CENSIMENTO, MONITORAGGIO E RAPPRESENTAZIONE IN UN GIS 3D DEGLI OSTACOLI ALLA NAVIGAZIONE AEREA

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1 CENSIMENTO, MONITORAGGIO E RAPPRESENTAZIONE IN UN GIS 3D DEGLI OSTACOLI ALLA NAVIGAZIONE AEREA

2 La IB e la Gis Design IB da 30 anni è impegnata in progetti di Asset Lifecycle Management: Ri-organizzazione di processi manutentivi Studio e applicazione di metodologie/best practices Progettazione di Sistemi Informativi di Manutenzione Elementi caratterizzanti e distintivi dell'attività di IB: produzione di software e di tecnologia: l'attività svolta quotidianamente dai suoi 70 consulenti presso i suoi oltre 400 clienti nazionali e internazionali, si caratterizza come una consulenza tecnica continuativa e operativa che va ad integrare la fornitura di software e tecnologia. servizio di consulenza specialistica con un approccio volto all'efficacia operativa:l'attività di supporto alla implementazione di metodologie e strumenti per la gestione efficace tecnicomanutentiva è svolta da IB perseguendo precisi obiettivi di efficacia operativa dove l'orientamento aziendale è al mercato e alle sue reali esigenze e ai continui cambiamenti che esso subisce. strategia operativa: IB si propone di consolidare e difendere la leadership italiana nell'asset & Service Management Solutions, attraendo e coinvolgendo i più autorevoli attori istituzionali e le più note professionalità operanti nel settore, con l'obiettivo di mantenere costantemente l'eccellenza e l'innovazione nelle soluzioni proposte.

3 La Gis Design La Gis Design S.r.l. è una società di servizi che dal 2002 si occupa di: Realizzazione di sistemi informativi territoriali (SIT) Rilievi topografici, indagini e produzione di cartografie numeriche e tematiche Produzione di software specialistici nell ambito della sicurezza stradale e aeroportuale Progettazione e direzione lavori edili, infrastrutturali e di impianti Attività di supporto per la partecipazione a gare e project financing Progettazione, realizzazione e sviluppo di Centri di pianificazione, programmazione, gestione e monitoraggio della sicurezza stradale (CMSS) e di interventi finalizzati alla riduzione dell incidentalità stradale Analisi di sicurezza nei trasporti Formazione tecnica specialistica

4 Dove siamo Il quartier generale di IB si trova a Rapallo (GE) Siamo presenti con filiali dirette a Milano, Napoli e Miami (Florida) La sede centrale della Gis Design si trova a Sant Agata Li Battiati (CT)

5 Obiettivi Il nostro obiettivo era di proporre ai gestori aeroportuali un modello per il censimento, monitoraggio e rappresentazione GIS degli ostacoli alla navigazione che costituisse il giusto mix tra servizi e soluzioni informatiche. L obiettivo è stato così raggiunto: analizzando gli obblighi derivanti dalle normative vigenti; intercettando i bisogni dei gestori aeroportuali (SAC Catania e GESAP Palermo); fornendo un servizio di censimento degli ostacoli alla navigazione aerea mediante aerofotogrammetria e cartografia numerica; fornendo un servizio di monitoraggio dello stato di efficienza dei dispositivi di segnalazione diurni e notturni degli ostacoli già noti; fornendo un servizio di individuazione di ulteriori potenziali ostacoli alla navigazione aerea (extra segnalazione ENAV); realizzando un sistema software costituito da un modulo GIS per la rappresentazione grafica degli ostacoli e da un modulo (stand-alone o web) per la gestione dell anagrafica degli ostacoli, e l archiviazione dei rilievi e della documentazione fotografica. La versione WEB, in aggiunta, permette la programmazione delle attività di monitoraggio e la relativa gestione dello scadenzario, la gestione delle attività svolte all esterno per il censimento e il monitoraggio mediante utilizzo di smartphone, la possibilità di informare in tempo reale a mezzo uno o più responsabili nel caso siano individuate criticità durante il monitoraggio.

6 Definizione di ostacolo alla navigazione aerea Ostacoli: oggetti fissi (temporanei o permanenti) e mobili, o loro parti, che si estendano al di sopra di (ovvero che forino) quelle specifiche superfici di delimitazione degli ostacoli destinate a proteggere gli aeromobili in volo. Normative di riferimento Manuale AIS, prodotto dal Servizio Informazioni Aeronautiche dell ENAV spa; Regolamento per la costruzione e l esercizio degli aeroporti dell ENAC; Annex 14, vol. I, 5a ed., july 2009, ICAO; Annex 15, 13a ed., july 2010, ICAO. Superficie di riferimento TOCS, AS, TS, Circling Area IHS, OHS, CS Accuratezza planimetrica Accuratezza altimetrica 0.5 m 0.5 m 5 m 3 m

7 Area di studio: Aeroporto di Catania - Fontanarossa Totale area d interesse: circa 7000 ha

8 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) TS (Transitional Surface), ovvero la superficie di transazione. Ha la forma di un tronco di piramide rovescia irregolare, con base sui limiti interni della AS e sui bordi della runaway strip, ovvero una striscia ampia 300 m a cavallo dell asse della pista. Da questa base la TS diverge verso l esterno con pendenza ben definita (14,3%) lungo i bordi della strip e seguendo invece il profilo della AS sugli altri due lati, fino ad incontrare la IHS. Eventuali ostacoli che forino la TS vanno tassativamente rimossi, a meno che non si tratti di elementi di aiuto alla navigazione caratterizzati dei necessari requisiti di frangibilità. Ha lo scopo di proteggere un aeromobile che sorvoli la pista spostato lateralmente.

9 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) TOCS (Take Off Climb Surface), ovvero la superficie di salita al decollo. E costituita da un piano inclinato con origine 60 m oltre la fine della pista, che assume la forma planimetrica di una sorta di trapezio isoscele seguito da un rettangolo i cui profili longitudinali si innalzano con pendenza costante (2%) allontanandosi dalla pista. Lo sviluppo planimetrico della TOCS, in funzione del tipo di pista, può essere anche notevole (nella fattispecie è pari a m). Se è prevista la possibilità di decollare in entrambe le direzioni, la TOCS va definita da entrambi i lati della pista.

10 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) AS (Approach Surface), ovvero la superficie di avvicinamento. E costituita da un piano inclinato con origine 60 m oltre la soglia della pista, che assume la forma planimetrica di un trapezio isoscele. Il profilo longitudinale è suddiviso in tre diverse zone di cui la seconda ha pendenza superiore alla prima (nella fattispecie 2,5% e 2%) e la terza zona è invece orizzontale. Lo sviluppo planimetrico della AS, in funzione del tipo di pista, può essere anche notevole (per l aeroporto di Fontanarossa è pari a m). Se è prevista la possibilità di atterrare in entrambe le direzioni, la AS va definita da entrambi i lati della pista. Ha lo scopo di proteggere la traiettoria di avvicinamento.

11 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) IHS (Inner Horizontal Surface), ovvero la superficie orizzontale interna. E una superficie orizzontale che si genera ad una quota ben definita (+ 45 m) a partire dal più basso dei due punti di soglia pista (nella fattispecie il riferimento ha una quota assoluta pari a 5.40 m, per cui si ottiene m). A questa quota è necessario generare, rispetto ai due punti di fine pista, due circonferenze di raggio definito (nel caso di Fontanarossa 4000 m) e collegarle reciprocamente con due segmenti tangenti.

12 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) CS (Conical Surface), ovvero la superficie conica che, avendo per base la IHS, diverge verso l esterno e verso l alto con pendenza costante pari al 5% fino ad incontrare la OHS.

13 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) Circling Area, ovvero l area di circuitazione. Questa non rappresenta una superficie di rispetto per gli ostacoli ma, piuttosto, un area riservata alla circuitazione degli aeromobili nel caso non sia per qualche motivo possibile procedere alle normali operazioni di atterraggio. Per quest area, che nel caso di Fontarossa si estende a sud dell asse della pista per una fascia di due miglia aeronautiche congiunta all asse stesso da due semicerchi, sono richiesti particolari accorgimenti in termini di accuratezza di posizionamento plano altimetrico degli ostacoli.

14 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ) OHS (Outer Horizontal Surface), ovvero la superficie orizzontale esterna. E una superficie orizzontale circolare con raggio ben definito (nella fattispecie pari a m) generata a partire dal punto di riferimento dell intera aerea aeroportuale (ARP, Airport Refernce Point), ad una quota ben definita (+ 100 m) riferita alla IHS (nella fattispecie una quota a m).

15 Superfici di riferimento: Obstacle Free Zone (OFZ)

16 Tecniche del rilevamento adottate Per l acquisizione dei dati sono state utilizzate le seguenti tecniche: Rilievo aerofotogrammetrico dell area di studio, corrispondente alle zone interessate dalle superfici aeronautiche di separazione dagli ostacoli relative all impianto aeroportuale di Catania-Fontarossa; Rilevamenti GPS ad alta precisione finalizzati alla determinazione delle coordinate assolute dei punti necessari come appoggio per la restituzione cartografica dell aerofotogrammetria; Per ciascun elemento individuato come ostacolo, ispezioni visive in situ con acquisizione di documentazione fotografica diurna e notturna ed eventuale esecuzione di rilevamenti topografici integrativi (alberi).

17 I Rilevamenti aerofotogrammetrici Per contenere al massimo i costi nel pieno rispetto dei requisiti di accuratezza plano altimetrica richiesta si è progettata una campagna di rilevamenti aerofotogrammetrici e restituzione così articolata: Ripresa aerea per restituzione completa di cartografia numerica in scala 1:2000 della zona prossima alla pista (area blu) su una striscia ampia circa 850 m che si sviluppa, a cavallo dell asse della pista, per circa 480 ha. (scala media fotogramma 1:8000). L area interessata da questa tipologia di rilievo comprende la TS e le zone terminali (le più importanti) della TOCS e della AS Ripresa aerea per restituzione selettiva di precisione degli ostacoli (area verde) sulle rimanenti parti d interesse della TOCS e della AS e sulla Circling Area (scala media fotogramma 1:13000) Ripresa aerea per restituzione selettiva degli ostacoli (area rossa) sulle rimanenti parti d interesse delle superfici di riferimento (IHS, CS, ), della OFZ (scala media fotogramma 1:25000) Ripresa aerea per aggiornamento di cartografia disponibile alla scala 1:10000 (area rosa) nelle zone dove il terreno fora la OFZ (ostacoli in ombra)

18 Obiettivi aggiornamento di precisione restituzione selettiva vengono restituiti, dall esame delle stereocoppie fotogrammetriche, solo gli elementi la cui quota superi quella della superficie di riferimento della OFZ sovrastante

19 Struttura dati delle feature class Ostacoli Nell ambito dei GEODATABASE sviluppati sono state predisposte due feature class relative agli ostacoli alla navigazione aerea: puntuale per tutti gli elementi individuati (edifici, tralicci, pali, alberi, antenne radio televisive e per telefonia mobile, etc.) poligonale per tutti gli elementi caratterizzati da una certa consistenza delle dimensioni planimetriche (edifici, capannoni, etc.) I data base associati alle feature class sono strutturati in base ai seguenti campi

20 Campi informativi del DataBase Ostacoli

21 L interfaccia stand-alone

24 La scheda ostacolo

25 L interfaccia Gis

29 Conclusioni e possibili sviluppi Le tecnologie GIS 3D oggi disponibili rappresentano un eccellente riscontro all obbligo da parte dei gestori aeroportuali di censire gli ostacoli alla navigazione aerea indicati da ENAV e verificare le condizioni dei relativi dispositivi di segnalazione E possibile, attraverso particolari procedure di rilevamento, limitare i costi delle acquisizioni nel pieno rispetto delle prescrizione normative La metodologia proposta, già applicata per la gestione degli impianti aeroportuali di Catania Fontanarossa e di Palermo Falcone Borsellino, potrebbe essere applicata senza restrizioni in qualsiasi aeroporto. Uno strumento così configurato potrebbe divenire un supporto fondamentale anche per altre attività non direttamente connesse (rilascio concessioni edilizie, etc.) Si prevede il monitoraggio in real time delle condizioni dei dispositivi di segnalazione mediante installazione di web-cam collegate ad un server via wi-fi

30 Vision su possibile scenario Enac AEROPORTI DI INTERESSE NAZIONALE MIDDLE-WARE SINGLE WINDOW