RELAZIONE TOPOGRAFICA

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2 RELAZIONE TOPOGRAFICA La presente relazione riguarda il rilievo topografico eseguito con tecnica laser scanner della zona di Cava Rave della Foce situata nel Comune di Frontone (PU) svoltosi nei mesi di Aprile Maggio 2012, il rilievo ha interessato un area comprendente la cava in oggetto e zone limitrofe per una superficie complessiva avente estensione di circa 35 Ha. Sistema di coordinate utilizzato Per il rilievo della zona in questione si è adottato il sistema di riferimento nazionale Gauss- Boaga Roma40-Monte Mario quote ortometriche s.l.m. riferite al mareografo di Genova. Realizzazione della rete topografica di appoggio Per il rilievo della zona in questione si è utilizzata un unica rete topografica che è caratterizzata da precisione intrinseca centimetrica. La realizzazione della rete topografica, è stata eseguita con una coppia di ricevitori satellitari GNSS (global navigation satellite system) geodetici RTK (Real Time Kinematic ) doppia frequenza in modalità Post-Processing per garantire sia una migliore precisione che il controllo delle misure. La compensazione ed elaborazione dei dati GNSS (global navigation satellite system) è stata eseguita utilizzando il software Topcon Tools. Il riattacco al sistema di riferimento nazionale è stato possibile eseguendo uno stazionamento differenziale statico di 20minuti sul vertice Regione Marche GPS7 facente parte della rete IGM95 denominato situato nei pressi dell Eremo di Fonte Avellana (vedi monografie). Posizionamento e rilievo capisaldi Contestualmente si sono posizionati n 6 capisaldi materializzati con chiodi topografici in acciaio disposti: 2 all interno di Cava Rave della Foce e 4 all esterno di cava lungo via Fonte Avellana, la loro materializzazione è stata eseguita su manufatti in calcestruzzo o roccia compatta in modo da garantire stabilità del vertice. Per la determinazione delle coordinate dei capisaldi si è eseguito uno stazionamento con ricevitore GNSS in modalità statica di durata non inferiore a 10 minuti garantendo così una precisione delle coordinate migliore del centimetro (vedi report compensazione GNSS). 1

3 Figura 1: Chiodo topografico con rondella in ottone utilizzato per la materializzazione dei capisaldi Figura 2: Schema compensazione GNSS Capisaldi e riattacco al sistema nazionale Figura 3: Schema compensazione GNSS Capisaldi Zoom 2

4 Rete di appoggio laser scanner Per l orientamento e la georeferenziazione delle scansioni laser scanner si è predisposta una rete topografica di appoggio composta da n 37 vertici rilevati con strumentazione GNSS in modalità stop&go (vedi report compensazione GNSS) che ha permesso di raggiungere una precisione in post-processing migliore di 2 centimetri (vedi report compensazione rete di appoggio laser scanner), successivamente da ciascun vertice della rete di appoggio laser scanner si è provveduto a posizionare appositi target autoriflettenti necessari per l allineamento e georeferenziazione delle scansioni laser. Figura 4: Schema compensazione GNSS rete di appoggio laser scanner e riattacco al sistema nazionale Figura 5: Schema compensazione GNSS rete di appoggio laser scanner Zoom 3

5 Figura 6: Rilievo con strumentazione GNSS di uno dei vertici della rete di appoggio laser scanner Trasformazione delle coordinate da wgs84 a Roma40 Gauss-Boaga Le osservazioni e compensazioni del software Topcon Tools della rete GPS/GNSS avvengono nel cosiddetto WGS84 (World Geodetic System 84). Per passare da tale sistema universale al sistema di riferimento nazionale Gauss-Boaga Roma40 ci si è serviti dei grigliati IGM.gr2 che hanno consentito la trasformazione delle coordinate Wgs84 (ETRS89) al Datum nazionale Roma40 rappresentazione Gauss-Boaga Fuso Est. Le quote da ellissoidiche sono state convertite a ortometriche (s.l.m.) attraverso l apposito modello del geoide ITALGEO 2005 contenuto all interno dei grigliati stessi. (Vedi tabella trasformazione coordinate) Realizzazione delle Scansioni Laser Scanner: Per l esecuzione del rilievo in questione sono state utilizzate due strumentazioni laser scanner differenti: una a media portata Leica C10 avente portata massima di circa 300m, l altra a lunga portata Optech ILRIS-HD-ER avente portata massima di circa 2000m. Entrambe le strumentazioni laser scanner hanno una precisione nell ordine del centimetro. Si è utilizzato il laser scanner a media portata per rilevare parte del fronte di cava esistente, i piazzali della stessa, manufatti principali, la rete viaria presente e la zona comprendente il Fiume Cinisco compresa tra l area di cava e via Fonte Avellana. 4

6 Si è utilizzato il laser a lunga portata per il rilievo del versante di Monte Roma interessato dal progetto di nuova coltivazione e completamento del rilievo del fronte di Cava Rave della Foce. Ogni scansione laser scanner è formata da alcuni milioni di punti con una risoluzione migliore a 20cm a seconda della zona rilevata. Al fine di coprire tutta l area ed eliminare le zone occluse, sono state effettuate numerose scansioni che si sovrapporranno fra di loro in tutto o in parte. Nello specifico sono state eseguite n 37 scansioni con laser scanner a media portata e n 6 scansioni a lunga portata. Figura 7: Stazione con strumentazione laser scanner a media portata 5

7 Figura 8: Stazione con strumentazione a media portata Figura 9: Segnale autoriflettente per allineamento scansioni laser scanner 6

8 Figura 10: Stazione con strumentazione laser scanner a lunga portata Figura 11: Schema delle stazioni laser scanner eseguite, in viola posizione approssimata della stazione 7

9 Georeferenziazione e allineamento delle scansioni Per orientare la quasi totalità delle differenti scansioni laser scanner eseguite con strumentazione a media portata sono stati collocati appositi segnali autoriflettenti (target), la cui posizione è stata determinata con sistema GNSS (vedi rete di appoggio laser scanner). Talune scansioni laser a media portata e le l scansioni eseguite con laser a lunga portata sono state effettuate senza utilizzo di target a causa della tipologia dello strumento (come nel caso dell Optech) o dell impossibilità dell utilizzo di target, esse sono state allineate alle altre utilizzando le aree di sovrapposizione con la tecnica della similitudine morfologica delle zone di sovrapposizione. Il metodo è scientificamente noto come ICP (Iterative Closest Point). La precisione globale di allineamento delle nuvole di punti laser scanner è inferiore al decimetro. In totale sono state effettuate 46 scansioni laser scanner per un numero complessivo di oltre 196 milioni di punti rilevati, la gestione dei dati laser scanner è stata eseguita tramite il software Cyclone 7.3. Figura 12: Vista nuvola di punti laser scanner complessiva in falso colore (riflettanza-normale) 8

10 Figura 13:Vista nuvola di punti laser scanner complessiva in falso colore (riflettanza-normale) Elaborazione nuvole di punti laser scanner e derivazione del modello tridimensionale Come è noto la strumentazione laser scanner acquisisce la totalità degli oggetti presenti nel contesto di rilievo ciò comporta l inevitabile acquisizione di oggetti non appartenenti al terreno o inerenti al rilievo eseguito come ad esempio: alberi, automezzi, passaggio di persone ecc. Pertanto si rende indispensabile una fase di elaborazione consistente nella filtratura e classificazione delle nuvole di punti laser scanner. A causa della vegetazione presente all esterno dell attuale cava, è stata eseguita una classificazione software e filtrazione automatica dei punti appartenenti al terreno (ground). Così è stata eliminata buona parte dei punti non appartenenti al terreno, è seguita poi una pulizia manuale delle zone critiche a più fitta vegetazione, dove il software non è stato in grado di classificare i punti appartenenti al terreno. 9

11 Dai punti filtrati appartenenti al terreno è stato derivato un modello matematico a superfici avente maglia triangolare dal quale si sono ricavate curve di livello e sezioni verticali. Figura 14: A sinistra modello matematico generato senza eliminazione della vegetazione, a destra modello filtrato da tutti gli elementi di disturbo Allegati: Monografie dei capisaldi istituiti Monografia vertice di riattacco Regione Marche GPS7-IGM95 Report compensazione GNSS capisaldi Report compensazione GNSS rete di appoggio laser scanner Tabella trasformazione coordinate 10

12 Monografie dei capisaldi istituiti

13 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: F1 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 30' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio con borchia in ottone infisso su manufatto in cls lungo via Fonte Avellana Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

14 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: F2 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 30' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio con borchia in ottone infisso su chiusino in cls lungo via Fonte Avellana Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

15 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: F3 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 30' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio con borchia in ottone infisso su manufatto lapideo lungo via Fonte Avellana Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

16 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: F4 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 29' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio con borchia in ottone infisso su anello in cls di un chiusino lungo via Fonte Avellana presso località Casaccia Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

17 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: C1 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 30' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio infisso su cordolo in cls della pesa situata all'ingresso di Cava Rave della Foce Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

18 REGIONE MARCHE Comune di: FRONTONE (PU) Vertice: C2 Caposaldo Committente: Cave del Metauro s.r.l. Data rilievo: Coordinate piane (Gauss-Boaga) Fuso Est Coordinate WGS84-ETRS89 N: Lat: 43 30' "N E: Lon: 12 43' "E Quota s.l.m.: Altezza ell.: Note: Chiodo in acciaio infisso su affioramento roccioso presente nel piazzale di Cava Rave della Foce Esecuzione: ing. Bozzi Carlo Alberto

19 Monografia vertice di riattacco Regione Marche GPS7-IGM95

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21 Report compensazione GNSS capisaldi

22 Project Summary Project name: FRONTONE-CAPISALDI.ttp Created by: ing. Bozzi Carlo Alberto Comment: Committente Cave del Metauro s.r.l. Linear unit: Meters GPS Obs Quality Horz RMS (m) Vert RMS (m) Name dn (m) de (m) dht (m) base C1 base C2 base F1 base F2 base F3 base F4 base Adjusted Point Quality Name Latitude Longitude Ell.Height (m) Code C ' "N 12 43' "E C ' "N 12 43' "E F ' "N 12 43' "E F ' "N 12 43' "E F ' "N 12 43' "E F ' "N 12 43' "E base 43 30' "N 12 43' "E

23 Report compensazione GNSS rete di appoggio laser scanner

24 Project Summary Project name: FRONTONE-RAVE DELLA FOCEGPS.ttp Created by: ing. Bozzi Carlo Alberto Comment: Committente Cave del Metauro s.r.l. Linear unit: Meters GPS Obs Quality Name dn (m) de (m) dht (m) Horz RMS (m) Vert RMS (m) base base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t base t

25 base t base t base t base t base t base t base t base t base t Adjusted Point Quality Name Latitude Longitude Ell.Height (m) Code t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E

26 t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E t ' "N 12 43' "E

27 Tabella trasformazione coordinate

28 Coordinate Gauss Boaga Roma40 Monte Mario Trasformazione eseguita con grigliati GR2 da coordinate Wgs84-Etrs89 Punto N E Q slm (m) (m) (m) t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t C C F F F F