RILIEVO E RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO



Documenti analoghi
Produzione e collaudo di cartografia tecnica numerica verso i DB topografici

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI GUGLIELMO MARCONI

Martina Agazzi. Corso di Tecniche plastiche contemporanee. Prof. Carlo Lanzi

Processo di rendering

la restituzione prospettica da singolo fotogramma

Fotogrammi scattati in sequenza da una macchina fotografica speciale

IL RILIEVO TOPOGRAFICO CON LASER SCANNER

3DE Modeling Color. E il modulo che si occupa della costruzione di modelli 3D con tessitura a colori.

TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA. 4. Cenni di fotogrammetria

Sistema di ripresa con fotocamera digitale fissa Calibrazione

RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 3D CON IMMAGINI DIGITALI ACQUISITE CON DRONE E GOPRO

Sistemi Informativi Geografici

Un prototipo di 3D scanner

Fotografia corso base. Educazione Permanente Treviso. Specifiche digitali. Federico Covre.

LE FUNZIONI A DUE VARIABILI

Misure di base su una carta. Calcoli di distanze

Costruzioni e Territorio

Alessia NOBILE. Geomatica per la Conservazione e la Comunicazione dei Beni Culturali. Università degli Studi di Firenze

Realizzazione e controllo di qualità in corso d'opera del Database Topografico della Provincia di Milano. Ing. Daniele Passoni

Il concetto di valore medio in generale

Capitolo V : Il colore nelle immagini digitali

Unità Didattica 3 ESERCITAZIONE IL PLASTICO. Unità Didattica 1 CURVE DI LIVELLO. Unità Didattica 2 PROFILO ALTIMETRICO

DALLE CARTE ALLE SEZIONI GEOLOGICHE

Lunghezza ocale. Donato Di Bello

REALTÀ E MODELLI SCHEDA DI LAVORO

Le strumentazioni laser scanning oriented per i processi di censimento anagrafico dei patrimoni

DISEGNO dell ARCHITETTURA II

FASCI DI RETTE. scrivere la retta in forma esplicita: 2y = 3x + 4 y = 3 2 x 2. scrivere l equazione del fascio di rette:

Correzione di immagini da camera Vexcel UltraCam utilizzando Geomatica OrthoEngine

Proiezioni Grafica 3d

Dalla TOPOGRAFIA alla GEOMATICA

Soluzioni low cost di rilievo 3D e ortofoto ad altissima risoluzione per interi centri storici Dott. Stefano Picchio

Le immagini digitali. Le immagini digitali. Caterina Balletti. Caterina Balletti. Immagini grafiche. Trattamento di immagini digitali.

Vittorio Casella. Laboratorio di Geomatica - DICAR Università di Pavia vittorio.casella@unipv.it

Come si orienta un blocco fotogrammetrico

Basi di Dati Spaziali

Corso di. Dott.ssa Donatella Cocca

Capitolo 13: L offerta dell impresa e il surplus del produttore

Novità 2013 RILIEVO 3D CON LASER SCANNER

SymCAD/C.A.T.S. modulo Canali Schema

Raccomandazione del Parlamento europeo 18/12/2006 CLASSE PRIMA COMPETENZE ABILITÀ CONOSCENZE. Operare con i numeri

Sistema Informativo Geografico:

TRAGUARDI PER LO SVILUPPO DELLE COMPETENZE AL TERMINE DELLA SCUOLA PRIMARIA

LA RETTA. Retta per l'origine, rette orizzontali e verticali

63 7. Quale geometria per la computer grafica? L omografia e l affinità nella digitalizzazione e georeferenziazione

Giorgio Maria Di Nunzio

ISTITUTO COMPRENSIVO MONTEGROTTO TERME SCUOLA PRIMARIA DISCIPLINA: MATEMATICA - CLASSE PRIMA OBIETTIVI DI APPRENDIMENTO

Topografia e cartografia digitale

Workshop droni e tecnologie innovative Alex Fabbro At-To drones S.r.l.

SCAN & GO IL NUOVO MODO DI FARE TOPOGRAFIA

RILIEVI TOPOGRAFICI ED ARCHITETTONICI CON APPARECCHIATURA LASER SCANNER


Traduzioni & Corsi di Lingue Udine. Via Cussignacco 27/4. P. IVA: tel/fax: scuola@jmi.it

Analisi e diagramma di Pareto

Sistema di diagnosi CAR TEST

La pista del mio studio Riflettiamo sulla pista. Guida per l insegnante

Il file seme o file modello del disegno

TOPOGRAFI A E ORIENTAMENTO IN MONTAGNA XXIV Corso di Alpinismo A1

Vittorio Casella. Laboratorio di Geomatica - DICAR Università di Pavia vittorio.casella@unipv.it

Ottica fotografica. Lezioni per il corso di Fisica per gli studenti del diploma di Ottica

IL RILIEVO FOTOGRAMMETRICO 1 Parte


Curricolo di TECNOLOGIA. Scuola Primaria

Esempi di applicazione della fotogrammetria terrestre. ad indagini geologico-strutturali di terreno

C M A P M IONAM A E M NT N O

4. Proiezioni del piano e dello spazio

ESPLORARE IL MONTE CUCCO CON SMARTPHONE E TABLET: QRPLACES E LA REALTÀ AUMENTATA

Complementi di Termologia. I parte

Cartografia di base per i territori

Sommario. Definizione di informatica. Definizione di un calcolatore come esecutore. Gli algoritmi.

-Rilievo diretto Laboratori -Rilievo Aula 9 edificio A. Alessio Tirapelle Mirko Mondini Daniel Colombelli Irene Gregori

GEOMETRIA DELLE MASSE

Inserimento di distanze e di angoli nella carta di Gauss

Laboratorio di restauro Topografia e rilevamento. Lezione n. 4 : elementi di fotogrammetria

RILIEVO LASER SCANNER PARETE MARMOREA XXXXXXXXXXXXX

CAPITOLO 6 IL SISTEMA INFORMATIVO TERRITORIALE DELL AUTORITÀ DI BACINO DELLA BASILICATA

Funzioni funzione dominio codominio legge argomento variabile indipendente variabile dipendente

Teoria in sintesi 10. Attività di sportello 1, 24 - Attività di sportello 2, 24 - Verifica conclusiva, 25. Teoria in sintesi 26

A.S CLASSE PRIMA SCUOLA PRIMARIA D ISTITUTO COMPETENZA CHIAVE EUROPEA DISCIPLINA

CURRICOLO DI MATEMATICA SCUOLA PRIMARIA MATEMATICA SEZIONE A : Traguardi formativi

IL SISTEMA CARTOGRAFICO NAZIONALE

Lo spessimetro ( a cura di Elena Pizzinini)

Relazioni statistiche: regressione e correlazione

Il campionamento. La digitalizzazione. Teoria e pratica. La rappresentazione digitale delle immagini. La rappresentazione digitale delle immagini

FINALMENTE SUL TREPPIEDE WINDOWS con PREGEO, AutoCAD, PFCAD e tutto quello che serve per la massima autonomia ed efficienza in campagna.

LA MISURAZIONE DEL CARATTERE

15 febbraio Soluzione esame di geometria - 12 crediti Ingegneria gestionale - a.a COGNOME... NOME... N. MATRICOLA...

Excel. A cura di Luigi Labonia. luigi.lab@libero.it

La propagazione delle onde luminose può essere studiata per mezzo delle equazioni di Maxwell. Tuttavia, nella maggior parte dei casi è possibile

Esempi di funzione. Scheda Tre

PROIEZIONI ORTOGONALI

CORSO DI FONDAMENTI DI DISEGNO TECNICO LEZIONE 2 PROIEZIONI ORTOGONALI

Elementi di cartografia: La lettura del territorio. Robbio, 9 Febbraio 2013 Tiziano Cattaneo Legambiente Lombardia

Indice generale. OOA Analisi Orientata agli Oggetti. Introduzione. Analisi

ALLEGATO 1 NOTE SULL USO DEL METODO DI RILIEVO LASER SCANNER PER LE CAVE DEL COMUNE DI NUVOLENTO.

2.3 I PRODOTTI AEROFOTOGRAFICI

Trasformazioni Geometriche 1 Roberto Petroni, 2011

Orietta Bay - Sestri Levante 2011

Strutturazione logica dei dati: i file

RETTE, PIANI, SFERE, CIRCONFERENZE

Transcript:

Corsi di Laurea in: - Gestione tecnica del territorio agroforestale e Sviluppo rurale - Scienze forestali e ambientali - Costruzioni rurali e Topografia RILIEVO E RAPPRESENTAZIONE DEL TERRITORIO

5. Fotogrammetria - Generalità FOTOGRAMMETRIA

5. Fotogrammetria - Generalità INTRODUZIONE ALLA FOTOGRAMMETRIA TRA I VARI METODI DI RILIEVO IN USO LA FOTOGRAMMETRIA, AFFERMATASI NELL ULTIMO CINQUANTENNIO, RAPPRESENTA IL METODO PIÙ COMPLETO E PRECISO, A PARITÀ DI COSTI E RAPIDITÀ, RISPETTO AD ALTRI METODI DI RILEVO DEL TERRITORIO. LA FOTOGRAMMETRIA, CHE OPERA SENZA DIRETTO CONTATTO CON L OGGETTO DA RAPPRESENTARE, UTILIZZA IMMAGINI FOTOGRAFICHE DELL OGGETTO PER EFFETTUARNE IL RILIEVO. LA FOTOGRAMMETRIA SI È AFFERMATA PERCHÉ CONSENTE DI RILEVARE GLI OGGETTI NELLA LORO CONTINUITÀ SPAZIALE, CONSENTENDO DI RIDURRE I TEMPI DEL RILIEVO RISPETTO AL RILIEVO CONDOTTO CON METODI E STRUMENTI CLASSICI.

5. Fotogrammetria - Generalità LA VISIONE STEREOSCOPICA LA FOTOGRAMMETRIA SFRUTTA IL PRINCIPO DELLA VISIONE STERESCOPICA, OVVERO LA VISIONE DELL OGGETTO DA RAPPRESENTARE DA DUE DIVERSI PUNTI DI VISTA. UTILIZZANDO DUE PROSPETTIVE CENTRALI DI UN MEDESIMO OGGETTO DA DUE DISTINTI CENTRI DI PROIEZIONE (COSÌ COME AVVIENE PER LA VISIONE UMANA), RICAVATE AD ESEMPIO DA DUE FOTO DELL OGGETTO, È POSSIBILE TROVARE LA POSIZIONE SPAZIALE DELL OGGETTO MEDESIMO.

5. Fotogrammetria - Generalità PRINCIPI GEOMETRICI DELLA VISIONE STREOSCOPICA Intersezione spaziale = stereoscopia prospettiva centrale oggetto Utilizzando due prospettive centrali di uno stesso punto oggetto, è possibile ricostruirne la posizione spaziale

5. Fotogrammetria - Generalità IL CONCETTO PIÙ INTERESSANTE DELLA VISIONE STERESCOPICA È COSTITUITO DALLA DISEGUAGLIANZA ESISTENTE TRA LE IMMAGINI ELABORATE DAI DUE PUNTI DI VISTA, CHE DETERMINA IL FENOMENO DELLA SENSAZIONE SPAZIALE TRIDIMENSIONALE, LEGATO SIA ALLA DISTANZA DEI PUNTI DI VISTA DALL OGGETTO SIA ALLA DISTANZA ESISTENTE FRA GLI STESSI PUNTI DI VISTA (DISTANZA INTERPUPILLARE). TALE FENOMENO DELLA TRIDIMENSIONALITÀ RISULTA EVIDENTE PER OGGETTI POSTI A BREVE DISTANZA DAI PUNTI DI OSSERVAZIONE E TENDE AD ANNULLARSI CON IL CRESCERE DELLA DISTANZA; CIÒ IN QUANTO TENDE A DIMINUIRE PROGRESSIVAMENTE CON LA DISTANZA LA DIFFERENZA DEGLI ANGOLI (PARALLASSE STEREOSCOPICA ANGOLARE) SOTTO I QUALI UN OGGETTO VIENE VISTO RISPETTIVAMENTE DAI DUE PUNTI DI VISTA.

5. Fotogrammetria - Generalità La visione stereoscopica naturale si basa sulla parallasse stereoscopica angolare (g) e sulla corrispondente parallasse stereoscopica lineare (p x ). La parallasse lineare p x è la differenza tra i segmenti x 1 e x 2 intercettati dalle due visuali sul piano della visione distinta e relativa al punto P. La capacità di percepire la 3 a dimensione è legata all angolo g.

5. Fotogrammetria - Generalità La diversa distanza tra due punti A e B dall osservatore è valutata in funzione della differenza dell angolo di parallasse stereoscopica angolare (g a g b ). Ponendo l oggetto a distanze via via maggiori, la capacità di stima della distanza dell oggetto decade con legge quadratica della distanza (in quanto diminuisce la differenza g a g b ). distanza interpupillare

5. Fotogrammetria - Generalità PER POTERE NUOVAMENTE AUMENTARE, ANCHE A DISMISURA, IL CONCETTO DI PROFONDITÀ DELLO SPAZIO, OLTRE IL LIMITE NATURALE DELLA VISIONE UMANA, SI AUMENTA LA DISTANZA INTEPUPILLARE (d.i.), CIOÈ LA DISTANZA ESISTENTE FRA I DUE PUNTI DI VISTA effetto profondità effetto dell aumento della distanza interpupillare e conseguente aumento del concetto di profondità (ga gb) d.i.

5. Fotogrammetria - Generalità Da un punto di vista topografico della rappresentazione, la fotogrammetria serve a passare da prospettive centrali (rappresentazione legata alle immagini fotografiche) a proiezioni ortogonali IN FOTOGRAMMETRIA: Si misurano coordinate 2D di un punto P sulle immagini fotografiche Si ottengono coordinate 3D di quel punto, X p, Y P, Z p

5. Fotogrammetria - Generalità FASI PRINCIPALI DEL PROCESSO FOTOGRAMMETRICO PRESA: Acquisizione delle immagini (fotografiche o digitali) con opportune camere ORIENTAMENTO: Determinazione dei parametri della trasformazione da 2D a 3D RESTITUZIONE: Determinazione delle coordinate di molti punti per la ricostruzione dell oggetto o per il tracciamento della carta

5. Fotogrammetria - Generalità LA FOTOGRAMMETRIA PUÒ ESSERE SUDDIVISA, A SECONDA DELL UTILIZZO, IN: FOTOGRAMMETRIA TERRESTRE (close-range photogrammetry) FOTOGRAMMETRIA AEREA O AEROFOTOGRAMMETRIA (da aereo o da satellite)

5. Fotogrammetria terrestre Fotogrammetria terrestre Questa metodologia viene identificata come fotogrammetria dei vicini o close-range photogrammetry, quando gli oggetti interessati risultano situati ad una distanza inferiore a 300 m circa dalla camera da presa fotogrammetrica (il limite dei 300 m costituisce anche la delimitazione della quota di sicurezza per le riprese da aereo) Trova applicazioni oltre che per i rilievi architettonici anche nella descrizione di fenomeni di smottamento del terreno, di frane o a livello industriale nello studio delle deformazioni di provini sottoposti a sollecitazioni indotte a titolo sperimentale, ecc.

5. Fotogrammetria terrestre Nella fotogrammetria terrestre, per l acquisizione delle immagini dell oggetto da documentare, si impiega generalmente una coppia di fotocamere speciali (camere metriche) 1. Fotocamera metrica Wild P31 2. Fotocamere metriche Zeiss SMK 3. Fotocamera metrica digitale Rollei DB 44

5. Fotogrammetria terrestre ESEMPI DI FOTOCAMERE TERRESTRI

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) Fotogrammetria aerea o Aerofotogrammetria La fotogrammetria aerea si fonda sulla stesso principio della parziale sovrapposizione delle immagini fotografiche che è proprio della stereoscopia. Differiscono ovviamente le modalità operative della acquisizione: si usano camere metriche di tipo diverso, montate su aeromobili. Impieghi della fotogrammetria aerea La fotogrammetria aerea serve per produrre cartografia di qualsiasi tipo, da quelle generali a scala piccola, a quelle a scala media fino alle carte tecniche a grande scala. Il tipo di prodotto realizzabile dipende da molteplici fattori, tra cui la quota di volo ed il tipo di camera utilizzata.

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) VANTAGGI DEL PROCEDIMENTO FOTOGRAMMETRICO RISPETTO AL RILIEVO DIRETTO DEL TERRITORIO consente di rilevare oggetti senza avere contatto fisico con l'oggetto (in tal senso è un tipo di telerilevamento) è un rilievo simultaneo di molti punti (gran quantità di informazioni) le misure vengono eseguite a posteriori, in una fase successiva al rilievo e quindi possono essere ripetute, modificate, controllate Rispetto al rilievo diretto per produrre cartografia, risulta avere caratteristiche di: - maggiore produttività (soprattutto per grandi estensione e scale medio- piccole) -rapidità - economicità (grazie all alta produttività) - uniformità di precisione

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) Fotogrammetria aerea o Aerofotogrammetria Nella fotogrammetria aerea si impiegano camere metriche di tipo diverso montate su aeromobili. Il territorio è ripreso con sequenze di fotogrammi (chiamate strisciate o strip), scattati automaticamente a intervalli regolari - mantenendo velocità di volo uniforme lungo traiettorie rettilinee e a quota costante (per ragioni di sicurezza non inferiore ai trecento metri dal suolo) - utilizzati a coppie e tali che ciascun fotogramma si sovrapponga per circa il 60% con quelli adiacenti (sovrapposizione longitudinale o overlap) e ciascuna strisciata si sovrapponga per il circa 15% con quelle adiacenti (sovrapposizione laterale o sidelap).

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) rotta dell aereo o linea di volo strisciata aerofotogrammetrica strisciata aerofotogrammetrica

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) sovrapposizione (ricoprimento) longitudinale R (overlap) sovrapposizione (ricoprimento) trasversale r (sidelap) H = quota di volo f = focale dell obiettivo della camera di presa R = overlap; r = sidelap L = lato del quadrato di territorio inquadrato l = lato del quadrato della pellicola fotografica (23 cm)

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) Piano di volo Per la ricostruzione completa del territorio occorrono molti fotogrammi parzialmente sovrapposti, che determineranno il cosiddetto piano di volo

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) Fotogramma Ciascun fotogramma riporta, oltre ai codici identificativi del lavoro, della strisciata, del fotogramma, anche l immagine di livella, orologio, altimetro (quota di volo), distanza focale dell obiettivo della fotocamera, numero del fotogramma. Su ciascun fotogramma sono presenti 4 reperes al centro di ogni lato, o 4 marche in corrispondenza degli spigoli. Collegando le due coppie di reperes contrapposti, o le due coppie di marche contrapposte, le linee si intersecano nel centro del fotogramma (punto principale), origine di un sistema cartesiano di riferimento locale al fotogramma.

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) SCALA MEDIA DEL FOTOGRAMMA La scala di un fotogramma è data dal rapporto l/l fra la dimensione di un elemento lineare sul fotogramma (l) e la corrispondente dimensione dell'elemento sul terreno (L) Considerando sia il il terreno sia il il fotogramma giacenti in piani orizzontali e paralleli, il il fascio dei raggi ottici che convergono nell'obiettivo dà luogo alla relazione di similitudine tra triangoli dalla quale si desume la scala 1/n del fotogramma: f H 11 nn == 11 LL ll H Denominatore di scala: l L == 11 ff b n = H F In questo caso ideale esisterebbe un rapporto di similitudine costante tra tutti i punti del terreno e quelli del fotogramma e la scala del fotogramma sarebbe costante su tutto il il fotogramma f

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) SCALA MEDIA DEL FOTOGRAMMA Nel caso reale, in generale, l'oggetto fotografato non è né piano né ortogonale all'asse della camera e l obiettivo è reale: ciò produce variazioni di scala nei vari punti del fotogramma. Quindi i particolari presenti in fotografia sono rappresentati a scala variabile al contrario di ciò che è rappresentato in cartografia che è a scala costante. f Influenza dell'altimetria sulla posizione ì del punto immagine Scala media di un fotogramma aereo

5. Fotogrammetria aerea ( aerofotogrammetria ) SCALA MEDIA DEL FOTOGRAMMA Nel caso reale si parla pertanto di scala media del fotogramma, intendendo dire che il rapporto l/l tra un elemento l sul fotogramma e il corrispondente elemento L preso sul terreno varia da punto a punto e se ne assume il valore medio: è equivalente al rapporto tra la costante della camera e la distanza media dell oggetto fotografato. La definizione di scala media di un fotogramma non è pertanto rigorosa e può essere indicata grossolanamente o come la media delle scale estreme, dovute alle quote massime e minime del terreno o oggetto fotografato oppure come la scala dovuta alla quota prevalente nell'area in esame. Detta Q la quota di volo assoluta e q la quota media del terreno, entrambe espresse nella stessa unità di misura, la scala media del fotogramma risulta dalla relazione: (1/n) m = f/(q q) (1/n) m = f/h m = l/l Se fissiamo la scala del fotogramma, è evidente che ad ogni variazione di f deve corrispondere una variazione di H m e viceversa.

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione RESTITUZIONE IL PROCESSO CHE CONDUCE ALLA POSIZIONE DELL OGGETTO ATTRAVERSO L ELABORAZIONE DI DUE FOTO DELLO STESSO VIENE DETTO RESTITUZIONE FOTOGRAMMETRICA LA RESTITUZIONE AVVIENE CON L IMPIEGO DI PARTICOLARI STRUMENTI DETTI RESTITUTORI, OGGI IN PARTE SOSTITUITI DA COMPUTER E CONGEGNI AUSILIARI SPECIFICAMENTE DEDICATI

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Ricostruzione del modello stereoscopico Il modello (modello ottico o stereoscopico) è ottenuto con la parte comune dei due fotogrammi della coppia stereoscopica (ricoprimento possibilmente superiore al 60%). P 1 P 2 Fotogramma 1 Fotogramma 2 FOTO 1 FOTO 2

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Ricostruzione del modello stereoscopico Sfruttando la visione stereoscopica sarà possibile riconoscere su ciascuno dei due fotogrammi la posizione relativa e l altezza di punti del territorio. Questa possibilità è condizionata però al fatto che si riesca ad orientare i due fotogrammi in modo da ricomporne la posizione relativa al momento dello scatto (ed in pratica ricostruendo la posizione e l orientamento assunti dall aereo e dalla macchina fotografica nei momenti corrispondenti allo scatto dei due fotogrammi). Tale operazione, finalizzata alla ricostruzione del modello stereoscopico, parte dalla individuazione su ciascun fotogramma di particolari ben riconoscibili, ottenendone le coordinate locali in ciascun fotogramma (espresse nel sistema cartesiano locale del fotogramma).

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Orientamento interno punto principale Per ciascun fotogramma si procede all orientamento interno ricavando, per ciascun fiducial mark (o per i 4 reperes posti al centro di ciascun lato), le coordinate nel sistema di riferimento locale con origine nel Punto Principale (quello al centro del fotogramma, individuato dalla intersezione delle diagonali passanti per i fiducial mark ). In questo modo abbiamo definito per ciascun fotogramma un suo sistema di riferimento cartesiano. A tale sistema di riferimento potremo successivamente ricorrere per esprimere le coordinate di particolari visibili nell immagine.

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Orientamento relativo Avendo operato l orientamento interno per ciascun fotogramma, possiamo a questo punto individuare punti facilmente riconoscibili sia sul primo che sul secondo fotogramma, derivandone le corrispondenti coordinate lastra nei due sistemi di riferimento. In genere si scelgono sei punti per fotogramma, disposti come nell immagine a fianco. E possibile, a questo punto, ricavare un sistema di equazioni, basate sulla coincidenza dei punti espressi nei due sistemi di coordinate. Ciò consentirà, su un apposito strumento, di ricostruire il modello stereoscopico. Il fatto che abbiamo ricostruito l orientamento relativo dei due fotogrammi, lungi dal consentirci di calcolare le coordinate terreno di un punto di cui misuriamo la posizione nel modello, ci permette comunque di realizzare una visione stereoscopica (ovvero tridimensionale) del territorio fotografato.

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Orientamento assoluto Se di alcuni dei punti (punti di inquadramento: gli stessi utilizzati per l orientamento relativo o altri differenti) individuati sulle immagini conosciamo anche le coordinate (ad esempio ottenute mediante rilievi topografici), siamo in grado di ricavare l orientamento assoluto del nostro modello stereoscopico. L orientamento assoluto ci consente di calcolare le coordinate di un qualsiasi punto di cui misuriamo le coordinate lastra (nel modello stereoscopico, ovvero su ciascuno dei due fotogrammi, essendo noi in grado di esprimere le coordinate di un punto in uno qualsiasi dei sistemi di riferimento). C è da sottolineare che mentre i due sistemi cartesiani locali dei fotogrammi sono bidimensionali, il sistema di riferimento che otteniamo dopo l orientamento relativo, ed a maggior ragione quello ottenuto dopo l orientamento assoluto, sono tridimensionali. In pratica, dopo l orientamento assoluto, siamo in grado di ricavare le 3 coordinate terreno di qualsiasi punto rilevabile sulle immagini.

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione I RESTITUTORI FOTOGRAMMETRICI Il restitutore è quello strumento che consente di ricostruire il modello stereoscopico e, a partire da questo, di digitalizzare le entità (oggetti) inquadrate nei fotogrammi. Storicamente, a seconda degli strumenti utilizzati, la fotogrammetria ha subito una forte evoluzione e, conseguentemente, anche il relativo processo di restituzione, dando luogo ai seguenti principali tipi: Restituzione analogica (anni 50 e 60) Restituzione analitica (anni 70 a 90) (Fotogrammetria analitica) Restituzione automatica (anni 2000) (Fotogrammetria digitale)

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Restituzione analogica Il nome deriva dal fatto che si ricorre ad una analogia tra ripresa e restituzione. Impiega apparecchi ottico-meccanici complessi detti del I e del II ordine (a seconda del livello di precisione) e universali, mediante i quali vengono ricreate a scala ridotta le condizioni di presa di una coppia sterescopica e si costruisce un modello ottico tridimensionale del terreno effettuandone la rappresentazione cartografica. Restitutori analogici

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Restituzione analitica Impiega strumenti detti comparatori, con i quali si prendono misure sul piano delle lastre fotografiche con la precisione di 1 o 2 millesimi di millimetro. Con tale procedimento ciascun punto considerato viene rappresentato, invece che graficamente, analiticamente ossia mediante le tre coordinate geometriche che ne identificano la collocazione spaziale. I dati confluiscono in un calcolatore elettronico che li elabora fornendo una restituzione numerica la quale, mediante un plotter, può essere resa anche graficamente. plotter Restitutori analitici

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Restituzione automatica e Fotogrammetria digitale La restituzione automatica viene eseguita mediante un complesso computerizzato di strumenti in grado di assicurare lo svolgimento automatico di tutte le operazioni necessarie, dalla analisi dei fotogrammi sino al tracciamento cartografico. La principale differenza tra la fotogrammetria analitica e la fotogrammetria digitale risiede nella diversa natura del dato primario, le immagini: Fotogrammetria analitica immagini fotografiche Fotogrammetria digitale immagini digitali

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Differenze fra fotogrammetria analitica e fotogrammetria digitale Differenze operative In fotogrammetria analitica l operatore osserva, interpreta l immagine e ne estrae informazioni, scegliendo i punti necessari alle operazioni di orientamento e di restituzione, e collimandoli ne misura le coordinate. In fotogrammetria digitale i punti, dati in termini di coordinate pixel i,j, possono essere scelti da un operatore, ma l individuazione dei punti e la collimazione precisa può essere automatica Differenze negli strumenti La differenza nel dato primario comporta una semplificazione degli strumenti: il restitutore analitico è una integrazione di stereocomparatore, stereoscopio e h/w s/w necessari per orientamento e restituzione il restitutore digitale è principalmente costituito da Software :

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione L immagine digitale Immagini digitali: il contenuto fotografico (radiometria) viene registrato sotto forma di numeri. Rappresentazione RASTER: si divide l immagine fotografica in elementi di dimensioni finite (pixel) e si associa a ognuno di essi il numero che rappresenta la radiometria della porzione di immagine contenuta.

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione Risoluzione dell immagine digitale Risoluzione geometrica: dimensione del pixel sul terreno Risoluzione radiometrica: numero di bit per pixel

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione APPLICAZIONI DIGITALI Restituzione di modelli 3D e di modelli solidi

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione APPLICAZIONI DIGITALI Cartografia raster Cartografia vettoriale

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione NUOVE TECNOLOGIE APPLICAZIONI DIGITALI Cartografia numerica e database topografici

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione NUOVE TECNOLOGIE APPLICAZIONI DIGITALI DTM (Digital terrain models), DEM (Digital elevation models) DSM (digital surface Models): Modelli digitali del terreno

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione LA ORTOFOTO Se la quota di ogni punto è nota attraverso il DTM per ogni punto di un immagine digitale è possibile determinare il punto oggetto corrispondente anche disponendo di una sola immagine

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione LA ORTOFOTO Produzione di ortofoto

5. Fotogrammetria - Processo di restituzione LA ORTOFOTO Ortofoto digitale

5. Fotogrammetria - Nuove tecnologie NUOVE TECNOLOGIE Camere digitali aeree, sensori di nuova generazione Algoritmi di correlazione automatica delle immagini Sensori GPS

5. Fotogrammetria - Nuove tecnologie NUOVE TECNOLOGIE I sensori laser scanner (anche detti laser 3D) sono strumenti che consentono il rilevamento di modelli tridimensionali di oggetti a scale e risoluzioni differenti. La caratteristica essenziale della tecnologia laser-scanning è quella di permettere l acquisizione autonoma di milioni di punti 3D in brevissimo tempo. I sistemi laser a scansione offrono nuove ed interessanti possibilità nel rilievo topografico. Si tratta di dispositivi ottico-meccanici capaci di emettere un impulso elettromagnetico (laser) e di ricevere il segnale riflesso dal terreno, misurando l intervallo di tempo intercorso (tempo di volo), e quindi la distanza tra il centro dello strumento ed il punto rilevato. Al calcolo del tempo di volo viene associata anche un misura angolare di precisione che permette di collocare i punti in un sistema di riferimento locale, riferito al centro ottico dello strumento. Per ogni misurazione, oltre alle coordinate cartesiane (x, y, z), il sistema fornisce l intensità del segnale di ritorno e definisce la risposta radiometrica della superficie rilevata.