centinaia di ore di lavoro sul campo e che reduce i costi del progetto di almeno il 25 per cento. Piani futuri Gli ecuadoregni continueranno a consolidare il database GIS per renderlo l'archivio delle informazioni catastali della nazione. Mentre ulteriori dati sui terreni saranno raccolti e pubblicati, il database fungerà da centro di smistamento per le registrazioni georeferenziate basate sullo stato fisico e giuridico delle proprietà. Ognuno dei 220 cantoni dell'ecuador avrà il compito di aggiornare la documentazione dei fondi nel database. I cantoni lavoreranno a stretto contatto con il Registro catastale pubblico, o estimatore pubblico, per gestire i dati dei rilevamenti. Per esempio, se un appezzamento viene modificato o venduto, le squadre eseguiranno una verifica sul campo utilizzando palmari GeoXT Trimble e condivideranno le misure aggiornate e dati relativi al terreno con il Registro catastale pubblico per il caricamento al database. Con il supporto di Trimble e degli altri partner, Hidalgo sa che la sua squadra sta compiendo passi importanti per mettere a punto un sistema nazionale di amministrazione del territorio che garantirà la proprietà privata e fornirà informazioni critiche per la pianificazione e lo sviluppo in tutto il paese. "Certi progetti non sarebbero stati possibili senza la tecnologia GNSS", ha detto Hidalgo. "I dati GNSS sono complementari alle ortofoto per la rapida misurazione dei fondi" Technology;

16 Il vincitore della Trimble Student Paper Competition 2010 Tutelare una chiesa storica La scansione e la fotogrammetria si combinano per documentare il patrimonio culturale Risalente agli inizi del XIII secolo, la chiesa di Saint- Lambert di Bouvignes-Sur-Meuse in Belgio, è un tipico esempio del carattere unico della regione e del suo patrimonio culturale. Il monumento ha attirato l attenzione del Divisione Generale per la Pianificazione Urbana, l'edilizia ed il Patrimonio (DGATLP) della Regione della Vallonia in Belgio, un ente incaricato di preservare e diffondere la conoscenza del patrimonio artistico e culturale del Belgio. DGATLP necessitava di dati geospaziali dettagliati della chiesa per studi architettonici, documentazione inerente la struttura fisica della chiesa e la sua visualizzazione per le Giornate del Patrimonio, dedicate all esposizione del patrimonio culturale del Belgio. Per soddisfare le richieste di DGATLP, una squadra guidata da Bram Janssens, uno studente della laurea specialistica dell Università di Gand, ha sviluppato il progetto per il rilevamento dettagliato della chiesa e il suo contenuto. I risultati del progetto includono un modello 3D e ortofoto della chiesa. Mentre la fotogrammetria è comunemente diffusa nei progetti legati alla tutela del patrimonio culturale, la scansione 3D offre importanti vantaggi nella creazione di un rilevamento completo. Secondo Janssens, le due tecnologie sono complementari e forniscono risultati non raggiungibili con un singolo approccio. I topografi hanno approfittato del progetto per dimostrare come la scansione 3D possa combinarsi con la fotogrammetria per documentare strutture e monumenti storici. Il progetto ha preso avvio con due giorni di rilevamento convenzionale per installare le stazioni di controllo all interno e all esterno della chiesa. Punti di controllo georeferenziati sono stati impostati utilizzando un ricevitore GPS R6 Trimble congiuntamente a una rete RTK pubblica. Per effettuare il controllo all interno, Janssens ha utilizzato una stazione totale Trimble 5600 e l aggiustamento coi minimi quadrati per creare un poligono delle stazioni trasversali sul pavimento della chiesa; i punti sono stati fissati al sistema di coordinate Belgian Datum Lambert 72. Da queste stazioni, Janssens ha utilizzato misurazioni reflex dirette per stabilire 360 punti di controllo della superficie sulle pareti interne. L errore sul controllo dei poligoni non eccedeva i 5 mm. Successivamente, la squadra ha fotografato l interno della chiesa con una fotocamera analogica Rolleiflex da 40 mm. Le foto sono state scansionate al fine di produrre immagini digitali per elaborazioni e analisi. Con i punti di controllo della superficie e le foto completate, la squadra di rilevamento ha acceso il suo scanner Trimble GX 3D per raccogliere dati nei piccoli ambienti e angoli in cui non sarebbe stato possibile farlo con la fotogrammetria. La squadra ha utilizzato il workflow di rilevamento di Trimble GX, occupando le stazioni conosciute e orientandole verso i punti di controllo della superficie. Lo scanner ha dimostrato il suo valore in diversi modi. Molte pareti e parti del soffitto erano pitturate di bianco, e ciò avrebbe potuto causare difficoltà nella elaborazione fotogrammetrica. Dato che il Trimble GX cattura punti 3D anziché immagini fotografiche, è stato in grado di raccogliere dati nelle aree bianche. Lo scanner ha consentito inoltre ai topografi di controllare la risoluzione (o spaziatura tra punti) dei dati raccolti, variando la risoluzione della scansione a seconda del livello di dettaglio necessario per oggetti specifici nella chiesa. Durante la scansione delle pareti intonacate interne piatte, Janssens ha impostato lo scanner per lavorare a una risoluzione di 10 cm. Per scansionare un paio di statue nella chiesa, ha raccolto punti a intervalli di 1mm. Utilizzando la tecnologia Trimble SureScan e il software Trimble PointScape, Janssens è in grado di scansionare grandi aree e ottenere risoluzione regolare per oggetti sia prossimi allo scanner sia lontani. Questo approccio ha aumentato la produttività in due modi: ha ridotto il numero di configurazioni delle scansioni e ha reso l elaborazione Technology;

17 dell ufficio rapida e semplice. Il lavoro sul campo è proseguito rapidamente; il team ha raccolto 25 scansioni da sei differenti posizioni in appena due giorni. Nell ufficio Il primo compito è stato compilare e elaborare i dati fotogrammetrici, che sono stati georeferenziati al controllo della superficie stabilito con la stazione totale. Dato che le superfici bianche non fornivano contrasti o forme distinguibili, i dati ottenuti dallo scanner si sono rivelati essenziali nel creare modelli 3D delle pareti. Una volta completati i modelli, gli errori rientravano all interno delle tolleranze (circa 1 cm). In seguito, le ortofoto e i modelli digitali di elevazione (Digital Elevation Models o DEM) sono stati traferiti dal software dedicato alla fotogrammetria nel software Trimble RealWorks. standard di colonna che poi ha duplicato per ogni colonna della chiesa. Nei punti in cui la colonna reale differiva dal modello, è stato facile adattare il modello alla colonna reale. Dati integrati Con la nuvola di punti e la modellazione completa, i DEM ottenuti dalla elaborazione fotogrammetrica sono stati importati in Trimble RealWorks per completare i modelli. I DEM sono stati colorati utilizzando le ortofoto, ed è stata creata una maglia strutturata per ogni modello stereo. Le maglie forniscono la base per una valutazione geometrica dettagliata e per le visualizzazioni 3D così come la vista fly-through della chiesa. Utilizzando i moduli Registrazione, Office Survey e Modellazione in Trimble RealWorks, Janssens ha collegato le scansioni individuali in una singola nuvola di punti composta da oltre 10 milioni di punti. Ha importato anche il DEM, confermando che tutti i punti sono stati correttamente agganciati al sistema di coordinate nazionale. In seguito, ha spacchettato la nuvola di punti in porzioni più piccole o segmenti per facilitare una elaborazione più rapida. In questa circostanza il valore della tecnologia SureScan era evidente, afferma Janssens, perché ha ridotto il lavoro in ufficio necessario per rimuovere punti ridondanti. Con il set di dati in una configurazione facile da gestire, la squadra ha modellato la nuvola di punti in maglie combinate con i risultati fotogrammetrici. I punti di controllo della superficie erano critici in questo step rivela Janssens. Poiché erano stati documentati nelle foto, potevano essere utilizzati come marcatori per la corrispondenza delle immagini. Questo dimostra gli aspetti complementari dell indagine classica e della scansione 3D e assicura la migliore corrispondenza delle immagini possibile. Il lavoro si è dimostrato adatto alla modellazione di molti degli interni della chiesa. Molte caratteristiche, come ad esempio le colonne di sostegno, ricorrevano più volte nella chiesa. Janssens ha utilizzato i dati della nuvola di punti per creare un modello Secondo Janssens, l'uso complementare di fotogrammetria e scansione 3D assicura che anche gli angoli più piccoli o le superfici più grandi di una struttura possano essere misurate e registrate accuratamente. "Le funzionalità di Trimble RealWorks gli hanno permesso di rappresentare la principale piattaforma per la combinazione di tre tecniche diverse", ha detto. "Senza la capacità di combinare i dati di fotogrammetria, la scansione 3D e il rilevamento tradizionale, non si sarebbe ottenuto un modello completo che copre tutte le caratteristiche principali della chiesa". Bram Janssens ha ricevuto il premio Trimble Student Paper Competition 2010 sulla base di questo progetto Technology;

18 Vecchie strutture, metodi moderni Per decenni, il vecchio ponte e la galleria erano stati di casa nell'aspro, territorio montagnoso del sud-est della British Columbia. Ma era tempo per un restauro. Il tunnel Elko, che risale al 1900, necessitava di un sondaggio per determinare se fosse in grado di gestire il trasporto di grandi quantitativi di carbone da una miniera nelle vicinanze. Mentre si stabilì che il ponte Wycliffe, costruito nella prima parte degli anni '30, dovesse essere ricostruito. Con entrambi i progetti di rilevamento in programma per il 2009, il Ministero dei Trasporti e delle Infrastrutture (BCMoT) della British Columbia aveva la necessità di completare le misure con la manodopera disponibile e in condizioni estremamente difficili. Per gestire il lavoro, il ministero ha combinato il rilevamento GNSS, le stazioni totali reflectorless e l imaging spaziale per raccogliere i dati necessari, in modo sicuro ed efficiente. BCMoT ha ampiamente utilizzato l'imaging spaziale per due anni, misurando tutto dagli snodi autostradali alla meccanica e alla stabilità delle pendenze rocciose così come il rilevamento di pendii inaccessibili. Sfide multiple Il Ponte di Wycliffe, che si estende sul fiume di St. Mary, è una struttura in legno sostenuta da una coppia di piloni di cemento. È lungo all incirca 115 m, considerando la campata centrale e le due strutture che collegano la campata stessa alla strada. La squadra del BCMoT doveva effettuare un rilevamento del ponte in vista della sostituzione della banchina e dei miglioramenti alla sovrastruttura e agli ingressi. Pendii ripidi, il fiume e la fitta vegetazione hanno reso difficile vedere, ma molto meno accedere, ai piloni del ponte e alla struttura di supporto. I metodi convenzionali avrebbero richiesto molti giorni di lavoro per acquisire le colonne del ponte, travi, traverse e il piano di calpestio. In confronto, la scansione sarebbe stata più veloce e sicura, e avrebbe fornito maggiori dettagli di quello che si sarebbe ottenuto con i metodi convenzionali. In alto e in basso a sinistra: la ricostruzione del ponte Wycliffe consentirà il limite di carico del ponte, aumenterà la sicurezza e estenderà la durata della struttura. In basso a destra: la squadra di rilevamento del BCMoT Geoff Methuen, Rod Ralston e Luke Dickieson impostano i punti di controllo del progetto utilizzando i ricevitori GNSS R8 Trimble. Foto concessa dal BCMoT Technology;

19 La squadra del BCMoT ha utilizzato il GNSS statico per stabilire i punti di controllo intorno al ponte. Poi, ha utilizzato una stazione spaziale Trimble VX per la scansione del ponte da quattro posizioni diverse, separando le coordinate dello strumento dai punti di controllo. Il team ha scansionato l'intera struttura da sotto il deck del ponte, e utilizzato misurazioni reflex dirette per acquisire dettagli aggiuntivi sulla campata principale e i pilastri di cemento. Ha raccolto immagini utilizzando la fotocamera integrata ad alta risoluzione dello strumento. I topografi hanno poi utilizzato un sistema GNSS Trimble R8 per rilievi topografici RTK, e per individuare i marcatori catastali vicini. Utilizzando il Trimble VX come una stazione totale, hanno raccolto dati topografici supplementari nelle zone non adatte per l RTK. I topografi hanno potuto minimizzare la quantità di tempo trascorso sulla carreggiata del ponte, e l'intera indagine si è svolta senza chiudere la zona al traffico veicolare. Originariamente costruito per il traffico ferroviario, il tunnel Elko si trova sull autostrada Crowsnest che collega Elko e Fernie. Il tunnel è lungo circa 100 m ed è dimensionato per i treni dell inizio del secolo scorso. Il programma di rilevamento era simile a quello del ponte, con la squadra impegnata a impostare i punti di controllo tramite la post-elaborazione GNSS. All'interno della galleria, i topografi hanno utilizzato la Trimble VX per eseguire nove scansioni da cinque diversi punti impostati. Con la posizione dello scanner stabilita dalla resezione dai punti GNSS all esterno del tunnel, il team ha configurato lo strumento per raccogliere automaticamente punti uniformemente spaziati sul pavimento del tunnel, le pareti e il soffitto. Fuori dal tunnel, RTK GNSS ha raccolto dati topografici lungo il corridoio autostradale. Durante la scansione, lo strumento poteva funzionare incustodito all'interno della galleria, e non è stato necessario interrompere il traffico. Poiché il Trimble VX e il sistema GNSS R8 Trimble utilizzano lo stesso controller e software da campo, i team possono combinare il loro lavoro in project files in un sistema comune di coordinate georeferenziate. Elaborazione dei dati e analisi Il lavoro sul ponte ha richiesto un gran numero di misure per descrivere la struttura esistente. Per la galleria, l'enfasi era sulle analisi per determinare distanze e informazioni relative ad un possibile allargamento carreggiata, e il team ha raccolto circa punti. Su entrambi i progetti, il BCMoT ha utilizzato il software Trimble RealWorks per controllare e analizzare i dati di scansione. Ha combinato le nuvole di punti e le immagini con i dati del GNSS e la Trimble VX in un unico set di dati. I tecnici hanno creato un modello 3D del tunnel e hanno sviluppato una mappa di contorno ad intervalli di 10 cm. I profili (ora in forma di polilinee 3D) sono stati esportati nel sistema CAD del ministero per analisi della sezione trasversale, trama e design. Parlando a proposito dei progetti, Mike W. Skands, responsabile rilevamento e mappatura del Ministero della regione interna del sud, ha detto che le squadre hanno completato i loro rilevamenti entro i termini assegnati e hanno fornito i dati di elevata qualità necessari per la pianificazione e la costruzione. "Avrebbero potuto svolgere il lavoro sul campo in minor tempo utilizzando attrezzature convenzionali, e quindi fare ipotesi sulla base di poche misure essenziali", ha osservato. "Ma utilizzando la funzionalità di scansione, abbiamo saturato con punti 3D il soggetto della nostra indagine ed integrandoli con le immagini georeferenziate. Ciò ha ridotto le ipotesi e ha fornito una rappresentazione di livello superiore. Skands ha detto che le funzioni di controllo automatico e remoto della Trimble VX sono state importanti nel progetto del tunnel, dove il clima freddo ha ostacolato il lavoro. La capacità video di Trimble VISION ha permesso ai topografi di "vedere" ciò che lo strumento vedeva, un vantaggio prezioso quando i topografi dovevano effettuare misurazioni in luoghi difficili. Skands ritiene che le nuove tecnologie abbiano consentito il termine dei rilevamenti del tunnel e del ponte con un numero di operatori minimo, anche in condizioni sfavorevoli. "Poiché la manodopera utilizzata è stata ridotta di un terzo o un di quarto rispetto a quella solitamente necessaria, possiamo usare le nostre risorse in modo più efficiente e su più progetti", ha detto Skands. Per approfondimenti guarda il numero di giugno di CE News Technology;

20 Nuovo corso nella scansione in mare aperto Non si tratta del solito progetto di scansione. Il contractor olandese offshore Tideway voleva conoscere la fattibilità tecnica ed economica della conversione di una delle chiatte per il pietrisco in una posacavi. Blue Offshore, un contractor per le installazioni marine e specialista nella posa dei cavi, ha già eseguito uno studio di fattibilità. La nave convertita, la Tideway Rollingstone, verrà posizionata nel parco eolico di Thorntonbank, 30 km dalla costa belga di Zeebrugge, per interconnettersi con la stazione di trasformazione sul mare. Verranno installate quarantotto nuove turbine, ognuna delle quali capace di produrre 6 megawatt di potenza di picco. Una volta completato, il parco di Thorntonbank fornirà 325 megawatt di elettricità verde alla rete belga. Prima di convertire la nave, era necessario realizzare un modello completo della Rollingstone. La sfida era rappresentata dal fatto che non era più disponibile una planimetria precisa di determinate sezioni della nave ed era necessario eseguire una nuova misurazione. Inoltre, la nave è stata inserita in un importate progetto offshore 24/7. Quindi la Tideway si è rivolta alla ditta olandese Stemar Engineering bv per il rilevamento di misure critiche sul mare. "Quando è entrata in servizio, la Rollingstone era attiva 24 ore al giorno, per 7 giorni alla settimana nella costruzione delle tubature Nord Stream nel Mar Baltico dichiara Mark Rood, Partner Manager della Stemar. Poichè la produttività giornaliera di questo tipo di chiatta è molto elevata, non era possibile trattenerla al porto, neppure per mezza giornata. Siamo stati fortunati a disporre di uno scanner Trimble FX 3D. Dal porto al plotting Nell'agosto 2010, la Stemar ha inviato una squadra in Finlandia per il progetto. All'epoca, la nave si spostava dal porto di Kotka, in cui il pietrisco veniva scaricato in deposito e poi in mare aperto, dove il cargo veniva scaricato. Il deposito poteva essere misurato solo quando l'imbarcazione vuota tornava al porto. Alle 22 del 25 agosto, Rood e il suo team sono stati prelevati al loro hotel presso Kotka, sulla costa finlandese a sudest di Helsinki e portati alla banchina dove il pilota dell'imbarcazione li avrebbe portati alla Rollingstone. "Erano le 5 del mattino quando il pilota ha fatto uscire la chiatta" Rood ha dichiarato. "Tutto il cargo è entrato in mare ed è stata calata una scala per consentire di arrampicarsi a bordo. Avevamo già calcolato che sarebbero state necessarie sei scansioni, quindi abbiamo cominciato a lavorare in questo modo. Rood e la sua squadra hanno eseguito la scansione di tutta l'area del cargo senza interruzioni. Il campo visivo di 360 di larghezza e 270 di altezza ha consentito di acquisire ogni dettaglio dell'imbarcazione e la velocità di acquisizione dati di punti al secondo ha permesso alla squadra di completare velocemente il progetto. "Nel momento in cui Technology;