Rilievi con UAS per generazione di modelli 3D del territorio Casi applicativi: cave, frane, recupero di beni culturali, impianti, edifici e strade

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Renata Pini
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1 DICA - Sez. Geodesia e Geomatica Rilievi con UAS per generazione di modelli 3D del territorio Casi applicativi: cave, frane, recupero di beni culturali, impianti, edifici e strade D. Passoni

2 IL GRUPPO DI LAVORO 2 Ing. Diana Pagliari Ing. Rossana Gini Dr. Giovanna Sona Prof. Livio Pinto Ing. Daniele Passoni Ing. Paolo Dosso

3 Point of view UN NUOVO INTERESSANTE PUNTO DI VISTA PER CHI SI OCCUPA DI RILIEVO

4 Tecniche di rilievo 3D a confronto (Remondino F., Nex F. - UAV for 3D mapping applications: a review)

5 LA RESTITUZIONE DEI PRODOTTI FOTOGRAMMETRICI

6 LA RESTITUZIONE DEI PRODOTTI FOTOGRAMMETRICI Le immagini acquisite da UAS devono essere orientate relativamente tra loro e nello spazio. In pratica si tratta di determinare i 6 parametri di Orientamento di ciascuna immagine (Space Resection) e le coordinate dei punti osservati. Questa operazione si basa sulla misura: 1) di punti omologhi sulle immagini (estratti automaticamente), 2) di alcuni punti di coordinate note sul terreno. Si ottengono: i parametri di orientamento esterno; la nuvola di punti che descrive in modo 3D l oggetto; le precisioni di stima.

7 I PRODOTTI FOTOGRAMMETRICI DSM/DTM ORTOFOTO MODELLI 3D

8 I SOFTWARE FOTOGRAMMETRICI Software fotogrammetrici classici (LPS, APS, Gcarto.. ) Software fotogrammetrici close range (Photomodeler) Software fotogrammetrici automatici CV (Photoscan, Pix4UAV,MICMAC)

9 LA RESTITUZIONE DEI PRODOTTI FOTOGRAMMETRICI

10 LE PRECISIONI ATTESE Sono valide regole classiche della fotogrammetria: Volo a 30m camera mirrorless sensore 13mm x 17.3mm (3000x4000) Focale 20mm D PIXEL mm/pixel sigmapsi mm Z/c 1500 GSD 6.5 mm m ricoprimento 60% ricoprimento 80% base (1-L)z/c 7.80 m 3.90 m sigmaz m m

11 I SENSORI SPORTSCAM COMPATTE MIRRORLESS REFLEX POTERE RISOLUTIVO OBIETTIVO DIMENSIONE PIXEL DIMENSIONE SENSORE TIPOLOGIA DEL SENSORE

12 LIDAR RIEGL VUX-1

13 TERMOCAMERE

14 Modelli 3D della Cascina Linterno (MI) (2013) Rilievo della cascina Linterno per una valutazione qualita4va e quan4ta4va dello stato di conservazione dei te5 (1 ha) Hexakopter Mikrokopter Polimi Volo realizzato con 4 strisciate a 40 metri di quota di lunghezza 50m e interasse 15m, GSD = 1cm Cascina Linterno (Mi) Immagine campione

15 Modelli 3D della Cascina Linterno (MI) (2013) Prodo5 del rilievo: Ortofoto di precisione Modello 3D dei te5

16 Modelli 3d di edifici agricoli 22 gennaio 2014 Hexakopter Mikrokopter con sistema di navigazione NAV Flight Control, GPS (MKGPS) LEA 4H Ublox. Raggio di operatività : 200m payload: Nikon J1 Rilievo della cascina Acquabella (MI) all interno di un laboratorio didattico di fotogrammetria Modello 3D Immagine campione Cascina Acquabella Milano (MI) Inquadramento cartografico

17 Modelli 3d di ediﬁci 22 maggio 2013 Hexakopter Mikrokopter con sistema di navigazione NAV Flight Control, GPS (MKGPS) LEA 4H Ublox. Raggio di operatività : 200m payload: Nikon J1 Rilievo degli edifici del campus di architettura di Piacenza (ex macello), nell ambito del laboratorio di rappresentazione Modello 3D Immagine campione Campus architettura (PC) Inquadramento cartografico

18 Modelli 3d di ediﬁci 4 dicembre 2012 Hexakopter Mikrokopter con sistema di navigazione NAV Flight Control, GPS (MKGPS) LEA 4H Ublox. Raggio di operatività : 200m payload: Nikon J1 Rilievo di parte di villa Castelbarco (MI) come contenuto multimediale per progetto FOGLIE Modello 3D Villa castelbarco Vaprio d Adda (MI) Inquadramento cartografico Immagine campione

19 Indagine strucurale e rilievo di pone e viadof (2014) Rilievo di un ponte/viadotto in località «Santa Giulia» come test per l applicazione di UAV alla verifica di ponti e viadotti (0.5 ha) Hexakopter Mikrokopter Polimi Immagine campione Santa Giulia Milano (MI)

20 Indagine strucurale e rilievo di pone e viadof (2014) Modello 3D e DSM superﬁci Prodo5 del rilievo: Ortofoto di precisione del ponte da vista nadirale Ortofoto di precisione del ponte da vista laterale Modello 3D del ponte DSM di spalle e superﬁcie asfaltata Analisi dello stato dell asfalto Analisi stato conserva4vo della strujura

21 Calcolo di volumi di cava 1 febbraio 2013 Hexakopter Mikrokopter con sistema di navigazione NAV Flight Control, GPS (MKGPS) LEA 4H Ublox. Raggio di operatività : 200m payload: Nikon J1 Rilievo per la misura di volumi di cava.. Modello 3D Immagine campione Cava di Travo (PC) Inquadramento cartografico

22 Calcolo di volumi di cava (Gossolengo PC) (2013) Rilievo per la misura di volumi di cava a Gossolengo. (PC) (1 ha) Hexakopter Mikrokopter Polimi Immagine campione Gossolengo (PC) Inquadramento cartografico

23 Calcolo di volumi di cava (Gossolengo PC) (2013) Prodo5 del rilievo: Ortofoto Modello 3D DSM del cumulo per calcolo volumi Comparazione di soluzioni con SW differen4 Valutazione di differen4 configurazioni di appoggio Modello 3D

24 Calcolo volume di coltre nevosa (In collaborazione con sez. CIMI) Rilievo di un nevaio alpino ai fini di determinare l accumulo nevoso invernale e prevedere le quantità di acqua fornita ai bacini idrologici in estate a seguito della fusione. Sensefly swinglet CAM Terradat Rilievo estivo Immagini campione Malghera SO) Inquadramento cartografico

25 Calcolo volume di coltre nevosa (In collaborazione con sez. CIMI) Rilievo di un nevaio alpino ai fini di determinare l accumulo nevoso invernale e prevedere le quantità di acqua fornita ai bacini idrologici in estate a seguito della fusione. Sensefly swinglet CAM Terradat Rilievo invernale Immagini campione Malghera SO) Inquadramento cartografico

26 Calcolo volume di coltre nevosa (In collaborazione con sez. CIMI) Prodo5 del rilievo: Ortofoto es4va/invernale Modelli 3D DSM es4vo/invernale Calcolo del volume della coltre nevosacome differenza dei DSM Modello 3D Modello 3D

27 Calcolo volume di coltre nevosa (In collaborazione con sez. CIMI)

28 Rilievo RGB + NIR muletemporale aree boscate Parco Adda Nord ( ) Rilievo multispettrale-multitemporale su 10 aree al fine di valutare la presenza di specie arboree alloctone all interno del parco Adda Nord da immagini RGB+NIR (100 ha) Sensefly swinglet CAM Terradat Immagini campione Parco Adda Nord Inquadramento cartografico

29 Rilievo RGB + NIR muletemporale aree boscate Parco Adda Nord ( ) Prodo5 del rilievo: Ortofoto Mulisensore/Mul4temporali Modello 3D DSM Analisi mul4spetrale/mul4temporale per il riconoscimento automa4co di specie alloctone Ortofoto NIR

30 Ricostruzione versante (In collaborazione con sez. Geologia e Geoscienze) 2014 Rilievo di una scarpata franosa presso le rive dell Adda in località Trano (Valtellina) Hexakopter Mikrokopter Polimi Immagine campione Tirano Inquadramento cartografico

31 Ricostruzione versante (In collaborazione con sez. Geologia e Geoscienze) 2014 Prodo5 del rilievo: Modello 3D Ortofoto del versante Calcolo delle quote delle frajure del terreno Modello 3D

32 Rilievo da pallone di fontana monumentale in piazza Leonardo da Vinci Balloon starter kit gonfiato ad elio. Raggio di opera4vità (lunghezza cavo ancoraggio) : 500m payload: Nikon Coolpix Modello 3D Rilievo con finalità dida5che realizzato durante il corso di fotogrammetria con ajrezzatura «low- cost». Piazza Leonardo da Vinci Milano (MI) Inquadramento cartografico Immagine del rilievo

33 Point of view GRAZIE PER L ATTENZIONE!!

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