STRUMENTI PER IL RILIEVO TOPOGRAFICO

13 Maggio 2017
Immagine di stazione totale in sito

Vuoi sapere che cosa usano i topografi per fare un rilievo?
Te lo dico in questo articolo dove ti parlo degli strumenti di rilievo topografico.

Non scrivo un post super tecnico, né entro nel dettaglio di ogni strumento, perchè non penso che aggiunga valore per te.
Piuttosto, faccio una panoramica su che cosa si usa prevalentemente in campo, pregi, difetti ed ambiti operativi.
Prendi queste righe come un opuscolo informativo su quello che usano i topografi al lavoro.

foto stazione totale elettronica

LA STAZIONE TOTALE

La stazione totale è l’evoluzione tecnologica del teodolite ottico-meccanico.
Il teodolite misura angoli. Integrandolo con un distanziometro nasce la stazione totale che misura:
– angoli orizzontali;
– angoli verticali;
– distanze oblique;
e, tramite il computer di bordo (per le stazioni elettroniche, ormai comuni), anche:
– dislivelli;
– distanze oblique.

La stazione totale si piazza su un punto (stazione) e il topografo misura le posizioni di altri punti collimandoli con il cannocchiale (guardando dentro il cannocchiale dello strumento si inquadra il punto da battere e si registra la misura).  La misura si può fare con o senza un prisma riflettente, un oggetto a specchio (specchi sagomati a spigolo di cubo) che riflette il raggio laser del distanziometro integrato. foto di riflettore a prismaUsando il prisma, oltre al topografo allo strumento, c’è anche il “canneggiatore“, che vagabonda portandosi in giro il prisma su un bastone graduato e piazzandolo sui punti da rilevare. Si può lavorare anche senza prisma, mirando direttamente all’oggetto da misurare (ad esempio uno spigolo). La stazione totale misura il tempo necessario al raggio emesso dal distanziometro per colpire il bersaglio e tornare indietro e calcola la distanza. Usare il prisma permette misure più precise oltre che raggiungere distanze maggiori rispetto alle misure senza prisma.
I rilievi con la stazione totale si chiamano rilievi celerimetrici (da celerimensura) e danno informazioni plano-altimetriche. Ti dicono dov’è un punto nel piano, oltre che dirti il suo dislivello rispetto all’origine delle misure (stazione totale).

PREGI

Ottime precisioni: le precisioni di una stazione totale si aggirano intorno a 2″ – 3″ (secondi di grado) sulle misure di angoli; 1-2 mm per le distanze misurate con il prisma e 4-5 mm per quelle misurate senza prisma.
Ampio range di misura: Una stazione totale arriva a misurare fino a 3km di distanza, se si mira ad un prisma riflettente. Senza, il range si riduce a circa 500-600 m;
Ok in interni: si può usare alla grande in luoghi chiusi (miniere, gallerie, edifici).

DIFETTI

Accessibilità: il punto su cui si staziona lo strumento deve essere raggiungibile, comodo per lavorarci e sicuro. Lo stesso vale per i punti battuti dal canneggiatore. Io non andrei dentro un corpo di frana!
Servono quattro mani: lavorando con il prisma riflettente serve un altro paio di braccia per portarlo in giro (tranne che per stazioni motorizzate, ma non entro nello specifico);
Tempi lunghi: per rilevare bene grandi superfici servono tanti punti e, spesso, diverse stazioni di misura. Non è raro passare più giorni consecutivi sul campo per fare un rilievo celerimetrico.

IL GPSimmagine di ricevitore satellitare GNSS

GPS sta per Global Positioning System, ma questo non credo ti interessi molto. Una cosa che non tutti sanno è che tra gli strumenti di rilievo topografico si dovrebbe parlare almeno di GNSS. Questo sistema permette di conoscere la posizione spaziale di punti terrestri, navali o aerei, grazie a costellazioni di satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra. Le costellazioni più famose sono quella Americana (GPS) e quella Russa (GLONASS), con circa 24 satelliti operativi ciascuna (GPS+GLONASS=GNSS). E’ arrivata nello spazio anche l’India, con la costellazione BEIDOU (4 satelliti) e tra poco (speriamo!) sarà operativa la costellazione Europea, GALILEO (30 satelliti).

Togliamoci subito il dente cariato: per un rilievo topografico non si può usare il GPS dello smartphone, dell’orologio o del Tom Tom (esiste ancora il Tom Tom?!). Chiedetegli quanto manca al prossimo autogrill, o quanti km avete corso, ma non andate oltre. Per un rilievo di precisione si devono usare ricevitori specifici (a doppia frequenza) e più grandi.

immagine di posizionamento satellitare GPSIl posizionamento satellitare si spiega in poche parole: un ricevitore GPS (lo strumento sul campo) comunica con almeno quattro satelliti nello spazio che gli dicono qual è la sua posizione sulla Terra. Stop. In realtà è un bel po’ più complesso di così e magari te ne parlo in un articolo dedicato, ma ti basti sapere che il topografo va con il suo ricevitore GPS sul punto che vuole rilevare, schiaccia un pulsante e registra la sua posizione; si sposta sul punto successivo, registra la posizione anche di quello e così via fino alla fine del rilievo. Ora, i colleghi topografi mi staranno rivolgendo i peggiori insulti, perchè ho tralasciato un bel po’ di cose sul funzionamento di questo sistema, facendolo sembrare un giochino. Fidati che non lo è, ma non serve che ti spieghi tutto quanto.

PREGI

Veloce: rispetto alle operazioni di un rilievo con stazione totale, utilizzare il GPS richiede tempi di solito più rapidi;
Semplice: un rilievo GPS si può fare da soli spostandosi, senza aiuto, su tutti i punti da battere;
Georeferenziato: la posizione dei punti rilevati viene presa nel sistema di riferimento globale WGS84. Si conoscono quindi latitudine, longitudine e quota, che non è male!

DIFETTI

Accessibilità: anche per il rilievo GPS i punti battuti devono essere raggiungibili e calpestabili. Per una parete rocciosa, capisci che non è proprio così semplice;
Precisioni inferiori: rispetto ad una stazione totale, la precisione normalmente raggiunta da un sistema GPS è di 1-2 cm sulla posizione del punto battuto;
Visibilità della volta celeste: basandosi tutto sulla comunicazione con i satelliti in orbita nello spazio, un rilievo GPS non si può fare al chiuso o in situazioni in cui il cielo sopra il ricevitore è parzialmente o totalmente oscurato (boschi, città con palazzi piuttosto alti, fondovalle scavata o canyon).

immagine di un laser scannerIL LASER SCANNER

Laser Scanner e LIDAR (LIght Detection And Ranging o anche Laser Imaging Detection And Ranging) sono la stessa cosa e misurano la posizione di un punto calcolando il tempo che passa tra l’emissione di un raggio laser, l’urto sull’oggetto da rilevare e il rientro, dopo il rimbalzo, al punto di partenza.
Ok, però questo lo fa anche la stazione totale.
Vero, ma il laser scanner ruota automaticamente sul suo asse verticale e su quello orizzontale e riesce ad emettere (e leggere) un enorme numero di punti (da centinaia a migliaia) AL SECONDO. E fa tutta la differenza!
Lo strumento si posiziona in un punto, si schiaccia un pulsante e si avvia la scansione che rileva tutto quello che riesce a vedere. Se ci sono zone che non sono visibili dalla prima stazione ci si sposta in una seconda e si avvia una nuova scansione. E così via. In genere non ci deve neppure preoccupare di unire scansioni diverse, ci pensa il software di bordo.
Forza, altri insulti dagli amici topografi!
Non ti aggiungo altro anche se, ancora una volta, non è tutto così semplice.
Sappi che il linea di massima il laser scanner non rende al massimo per rilievi in esterno a prevalenza planimetrica, mentre va alla grande per rilievi di oggetti o ambiti a prevalenza verticale (edifici, falesie rocciose, cave).

PREGI

Velocissimo: per il suo principio di funzionamento è senza dubbio il più veloce tra gli strumenti di rilievo topografico;
Semplicissimo: le operazioni sono 1) metto lo strumento in stazione e 2) schiaccio il pulsante di avvio scansione (…);
Ok in spazi chiusi: non ci sono problemi ad usarlo in interni;
Altissima densità: il risultato di una scansione con laser scanner è una nuvola di punti ad altissima densità.
immagine di nuvola di punti da laser scanner

DIFETTI

Precisione: la precisione di un punto battuto con laser scanner è, ancora, inferiore rispetto ad una stazione totale (siamo sull’ordine di 1 cm);
Visibilità: un rilievo con laser scanner permette di battere tutti i punti intorno allo strumento purchè visibili. I raggi emessi viaggiano in direzione (quasi) rettilinea e non possono girare gli angoli, aggirare un ostacolo o superare la cima di una collina;
Inutilizzabile nella pioggia: un raggio laser che picchia contro una goccia di pioggia può cambiare direzione rischiando di falsare il risultato del rilievo.

DRONIimmagine di drone in volo

Droni, UAV, APR: oggetti volanti che, per scopi topografici, trasportano una macchina fotografica. In questo modo un drone permette di far fare al topografo un rilievo aerofotogrammetrico.

Qui la faccenda si fa un po’ più complicata e forse vale la pena mettere giù alcuni punti:
– un drone NON è uno strumento topografico, un drone trasporta una macchina fotografica;
– la macchina fotografica NON è uno strumento topografico, altrimenti sarebbero tutti topografi;
– l’aerofotogrammetrica ha bisogno di software specifici per elaborare le immagini scattate dalla macchina fotografica montata sul drone;
– un rilievo aerofotogrammetrico ha bisogno NECESSARIAMENTE di punti riconoscibili a terra, la cui posizione è nota ed è stata determinata con qualcuno degli strumenti di rilievo topografico di cui ti ho parlato prima.

Comunque funziona più o meno così: Il topografo materializza (rende ben visibili e ne determina la posizione) a terra dei punti (marker) – Vola con un drone sopra l’area da rilevare – Scatta fotografie con la macchina fotografica – Elabora le fotografie e le posizioni dei marker dentro software specifici (structure from motion) – Costruisce un modello tridimensionale di quello che ha rilevato da cui tira fuori informazioni tipo: modello digitale del terreno (DTM), curve di livello, ortofoto.
Ok?
Ti riparlerò sicuramente dei droni in qualche altro articolo dedicato.

PREGIorotofotografia fortezza sarzana

Veloce: il rilievo aerofotogrammetrico, per quanto riguarda le operazioni in campo, è senza dubbio tra le tecnologie più rapide;
Accessibilità estrema: facendo volare il drone sopra aree inaccessibili a piedi si hanno informazioni in zone altrimenti difficilmente rilevabili;
Alta densità: come il laser scanner anche il rilievo aerofotogrammetrico da drone permette di avere nuvole di punti dense;
Ortofoto: la ripresa fotografica aerea permette di elaborare ortofotografie ad alta risoluzione.

DIFETTI

Ridotte precisioni: diffidate da chi vi vende un rilievo aerofotogrammetrico con precisione millimetrica. Personalmente mi sento confidente nel restituire rilievi di questo tipo con precisione che va intorno a 5-10 cm;
Sensibilità alle condizioni meteo: anche se le cose stanno cambiando, al momento è meglio non far volare i droni nella pioggia perchè danneggia i rotori delle eliche;
Se a terra la vegetazione è densa, meglio scegliere un altro metodo: visto che i dati topografici sono ricavati dalle fotografie, in caso di vegetazione fitta (alberi o cespugli) difficilmente si riusciranno ad avere informazioni robuste sul terreno.

CONCLUSIONI

Eccoci alla fine! Con grande approssimazione ho finito questa panoramica generale sugli strumenti di rilievo topografico più usati.
Non è detto né necessario che un topografo li possegga tutti. E non esiste neppure uno strumento migliore di un altro. Dipende dall’ambito di lavoro e dalle esigenze specifiche.
Non me ne vogliano i più rigorosi: ho tralasciato davvero tanti particolari e semplificato brutalmente anni di studi e di ricerca scientifica!
Se ti interessa saperlo (se sei un po’ tech-geek o nerd come me), nel momento in cui scrivo questo articolo, io utilizzo:
– una stazione totale elettronica SANDING STS;
– un ricevitore GPS Geomax Zenith 20;
– un drone DJI Phantom 4;
– il software Agisoft Photoscan.

Lasciami un commento qui sotto per ogni dubbi o chiarimento  sulle righe che hai appena letto, sarò felice di risponderti.

Se, invece, ti occupi anche tu di topografia, sentiti libero di aggiungere la tua esperienza, un’integrazione o un consiglio.

Per rimanere aggiornato sui nuovi articoli, anche quelli che tratteranno meglio le tecniche di cui hai appena letto, iscriviti alla mia newsletter!

Ciao!
Paolo

 

P.S.
Questo articolo lo puoi ascoltare anche nella puntata del podcast di 3DMetrica dal player qui sotto:
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RILIEVI

Paolo Corradeghini

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14 Comments


Massimo
30 June 2018 at 12:28
Reply

Buongiorno Paolo, mi chiamo massimo e sono un informatico appassionato di tecnologia. Leggo con molto interesse i tuoi articoli e non posso far a meno di notare la passione che metti nello scriverli.
Vorrei approfittare di questo spazio per chiederti come approcciarsi da neofita all’aerofotogrammetria e quali strumenti possono essere utili per cominciare. in prima battuta, è possibile sostituire il geomax zenith con uno smartphone in grado di restituire coordinate di un punto a terra? Quali sono i costi di un GNSS basico e quali sono i canali per acquistarlo? Ho moltissime domande da farti ma per ora mi limito a quelle poste e approfitto per rinnovarti i miei complimenti.



    Paolo Corradeghini
    2 July 2018 at 9:02
    Reply

    Ciao Massimo, grazie per il tuo commento e per i tuoi complimenti!

    L’aerofotogrammetria è una tecnica che risale ai primi del ‘900 ed è un po’ “figlia della topografia“.
    L’approccio ad una tecnica di rilievo del territorio, che permette di ricavare informazioni digitali da acquisizioni di dati di campo deve, a mio parere, avvenire con tanta applicazione pratica e studio teorico perchè, anche se sembra facile, con gli strumenti disponibili oggi, fare foto da drone e elaborarle dentro un software per estrarne un modello 3D, ci sono un sacco di aspetti e conoscenze basilari che, se ignorati, possono portare a errori grossolani.
    E questo è molto pericoloso se su un rilievo aerofotogrammetrico si fondano dei progetti o degli altri studi specifici.
    Ho scritto un articolo, che trovi a questo link, dove parlo un po’ di tutto quello che c’è dietro ad un rilievo fotogrammetrico (costi, esperienza e formazione, …), magari può darti qualche informazione in più…

    Per quanto riguarda la possibilità di sostituire un ricevitore satellitare con uno smartphone, per i punti di appoggio del rilievo aerofotogrammetrico purtroppo, oggi, non è possibile.
    Anche se si possono ottenere precisioni interessanti, con alcune procedure ed app (40-50 cm), queste sono ancora del tutto inadeguate per poter restituire un risultato topografico.
    In più, se ogni punto ha un’incertezza di 50 cm, l’incertezza generale di tutto il modello generato usando N punti sarà molto maggiore di 50cm!
    Quindi non si può prescindere da strumenti di rilievo di precisione nel rilievo delle coordinate dei punti di appoggio.

    Il ricevitore satellitare che uso sul campo è il Geomax Zenith 20 che è costato (due anni fa) circa 6.000€.
    Lo uso spesso in modalità rover NRTK appoggiandomi alla rete GNSS Italpos, per un costo di 350 €/anno.
    Ho disponibilità, presso un amico professionsita, di un secondo, uguale, per i casi in cui devo lavorare in modalità base-rover.

    I canali di acquisto della strumentazione topografica sono essenzialmente quelli legati alla rete commerciale delle varie ditte.
    Se le contatti, tramiti i canali ufficiali (sito web), sarai indirizzato al personale commerciale di area per i vari dettagli.
    Per Liguria/Piemonte/Lombardia Geomax è trattato da Instrumetix s.r.l. di Tortona.

    Spero di aver risposto esaustivamente alle tue domande.
    Per altre info non esitare a contattarmi, nei modi in cui preferisci.

    Ciao Massimo, grazie ancora del commento e buona giornata!
    Paolo

Giulio
24 January 2019 at 18:58
Reply

Buonasera Paolo, mi chiamo Giulio e vorrei avere informazioni su che Strumento (e se c’é) sia meglio usare per Rilievi di giardini che vanno dai 100 metri quadri a più ettari di parco… Spesso ci sono alberi e vegetazione… Ma da profondo neofita non saprei ne che strumento utilizzare ne i costi di un possibile acquisto di strumentazione…

Grazie, giulio

(non so perché il testo sia venuto fuori con le maiuscole…)



    Paolo Corradeghini
    27 January 2019 at 15:05
    Reply

    Ciao Giulio,
    lo scelta dello strumento da usare dipende molto dal risultato che vuoi ottenere.

    Se hai bisogno di una nuvola di punti densa e di una ricostruzione 3D, vista la presenza di alberi forse il laser scanner potrebbe funzionare bene, anche se la pulizia dei dati dal rumore potrebbe non essere banale.
    Se si tratta invece di rilevare punti discreti e caratteristici, credo che con la stazione totale tu riesca ad ottenere sempre un risultato valido.
    Un’antenna satellitare potrebbe avere più problemi legati alla presenza di alberi e vegetazione.

    I costi di uno scanner si aggirano intorno alle decine di migliaia di Euro.
    Per una stazione totale nuova potresti partire da 5.000-6.000 Euro.
    Tuttavia non sono un grande esperto di marche, strumenti e relativi prezzi.
    Ti consiglierei per questo di rivolgerti a rivenditori o, in prima battuta, a ricerche online.

    Spero comunque di esserti stato di aiuto, Giulio.
    In caso contrario non esitare a scrivermi di nuovo.

    Ciao!
    Paolo

    P.S.
    Le maiuscole su ogni parola di un commento sono un problema che non sono ancora riuscito a risolvere!
    🙂

Nicola
6 June 2019 at 10:59
Reply

Ciao Paolo
sono un geologo pilota APR che ha acquistato un drone per uso fotogrammetria.
Essendo “neofita” per quanto riguarda la sezione topografia ho bisogno di chiederti alcune cose.
Prima di tutto se non ho capito male (ma ci può stare!) in generale un rilievo topografico eseguito con stazione totale è il più preciso che si possa ottenere, mentre un rilievo fatto con solo GPS ha un grado di attendibilità minore.
Dovendo eseguire mappature di frane attive, magari con movimento lento dell’ordine di qualche cm (2-4) all’anno, sarà necessario un rilievo di alta precisione ripetuto nel tempo per valutare planimetricamente le aree in movimento. Al momento del posizionamento dei GCP è quindi meglio batterli con una stazione totale laddove possibile anziché con GPS? Può aiutarmi a ridurre gli errori del posizionamento dei GCP, è così? e poi, vista l’accuratezza necessaria, trascurando gli eventuali errori di qualsiasi natura, può essere valida la soluzione di accoppiare il volo del drone per i rilievi con RTK?
Ho un po’ di confusione e prima di cimentarmi ho bisogno di chiarire diversi aspetti.
Complimenti per il tuo sito!!!! Condividi esperienze professionali, consigli, passione per la tua professione in maniera libera e totale! E’ un piacere seguirti in rete oltre che un arricchimento!
Grazie

Nicola



    Paolo Corradeghini
    9 June 2019 at 22:08
    Reply

    Ciao Nicola,
    grazie del tuo commento.
    In generale la stazione totale ha la migliore precisione ma ciò non significa che il GPS sia meno attendibile.
    La stazione totale misure coordinate a partire da angoli e distanze e, se per tratti corti riesci ad avere precisioni millimetriche, per lunghe gittate, specialmente senza una rete di inquadramento costruita ad hoc puoi avere errori ben maggiori della precisioni di un GPS che, invece, rileva coordinate.
    Se vuoi ottenere precisioni millimetriche con un GPS puoi fare un posizionamento statico di qualche ora e riuscire ad arrivare al millimetro.

    Per il tuo caso specifico la stazione totale è forse la migliore scelta e quello che devi fare tu è un monitoraggio.
    Ma non realizzerei un rilievo fotogrammetrico quanto piuttosto un controllo di punti sparsi.
    Dovresti materializzare nel corpo di frana delle mire ad alta riflettività e misurarne la posizione da un punto di stazione con letture ripetute nel tempo per monitorare gli spostamenti.
    È importante che tu faccia stazione con lo strumento in una zona che non si muove, altrimenti le letture saranno falsate.

    La fotogrammetria non è una scelta consigliata per la gestione dei piccoli spostamenti perchè l’accuratezza che riesci ad ottenere in output ha lo stesso ordine di grandezza dello spostamento annuo che vuoi misurare.

    Spero di averti risposto in modo sufficientemente chiaro.
    Se hai altri dubbi non esitare a scrivermi.

    Ciao Nicola,
    buon lavoro!

    Paolo

david
16 October 2019 at 14:03
Reply

Buongiorno Paolo,
vorrei chiederti un consiglio su quale strumento GPS utilizzare per un lavoro di piantagione di alberi.
Ho creato un file GPX georeferenziato con l’indicazione puntuale di ogni albero da piantare e vorrei andare in campo e localizzare con buona precisione ogni punto.
uno strumento come il Garmin etrex 20 può fare al caso mio?
Non vorrei spendere molti soldi…inoltre in questo strumento ho visto che posso caricare mappe personalizzate ( come quelle di openstreetmap).
Grazie per il tuo parere.
David



    Paolo Corradeghini
    19 October 2019 at 14:42
    Reply

    Ciao David,
    purtroppo non so aiutarti nello specifico dello strumento che mi hai segnalato, il Garmin Etrex 20, perchè non lo conosco.

    Considera comunque che dispositivi come questo hanno dei limiti nella precisione dei punti molto simili agli stessi limiti che hanno gli smartphone.
    Se il tuo scopo è quello di avvicinarti alla misura reale con uno scarto di qualche metro andrà sicuramente bene (ma forse prima di acquistarlo proverei proprio con lo smartphone), ma se invece hai bisogno di precisioni più spinte (pochi decimetri o anche qualche centimentro) dovrai affidarti ad antenne satellitari geodetiche che, purtroppo, sono parecchio più costose ma ti permettono un tracciamento molto più accurato.

    Ciao!
    Paolo

Fabrizio
20 November 2019 at 9:47
Reply

Buongiorno,
sono Fabrizio, un geometra libero professionista. Il rilievo topografico, non è la mia mansione principale, ma comunque occupa una buona fetta del mio operato. Sono in possesso di una stazione totale, ahimè senza distanziometro, ed è un po’ di tempo che vorrei aggiornare la mia strumentazione. Abito in Piemonte, quindi se non erro, la possibilità di operare con un solo strumento GNSS è percorribile. L’80% dei miei rilievi (20 rilievi annui circa in totale) è finalizzato all’accatastamento di immobili quindi devo rilevare una gran quantità di spigoli di fabbricati, la restante parte delle operazioni di campagna è legata a riconfinamenti e/o tracciamenti. Secondo la sua esperienza, ho convenienza a passare ad una soluzione GNSS o rinnovare solamente la mia stazione totale? Dotarmi di stazione totale con disto + GNSS obiettivamente mi sembra un passo troppo oneroso rispetto al concreto mio uso . La ringrazio in anticipo.



    Paolo Corradeghini
    24 November 2019 at 21:42
    Reply

    Ciao Fabrizio,
    ultimamente le antenne GNSS hanno implementato la possibilità di fare misure inclinate molto utili per spigoli di fabbricati.
    Personalmente credo che per la pratica catastale la stazione totale sia ancora lo strumento da preferire, se se ne dovesse scegliere uno solo.
    Il GNSS ha alcuni limiti di utilizzo legati alla copertura della volta celeste che, in ambiti urbani, potrebbero essere difficili da risolvere.
    Tuttavia, non occupandomi di catasto, non ho un riscontro diretto su questo aspetto e quindi non posso darti un consiglio derivante dall’esperienza di campo.

    Spero comunque di averti dato spunti utili per la tua scelta.

    Ciao e buon lavoro!
    Paolo

Maurizio
10 July 2020 at 23:42
Reply

Ciao Paolo,
grazie ai tuoi video sono riuscito a creare una nuvola densa di punti, ottenuta tramite fotografie da drone. Ho rilevato con stazione totale dei GCP sul posto. Non riesco a capire però, se sia possibile georeferenziare la nuvola in base ai punti noti. Esiste Un video in merito? Grazie
Un caro saluto
Maurizio



sara
14 July 2020 at 16:17
Reply

ciao. ESISTE UN PROGRAMMA GRATUITO CHE SERVA A CONFRONTARE LE STAZIONI TOTALI PER PUNTI SU CUI SI STA FACENDO IL MONITORAGGIO? (QUINDI INSERENDO LETTURE DI PUNTI FISSI E LETTURE DI PUNTI SU FRANA)



    Paolo Corradeghini
    17 July 2020 at 19:48
    Reply

    Ciao Sara,
    purtroppo non so rispondere alla tua domanda.
    Non mi occupo di monitoraggi e quindi non lavoro su software che gestiscono misure ripetute.
    Credo che alcuni software di topografia possano integrare questa funzionalità ma dubito che ce ne siano di completamente gratuiti e funzionali per tutte le tue necessità.
    Ciao!

    Paolo

Chiara
31 July 2020 at 10:38
Reply

Ciao Paolo, dove lavoro saremmo interessati ad effettuare rilievi topografici con drone, ci capita di dover rilevare settori di spiaggia per approdi e concessioni demaniali, talora anche con copertura vegetativa. Innanzitutto, occorre avere un’abilitazione come topografo per realizzarli?siamo geologi ed ingegneri, con confidenza con con sistemi GNSS, Lidar, rilievi GPS/RTK, stazioni totali..Ci Siamo Informati Per Il Corso Sapr, Base E Cro, Ma Prima Di Avviare Il Tutto, Vorrei Capire Se Ha Senso O Sarebbe Meglio Pensare Ad Altri Sistemi..In caso dovesse essere di nostra competenza, che sistema/configurazione /software consiglieresti?
Grazie anticipatamente della tua disponibilità ed esperienza, chiara



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    Paolo Corradeghini, ligure, classe 1979, ingegnere per formazione, topografo di professione, sportivo per necessità e fotografo per passione. Fai click sulla mia faccia e scopri qualche informazione in più.
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    Condivido aggiornamenti, informazioni, contenuti, notizie, novità e dietro le quinte del mio lavoro.

    Paolo Corradeghini
    Video YouTube UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_6RE03aABsRE In questo video ti condivido tre strumenti che potrebbero aiutarti a pulire, in modo automatico, una nuvola di punti in CloudCompare.

Sono:
- Remove Duplicate Points
- Noise Filter
- SOR Filter

Te ne parlo applicandoli a tre nuvole della stessa area, ma con origini diverse:
- SLAM
- LiDAR da UAV
- Fotogrammetria da UAV

Vedrai che le caratteristiche della nuvola di punti, profondamente legate alla tecnologia scelta, rendono uno strumento più efficace rispetto agli altri due e ti guidano anche nella scelta dell’ordine in cui applicarli.

Ci tengo però a dirti che è (quasi) sempre necessario intervenire manualmente su ogni nuvola di punti per raggiungere l’obiettivo dell’editing, ma questi strumenti possono aiutarti a “sgrossare” il dato grezzo.


Questo video fa parte del progetto "Cloud Compare on Demand"
Se ti va di segnalarmi un problema o qualche difficoltà che stai avendo nell'uso di Cloud Compare ne prendo spunto per altri contenuti come questo o, se basta lo spazio di un commento, ti rispondo qui sotto.
Se vuoi supportare il progetto puoi condividere il video con chi pensi possa essere interessato a questo argomento.


Se vuoi prenderti più spazio e tempo per contattarmi i modi migliori per farlo sono questi:
Linkedin - paolocorradeghini  
Telegram - https://t.me/paolocorradeghini
Email - paolo.corradeghini@3dmetrica.it


Se vuoi, puoi decidere di sostenermi diventando un finanziatore di 3DMetrica tramite la pagina di Patreon: patreon.com/3dmetrica 
È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.



0:00 Intro
0:50 Elaboro la nuvola SLAM
6:53 Tratto la nuvola Lida
9:58 Ecco la nuvola fotogrammetrica
16:50 Outro
    In questo video ti condivido tre strumenti che potrebbero aiutarti a pulire, in modo automatico, una nuvola di punti in CloudCompare.

Sono:
- Remove Duplicate Points
- Noise Filter
- SOR Filter

Te ne parlo applicandoli a tre nuvole della stessa area, ma con origini diverse:
- SLAM
- LiDAR da UAV
- Fotogrammetria da UAV

Vedrai che le caratteristiche della nuvola di punti, profondamente legate alla tecnologia scelta, rendono uno strumento più efficace rispetto agli altri due e ti guidano anche nella scelta dell’ordine in cui applicarli.

Ci tengo però a dirti che è (quasi) sempre necessario intervenire manualmente su ogni nuvola di punti per raggiungere l’obiettivo dell’editing, ma questi strumenti possono aiutarti a “sgrossare” il dato grezzo.


Questo video fa parte del progetto "Cloud Compare on Demand"
Se ti va di segnalarmi un problema o qualche difficoltà che stai avendo nell'uso di Cloud Compare ne prendo spunto per altri contenuti come questo o, se basta lo spazio di un commento, ti rispondo qui sotto.
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È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.



0:00 Intro
0:50 Elaboro la nuvola SLAM
6:53 Tratto la nuvola Lida
9:58 Ecco la nuvola fotogrammetrica
16:50 Outro
    Come fa QGIS à gestire i Sistemi di Riferimento all'interno di un progetto, distinguendo e dividendosi tra Progetto e Layer (dati)?

In questo video ti parlo di riproiezione, ossia quel processo che permette di gestire contenuti (layer) con sistemi di riferimento diverso all'interno dello stesso contenitore (il progetto).

Ti dico come gestire dati vettoriali e raster nelle operazioni di "Assegnazione di una nuova proiezione" o di "Riproiezione".

Ed infine ti condivido anche una considerazione sull'attenzione necessaria quando si gestiscono (e si trasformano) i sistemi di riferimento.


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0:00 Intro
0:48 Il Progetto
1:47 I Layer
5:01 Riferimento VS Layer - Riproiezione
8:06 Gestire un vettore
10:30 Assegnare proiezione
11:36 Riproiezione
14:17 Attenzione agli errori
16:24 QGIS in Azione e GTER
18:40 Lavorare con un Raster
24:01 Un caso applicativo
27:59 Outro
    In questo video ti condivido come generare le curve di livello, a partire da una nuvola di punti, nel software open source Cloud Compare.
Si passa attraverso il tool "Rasterize" che genera un modello digitale di elevazione a partire dal dato 3D.

Ti faccio vedere come "riempire" i buchi che potrebbero essere presenti nella tua nuvola di punti del terreno (dove magari c'erano dei fabbricati che non devi rappresentare con le curve) e come ottimizzare questo parte di editing.

E come esportarle, per usarle nel tuo CAD.


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0:00 Intro
1:33 Rasterize Tool
6:37 Un passaggio preliminare
11:04 Nuova rasterizzazione e curve di livello
14:06 Esporta le curve in DXF
15:58 Problemi di interpolazione
18:54 Outro
    In questo video ti condivido un flusso di lavoro completo utilizzando il nuovo Lidar DJI Zenmuse L3.

Ti racconto la parte di campo, gli strumenti che uso e le cose che faccio.

Ci saranno punti a terra, misurati con un'antenna GNSS, per verificare i risultati e poi dedicherò un po' di tempo alla programmazione dei voli, analizzando i parametri di lavoro del Lidar (frequenza di campionamento, echi di ritorno, ...) oltre che quelli del volo del drone che lo trasporta (quota, velocità sovrapposizione, ...).

Dopo l'acquisizione dei dati ti condivido, al pc, le impostazioni di elaborazione dentro DJI Terra, le successive modifiche dentro DJI Modify e l'analisi dell'accuratezza dei dati.

È importante dirti che le informazioni che ti condivido valgono, per me ed all'interno del sito specifico in cui ho lavorato: un'area di cava/escavazione con parecchie parti boscate, piani di movimentazione terra e fronti sub verticali
In situazioni diverse, le cose possono cambiare, sia in campo che in ufficio.

Se hai esperienze diverse da condividere (sia con L3 che con altri sensori Lidar), i commenti sono a tua disposizione.


SPONSOR E OFFERTA
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DATI
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0:00 L'area di lavoro
1:32 Punti di controllo
3:53 Gli strumenti per il volo
6:19 Mission Planning
10:58 Voli e integrazioni
12:49 Sponsor e Offerta
14:41 Elaborazioni in DJI Terra
23:02 Gli Output
27:55 Modifiche in DJI Modify
31:54 Analisi dell'accuratezza
34:40 Outro
    Se ti sei mai chiesto come fa un sensore Lidar, trasportato da un drone in volo sopra un bosco, a darti informazioni del terreno e permetterti di generare un Modello Digitale del Terreno, provo a spiegartelo in questo video.

Usando il nuovo sensore DJI Zenmuse L3, ti condivido le caratteristiche tecniche che permettono la penetrazione della vegetazione:
- divergenza del laser ed echi di ritorno;
- frequenza e intensità del laser;
- dimensione e lunghezza d'onda;
- modalità di scansione.

E poi aggiungo altri aspetti che, nella programmazione di una missione di volo, possono essere rilevanti per penetrare al meglio la vegetazione:
- velocità di crociera;
- angolo di incidenza;
- sovrapposizione laterale;
- quota di volo e terrain follow.

Spero possa essere interessante.
Se pensi che questo video possa essere utile anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Ne sarei felice.

Ho iniziato da poco a lavorare con il Lidar DJI Zenmuse L3 pertanto se hai aggiunte o correzioni da fare sono graditissime.
Se poi ti interessa vedere altre applicazioni specifiche fammelo sapere che ne prendo spunto per altri video come questo (che sono comunque in arrivo!).


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0:00 Intro
1:27 La divergenza del laser
2:08 Gli echi
4:22 Intensità del laser
5:15 Lunghezza d'onda
7:09 Frequenza del laser
10:43 Modalità di scansione
13:15 Sponsor - Personal Drones
14:44 Velocità di crociera
16:06 Angolo di attacco e Sovrapposizione
18:08 Tilt del sensore
18:57 Quota di volo
20:20 Terrain follow
21:34 Outro
    In questo video ti condivido un po' di cose sulle curve di livello in QGIS.

Come si creano a partire da un raster (DTM);
Come si smussano (se sono troppo nervose);
Come mostrare le quote (attraverso le etichette);
Come differenziare la rappresentazione in base alle quote;
Come allineare in modo ordinato le etichette delle curve;
Come trattare un dato per avere "davvero" le curve di livello.

Spero possa esserti utile.


Qui c'è l'articolo del blog pigrecoinfinito di Totò Fiandaca da cui abbiamo preso spunto per una parte del video: https://pigrecoinfinito.com/2020/01/31/qgis-come-allineare-le-etichette-delle-isoipse/


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0:00 Intro
0:25 Visualizzazione del DEM
1:40 Creare le curve di livello
3:09 Smussare le curve
6:20 Mostrare le etichette
9:12 QGIS in Azione e GTER
11:41 Spunti dalla comunity
12:41 Rappresentare le curve
16:07 Sistemare le etichette
21:55 Curve di livello e terreno
23:50 Outro
    Vuoi crare facce triangolari 3D vettoriali, da una nuvola di punti, per portarle in un CAD?
Te lo condivido in questo video, usando il software CloudCompare.

Lavoro con punti del terreno, li sottocampiono e poi genero la mesh, che posso esportare in formato DXF, mantenendo le informazioni di georeferenziazione.

Ti faccio vedere due strade: la prima genera la mesh dalla nuvola (eventualmente pre-trattata) così com'è, mentre la seconda passa attraverso la rasterizzazione e crea facce triangolari tutte ugali.

L'esportazione è possibile solo in DXF che, pur essendo "il" formato di interscambio di dati vettoriali, è anche piuttosto vecchio e fatica a gestire dati pesanti con molti elementi.
Attenzione quindi a non esagerare con il numero di facce da esportare, anche in relazione al tuo pc.

Le facce 3D sono utili in software "CAD-based" per fare progettazione, computi di scavi e riporti, sezioni, modellazione idraulica, analisi di fenomeni gravitativi...

Assicurati di lavorare su una nuvola di punti i cui elementi siano solo i punti del terreno o comunque di quello che vuoi rappresentare con le facce 3D.

Spero ti sia utile.


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0:00 Intro
1:36 Taglio la nuvola
2:08 Sottocampionamento
2:51 Creo la mesh
5:18 Esporto la mesh
7:30 CloudCompare on Demand
8:18 Rasterizzazione
10:17 Modifico la nuova mesh
13:36 Esportare le facce 3D
15:02 Sezioni dinamiche
16:09 Quale metodo preferire
17:45 Outro
    C'è uno strumento, nel software open source CloudCompare, che ti permette di generare sezioni trasversali, di un alveo fluviale o di una galleria stradale, lungo un profilo.

Le sezioni sono ortogonali al centro dell'alveo o all'asse stradale e vengono estratte, automaticamente, secondo la larghezza ed il passo di cui hai bisogno.

Puoi generare anche una polilinea che passi per i punti della nuvola di ogni sezione che è stata generata.
E così avrai le sezioni, vettoriali, dell'alveo o della galleria (completa) da elaborare in CAD o in un altro software che usi abitualmente.


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0:00 Intro
0:44 Lo strumento da usare
2:09 La nuvola di punti
3:17 Genera il profilo
4:20 Traccia delle sezioni
6:57 Creare sezioni e profili
9:40 Salvare la traccia
10:25 Vediamo i risultati
13:14 Esportarte in DXF 
16:00 Attenzione ai dati
16:38 CloudCompare on Demand
17:33 Il caso di una galleria
21:25 L'output della galleria
22:38 Outro
    Hai un file di testo con una serie di informazioni, oltre che di coordinate, legate ad una serie di punti e lo vuoi portare dentro QGIS?

Ti condivido come si fa, creando un nuovo layer a partire dal file TXT.

E dopo ti dico anche come si fa a rappresentare, visivamente, le informazioni extra (la quota, il nome, la descrizione, ...) nell'are di lavoro di QGIS.


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0:00 Intro
0:46 Il file di testo
1:13 Aggiungo il layer
7:48 Il layer in QGIS
8:13 Aggiungo la quota
10:59 Cambiare il simbolo
12:28 QGIS in Azione e GTER
15:30 Lavorare con più informazioni
18:22 Outro
    In questo video ti mostro come accedere alle ortofoto del territorio italiano.
Ce ne sono moltissime: coprono tutta l’Italia e diversi anni passati.

Il principale fornitore a livello nazionale è AGEA (Agenzia per le Erogazioni in Agricoltura), che ogni anno effettua rilievi aerei sul territorio italiano, suddiviso in tre aree.
A questo si aggiungono le Regioni, che spesso producono ortofoto proprie con campagne di rilievo dedicate e con un dettaglio maggiore.

Tutte queste informazioni si possono visualizzare tramite i Geoportali Regionali e si possono caricare in un GIS attraverso i servizi WMS (Web Map Service).
Quasi mai, però, è possibile scaricare il dato nativo, originale e georeferenziato.

C’è comunque un modo per “ritagliarti” una porzione di ortofoto e salvarla come immagine georeferenziata nel tuo archivio digitale.
Si parte sempre dal WMS: importi l’ortofoto nel tuo GIS, imposti l’area che ti serve e poi esporti un’immagine georeferenziata dalla mappa che stai visualizzando.
Modificando la risoluzione di output, puoi ottenere un risultato molto vicino alla risoluzione originale.

Nel video ti faccio vedere tutto questo usando QGIS.

All’interno trovi anche:
Che cos’è un’ortofoto (proprietà, utilizzi, risoluzione, ecc.)
Come accedere alle ortofoto in Italia tramite i Geoportali Regionali
Come usare i servizi WMS per visualizzarle in GIS ed esportarne una parte sul tuo PC
Come importare un’ortofoto esportata dentro un CAD e georeferenziarla

Le ortofoto sono una risorsa potente e accessibile, utile per tanti professionisti (ma non solo).
In Italia la situazione dei dati geografici è ancora molto frammentata e spero che questo video possa aiutarti ad orientarti e trovare ciò che ti serve.

Ma soprattutto spero che possa stimolare una discussione e la condivisione di informazioni.
Se hai già esperienza, se hai scaricato ortofoto, se le usi nel tuo lavoro, se conosci risorse diverse da quelle che cito o se hai ulteriori suggerimenti, scrivilo nei commenti: contribuirai a creare ancora più valore, per tutti.

Grazie!

P.S.
Fai molta attenzione a quello che è possibile fare con i dati presenti online.
Le ortofoto disponibili sui geoportali sono liberamente visualizzabili e importabili nel tuo GIS.
Ma non è certo possibile usare il metodo che ti ho condiviso per crearti un database di immagini georeferenziate sul tuo PC e, magari, venderle.
Credo che sia ok farne un uso personale ma verfica sempre le possibilità operative in questo senso.


A questo link trovi un video che ti mostra come georeferenziare un'immagine in QGIS usando il Georeferenziatore: https://youtu.be/p1pVECtsDPE 


Se pensi che questo video possa essere interessante anche per qualcuno che conosci, puoi condividerglielo. Ne sarei felice.


Questi sono i miei contatti preferiti:
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0:00 Intro
1:47 Che cos'è una ortofoto
2:52 Orotofot VS Foto aerea
3:49 Meglio dire Ortomosaico
4:16 Perchè un'ortofoto
5:25 Risoluzione e GSD
7:19 Google Maps e Ortofoto
8:32 Ortofoto in Italia
12:00 Visualizzare ortofoto italiane
13:19 Il caso Veneto per scaricare ortofoto
15:39 Importare ortofoto in GIS
17:03 I WMS regionali
17:49 Ortofoto in GIS tramite WMS
21:33 Scarica un pezzo di ortofoto
24:10 Migliorare la risoluzione in output
26:23 Dislaimer Uso di QGIS e proprietà dei dati
28:02 Georeferenziare un'immagine in QGIS
28:47 Importare ortofoto in CAD
33:29 Outro
    In questo video ti condivido alcuni modi con cui puoi portare i tuoi dati vettoriali dal tuo CAD al GIS.
Nello specifico, QGIS.

Un'opzione è salvare i dati in CAD in DXF, che è un formato di interscambio per i dati vettoriali leggibile da QGIS.

C'è poi il modo di importare un file DWG/DXF attraverso l'importatore "nativo" dentro QGIS.

Ed infine potresti usare il plugin "Another DXF Importer" che ti aiuta a mantenere l'organizzazione dei layer.

Per ciascuno di questi modi operativi ti parlo anche di pregi e difetti per aiutarti, spero, a capire quale sia il metodo migliore per te.


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0:00 Intro
1:29 I dati in CAD
1:54 Usare il DXF
5:42 Importa DWG/DXF
11:16 Il plugin Another DXF Importer
14:54 QGIS in Azione e GTER
16:57 Georeferenziare dati vettoriali
19:53 Outro
    Lo strumento "Sezione" ("Cross Section") di CloudCompare può diventare il tuo migliore alleato quando devi pulire una nuvola di punti da elementi indesiderati (rumore) o da cose che non ti interessa mantenere (alberi, auto parcheggiate, ...).

Attraverso la possibilità di fare sezioni multiple, una attaccata all'altra, lungo una direzione, crei nuove nuvole di punti, affettate, dove, auspicabilmente, sei in grado di vedere meglio (e quindi rimuovere) quello che non ti interessa.

Te ne parlo in questo video ma ti avverto, il processo può essere lungo, in relazione alle caratteristiche della tua nuvola di punti ed a quello che vuoi rimuovere.
Potrebbe volerci tempo e pazienza.

Se ti imbarchi in questo "viaggio" ricordati di gestire i dati di CloudCompare in modo attento, salvando il progetto generale in formato .bin, evitando perdita di dati dopo ore di lavoro!


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0:00 Intro
0:42 La nuvola
1:59 Sezionare la nuvola
6:09 Pulire le sezioni
11:39 Il risultato
13:42 Outro
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