Ground Sampling Distance

6 Ottobre 2017
Fotografia aerea da drone di area agricola rurale

In questo articolo puoi scaricare gratuitamente un foglio di calcolo per il Ground Sampling Distance (G.S.D.), elemento davvero importante per pianificare un rilievo o un’attività fotogrammetrica.

IL GROUND SAMPLING DISTANCE

Il Ground Sampling Distance (G.S.D.) è un parametro davvero importante per un rilievo fotogrammetrico (da terra o da drone) e per la sua pianificazione.

Ne avevo parlato brevemente in questo articolo sulla precisione di un rilievo con drone .
Volevo riprendere l’argomento in modo più approfondito e ricercandone la bibliografia online ho trovato parecchie informazioni sul Ground Sampling Distance.
Quasi tutti gli articoli sono in inglese, ad eccezione di uno, davvero ben fatto da parte dei colleghi di 3Deffe, liguri come me anche se tra Lerici e Sanremo ci sono un bel po’ di chilometri!

Nel loro articolo spiegano tutto quello che c’è da sapere sul Ground Sampling Distance, io ne farei soltanto una ripetizione quindi preferisco condividerlo mettendoti il link qui sotto.

CALCOLARE IL G.S.D.

Una cosa che faccio volentieri è metterti a disposizione un foglio di calcolo per determinare il Ground Sampling Distance per le attività fotogrammetriche, conoscendo le caratteristiche della tua macchina fotografica e le distanze che terrai da quello che vorrai fotografare.

Inizialmente il foglio Excel era piuttosto semplice (e grezzo!) ma grazie al prezioso contributo dell’Ing. Paolo Rossi (qui sotto trovi tutti i suoi riferimenti) ora è molto più completo. Infatti, oltre a calcolare il GSD, puoi sapere tutto quello che ti serve per pianificare un rilievo aerofotogrammetrico: sovrapposizione tra fotogrammi consecutivi e strisciate adiacenti, area coperta a terra dalla fotografia (footprint), velocità di crociera del drone…

Grazie Paolo!

Qui puoi scaricare il foglio di calcolo in Excel per il G.S.D.

E qui c’è il link all’articolo dettagliato di 3Deffe.

IL CONTRIBUTO DI PAOLO ROSSI

Qualche settimana dopo aver pubblicato questo articolo e la prima versione del foglio di calcolo per il GSD ho ricevuto un’email da Paolo Rossi del Dipartimento di Geomatica della facoltà di Ingegneria dell’Università di Modena e Reggio Emilia.
Paolo aveva integrato il file con le sue conoscenze accademiche specifiche e la sua grande esperienza (è un vero esperto di costruzione di modelli tridimensionali!) sottoponendolo alla mia attenzione.

Ne sono stato felicissimo perchè il suo contributo è andato ben oltre quello che avevo fatto, aggiungendo grande valore al foglio Excel!

Grazie a Paolo per aver condiviso con me la tua esperienza e per aver acconsentito a renderla pubblica a chi vorrà scaricare il file per calcolare il GSD.

CHI E’ PAOLO ROSSI?

Qui sotto ti riporto le parole con cui Paolo si presenta, e tutti i suoi contatti:

fotografia dell'Ing. Paolo RossiRossi Paolo, 1989, ingegnere e PhD in Ingegneria Industriale e del Territorio presso l’Ateneo di Modena e Reggio Emilia.
Attualmente lavoro presso il Laboratorio di Geomatica del Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”, dove mi occupo di ricostruzione 3D da immagini.

Dalla progettazione del rilievo fotografico alla ricostruzione il passo non è breve; gli algoritmi di Structure from Motion ci aiutano rendendo automatico il processing, ma a mio avviso servono sempre basi solide di Geomatica e Topografia.

Sono anche un musicista, suono il clarinetto, le mie performances non sono eccellenti ma almeno mi diverto.
Quando non ricostruisco qualcosa in 3D, amo stare all’aria aperta in compagnia della mia ragazza (insieme abbiamo un pollice discretamente verde!!).
Mi piace osservare quello che mi circonda, restare meravigliato dalla magnificenza della natura, capirne i meccanismi e che tutto ha una propria ragion d’essere ed esistere.

Ing. Rossi Paolo
Laboratorio di Geomatica
Dipartimento di ingegneria Enzo Ferrari, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia
Via Pietro Vivarelli 10, Modena
Tel: 059 2056297
Cell: 3457054511
Email: paolo.rossi at unimore.it
Profilo Linkedin

aerofotogrammetriafoglio di calcoloFotogrammetriaGround Sampling DistanceGSD
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STRUMENTI

Paolo Corradeghini

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2 Comments


Pietro Becherini
14 May 2020 at 11:55
Reply

Ciao Paolo,

ringraziandoti per i tuoi sempre utili contributi, volevo dirti che il link che hai inserito non rimanda (più) a nessuna pagina.

saluti e buon lavoro



    Paolo Corradeghini
    16 May 2020 at 16:49
    Reply

    Ciao Pietro, grazie per il commento.
    Se ti riferisci al link dell’articolo del blog di 3DEffe credo che ci sia un problema legato all’aggiornamento da http a https pertanto il browser lo reputa un sito non sicuro.
    Mi spiace per l’inconveniente ma non riesco personalmente a risolverlo in quanto non è sotto la mia gestione…
    Ciao!

    Paolo

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    Paolo Corradeghini immagine profilo
    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.
  • Paolo Corradeghini

    Topografia, rilievi, droni, gps, cartografia, geomatica e mappe.
    Condivido aggiornamenti, informazioni, contenuti, notizie, novità e dietro le quinte del mio lavoro.

    Paolo Corradeghini
    Video YouTube UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_tcFaXugxqTo In questo video ti condivido come rappresentare graficamente dei punti in relazione alla loro quota (colori e dimensioni diversi) per avere, immediatamente, un'informazione specifica attraverso il loro aspetto.
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0:00 Intro
0:42 Importo i punti
1:57 Proprietà dei punti
2:36 Quota e colore
5:48 Opzioni di rappresentazione
7:20 Gestire le classi
8:35 QGIS in azione e GTER
11:10 Quota e dimensione
14:00 Outro
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0:00 Intro
0:42 Importo i punti
1:57 Proprietà dei punti
2:36 Quota e colore
5:48 Opzioni di rappresentazione
7:20 Gestire le classi
8:35 QGIS in azione e GTER
11:10 Quota e dimensione
14:00 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"
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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.


Questo video fa parte del progetto "Cloud Compare on Demand"
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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
Questo video è sponsorizzato da Personal Drones - https://www.personaldrones.it/
Con il codice sconto 3DML315 puoi beneficiare del 15% di sconto sull'acquisto di un Lidar DJI Zenmuse L3 e su tutti gli altri prodotti della serie "DJI Enterprise" che acquisterai INSIEME all'L3
Usa il codice sconto 3DML315 al momento del checkout.


DATI
Se sei finanziatrice o finanziatore di 3DMetrica (di livello alto) puoi scaricare i dati (nuvola di punti) in output a valle di questo video, da questo link: https://www.patreon.com/posts/dji-l3-flusso-di-147722448


SUPPORTARE 3DMETRICA
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CONTATTI
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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!).


SPONSOR E OFFERTA
Questo video è sponsorizzato da Personal Drones - https://www.personaldrones.it/
Con il codice sconto 3DML315 puoi beneficiare del 15% di sconto sull'acquisto di un Lidar DJI Zenmuse L3 e su tutti gli altri prodotti della serie "DJI Enterprise" che acquisterai INSIEME all'L3
Usa il codice sconto 3DML315 al momento del checkout.


DATI
Se sei finanziatrice o finanziatore di 3DMetrica (di livello alto) puoi scaricare i dati delle acquisizioni che ho fatto, su un'area boscata) per creare questo video, da questo link: https://www.patreon.com/posts/lidar-e-della-i-146204482


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CONTATTI
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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.


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È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.


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.


Questo video fa parte del progetto "QGIS in Azione" fatto in strettissima collaborazione con  @GterGeomatica 
Io ospito il progetto e provo a dare voce al loro vasto know how su QGIS, messo generosamente a disposizione.
Se ti va di segnalarci un problema o qualche difficoltà che stai avendo nell'uso di QGIS ne prendiamo spunto per altri contenuti come questo o, se basta lo spazio di un commento, ti rispondiamo qui sotto.

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Qui c'è il canale Telegram di GTER per seguire i Geobreak: https://t.me/geobreak


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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
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