Università degli Studi di Brescia Dipartimento DICATA. Università degli Studi di Brescia. Giorgio Vassena. Lorenzo Cavallari

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1 Il laser per il rilevamento e la certificazione dimensionale delle geometrie di invasi idroelettrici e la misurazione della evoluzione delle fessurazioni superficiali dei paramenti in calcestruzzo armato di dighe Giorgio Vassena Lorenzo Cavallari Dipartimento DICATA

2 Rilievo con laser scanner terrestre dell invaso della Valgrosina: attività di supporto di U.O. Idrografia alla sperimentazione della manovra di spurgo ARPA Regione Lombardia SCANSIONI LASER ED ELABORAZIONE DATI ESEGUITE DA Università degli Studi di Brescia. SOFTWARE Terrestrial laser scanner Riegl Z420 i JRC 3D RECONSTRUCTOR

3 Rilievo con laser scanner terrestre dell invaso di Valgrosina: attività di supporto di U.O. Idrografia alla sperimentazione della manovra di spurgo ARPA Regione Lombardia

4 Fasi del lavoro di rilevamento Laser e trattamento dati 1. RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU 2. TRATTAMENTO DATI LASER 3. CALCOLI DI VOLUME ED ESTRAZIONE DEGLI ELABORATI FINALI

5 1 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Principio base di acquisizione: misura della distanza tra punto di scansione e superfici visibili. La geometria 3D dell oggetto rilevato e ricostruita a partire dalla coordinate X,Y,Z dei punti misurati

6 1 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Strumentazione utilizzata: Sistema di scansione tridimensionale Riegl LMS Z420i:

7 1 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Pianificazione dei punti di acquisizione per garantire: Completezza Risoluzione uniforme dei punti rilevati Visibilità dei target per la giunzione delle scansioni

8 1 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Posizionamento dei target di riferimento per la successiva giunzione delle scansioni

9 2 TRATTAMENTO DATI LASER Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

10 2 TRATTAMENTO DATI LASER Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

11 2 TRATTAMENTO DATI LASER Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

12 2 TRATTAMENTO DATI LASER Integrazione delle nuvole di punti

13 2 TRATTAMENTO DATI LASER Generazione dei modelli a superfici (Digital Surface Model DSM )

14 2 TRATTAMENTO DATI LASER Generazione dei modelli a superfici (Digital Surface Model DSM ) Prima dello scavo

15 2 TRATTAMENTO DATI LASER Piano di riferimento quota: m 1210 Punto di livellazione quota: m 1212,50 Definizione del piano di riferimento per il calcolo del volume asportato

16 2 CALCOLO DEI VOLUMI PRE/POST SCAVO Volume stimato pre-scavo

17 2 CALCOLO DEI VOLUMI PRE/POST SCAVO Volume stimato pre-scavo Volume calcolto post scavo

18 2 CALCOLO DEI VOLUMI PRE/POST SCAVO Volume stimato pre-scavo Volume calcolato post scavo = Volume scavato

19 2 ESTRAZIONE ELABORATI FINALI Volumi di invaso post scavo ai vari livelli di invaso BACINO IDRICO DI VALGROSINA (SO) Curve di invaso del bacino aggiornate a settembre 2006 Agosto 2004 Agosto 2004 Settembre 2006 Settembre 2006 livello area volume area volume Variazione di volume [m s.m.] [m 2 ] [m³] [m 2 ] [m³] [m³] 1164, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,

20 2 ESTRAZIONE ELABORATI FINALI Isoipse relative ai vari livelli di invaso

21 2 ESTRAZIONE ELABORATI FINALI Isoipse relative ai vari livelli di invaso

22 Indagine del degrado superficiale di dighe, mediante laser a scansione SCANSIONI LASER ED ELABORAZIONE DATI ESEGUITE DA Università degli Studi di Brescia.. STRUMENTAZIONE IMPIEGATA SOFTWARE Terrestrial laser scanner Riegl Z420 i JRC 3D RECONSTRUCTOR

23 1. RILIEVAMENTO IN SITU 2. TRATTAMENTO DATI 3. STRUMENTI DI ANALISI 3. PROPOSTE DI GESTIONE DEL DATO 3D

24 Principio base di acquisizione: misura della distanza tra punto di scansione e superfici visibili. La geometria 3D dell oggetto rilevato e ricostruita a partire dalla coordinate X,Y,Z dei punti misurati STRUMENTAZIONE - LASER A SCANSIONE

25 Sistema di scansione tridimensionale Riegl LMS Z420i STRUMENTAZIONE - LASER A SCANSIONE

26 RILIEVO TOPOGRAFICO IN SITU Schema rete topografica di appoggio

27 RILIEVO TOPOGRAFICO IN SITU Calcolo rete topografica di appoggio

28 RILIEVO TOPOGRAFICO IN SITU Rilievo Target per la georeferenzazione delle scansioni e per la mappatura fotografica

29 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Punti di Scansione

30 RILIEVO TOPOGRAFICO IN SITU Scansione Massima risoluzione dei Target per la georeferenzazione delle scansioni e per la mappatura fotografica

31 RILIEVO TOPOGRAFICO IN SITU Acquisizione fotografica per la mappatura Delle nuvole di punti e delle superfici

32 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Phi Theta 0,016 0,016 [deg] 0,0028 0,0028 [rad] Panoramica Risoluzione Acquisizione Scanner 100 m Phi (y) Theta (z) 300 m 27,93 27,93 mm 83,78 83,78 mm Phi Theta 0,004 0,004 [deg] 0, ,0007 [rad] Particolari ALTA RISOLUZIONE 100 m 300 m Phi (y) Theta (z) 6,98 6,98 mm 20,94 20,94 mm

33 RILIEVO LASER A SCANSIONE IN SITU Risoluzione Acquisizione Fotografica 100 m 300 m Phi (y) 4,3 13,0 Nikon D70s Risoluzione Effettiva Sensore 6.1 Megapixel Risoluzione Massima 3020 X 2000 pixel Risoluzione Photo Theta (z) 4,3 13,0 mm mm Ottica 180 mm

34 ELABORAZIONE DATI / 1 Scansione - immagine di riflettanza Punti Rete topografica Fotografie

35 ELABORAZIONE DATI / 2 Georeferenziazione Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

36 ELABORAZIONE DATI / 2 Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

37 ELABORAZIONE DATI / 2 Giunzione delle scansioni: attraverso i target posizionati in situ

38 ELABORAZIONE DATI / 3 Generazione dei modelli a superfici (Digital Surface Model DSM )

39 ELABORAZIONE DATI / 4 Mappatura Fotografica

40 ELABORAZIONE DATI / 5 Creazione di un sistema di analisi delle scansioni univoco Definizione dei piani di riferimento Integrazione di più viste Indipendenza dai punti di presa futuri Comparabilità nel tempo

41 ELABORAZIONE DATI / 5 Creazione di un sistema di analisi delle scansioni univoco

42 ESTRAZIONE ELABORATI FINALI Esportazione DATI: Estrazione di nuove nuvole con riflettanza, rgb e bicromatico alta risoluzione

43 ESTRAZIONE ELABORATI FINALI Gestione del dato 3D

44 Conclusioni Tecniche con numerose e interessanti applicazioni nel settore territoriale e delle dighe e sbarramenti idroelettrici Interessanti se combinati con tools con il quale il committente può estrarre le informazioni a lui utili

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