Nuvole di punti inquadrate nel sistema di coordinate 3D delle stazioni di poligonale.

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1 Prodotto Trimble SX10 applicazioni e vantaggi operativi Trimble SX10 è l unico strumento ibrido che integra una stazione totale robotica di precisione, uno scanner ad alta velocità ed un sistema di fotogrammetria. L integrazione delle tre tecnologie d acquisizione dati in un unico strumento, permette di rilevare velocemente oggetti 3D ed ottenere un database d informazioni dettagliate e complete. Il sistema di controllo e gestione dello strumento costituito da un tablet PC, è anche il supporto di memorizzazione dei dati. Sul tablet PC il database delle misure è gestito automaticamente dal software Access, in modo tale che i punti topografici, le nuvole di punti delle scansioni e le immagini, siano riferite allo stesso sistema di coordinate 3D del rilievo topografico tradizionale. Nuvole di punti e immagini calibrate sono correttamente posizionate ed orientate e non necessitano di ulteriori procedure di registrazione con il software sul PC Trimble Business Center. L esempio seguente evidenzia i vantaggi del sistema SX10: le nuvole di punti sono riferite allo stesso sistema di coordinate del rilievo topografico e correttamente collocate ed orientate sulle posizioni delle stazioni di poligonale. I laser scanner tradizionali generano nuvole di punti non posizionate ed orientate e necessitano di una procedura di registrazione a posteriori. Nuvole di punti inquadrate nel sistema di coordinate 3D delle stazioni di poligonale. Oggetto del rilievo: rilievo di una galleria storica scavata in roccia Scopo del rilievo: verifiche dimensionali ed inserimento nel progetto di una pista ciclabile. Tempo di rilievo 7 ore: 17 stazioni di poligonale e 17 scansioni. Importazione dati sul PC e creazione della nuvola di punti complessiva con il software Trimble Business Center 1 ora. SX10: planimetria delle stazioni di poligonale dalle quali sono state effettuate le scansioni 1

2 SX10: importati i dati in Trimble Business Center, nella vista 3D le nuvole di punti delle 17 scansioni sono correttamente inquadrate sulle stazioni di poligonale: si ha l immediato modello 3D completo della galleria. Laser scanner tradizionale: importati i dati nel software su PC, nella vista 3D le nuvole di punti delle 17 scansioni devono essere registrate singolarmente. Per una precisa registrazione delle nuvole di punti, in fase di rilievo occorre posizionare una serie di target a scacchiera sulla superficie della galleria, il software li utilizzerà per la registrazione delle nuvole di punti e la creazione del modello della galleria. Sullo stesso PC il tempo necessario al software per la registrazione delle 17 nuvole di punti è di 4,5 ore! 2

3 Trimble SX10 dispone di 3 fotocamere integrate nel cannocchiale: una telecamera coassiale con il telescopio, una fotocamera primaria e una panoramica sotto il telescopio. Le fotocamere primaria e panoramica acquisiscono automaticamente fotogrammi a colori che ricoprono la zona di scansione del laser scanner. I pixel delle immagini forniscono il colore reale alla nuvola di punti. Dato che la risoluzione dei pixel delle immagini è superiore a quella della nuvola di punti di scansione, si aumenta enormemente la definizione dei dettagli dell oggetto rilevato: ogni pixel è definito dalle sue coordinate 3D ed è quindi identificabile per effettuare misure, per definire un punto o una polilinea. La fotocamera coassiale permette di acquisire immagini con un elevatissima risoluzione: a 50m 1 pixel sull immagine della telecamera rappresenta un superficie di 0.88mm sull oggetto. Nessun laser scanner può generare una nuvola di punti con tale risoluzione! Esempio: un laser scanner da 1 milione di punti al sec. ha una risoluzione di 9 mm a 50m. 3

4 Livello di densità scansione SX10 Risoluzione della nuvola di punti di scansione Immagini SX10 tipo di fotocamera Risoluzione immagine (dimensione di 1 pixel) 1 strato 50m Panoramica 50m 4 strati 50m Panoramica 50m 16 strati 50m Primaria 50m 64 strati m Primaria 50m Telecamera 50m SX10: densità della nuvola di punti di scansione e risoluzione delle immagini fotografiche Gli esempi seguenti evidenziano i vantaggi dati dal sistema SX10 rispetto ai laser scanner tradizionali e le differenze sostanziali date dalla disponibilità di immagini fotogrammetriche ad alta risoluzione rispetto alla sole nuvole di punti a colori. Valutazione del livello di dettaglio ottenibile tramite l utilizzo delle immagini. Oggetto del rilievo: traliccio metallico di sostegno per ripetitori. Scopo del rilievo: verifiche dimensionali delle parti della struttura metallica e in particolare valutare le dimensioni delle piastre imbullonate sugli elementi della struttura. Tempo di rilievo e restituzione dati 2 ore: 2 stazioni di poligonale e 2 scansioni. SX10: traliccio metallico, nuvola di punti con colori reali 4

5 SX10: il riquadro rosso indica la zona di valutazione dimensionale delle piastre, distanza 50 metri SX10: traliccio metallico, dettaglio della nuvola di punti a 50m dove sono presenti delle piastre imbullonate (non identificabili) 5

6 SX10: traliccio metallico, stesso dettaglio a 50m, nuvola di punti + immagini: le piastre imbullonate sono chiaramente identificabili SX10: traliccio metallico, dettaglio a 50m, nuvola di punti + immagini, le piastre imbullonate sono misurabili con precisione anche se la nuvola di punti non ha una densità tale da identificare chiaramente i bordi delle piastre; utilizzando la maggior risoluzione data dai pixel dell immagine fotografica (0.88mm) è possibile effettuare la misura precisa delle piastre 6

7 Oggetto del rilievo: viadotto autostradale. Scopo del rilievo: valutazione dello stato di ammaloramento della struttura in C.A. e valutazione qualitativa e quantitativa degli interventi di ristrutturazione. Tempo di rilievo e restituzione dati 10 ore: 3 stazioni di poligonale 4 scansioni. SX10: viadotto autostradale, schema della poligonale e nuvola di punti con colori reali 7

8 SX10: viadotto autostradale, dettaglio della nuvola di punti a 225m, degrado del rivestimento in calcestruzzo con armatura in ferro scoperta (non chiaramente identificabili) SX10: viadotto autostradale, dettaglio della nuvola di punti + immagini a 225m, l armatura in ferro scoperta è chiaramente identificabile 8

9 SX10: viadotto autostradale, stesso dettaglio a 225m, nuvola di punti + immagini: l armatura in ferro scoperta chiaramente identificabile è anche misurabile con precisione utilizzando la maggior risoluzione data dai pixel dell immagine fotografica (3mm) a 225m, anche se la nuvola di punti non ha una densità tale permettere misure millimetriche. Con la stessa precisione è possibile valutare l area della zona sulla quale occorre effettuare il ripristino del rivestimento in calcestruzzo SX10: esempio di analisi dimensionale su zona ammalorata 9

10 TRANSFORMING THE WAY OF THE WORLD Oggetto del rilievo: soffitto di un palazzo storico Scopo del rilievo: valutazione dello stato di conservazione e valutazione qualitativa e quantitativa per interventi di ristrutturazione. Tempo di rilievo e restituzione dati 4 ore: 4 stazioni di poligonale 4 scansioni SX10: soffitto di un palazzo storico, nuvola di punti con colori reali e schema delle stazioni di poligonale SX10: soffitto di un palazzo storico, dettaglio della nuvola di punti con colori reali 10

11 SX10: soffitto di un palazzo storico, dettaglio della nuvola di punti + immagini fotografiche SX10: soffitto di un palazzo storico, piano di taglio verticale della nuvola di punti 11

12 Oggetto del rilievo: parte terminale del bacino di ablazione di un ghiacciaio ricoperto da detriti Scopo del rilievo: valutazione volumetrie e velocità di spostamento del fronte. Tempo di rilievo e restituzione dati 5 ore, 3 stazioni di poligonale 3 scansioni. SX10: bacino di ghiacciaio, nuvola di punti con colori reali e schema delle stazioni di poligonale SX10: bacino di ghiacciaio, modello a curve di livello derivato dalla nuvola di punti 12

13 SX10: bacino di ghiacciaio, nuvola di punti + immagini fotografiche SX10: bacino di ghiacciaio, nuvola di punti + immagini fotografiche, dettaglio a 110m 13

14 Oggetto del rilievo: rilievo architettonico esterno di un palazzo storico Scopo del rilievo: rappresentazione 3D. Tempo di rilievo 9 ore, restituzione dati 2.5 ore: 11 stazioni strumentali, 16 scansioni SX10: rilievo architettonico, planimetria con curve di livello e schema del rilievo celeri metrico georiferito su punti GPS RTK SX10: rilievo architettonico, nuvola di punti 3D con colori reali 14

15 SX10: rilievo architettonico, nuvola di punti 3D + immagini fotografiche SX10: rilievo architettonico, dettaglio nuvola di punti 3D + immagini fotografiche 15

16 Conclusioni: la perfetta integrazione progettuale tra l hardware ed il software del sistema Trimble SX10 permette di utilizzare con estrema facilità le complesse tecnologie d acquisizione dati presenti nel sistema. L integrazione delle tre modalità d acquisizione dati rendono SX10 uno strumento estremamente versatile e adatto per innumerevoli applicazioni. La possibilità di effettuare rilievi topografici integrati con nuvole di punti ed immagini fotografiche, riducono i tempi di rilievo e massimizzano la produttività e la qualità dei dati. SX10 è uno strumento insostituibile per rilievi di edifici, siti stradali, siti archeologici, in ingegneria civile ed infrastrutture, per il rilevo di cave, costoni rocciosi, discariche, nel controllo di deformazioni di strutture e nel controllo qualità, per applicazioni in ambito BIM e molto altro. Grazie alla precisione millimetrica ed alla velocità di scansione, Trimble SX10 rappresenta il sistema ibrido più versatile e preciso attualmente esistente. 16

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