Inizio ad usare il laser scanner. Come, cosa e perchè…

18 Agosto 2020
integrazione del laser scanner immagine di copertina

Ho integrato il laser scanner tra i miei strumenti ed ho iniziato un percorso nel rilievo 3D “attivo”.

In questo articolo ti dico il perché, che cosa ho scelto (e sto usando) e come mi trovo (per ora).

FOTOGRAMMETRIA: RILIEVO PASSIVO

Se hai letto altri articoli che ho scritto sai che ho lavorato tanto con le tecniche fotogrammetriche.
Sono metodi che permettono di ricostruire modelli 3D, di aree o oggetti, a partire da fotografie, prese da fotocamere (digitali), da terra o dall’alto (quado la macchina fotografica è montata su un drone).

E’ un principio “passivo”.
Ciò significa che puoi ricreare digitalmente solo cose che si vedono nelle foto.
E se qualcosa è nascosto, o non l’hai fotografato, non lo puoi riprodurre (in 3D).

Oddio, non è che lo fai tu.
Lo fanno i software.
Quando torni a casa, o in ufficio, dopo un’acquisizione fotogrammetrica, il tuo dato sono immagini digitali (spesso centinaia, a volte migliaia) e delle misure topografiche (di riferimento).

Fotografia area da drone di falesia rocciosa in rilievo aerofotogrammetrico

Il modello 3D deve ancora nascere.
Serve una fase di elaborazione per arrivare alla nuvola di punti.
E questo processo avviene all’interno di software ad algoritmi “structure from motion”.

LASER SCANNER: RILIEVO ATTIVO

Il laser scanner è altra cosa.
E’ un principio di misura “attivo”.
C’è un emettitore, una scatoletta con degli specchi rotanti, che lancia nello spazio dei raggi laser.
Tanti.

Questi raggi volano in linea retta fino ad incontrare qualcosa da colpire.
Quando lo trovano, rimbalzano e tornano indietro.
Se non trovano niente (perché vanno verso il cielo o perché il primo oggetto da colpire è troppo lontano per le loro forze) sono persi per sempre e non faranno più ritorno a casa (fine della storia triste).

In qualche modo (a seconda del tipo di scanner – a tempo di volo o a differenza di fase) ogni raggio conosce il suo momento di uscita e quello di rientro ed è in grado, in tempo reale, di sapere le coordinate x,y,z (rispetto all’emettitore) dei punti colpiti.

Quando mi capita di parlarne (nel podcast, in video o dal vivo) mi piace definire i raggi laser come milioni di esploratori che vanno in giro a cercare oggetti e, quando li trovano, tornano alla base a fare rapporto.

Credo che riesca a spiegare bene il concetto di misura attiva.

Laser scanner a tempo di volo in rilievo di pareti rocciose

Ma qui non voglio spiegarti come funziona il laser scanner, il principio che c’è dietro né la tecnologia in uso.
Per quello trovi parecchie risorse, libere e disponibili, online.

Quello che vorrei condividere sono alcune considerazioni che mi hanno portato a percorre ANCHE questa strada nel mondo del rilievo.
E le scelte che ho fatto in tal senso.

Ci tengo subito a dirti che non ho assolutamente intenzione di abbandonare, o trascurare, la fotogrammetria.
Ha grandi vantaggi e permette di ottenere degli output davvero fantastici!

Molte volte un’acquisizione aerofotogrammetrica, con foto scattate da drone, permette di avere dati molto migliori di un laser scanner terrestre.
Quantomeno per copertura delle aree da rilevare.

Credo fortemente nell’integrazione tra strumenti e tecniche di misura.
Non esiste lo strumento perfetto, quello che risolve ogni problema in ogni situazione.
Ci sono diverse tecnologie, ognuna con pregi e difetti.
Ed il loro uso integrato permette di arrivare al miglior risultato in output.

E questo è proprio il primo e principale motivo per cui ho deciso di guardare a questa tecnologia: avere un’altra risorsa tecnica, nel coltellino svizzero degli strumenti, con cui affrontare un lavoro di rilievo 3D.

PERCHÈ IL LASER SCANNER

Il “trigger” che ha attivato i pensieri ed il processo operativo è stata l’opportunità che ho avuto di usare lo scanner/stazione totale Trimble SX10 (che poi è la scelta dello strumento che sto usando ora), durante un lavoro di rilievo aerofotogrammetrico di una falesia, inaccessibile, a Manarola, borgo delle 5 Terre.

Su quel lavoro ci avevo scritto un articolo che puoi leggere qui.

Lì ho toccato con mano il supporto di uno strumento attivo.
L’ho usato per fare un’acquisizione della parete che poi ho modellato con l’aerofotogrammetria.
Mi servivano dei punti buoni per fare l’elaborazione delle immagini nel software structure from motion.
E la nuvola di punti di uno scanner è buona, in senso metrico.

Quando fai un’elaborazione fotogrammetrica non è detto che i punti della nuvola siano proprio nella posizione corretta rispetto alla realtà.
Li devi aggiustare con delle misure, precise, di punti che hai rilevato in campo, per dare consistenza al modello.
In fotogrammetria si chiamano GCP – Ground Control Point.
Se non lo fai, il risultato potrebbe essere un po’ storto, deformato o non scalato correttamente.

La nuvola di punti di un laser scanner è “giusta” (lasciando da parte un attimo la georeferenziazione nei sistemi di riferimento) metricamente.
E, in alcuni, casi non è niente male.

In quel lavoro ho attinto alle informazioni del risultato della scansione per avere dati da usare nell’elaborazione fotogrammetrica e avere un buon risultato finale.

Avrei potuto fare diversamente?
Sì.

Avrei potuto usare una stazione totale e battere un po’ di punti, discreti, collimandoli con il cannocchiale e senza l’uso del prisma, per avere misure di riferimento.
E l’ho fatto parecchie volte in effetti.
Con il laser scanner è stato molto più veloce ed avevo disponibili molte più informazioni.

Questo è stato più di un anno fa (rispetto a quando sto scrivendo questo post) e serviva ancora un po’ di tempo per maturare.
Non si trattava di una necessità impellente.

Molti rilievi avrei comunque continuato a farli, abbastanza bene, anche con gli strumenti che avevo e usavo abitualmente.

C’è stato un altro lavoro, che ho raccontato qui, che mi ha fatto ripensare al laser scanner ed alla sua efficacia nell’ottica dell’integrazione operativa.
E’ stato un rilievo di una parete di roccia con una galleria annessa.
Serviva un modello 3D.
Ed ho usato le tecniche fotogrammetriche indoor e outdoor.

Ho ottenuto il risultato, ma uno scanner in galleria sarebbe stato decisamente più efficace di un’acquisizione (e successiva elaborazione) fotogrammetrica terrestre.
Ci avrei messo di meno ed avrei ottenuto un dato migliore.

Poi sono successe alcune cose, a breve distanza una dall’altra, che hanno trasformato il pensiero, l’idea e la voglia in qualcosa di più concreto: un paio di rilievi importanti (tra cui una grande cava di marmo bianco apuano con una serie di gallerie e sotterranei) ed il concretizzarsi di alcuni contatti e relazioni con i ragazzi di Spektra s.r.l. che sono dietro agli strumenti Trimble in Italia.

E, per farla breve, ho iniziato ad usare la SX10.

Trimble SX10 in scansione all'interno di una galleria di cava

QUALE LASER SCANNER STO USANDO

Se vai sul sito Trimble Italia e cerchi SX10 nella categoria scanning, la trovi in una sezione a parte.
Ne puoi leggere le specifiche cercandola anche nella sezione “Stazioni Totali”.
E, di fatto, è proprio questo, una stazione totale molto avanzata.

Non posso dire di conoscerla ancora bene ma ormai è un po’ che la uso e mi fa piacere condividere delle impressioni.

Questa non è una recensione.
E questo articolo non è sponsorizzato da Trimble, anche se non posso negare che il nostro rapporto sia particolare, molto dinamico, pieno di spunti (da entrambe le parti) ed in via di definizione nel tempo.
Insomma non prendo niente per scrivere proprio queste righe e, come faccio sempre qui, condivido quello che ho provato in campo.

UN APPROCCIO TOPOGRAFICO

Non è un caso che la SX10 stia tra le stazioni totali.
La base è proprio questa: una stazione totale, robotica e motorizzata con precisione angolare 1”.
Non voglio farti un pippone sulle specifiche tecniche (quelle le trovi online facendo una ricerca su Google) ma credo che sia giusto inquadrare lo strumento.

La SX10 non è uno scanner che porti in campo, monti su un cavalletto (anche fotografico) ed è subito pronto a lavorare.
Come ogni stazione totale, devi preparare il lavoro, la devi orientare.

Mi è piaciuto molto un commento ad un mio post di LinkedIn da parte di Gabrio Rossi (CEO di Intellegere) a proposito di questo strumento.
Gabrio dice che è “didattico”: Trimble SX10 è (anche) un laser scanner molto particolare. io lo vedo come uno strumento per il rilievo e ti “obbliga” a sapere quello che stai facendo per non buttare via tempo e giga inutili. è “didattico” 😉

Ed è vero!

Poligonale con SX10 e centramento forzato

Se non conosci le basi della misura topografica non la puoi usare.
Puoi orientarla con un’intersezione all’indietro, fare stazione su un punto noto e misurandone un altro, puoi impostare lo “Zero” dell’Azimut…
Insomma i metodi sono quelli classici della misura celerimetrica.
Ma serve sceglierne uno (e metterla in bolla!)

Come una stazione totale puoi fare delle poligonali di inquadramento, usando il centramento forzato per la massima precisione ed avere punti solidi per fare le misure di dettaglio oppure lanciare le scansioni, misurare strati in un monitoraggio, battere punti con e senza prisma.

Centramento forzato per poligonale topografica

In realtà puoi usarla anche come scanner puro, facendo scansioni slegate fra loro e poi undendole in post elaborazioni.
Funziona ed ottieni il risultato ma credo che sfrutteresti solo una parte delle sue potenzialità.

Questo approccio decisamente topografico si porta dietro vantaggi e svantaggi.

I vantaggi principali sono legati al rigore di tutte le misure che prendi.
Se le operazioni di messa in stazione sono corrette, tutto quello che batterai beneficia dell’approccio topografico: i punti saranno orientati o georeferenziati correttamente e le misure fatte da stazioni diverse saranno già legate tra loro.

E questo non è per niente banale.

Prova a pensarci sopra.
Se hai già fatto, o fai abitualmente, laser scanning, sai che ci sono tempi di elaborazione necessari per registrare decine e decine di scansioni, in ufficio.
Non sono pochi e non è detto che i risultati siano soddisfacenti, se le nuvole di punti da registrare non hanno sufficienti zone di sovrapposizione.

Se fai scansioni da stazioni in poligonale, usando il centramento forzato, avrai dati già registrati in campo a meno degli errori nel centramento che, per sua natura e tuo interesse, devono essere ridotti al minimo (e qui ritorna l’aspetto didattico di questo strumento).

Poligonale con centramentro forzat per cambio stazione e misure di precisione

Lo svantaggio di tutto questo è abbastanza intuibile: il processo operativo è più lento di uno scanner puro.
Serve fare di più e, alla fine, i minuti extra ad ogni operazione si sommano ed il budget a fine giornata può non essere trascurabile.

Lo scanner della SX10 ha due caratteristiche molto interessanti: è preciso e la nuvola di punti è molto pulita.

Il fatto di essere legato ad una stazione totale con precisione angolare di 1” lo rende uno strumento che fa misure precise!

I raggi laser sono cecchini che colpiscono il bersaglio in modo netto (da esploratori sono passato a chiamarli cecchini) e questo significa anche avere poco (per non dire niente) rumore.
Il rumore di una nuvola lo vedi quando guardi un piano e noti punti che si discostano un po’ dalla superficie dove dovrebbero stare.

L’elaborazione fotogrammetrica, così come l’acquisizione LiDAR (laser scanner in movimento) tendono a produrne di più di un laser scanner terrestre puro.
La SX10 ne fa pochissimo e il dato che esce è praticamente già pronto per essere usato per le elaborazioni successive.

Per passare agli aspetti “negativi” c’è da dire che questo non è uno scanner veloce.
La velocità di scansione dipende dalla risoluzione (grossolana, standard, precisa, finissima) che scegli che, a sua volta, è conseguenza del numero di passate nella stessa zona.
Ci sono scanner che concludono una scansione “full dome” (in tutte le direzione attorno all’emettitore) in una manciata di minuti.
La SX10 ce ne mette 11 in modalità grossolana e si avvicina all’ora per risoluzioni massime.
Capisco che possano non essere pochi…

Però, se vuoi ottimizzare i tempi e le risorse, puoi parzializzare la finestra di scansione usando una selezione poligonale, rettangolare o una fascia orizzontale, scegliendo i punti tramite quello che inquadra la stazione.

In questo ti aiuta il comparto fotografico a bordo della barca.
La parte fotografica è uno degli aspetti più rivoluzionari di tutto il sistema.

EQUIPAGGIAMENTO FOTOGRAFICO E FOTOGRAMMETRIA INTEGRATA

Ci sono 5 fotocamere interne, a diversa risoluzione e con diversi scopi.

Beh, lo scopo di una fotocamera è quella di fare foto.
E le puoi fare per identificare a terra il punto di stazione, per fare una foto a 360° attorno allo strumento, per fare foto di dettaglio di un punto battuto o per collimare.

Una cosa he manca alla SX10 è il cannocchiale e l’oculare.
Non c’è.
All’inizio può sembrare strano, specialmente se sei abituato a lavorare con stazioni totali classiche.
Ma io me ne sono dimenticato in fretta.
Il sistema è estremamente efficiente ed alla fine la velocità operativa aumenta esponenzialmente.

Non sento la mancanza dell’oculare!

Affinchè tutto questo funzioni però ti serve un controller.
La SX10, come invece succede per tutte le altre stazioni totali, non basta da sola.

La puoi usare con due controller/Tablet Windows (decisamente avanzati) ed il software Trimble Access.
Dal controller vedi quello che inquadra il cannocchiale, governi con uno “swipe” i movimento della stazione (perché è motorizzate), prendi le misure, lanci le scansioni, fai gli orientamenti, metti in bolla, …

Insomma, fai tutto da qui.
Occhio alla luce perché lo schermo non è luminosissimo ed a volte, in pieno sole, potresti avere qualche problema a leggerlo.
Mi è capitato di usarlo in pieno sole estivo nel mezzo di una cava di marmo bianco e vederci qualcosa è stato difficilissimo.

Trimble T10 controller

Se, per qualche motivo, il controller ti lascia, la stazione non ha nessun tastierino o display LCD con cui continuare a lavorare.

Personalmente non mi ha mai lasciato a piedi per malfunzionamenti o altro.
E’ più probabile che le batterie si scarichino.

Ed in effetti le batterie sono un aspetto delicato e da valutare, soprattutto se devi fari lavori lunghi (senza accesso ad una rete elettrica).

La scansione richiede un po’ di batteria ed i motori (per quanto super performanti) fanno andare giù la carica molto più velocemente rispetto all’uso di una stazione totale elettro-meccanica.

Tre batterie per la SX10 sono necessarie ma ne valuterei un paio extra se prevedi maratone di campo.

Lo stesso (o quasi) vale per i controller.
Anche loro consumano parecchio.
Lo schermo LCD ha bisogno di energia, anche tenuto al minimo della luminosità.
Non c’è la possibilità di essere caricato con un power bank esterno (aspetto migliorabile) e potrebbe portarti a valutare di avere in campo almeno una batteria extra di ricambio.

Ogni punto che batti, ogni scansione che lanci ed ogni foto che scatti dalla stazione orientata, te li ritrovi all’interno del lavoro che puoi esplorare dentro il software Trimble Business Center (TBC).

Le fotografie sono solidali al modello 3D.
Nella nuvola di punti ti ritrovi i punti che hai battuto singolarmente.
Ci sono le foto panoramiche, che si spalmano sul modello e permettono la colorazione della nuvola di punti, e quelle fatte dalla fotocamera principale, più performante che raggiunge un grado di dettaglio nettamente superiore, e ti aiuta a creare, in ufficio, punti che non hai rilevato in campo.

Qui entriamo nel mondo TBC.
Lo sto scoprendo pian piano.
E’ vasto e complesso ma ho compreso che se padroneggiato bene permette di aumentare l’efficienza del lavoro di parecchio.
Io sono ancora nella fase “apprendista scarso ed inesperto” ma aspiro a raggiungere il livello “jedi”!
🙂

Torno sulla SX10.

Essendo una stazione totale robotica e motorizzata ti dà la possibilità di lavorare in autonomia anche nella misura celerimetrica.

Prisma 360°

Monti un prisma 360° sulla palina e puoi andare in giro a battere punti da solo.
Una volta che la stazione ha agganciato il prisma, lo segue.
Se lo perde può ricercarlo con un tracking automatico.
Puoi portarti con te il tablet/controller e lanciare le misure dal punto di stazione.
Entro un centinaio di metri la WiFi creata dalla SX10 è sufficientemente potente da mantenere il collegamento con il controller (molto dipende anche da dove ti trovi e dagli eventuali disturbi elettromagnetici che hai intorno).
Se non ce la fa puoi commutare il collegamento sulla radio (già installata sulla SX10) per una portata maggiore (con i limiti del collegamento radio).

Un’altra cosa che ho apprezzato è la sua trasportabilità.
La SX10 non è un macigno ma non pesa neppure poco.
Arriva con una valigia che ha l’opzione di essere trasportata in spalla come uno zaino.
Per uno che lavora spesso su frane o in posti poco accessibili è un aspetto rilevante, anche se non cruciale!

Spero di non essermi dimenticato informazioni o caratteristiche importanti dello scanner che sto usando in questo momento.
Eventualmente integro l’articolo nel tempo, anche dopo la sua pubblicazione.

Chiudo, come mi capita sempre più spesso, con alcune considerazioni telegrafiche.

1.
Penso che il laser scanning possa aprire strade interessanti ed ambiti applicativi fino ad ora inesplorati, relativamente al mio lavoro ed ai miei settori di attività.

2.
Credo che integrare tecnologie e strumenti di misura diversi sia la chiave per risolvere in maniera efficace i problemi e le sfide che si presentano sul lavoro (e questo è il motivo principale per cui ho scelto di sposare anche questa tecnologia).

Trimble SX10 in rilievo indoor di gallerie di cava

3.
Sono convinto che il rilievo topografico vada sempre di più nella direzione della “reality capture” attraverso tecniche che acquisiscono dati e ricreano oggetti 3D.
Il BIM, i software e gli hardware saranno un importante supporto ed aiuto.
Il tecnico topografo dovrebbe avvicinarsi senza paura a questi metodi, rimanendo saldamente legato alla pratica ed al rigore topografico ma sposando il nuovo.

Trimble SX10 in rilievo a Riomaggiore 5 Terre

4.
Un laser scanner non costa poco.
Se penso ad un investimento economico che fa chi si avvicina alla fotogrammetria non fatico molta fatica a raggiungere 10.000 Euro.
Ci sono gli strumenti (droni o fotocamere digitali) con gli accessori (batterie, ottiche, target, ….) ed i software (so che molti usano versioni “ufficiose” di programmi Structure from Motion e questa spesa non la sostengono; non vado avanti perché ho un’idea molto precisa su questo argomento ma non voglio essere polemico), se poi usi un drone ci sono anche altre spese legate al mezzo (corsi, attestati, assicurazione, …).
Ecco, l’investimento per un laser scanner è 4/5 volte di più.
Tuttavia ci sono soluzioni di noleggio molto interessanti, sia a caldo (con operatore) che a freddo (se sai già usare la macchina), che ti permettono di iniziare a capire lo strumento, sfruttarne le potenzialità in un lavoro ed investire un budget molto minore.
Non mi è capitato di leggere o sentire di formule di noleggio (soprattutto a freddo) di droni per fotogrammetria.

5.
Fare un rilievo laser scanner non è solo portare lo strumento in campo ed avviare la scansione.
Se è vero per tutti i tipi di laser scanner lo è ancora di più per la SX10.
Serve capirne la filosofia ed il principio di funzionamento.
E fare un po’ di pratica per raggiungere i risultati migliori.
Se in campo fai tutto per bene i dati sono davvero ottimi ed il lavoro in ufficio si riduce parecchio!

6.
Trovo che la SX10 sia uno scanner/stazione totale che può dare il meglio di sé in situazioni di strutture, fronti rocciose, edifici, elementi di medie/grandi dimensioni presi da distante (la sua portata arriva a 600 metri).
Mi trovo benissimo ad usarla in contesti naturali, nelle cave di marmo apuano, nel rilievo di tralicci e strutture reticolari.

Trimble SX10 in rilievo in cava

Se prevedi di fare scansioni di interni per le quali devi essere veloce perché ne farai tante, e saranno tutte, o quasi, scansioni a 360° (full dome), non credo che sia la scelta migliore.
Non perché non ce la faccia.
La SX10 ha una distanza minima al di sotto della quale non lavora di qualche decina di centimetri.
E’ che ci mette tanto ed esistono in commercio altri scanner molto più performanti.

7.
Per ora sono molto contento di questa scelta e della strada che sto percorrendo.
Il momento storico in cui ho preso questa decisione è molto particolare ed anche complicato (post Covid-19) ma spero di poterti raccontare sempre più storie di rilievi integrati dove ho potuto usare le tecniche attive di laser scanning.

A presto!

Paolo Corradeghini

RINGRAZIAMENTI

Devo ringraziare tantissimo Marco Pellegrino, per il costante confronto tecnico, operativo e la sua enorme disponibilità, Matteo Lapini, per aver deciso di iniziare insieme un bel percorso che spero possa essere lungo, intenso e stimolante per tutti, Luca Gusella, per avere sempre una risposta alle mie domande tecniche, sia hardware che software e Matteo Riva, per aver risolto in pochi secondi un inghippo in campo nelle primissime fasi di questo percorso.

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Paolo Corradeghini

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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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    Paolo Corradeghini
    Video YouTube UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_XXSyNh-HMR8 Che cosa succede ad un sistema di riferimento quando smette di essere il riferimento ufficiale per una nazione?
Decade, ma la transizione verso il nuovo non può essere breve.
È necessaria e può durare anni.
In Italia sono quasi 15 anni che stiamo passando da Roma 40 a ETRF2000.
:)

Nella coesistenza, all'interno dello stesso territorio, tra due sistemi di riferimento è necessario che si definiscano delle modalità per passare da uno all'altro, convertendo le coordinate dei punti.

Te ne parlo in questo video, raccontandoti di rototraslazioni, delle trasformazioni di Helmert, delle formule di Molodenskji e del lavoro dell'IGM che in Italia ha definito le griglie di trasformazione (grigliati) da usare all'interno di software specifici.

Ti mostro come funziona il software Convergo, dove trovare i grigliati IGM, come sfruttare servizi online per fare conversioni (PLANIMETRICHE) senza acquistare i grigliati ed un tool per convertire coordinate in tutto il mondo.

Alla fine poi affronto anche il tema del WGS84 che torna sempre fuori in ogni conversazione in cui si parli di Sistemi di Riferimento!
:P


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
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0:00 Intro
3:17 Lo sponsor
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18:52 L'importanza dei punti doppi
22:41 Le trasformazioni di Helmert
27:19 Le formule di Molodenskji
29:44 Le trasformazioni in Italia
37:00 Il progetto Verto di IGM
44:45 Trasformazioni con EPN
48:09 Trasformazioni tra ITRF
49:34 Il software Convergo
56:23 I grigliati IGM
1:00:52 Conversioni con Verto On Line
1:06:48 Conversioni globali con TWCC
1:09:08 WGS84
1:21:04 La precisione
1:24:25 Outro
    Che cosa succede ad un sistema di riferimento quando smette di essere il riferimento ufficiale per una nazione?
Decade, ma la transizione verso il nuovo non può essere breve.
È necessaria e può durare anni.
In Italia sono quasi 15 anni che stiamo passando da Roma 40 a ETRF2000.
:)

Nella coesistenza, all'interno dello stesso territorio, tra due sistemi di riferimento è necessario che si definiscano delle modalità per passare da uno all'altro, convertendo le coordinate dei punti.

Te ne parlo in questo video, raccontandoti di rototraslazioni, delle trasformazioni di Helmert, delle formule di Molodenskji e del lavoro dell'IGM che in Italia ha definito le griglie di trasformazione (grigliati) da usare all'interno di software specifici.

Ti mostro come funziona il software Convergo, dove trovare i grigliati IGM, come sfruttare servizi online per fare conversioni (PLANIMETRICHE) senza acquistare i grigliati ed un tool per convertire coordinate in tutto il mondo.

Alla fine poi affronto anche il tema del WGS84 che torna sempre fuori in ogni conversazione in cui si parli di Sistemi di Riferimento!
:P


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
3:17 Lo sponsor
4:46 La fine di un sistema di riferimento
11:08 La rototraslazione
18:52 L'importanza dei punti doppi
22:41 Le trasformazioni di Helmert
27:19 Le formule di Molodenskji
29:44 Le trasformazioni in Italia
37:00 Il progetto Verto di IGM
44:45 Trasformazioni con EPN
48:09 Trasformazioni tra ITRF
49:34 Il software Convergo
56:23 I grigliati IGM
1:00:52 Conversioni con Verto On Line
1:06:48 Conversioni globali con TWCC
1:09:08 WGS84
1:21:04 La precisione
1:24:25 Outro
    Il sistema di riferimento ufficiale italiano è l'ETRS89, la sua materializzazione è l'ETRF2000 e l'epoca a cui sono riferite le posizioni delle stazioni delle Rete Dinamica Nazionale che lo realizza è l'anno 2008.

In questo video prosegueo il percorso sui sistemi e, finalmente, arrivo a raccontarti come si è arrivati all'attuale riferimento italiano, ufficializzato dal DPCM del 2011, partendo dall'ETRF89, passando per la rete IGM95 (che ne è un raffittimento) per arrivare alla Rete Dinamica Nazionale (necessaria per soddisfare le esigenze del rilievo GNSS nRTK) ed alla situazione attuale.

Spero possa esserti utile!


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
L. Baratin, V. Grassi - Topografia


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
Ogni indicazione e critica costruttiva sono preziose.


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0:00 Intro
3:15 Sponsor
5:37 Un breve recap
7:51 ETRF89 e misure GPS
10:13 IGM95
26:33 L'impulso del nRTK
33:55 La Rete Dinamica Nazionale
40:46 ETRF2000
43:56 Il monitoraggio della rete
53:36 Informazioni sulla RDN
55:13 I punti IGM95
59:42 I vantaggi della RDN
1:08:27 Reti di stazioni permanenti
1:11:54 Outro
    Ti racconto il lavoro dietro ad un rilievo di una frana.
Si tratta di un versante, piuttosto acclive ma non super esteso, in cui si trova un'area in erosione che alimenta la discesa di materiale incoerente verso valle.

La zona è in parte vegetata ed al momento del rilievo (Aprile) le piante si stavano risvegliando dopo il letargo invernale ma la situazione era ancora ok per acquisire informazioni del terreno al di sotto delle chiome.

Ho usato un approccio integrato:
Lidar montato su drone per il rilievo generale del versante e la definizione di topografia e morfologia del terreno;
Fotogrammetria da UAV per l'ortomosaico generale e per caratterizzare nel dettaglio la nicchia di distacco della frana (cosa che il Lidar non riesce a fare benissimo);
Appoggio topografico con antenna GNSS RTK;
Scansione laser per poter verificare l'output in parti dell'area in cui mi era impossibile andare a mettere target e fare misure di controllo.

Alla fine della parte di campo ti condivido anche i risultati con qualche pensiero e considerazione durante alcune fasi dell'elaborazione.

Spero possa essere interessante.


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, approccio, strumenti o modi di fare qualcosa scrivimi.
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0:00 Intro
0:44 La logistica
1:56 Lo scopo del lavoro
3:29 L'approccio operativo
5:19 L'appoggio topografico
7:28 Il rilievo Lidar
11:58 Fotogrammetria per l'ortomosaico
15:09 Fotogrammetria di dettaglio
17:55 Scansione laser 3D
19:46 Elaborazione dati
20:29 Il dato Lidar
28:15 Le informazioni del terreno
32:43 Il controllo dei dati
46:12 Il dato fotogrammetrico M300 e P1
51:29 Un problema sulla quota
55:26 Il dato fotogrammetrico del Matrice4E
1:01:49 L'integrazione dei dati
1:08:35 Output
    ITRS, ETRF, ITRF, ETRF...
Capisco che queste sigle, tutte per altro somiglianti tra loro, possano creare un po' di confusione e, perchè no, sconforto in chi si avvicina ai Sistemi di Riferimento.
Si tratta dei Sistemi di Riferimento globali che permettono di conoscere la posizione di punti sulla totalità della superficie della Terra e che sono nati sullo slancio della rivoluzione portata dalla geodesia spaziale, satelliti in orbita, stazioni radar a terra e centri di calcolo super potenti.

Te ne parlo in questo video in cui ti racconto dell'ITRS e della sua materializzazione ITRF, della necessità di aggiornare la posizione delle stazioni a terra per via del movimento delle placche tettoniche, e dell'ETRS, che nasce in Europa per cercare di tamponare un po' la deriva dei continenti...
:)


Qui ci sono un po' di informazioni sull'ITRS e sulle sue realizzazioni: https://itrf.ign.fr/
E questo è il riferimento online dell'EPN: https://www.epncb.oma.be/


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
L. Baratin, V. Grassi - Topografia


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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0:00 Intro
3:22 Lo sponsor
5:31 I Sistemi di Riferimento globali
8:47 La Geodesia spaziale
12:05 Ellissoidi geocentrici
15:33 La quota ellissoidica
18:20 Misure satellitari
23:50 WGS84
30:27 GRS80
33:24 I parametri dinamici
36:45 ITRS
40:25 ITRS vs ITRF
44:36 La realizzazione dell'ITRS
57:14 ITRS e ITRF online
1:01:13 L'Euroa e l'ETRS89
1:07:47 ETRF online
1:14:19 Outro
    In questa tappa ti parlo di quota e di sistemi altimetrici (locali).

Nella definizione dei sistemi planimetrici locali (quelli che prendono un Ellissoide, lo portano vicino al Geoide e lo orientano per farlo tornare bene per il proprio territorio).

Riparto dal concetto di quota, ampliando il concetto di "distanza da una superficie di riferimento" ed abbracciando nuove cose tipo "quota normale", "quota dinamica", "numeri geopotenziali", di misura di quota attraverso dislivelli, di mare, di mareografo e di definizione e istituzione di un sistema altimetrico (che per l'Italia è il GE42).


Qui trovi il sito della Rete Mareografica Nazionale di ISPRA: https://www.mareografico.it/

E qui il sito ufficiale dell'IGM: https://www.igmi.org/


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


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0:00 Intro
3:07 Lo sponsor
4:55 I sistemi altimetrici
6:07 La quota
14:32 Livellazione e dislivelli
21:10 Quota bruta, dinamica e normale
39:48 Ricetta per un sistema altimetrico
41:28 Il Geoide come superficie di riferimento
46:20 Il livello del mare
54:05 Rete Mareografica Nazionale
57:33 Il sistema altimetrico italiano
1:09:20 Il modello di Geoide Italgeo 2005
1:17:08 Il sito dell'IGM e le monografie
1:20:06 Outro
    Anche se la Geodesia satellitare e il posizionamento GNSS hanno un po' cambiato le cose, fino a qualche decennio fa il Sistema di Riferimento adottato in Italia (e non solo) era un sistema locale.

Per crearlo si prende un ellissoide e si prova a farlo coincidere il più possibile al Geoide all'interno del territorio di una nazione.
Non viene proprio perfetto ma le differenze sono minori rispetto a quelle che si hanno usando un ellissoide geocentrico, valido su scala mondiale.

In questo video ti parlo della ricetta per creare un sistema di riferimento planimetrico locale, a partire dalla scelta della superficie di riferimento, passando per il suo orientamento per arrivare infine alla realizzazione (o materializzazione), ossia quelle azioni che permettono, effettivamente, di usarlo durante le operazioni di rilievo.

Ti racconto anche che cosa è successo storicamente in Italia a partire da Bessel su Genova, dopo l'Unità d'Italia, per arrivare a Roma40 che resiste ancora stoicamente nonostante sia stato mandato ufficialmente in pensione anni fa e fino all'ED50.

Ah, tutto questo vale solo per la posizione planimetrica dei punti terrestri, la quota segue un'altra strada (di cui ti parlo nella prossima tappa).


La bibliografia di questo video è questa:
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
3:15 Sponsor
5:16 La Geodesia operativa
7:40 Dalle puntate precedenti
10:06 Perchè un Sistema di Riferimento?
13:08 Sistemi locali o globali
17:16 Posizioni assolute e relative
21:01 Ricetta per un sistema planimetrico locale
22:59 La superficie di riferimento
24:27 Orientamento dell'Ellissoide
32:55 Realizzazione del Sistema
37:24 I Sistemi in Italia: Bessel su Genova
40:06 Il Catasto Italiano
43:38 Roma40
52:12 ED50
56:55 Un riassunto sui tre SR locali in Italia
59:05 Vertici trigonometrici e monografie
1:11:15 Outro
    Ci sono un paio di modi in cui puoi portare in volo un drone: volo manuale e missioni automatiche.
Spero di non dimenticarne altri...

Nel mission planning le soluzioni software che ti permettono di programmare i voli iniziano ad essere parecchie e molte di loro sono valide.
Io uso da molto tempo UGCS.
Recentemente, con le ultime evoluzioni dei droni DJI Enterprise, uso tanto anche il programmatore di DJI Pilot 2.
Ma continuo comunque ad usare sempre anche UGCS.

Il software è longevo e si è molto evoluto nel tempo.
Ad ogni aggiornamento vengono integrate nuove caratteristiche che ne espandono le potenzialità (anche in relazione ai droni ed ai sensori che entrano nel mercato globale).

In questo video provo a darti una visione generale di UGCS con un focus sulla fotogrammetria.
Ti condivido gli strumenti per creare differenti missioni di volo automatico, per fare una presa obliqua, per importare DEM e ortofoto, per fare "terrain follow" (AGL e Smart AGL), per scansionare facciate verticali e qualche altra cosa...

Anche la gestione delle licenze di UGCS è cambiata nel tempo.
Ora c'è la possibilità di usare una versione completa, anche se con alcune limitazioni.
È la versione "Open" e ti dà la possibilità di giocare un po' con tutti gli strumenti di UGCS per capire se è uno strumento che può fare o meno al caso tuo.


Attraverso UGCS Open c'è la possibilità di vincere una licenza di UGCS Expert.
Ce ne sono 3 in palio.
Puoi fare così:
Scarica UGCS da qui: https://www.sphengineering.com/flight-planning/ugcs-downloads
Usalo in versione Open (max 250 m lineari di missione programmata per ogni rotta e fino a 2 esportazioni al giorno) per programmare voli per il tuo drone
Posta online i risultati che hai ottenuto (fotografie, video, screeshot dell'RC; modelli 3D, ortomosaici, ...) usando i tag #ugcs e #ugcsopen


Qui trovi tutte le informazioni online su UGCS: https://www.sphengineering.com/
A questo link puoi approfondire UGCS Open: https://www.sphengineering.com/news/introducing-ugcs-open-free-professional-drone-flight-planning-for-everyone
Ed infine c'è anche il canale YouTube di @sphengineering con molte live e diversi tutorial specifici.


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0:00 Intro
0:33 Volo manuale VS mission planning
2:12 UGCS open
4:40 UGCS online
6:45 Area di lavoro e missione di volo
19:00 Importare un DEM
23:44 Esportare i voli
26:34 Corridor mapping e presa obliqua
37:29 Importare ortofoto
42:17 Scansione di facciate
46:09 Smart AGL
50:22 Importare in DJI Pilot 2
53:18 I dati dal campo
1:00:32 Lidar tools
1:08:36 Altri strumenti
1:10:36 Considerazioni finale
1:17:00 Outro
    La Geodesia operativa aiuta chi si occupa di misure in campo (di rilievo) semplificandogli le cose se le condizioni operative lo permettono.

L'Ellissoide biassiale di rotazione semplifica la complessità del Geoide per rappresentare la forma e la superficie della Terra, ma non è banale lavorarci sopra se devi fare misure di distanze e di angoli.

E allora ci sono delle situazioni in cui puoi sostituire l'Ellissode con una sfera o, addirittura, con un piano.
Che non è niente male!

La Geodesia operativa ti dice se e come puoi fare queste sostituzioni ed a che cosa devi prestare attenzione per evitare errori anche grossolani.

Te ne parlo in questo video, che è la settima tappa di questo percorso sui Sistemi di Riferimento.


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/nBAmXQlIk_Q
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
2:30 Sponsor
4:27 La Geodesia operativa
7:30 La distanza tra due punti
11:53 Distanza su superficie curva
14:08 Geodetica
19:08 Geodetica sulla Sfera
24:08 Geodetica sull'Ellissoide
29:26 La Sfera e il Campo Geodetica
41:37 Il Piano e il Campo Topografico
44:42 Errore di sfericità nelle distanze
49:45 Errore di sfericità nelle quote
55:23 Errore di parallelismo delle verticali
1:01:21 Riduzione delle distanza alla superficie di riferimento
1:07:52 Considerazioni finali
1:12:08 Outro
    In questo video ti parlo delle coordinate che servono per individuare univocamente la posizione di un punto sulla superficie della Terra.

Ti racconto di latitudine e longitudine, astronomiche e geografiche, di coordinate geocentriche e Euleriane.

Non posso non accennarti ai paralleli ed ai meridiani ed infine ti dico anche qualcosa sulla curvatura della superficie dell'Ellissoide: gran normale, primo verticale, raggio del meridiano, ...


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
Se vuoi aiutarmi puoi usare i commenti per darmi indicazioni su temi da trattare, cose rimaste oscure, suggerimenti sul taglio e sui contenuti dei video.
Ogni indicazione e critica costruttiva sono preziose.


Questo video è supportato da  @GterGeomatica 
Con il codice sconto 3DMETRICAGTER puoi usufruire del 20% di sconto sul corso "Posizionamento GNSS con software open source" che trovi qui: https://www.gter.it/formazione/online/


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


0:00 Intro
3:33 Lo sponsor
5:41 Le Coordinate
10:32 Coordinate ECEF
16:24 Coordinate astronomiche
23:50 Paralleli e Meridiani
31:49 Coordinate Geografiche
52:41 Coordinate Euleriane
1:01:17 Curvatura dell'Ellissoide
1:12:19 Da coordinate geografiche a cartesiane
1:14:49 Outro
    Ho fatto un rilievo integrato del Castello Doria, a Vernazza, nelle 5 Terre.
Te lo racconto in questo video.

È stato un lavoro particolare per almeno due aspetti: i tempi e la logistica.
Dovevo acquisire informazioni 3D di spazi esterni ed interni della Torre e dell'intera fortificazione, ma avevo campo libero solo per 5 ore.
E poi non avevo nessun accesso al Castello in auto e ho scelto di muovermi, con gli strumenti, in treno ed a piedi.
Da solo.

Ho integrato allora un rilievo SLAM (laser scanning in movimento/mobile mapping) con un rilievo fotogrammetrico degli spazi esterni fatto attraverso drone, il tutto supportato da misure GNSS.

Per la presa fotografica ho sfruttato le caratteristiche del drone DJI Matrice 4E che mi ha permesso di fare una programmazione di volo completamente automatico, a partire da un modello 3D preliminare creato direttamente nel radiocomando, per acquisire immagini ravvicinate con un GSD costante e basso.

Oltre alla parte di campo ti condivido anche i dati elaborati per arrivare al risultato finale: una nuvola di punti inclusiva della parte SLAM e di quella fotogrammetrica, degli spazi esterni e di quelli interni.

Spero che possa essere interessante.


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, approccio, strumenti o modi di fare qualcosa scrivimi.
Puoi usare i commenti qui sotto o contattarmi direttamente.
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Se pensi che questo video possa essere utile anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Ne sarei felice.


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0:00 Intro
0:20 Vernazza e Castello Doria
3:50 Il tempo e la logistica
6:40 La scelta degli strumenti
10:19 I target
13:25 Il rilievo SLAM
18:05 La misura GNSS
20:34 La presa fotogrammetrica
29:56 Considerazioni dal campo
34:23 I risultati dello SLAM
42:48 Gli output fotogrammetrici
54:34 Elborazioni finali in Cloud Compare
1:04:52 Ancora qualcosa in PointCab Origins
1:08:29 Outro
    L'Ellissoide biassiale di rotazione è la figura geometrica che riesce a descrivere piuttosto bene la forma della Terra, superando le difficoltà del Geoide e scendendo a compromessi con la complessità del nostro pianeta.

È una superficie di riferimento, ossia un interprete che permette di passare dalle misure e dalle osservazioni, che si fanno durante una campagna di rilievo sulla superficie della Terra, ed arrivare alla sua rappresentazione 2D (una carta, una mappa, ...).

Te ne parlo in questo video che è la quinta tappa del percorso di approfondimento sui Sistemi di Riferimento e sulle Coordinate.

Ripartendo dal Geoide (e dalla sua complessità) ti racconto di Ellissoide, Ellissoide biassiale di rotazione (con i suoi parametri geometrici), di quali Ellissoidi si sono succeduti in Geodesia, di Ellissoidi locali e globali, di GRS80 e WGS84 e di trasformazioni tra Ellissoidi.


La bibliografia di questo video è questa:
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
R. Maseroli - Geometrie della Terra
R. Barzaghi, L. Pinto, D. Pagliari - Elementi di Topografia e trattamento delle osservazioni
A.M. Mazino - Quaderni di Topografia Vol. 1
L. Baratin, V. Grassi - Topografia
G. Folloni - Topografia
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, W. Meschieri - Misure, rilievo, progetto


Le tappe di questo percorso sono qui:
01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
3:57 Lo sponsor
6:08 Perchè l'Ellissoide
8:38 Ripartiamo dal Geoide
11:02 Ecco l'Ellissoide
15:32 Ellissoide e rotazione terrestre
17:43 Geoide, Sferoide e Ellissoide
21:30 Come si arriva all'Ellissoide
27:33 Non un solo Ellissoide
31:23 Ellissoide locale e globale
33:42 GRS80 e WGS84 Ellissoidi dinamici
41:11 GPS non è sempre WGS84
42:32 Passare da un ellissoide all'altro
47:38 Outro
    L'unico modo per sapere (più o meno) dove si trova la superficie del Geoide è stimare le differenze rispetto ad una superfice più gestibile.
Queste differenze rappresentano l'ondulazione del Geoide.

Te ne parlo in questa quarta tappa del percorso sui Sistemi di Riferimento e ti condivido anche gli strumenti che sono disponibili per sapere, concretamente, il valore di questa ondulazione su un punto della superficie della Terra.


Qui ci sono i link alle risorse che cito in merito al Geoide online:
ISG - International Service for the Geoid - https://www.isgeoid.polimi.it/
ICGEM - International Centre for Global Earth Models - https://icgem.gfz-potsdam.de/home
UNAVCO Geoid Calculator: https://www.unavco.org/software/geodetic-utilities/geoid-height-calculator/geoid-height-calculator.html

Per scaricare il software CONVERGO puoi andare qui: https://www.geoportale.regione.lombardia.it/trasformazioni-di-coordinate
o qui: https://geoportale.regione.vda.it/servizi/ufficio-cartografico/trasformazione-coordinate/


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A. Riggio, R. Carlucci - Topografia Generale
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01 - Che cosa sono i Sistemi di Riferimento: https://youtu.be/ZRgmo8c8v28
02 - La forma della Terra nella storia: https://youtu.be/JiUwssFlK3A
03 - Il Geoide e la forza di Gravità: https://youtu.be/C2JZzs1O6dM
04 - Rappresentare il Geoide: https://youtu.be/N_ip2Yj4SeM
05 - L'Ellissoide biassiale di rotazione: https://youtu.be/q72HXIMnIuk
06 - Coordinate e curvatura dell'ellissoide: https://youtu.be/JxXHmyCyZ9o
07 - Geodesia operativa: https://youtu.be/wd81wuL_SJY
08 - Sistemi planimetrici locali: https://youtu.be/FGzgkZw6LT4
09 - Sistemi altimetrici locali: https://youtu.be/pnLuF3_vyAE
10 - Sistemi globali: https://youtu.be/2DlJ03wYVa4
11 - Il sistema di riferimento italiano: https://youtu.be/TJd4BWQuTbk
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0:00 Intro
4:00 Lo sponsor
6:00 Il Geoide
10:02 Il riferimento per la quota
14:34 Lo Sferoide
26:20 Misure di gravità
30:03 Rappresentazione del Geoide
31:40 Ondulazione del Geoide
35:20 I modelli di Geoide
41:37 ll Geoide online ISG e ICGEM
49:08 Conversione di altezze
53:54 Convergo
57:27 I grigliati IGM
1:08:29 Planimetria e Altimetria
1:12:01 Outro
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