PULIRE UNA NUVOLA DI PUNTI IN CLOUD COMPARE

13 Luglio 2018
Immagine che rappresenta la pulizia di una nuvola di punti in cloud compare

In questo articolo ti dico come faccio a pulire una nuvola di punti usando il software open source Cloud Compare.

PULIRE UNA NUVOLA DI PUNTI

La fotogrammetria e le tecniche di rilievo laser scanner permettono di acquisire dati tridimensionali con un altissima densità di informazioni.
L’output principale di questi rilievi sono le nuvole di punti.
I punti di una nuvola (densa) sono davvero vicinissimi uno con l’altro e ti permettono una caratterizzazione, di quello che hai rilevato, con una ricchezza di dati impensabile rispetto alle metodologie di rilievo “classico” (stazione totale e rilievo satellitare).

Tuttavia i punti di una nuvola non possono essere presi tutti “per buoni“.
Vanno guardati, trattati e filtrati, per togliere le informazioni che sono irrilevanti per gli scopi del tuo lavoro.
O, addirittura, sbagliate!

Se devi fare un rilievo topografico ed il tuo scopo è quello di caratterizzare il terreno, i punti degli alberi o dei cespugli al suolo non sono un dato da tenere.

Se devi descrivere l’andamento altimetrico di un’area di cava, per poi farci sezioni e profili, un eventuale escavatore parcheggiato su un piazzale o le baracche di cantiere non li devi prendere per buoni.
Non sono terreno.

Un rilievo fotogrammetrico o laser scanner ti permette di ricostruire tridimensionalmente quello che c’era sulla scena al momento dello scatto delle foto o delle scansioni.
Nessuno escluso!
Piante, macchine, fabbricati, tralicci di linee elettriche, apprestamenti di cantiere, mezzi operatori.
Faranno tutti parte della nuvola di punti finale in output.
Ma se vuoi arrivare al terreno e restituire un dato consistente li devi togliere.

Ecco perchè è importantissimo sapere come si fa a pulire una nuvola di punti!

PULIZIA DI UNA NUVOLA DA FOTOGRAMMETRIA

In questo articolo ti faccio vedere un caso pratico che riguarda la pulizia di una nuvola di punti da rilievo aerofotogrammetrico.

Non sono un esperto di scansioni laser e preferisco parlarti di casi che tratto abitualmente nel mio lavoro.
Se vuo contribuire a questa discussione con la tua esperienza nel campo del laser scanning (ma anche in quello fotogrammetrico) mi farà davvero piacere integrare i tuoi contenuti in questo post!
A fine articolo ti dico come fare per contattarmi.

Il dato di questo esempio è una nuvola di punti di un’area non molto estesa, in Sicilia, rilevata dalla Leonardo Engineering and Research.
Grazie ad Enrico Noto ed all’Ing. Domenico Santici (Direttore Tecnico di Leonardo Enginnering and Reseach) per la condivisione dei dati e la disponibilità a pubblicarli qui!

Ho scelto di trattare una nuvola di punti che non ho elaborato personalmente.
E di cui non ho neppure fatto l’acquisizione sul campo.
Nè di foto nè di misure.

Si tratta di un’area rurale di poco meno di 4 ettari di terreno leggermente pendente con un po’ di vegetazione sparsa.
La nuvola conta 9.000.000 di punti e deriva da un “downgrade” di un dato originale di 15.000.000 di punti.
Ho scritto un articolo su come puoi semplificare una nuvola di punti in Cloud Compare, che trovi a questo link.
Qui sotto ti metto un’immagine della nuvola di punti originale da pulire.

Immagine di una nuvola di punti da rilievo aerofotogrammetrico all'interno del software Cloud Compare

PULIZIA MANUALE E AUTOMATICA

Ci sono due modi per pulire una nuvola di punti: uno automatico ed uno manuale.

Il metodo automatico sfrutta gli algoritmi software che riconoscono le caratteristiche della nuvola di punti e distinguono il terreno da quello che ci sta sopra.
È veloce, quasi immediato.

Il metodo manuale si affida all’esperienza ed alla sensibilità dell’operatore che decide, zona per zona, che cosa va tenuto (terreno) e che cosa va tolto (altro).
Non è per niente veloce.

Letta così sembra non esserci partita: teniamoci gli automatismi e mandiamo a casa il metodo manuale.
Tuttavia io credo che sia molto più saggio valutare entrambe i metodi, per ogni caso da trattare.

Il metodo automatico non sempre funziona.
I software discretizzano il terreno in celle di grandezza assegnata.
Per ogni cella distinguono i punti più bassi e quelli più alti.
E poi provano a capire qual è il terreno secondo vari approcci.
In alcuni casi usano anche informazioni legate al colore dei punti (informazione RGB).

Ogni software ha un proprio metodo di filtraggio.
Alcuni sono efficaci in certi scenari, altri funzionano meglio in altri.
Ma si tratta sempre di un processo automatico, non garantito.
Le variabili in gioco sono davvero tante!
E capita che non funzioni bene.
E, al di là di tutto, va comunque sempre controllato.

Il metodo manuale lavora come una radiografia.
L’operatore analizza, pezzetto per pezzetto, la nuvola di punti e decide che cosa va bene e che cosa no.
Se la nuvola di punti è grande o se il terreno è complesso ci può volere un bel po’ di tempo per trattarla tutta.
Ma è molto probabile che non si incappi in errori di valutazione automatica del software ed il risultato sarà “valido”.

Credo che sia molto utile sapere come pulire una nuvola di punti manualmente ed è per questo motivo che la gran parte di questo articolo riguarda proprio questo argomento.
Nel mio lavoro mi capita molto più frequentemente di trattare le nuvole di punti in modo manuale piuttosto che automatico.
Ed ora ti dico come faccio.

CLOUD COMPARE

Cloud Compare è un software open source fatto molto bene, diffuso, funzionale e piuttosto “potente”.
Nasce per confrontare nuvole di punti da rilievi laser scanner ma è stato implementato nel tempo con strumenti e plugin, alcuni anche avanzati.

Io lo uso tantissimo per trattare i risultati dei rilievi aerofotogrammetrici da drone.
Anzi, ti dico che da quando l’ho conosciuto e l’ho iniziato ad esplorare meglio passo sempre meno tempo all’interno dei software di elaborazione fotogrammetrica (structure from motion) e sempre più tempo in Cloud Compare.

Il fatto di essere un open source e l’enorme comunity online che ha alle spalle (in cui cercare e trovare informazioni, tutorial e soluzioni a dubbi e domande) lo rende, a mio avviso, un software da installare e da usare!
Un altro aspetto suo importante è che da Cloud Compare puoi esportare file in molti formati (dxf, las, tif, shp, asc, txt…) facilitando l’interscambio con gli altri software che usi abitualmente nel tuo lavoro.

PULIRE UNA NUVOLA DI PUNTI CON LE SEZIONI

La pulizia manuale di una nuvola di punti in Cloud Compare sfrutta le sezioni per lavorare in maniera più efficace e comoda.
Questo metodo l’ho imparato durante un corso di formazione organizzato dalla società genovese Gter s.r.l. e tenuto dall’Ing. Ilaria Ferrando, del Laboratorio di Geomatica della Facoltà di Ingegneria dell’Unversità di Genova.

Visto che quello che devi togliere sono elementi che si sviluppano in verticale, al di sopra del livello del terreno, la vista migliore per lavorare sulla nuvola di punti è quella laterale.
Tuttavia, a meno che tu non abbia un piano inclinato perfetto, è molto probabile che, ruotando il modello in una vista laterale, tu non riesca a vedere bene gli alberi o i fabbricati da togliere.
Una depressione, un dosso, una concavità o una convessità mescolano i punti buoni con quelli cattivi e diventa davvero difficile fare le selezioni correttamente, senza correre il rischio di eliminare punti da tenere.

Se invece “affetti” una nuvola di punti, puoi lavorare singolarmente sulle fette, più o meno spesse (a seconda della complessità del caso), e togliere più facilmente i punti che non sono terreno.

Avevo  scritto due articoli su come usare Cloud Compare per fare delle sezioni da nuvole di punti.
Li trovi a questi link: una sezione da una nuvola di punti, sezioni con Cloud Compare.
Per gli scopi di questo articolo ti sarà più utile il primo dei due limk.

AFFETTA LA NUVOLA

Il primo step da fare è tagliare il modello a fette.

Con la nuvola selezionata, vai su Tools – Segmentation – Cross Section.
Lavorando con le frecce (verde, blu e rossa) restringi il parallelepipedo giallo dell’Octree fino ad arrivare ad avere una sezione orientata nel modo che ritieni sia il migliore per pulirla.
Se lavori lungo un versante è tipico (e consigliato) fare sezioni orientate lungo la linea di massima pendenza.

Anche la larghezza della sezione è importante.
Una sezione molto larga potrebbe non essere l’ideale per pulire bene la nuvola di punti, specialmente se al suo interno ci sono delle disomogeoneità del terreno.
Una sezione stretta è sicuramente migliore, ma implica che, a parità di superficie, ti ritroverai a dover lavorare su un gran numero di sezioni.
E siccome dovrai trattarle tutte singolarmente, c’è il rischio concreto che i tempi di elaborazione complessiva si allunghino parecchio.

Immagine che mostra come estrarre una sezione da nuvola di punti con Cloud Compare

Dopo che hai trovato la tua migliore sezione (non è necessario partire da un estremo della nuvola di punti, anzi ti consiglio di sezionarla nella zona più rappresentativa per gli elementi da rimuovere), devi sezionare tutto il modello secondo fette ugualmente orientate e spesse.
Lo fai cliccando sul pulsante che ti ho evidenziato nell’immagine qui sopra.
È l’icona di destra dell’opzione Slices.

Nella nuova finestra che si apre è importante che tu metta come valore di Gap (spazio) “0”.
In questo modo generi delle sezioni adiacenti una all’altra e non lasci fuori nessuna parte della nuvola di punti (che dopo dovrai trattare).

Immagine che mostra come estrarre sezioni adiacenti in una nuvola di punti con Cloud Compare

Una volta sezionata la nuvola ti sembrerà che tutto sia tornato allo stato iniziale.
Non vedrai nessun cambiamento all’interno della finestra principale.
In realtà, se fai caso alla finestra DBTree vedrai una nuova cartella con suffisso .slices al cui interno ci sono tanti nuovi elementi.
Ognuno di questi elementi è una nuvola di punti e corrisponde ad una delle sezioni che hai creato.

Immagine che mostra l'estrazione di sezioni adiacenti in Cloud Compare ed elenco di ciascun elemento

Se ne spegni qualcuna ti renderai conto di che cosa è successo.
Immagine che mostra il processo di sezionamento di una nuvola di punti in Cloud Compare

Attento!
Per vedere le fette dovrai spegnere la nuvola di punti di partenza che è rimastra sopra tutto quanto nella finestra del DBTree.
Se la lasci accesa, copre tutto quello che c’è sotto!

PULISCI SEZIONE PER SEZIONE

Ora che hai affettato tutta la nuvola di punti devi iniziare a pulire sezione per sezione.

Spegni tutte le sezioni e lascia accesa la prima su cui lavorerai.
Portati in una vista laterale (da cui puoi vedere bene gli elementi da rimuovere) e attiva il comando Edit – Segment.

SEGMENT TOOL

Prima di farti vedere come pulire ciascuna sezione dai punti che non sono terreno, ti dico poche cose sullo strumento Segment.
Lo trovi associato all’icona di una forbice.

Appena lo lanci (ricordati di selezionare la nuvola di punti che vuoi trattare, all’interno del pannello DB Tree) è già attivo uno strumento di selezione poligonale.
E in alto a destra nella finestra principale hai visibile un piccolo pannello di strumenti.

Immagine che mostra il Segment Tool in Cloud Compare

Cliccando con il mouse lungo i vertici di una polilinea che tu scegli e che delimita l’elemento che vuoi togliere, ne disegnerai i confini.
Quando avrai finito, con il click destro termini la procedura di selezione.

Immagine che mostra la selezione in planimetria all'interno del Segment Tool in Cloud Compare

Ora hai due possibilità: Segment In o Segment Out.

Con Segment In lasci visibile l’area all’interno della selezione poligonale e spegni tutto il resto.
Con Segment Out fai il contrario.

Considerando che questa operazione non distrugge nessun punto della nuvola, lascio a te la preferenza se fare Segment In o Out.
Io faccio sempre Segment Out perchè credo che sia molto più pratico durante la pulizia di una sezione.
Qui sotto c’è il risultato dell’azione di Segment Out.

Ti consiglio di provarlo nei due modi, così capisci come preferisci lavorarci.

Immagine che mostra la rimozione di elementi selezionati con il Segment Tool in Cloud Compare

Una volta fatta la tua scelta hai ancora la possibilità di fare altre selezioni.
Il Segment Tool è ancora attivo.
Puoi navigare il modello con gli strumenti classici (pan, zoom, rotazione) per spostarti in un’altra zona da pulire.
La selezione poligonale (che avevi attiva al primo accesso) è andata in pausa e per riattivarla devi cliccare sul pulsante che ha l’icona della pausa.
Fai una nuova selezione e scegli di nuovo il Segment In o Out.

Quando hai pulito tutto quanto, clicca sulla spunta verde per confermare le tue azioni.
Se voi annullare le selezioni che hai fatto clicca sulla “X” rossa.

Attenzione perchè Cloud Compare non ha il tasto “Undo“.
Non esiste CTRL+Z.
Ma almeno tutti i suoi comandi non sono distruttivi.

Terminata la selezione vedrai che nel pannello DB Tree sono comparse due nuove nuvole di punti, entrambe accese nella visualizzazione.
Hanno lo stesso nome della nuvola orignale più un suffisso .remaining ed uno .segmented.
A seconda della tua scelta sul Segment In o Out, una delle due nuvola sarà la parte da tenere e l’altra quella da togliere.

Immagine che mostra il risultato di una nuvola di punti segmentata in Cloud Compare

Questi passaggi potranno sembrarti un po’ contorti e non semplici.
In realtà non è così.
Si tratta di prenderci la mano per le prime volte, ma ti assicuro che si riesce a fare tutto quanto facilmente.

Provalo su un file test prima di lavorare su una commessa.
Se hai bisogno di una nuvola di punti su cui fare esperimenti scrivimi che te la invio volentieri!

LAVORA SU CIASCUNA SEZIONE

Ora che hai visto come funziona lo strumento Segment è il momento di applicarlo ad ogni sezione.

Come vedi dall’immagini qui sotto, in una sezione vista di lato si riescono a individuare ed a selezione bene gli elementi da togliere.
Con pochi rischi di selezionare terreno da mantenere.

Immagine che mostra il segment Tool in Cloud Compare attivo su una vista laterale

Io scelgo sempre di fare Segment Out perchè così vengono tolti dalla vista i punti da rimuovere e posso procedere a toglierne altri nella solita sezione, o a raffinare la pulizia di un’area già trattata.

Immagine che mostra la selezione in sezione all'interno del Segment Tool in Cloud Compare

Una volta attivata la selezione poligonale non potrai più muoverti nel modello nè cambiare vista.
Ti consiglio quindi di posizionarti prima in una visuale comoda, per vedere bene tutto quello che devi selezionare e, dopo, riattivare la selezione tramite il pulsante di pausa.

Un altro consiglio che mi sento di darti è quello di organizzare il lavoro in cartelle (che puoi creare sempre all’interno della finestra DBTree) in modo da dividere, per ciascuna sezione, i punti del terreno e gli elementi da rimuovere.
Se hai tante sezioni c’è il rischio concreto di creare parecchio disordine tra i vari livelli e passare molto tempo ad accenderne e spegnerne in maniera quasi casuale!

Puoi anche clonare delle nuvole di punti (per crearne, se vuoi, delle copie), con il comando Edit – Clone.

Tutto questo è a vantaggio dell’organizzazione e dell’ordine del tuo progetto di lavoro.
Ti garantisco, perchè mi ci sono trovato dozzine di volte, che è facilissimo perdere il controllo e trovarsi con livelli e nuvole che ti escono dallo schermo!
E ci vuole tempo per rimettere tutto (o quasi) a posto.

Immagine che mostra le funzioni di clone e Merge tra nuvola di punti in Cloud Compare

Terminato il lavoro su una sezione passa a quella successiva.

NON ELIMINARE, CLASSIFICA!

Fin’ora ho scritto di trattare la nuvola di punti per eliminare quello che non è terreno.
Ma visto che Cloud Compare non butta via niente, forse è meglio classificare quello che non è terreno.
In questo modo puoi separare la vegetazione arbustiva da quella arborea, i fabbricati dagli apprestamenti di cantiere, le automobili dalle linee elettriche aeree.
Se crei una cartella per ciascuno degli elementi che stanno sopra il terreno e sono dentro la tua nuvola, puoi tenerli tra i tuoi dati e, all’occorrenza, utilizzarli come preferisci.

La classificazione è un processo un po’ più lungo rispetto alla selezione semplice tre terreno e non terreno, ma credo che sia più rigoroso ed aiuti ancora di più l’organizzazione della struttura del progetto di lavoro.
Lascio a te la scelta di percorrere una strada o un’altra.

Immagine che mostra l'organizzazione di un progetto di lavoro in Cloud Compare

DEM e CURVE DI LIVELLO DA UNA NUVOLA PULITA

Se hai organizzato gli elementi del progetto in modo ordinato, alla fine di tutto il processo dovresti avere tutte le sezioni pulite.

Prima ti ho accennato al comando Clone ma ora è importante usare un altro comando di Edit, l’Unione.
Unisce due o più nuvole di punti in un’unica nuova nuvola ed io ti consiglio di selezionare tutte le nuvole delle sezioni pulite e unirle insieme.
Lo fai con il comando Edit- Merge.

PRIMA E DOPO

Qui di seguito trovi due immagini della nuvola di punti prima del processo di elaborazione ed al termine della pulizia manuale.
Le macchie nere che vedi nella nuvola pulita sono le ombre della chiome degli alberi proiettate a terra.
Lì i punti sono più scuri di quelli vicini.

Immagine che mostra una nuvola di punti non pulita in Cloud Compare

Immagine che mostra una nuvola di punti pulita in Cloud Compare

Come vedi la nuvola di punti pulita è più “bucherellata” in corrispondenza di dove hai tolto gli elementi che non erano terreno.

Devi stare attento a questo aspetto, soprattutto per le nuvole di punti che provengono dalla fotogrammetria (che è una tecnica di rilievo passiva).
La qualità del dato di partenza (la nuvola originale) è importantissima per permetterti di pulire la nuvola di punti in modo che ti possa rimanere qualcosa di valido.
E la qualità del dato deriva dalla bontà dell’elaborazione fotogrammetrica ma, prima ancora, dalle attività di rilievo sul campo (foto e misure).

L’esempio di questo articolo è un caso semplice e la pulizia ha lasciato pochi buchi ma ci sono situazioni dove potrebbe non essere semplice “arrivare a terra”.
In alcuni casi direi impossibile o comunque poco sensato.

Se hai una nuvola di punti di un bosco fitto rilevato con aerofotogrammetria nadirale, sarà un’impresa fallimentare quella di pulirla (sia con il metodo manuale che con quello automatico)!

DEM – Modello Digitale di Elevazione

Ma torniamo al nostro esempio.
Se sei riuscito a pulire una nuvola di punti lasciando solo gli elementi del terreno puoi generare un Modello Digitale di Elevazione (DEM – Digital Elevation Model) che assomiglierà parecchio ad un DTM (Digital Terrain Model – Modello Digitale del Terreno).

Non mi dilungo su questo aspetto perchè ne ho già scritto in altri articoli.
Se vuoi approfondire la differenza fra i vari modelli digitali di elevazione trovi un articolo a questo link, ed una puntata del podcast qui (o nella pagina Podcast di questo blog).
Se invece vuoi sapere come generare un Modello Digitale di Elevazione e le curve di livello in Cloud Compare, l’ho scritto qui.

Aggiungo soltanto che, se i buchi sono piccoli in relazione all’estensione complessiva dell’area, puoi interpolare al loro interno il modello digitale di elevazione (che fai generare a Cloud Compare) in modo da avere uniformità di informazioni.
Non commetterai nessun errore grossolano.

Se invece hai buchi più grandi è opportuno usare delle misure topografiche specifiche prese proprio in queste aree con altri metodi e strumenti (stazione totale o antenna satelliare GNSS).

CURVE DI LIVELLO

Credo che la differenza tra una nuvola pulita ed una “sporca” si veda bene nelle curve di livello.
Le curve di livello, o isoipse, sono linee curve che collegano punti del terreno alla stessa quota.
A questo link trovi un articolo che avevo scritto un po’ di tempo fa.

Le curve di livello si riferiscono SOLO al terreno e si calcolano. per interpolazione altimetrica, a partire dai suoi punti.

Se fai generare ad un software le curve di livello sulla base di una nuvola di punti che ha dentro anche le informazioni di alberi, auto e fabbricati, quello che ricevi in output è un dato sbagliato, perchè tiene conto non solo del terreno, ma anche di quello che c’è sopra.
A mio avviso è un errore davvero grave restituire una rappresentazione planimetrica con le curve di livello che disegnano gli alberi.
Non è un output topografico.

Qui di seguito ti mostro le curve di livello create a partire dalla nuvola originale e da quella pulita.
Le linee sono state generare discretizzando il terreno con un modello digitale di passo 1 metro e sono equidistanti 1 metro una dall’altra.

Curve di livello generate da con Cloud Compare dalla nuvola di punti originale con DEM passo 1 m e equidistanza 1 m

Curve di livello generate da con Cloud Compare dalla nuvola di punti pulita con DEM passo 1 m e equidistanza 1 m

E qui ti faccio vedere la solita cosa ma con curve di livello generate sulla base di un DEM con passo 5 metri (in caso ipotetico di una rappresentazione a scala ridotta).
La prima immagine si riferisce sempre alla nuvola non pulita.

Curve di livello generate da con Cloud Compare dalla nuvola di punti originale con DEM passo 5 m e equidistanza 1 m

Curve di livello generate da con Cloud Compare dalla nuvola di punti pulita con DEM passo 5 m e equidistanza 1 m

PULIZIA AUTOMATICA

Se sei arrivato a leggere fino a qui, grazie!
Se hai saltato tutta la parte sulla pulizia manuale e sei qui dopo aver letto l’introduzione al post, posso capirti!
🙂

Ora ti scrivo di come puoi provare a pulire una nuvola di punti in modo automatico.

Visto che in questo articolo ho sempre parlato di Cloud Compare, continuo a farlo anche per la pulizia automatica.
Dato che, a differenza degli algoritmi structure from motion, i software di elaborazione fotogrammetrica e di gestione delle nuvole di punti affrontano il filtraggio e la pulizia dei punti in modo diverso, quello che ti scrivo vale solo per Cloud Compare.

Se hai esperienza di queste procedure in altri software mi farebbe davvero piacere ricevere il tuo riscontro e le tue considerazioni!

CSV FILTER

Cloud Compare mette a disposizione un valido Plugin per l’estrazione dei punti del terreno da una nuvola.

Si chiama CSF – Cloth Simulation Filter e si basa sui risultati dell’articolo scientifico: An Easy-to-Use Airborne LiDAR Data Filtering Method Based on Cloth Simulation di  Zhang W, Qi J, Wan P, Wang H, Xie D, Wang X, Yan G., che puoi scaricare qui: Paper – Remote Sensing – CSV Filter

Lo trovi nel menù Plugin.
Puoi scegliere due opzioni: o ti affidi ai parametri di default in base al tipo di terreno, che trovi nella finestra General Parameters Setting, oppure inserisci di parametri personalizzati nella finestra Advanced Parameter Setting.

Per la nuvola di questo post, i parametri di default per lo scenario (Scene) Relief, non hanno funzionato per niente bene.
Ecco qui sotto il risultato che mostra i punti che, secondo il plugin, non sono terreno.
I parametri di default sono:

  • Cloth Resolution: 2.0;
  • Max Iterations: 500;
  • Classification Threshold: 0.5;

Risultato della pulizia di una nuvola di punti con CSF Filter in Cloud Compare - parametri di default

Se si dovesse valutare l’efficacia e la bontà di questo plugin dai parametri di default, in questo caso il voto sarebbe pessimo!

Tuttavia, cambiando (abbassando) i valori di Cloth Resolution e Classification Threshold si ottengono risultati migliori.

Qui sotto ti mostro il risultato con:

  • Cloth Resolution: 1.0;
  • Max Iterations: 500;
  • Classification Threshold: 0.2.

Non è ancora soddisfacente perchè include nella selezione parecchi punti del terreno.

Risultato della pulizia di una nuvola di punti con CSF Filter in Cloud Compare - parametri personalizzati

E qui un buon compromesso ottenuto con:

  • Cloth Resolution: 0.5;
  • Max Iterations: 500;
  • Classification Threshold: 0.1.

Dove rimane ancora qualche eccesso qua e là (vedi la freccia gialla) ma nel complesso il risultato è decisamente migliore.

Risultato della pulizia di una nuvola di punti con CSF Filter in Cloud Compare - ottimizzazione dei parametri personalizzati

Una volta terminato il calcolo dei punti da parte del filtro ti toverarei una nuova cartella nel DB Tree con, al suo interno, due nuvole di punti, una che sia chiama ground points e l’altra off-ground points.ì, sulla base della selezione automatica.

Qui sotto ti riporto le curve di livello generte dalla nuvola pulita con il filtro CSV, sulla base di un modello digitale di elevazione con passo 1 metro, equidistanti 1 metro una dall’altra.
Sono piuttosto simili a quelle generate dalla nuvola di punti pulita manualmente.

Curve di livello con Cloud Compare dalla nuvola di punti pulita con filtro CSV generate con DEM passo 1 m e equidistanza 1 m

Se scegli di usare il filtro automatico ti consiglio di fare un po’ di tentativi variando i parametri di default per arrivare ad un soluzione che vada bene per lo scenario e per la nuvola che stai trattando.
Una volta filtrata la gran parte dei dati puoi fare un passaggio di pulizia manuale per controllare tutto il modello, zona per zona, con maggiore accuratezza.
Vista la prima scrematura automatica puoi permetterti, a meno di condizioni orografiche particolari, di fare fette abbastanza spesse.
Tutto il processo manuale dovrebbe essere più veloce.

 

Puoi anche vedere un video dove tratto la pulizia e la classificazione manuale di una nuvola di punti con Cloud Compare sul canale You Tube, o qui sotto:

 

Spero di averti dato delle informazioni utili per pulire una nuvola di punti da quello che non è terreno.
Sia che tu abbia condotto un rilievo sia che abbia ricevuto i dati da qualcuno che ha rilevato qualcosa su tua commissione.

Questo che ti ho mostrato è il mio modo di lavorare.
Non è davvero detto che sia il migliore, il più efficace ed il più veloce.
Anzi!
Per questo motivo mi piacerebbe avere un tuo riscontro sulle tue procedure, su casi particolari in cui ti sei trovato a lavorare, sulle nuvole di punti, sui software che hai usato e su i risultati che hai ottenuto.
Scrivilo nei commenti qui sotto!
Ne sarei felice.
E credo che sarebbe un contenuto interessante per tutti quelli che lo leggeranno.

Se hai dubbi, domande, approfondimenti o osservazioni speficihe su questi temi contattami!
Il metodo che preferisco è tramite messaggio o nota vocale di diretta su Telegram, a telegram.me/paolocorradeghini, ma va benissimo qualunque modo tu sceglierai per metterti in contatto con me.
Il mio indirizzo email lo trovi nella sezione contatti di questo blog.
Tutti i miei collegamenti Social Network sono invece in fondo alla pagina chi sono.

Se ti va di seguirmi quotidianamente negli aggiornamenti che condivido online lo puoi fare sul canale Telegram di 3DMetrica che trovi a telegram.me/tredimetrica o direttamente a questo link.

Ed infine puoi ascoltare le puntate del nuovo Podcast di 3DMetrica andando nella pagina PODCAST di questo blog.
O su Spreaker (che è il servizio che uso per pubblicare le puntate online).

 

Grazie del tuo tempo e a presto!

Paolo Corradeghini

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Paolo Corradeghini

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13 Comments


Domenico
18 July 2018 at 11:27
Reply

Bellissimo articolo, complimenti. Ti faccio una domanda. Potremmo usare il filtro CSV FILTER su singole sezioni per migliorare il risultato finale?



    Paolo Corradeghini
    19 July 2018 at 22:12
    Reply

    Grazie Domenico.
    Si potrebbe usare certamente il filtro CSV sulle singole sezioni.
    D’altra parte, sono anche loro delle nuvole di punti per cui valgono tutte le considerazioni per la nuvola “grande”.
    È un ottimo suggerimento!
    Grazie!
    Paolo

aNTONELLO GREGORINI
8 April 2019 at 12:30
Reply

Grazie, molto utile. Il problema della creazione del DTM lo sto portando avanti da circa un anno in un lavoro per ANAS molto ampio (circa 50 km di estensione longitudiale). La realtà pratica è ben diversa perché i rilievi topografici da capitolato dovrebbero avere precisioni molto alte che la fotogrammetria da SAPR difficilmente può ottenere, salvo volare a quote basse, con camere di buona definizione ect. Diciamo che la precisione centimetrica è difficile da ottenere.
Io ho cercato di risolvere con il metodo manuale, utilizzando un software di modellazione del territorio italiano (LAND), sostanzialmente creando il DTM dalle polilinee di vincolo rilevato dalla nuvola come se si rilevasse sul campo. E’ un lavoro molto lungo, tuttavia rispetto al solo GPS consente di avere in studio molte informazioni in più, oltre l’orto foto mosaico.



    Paolo Corradeghini
    10 April 2019 at 12:24
    Reply

    Ciao Antonello,
    grazie del tuo commento e del tuo riscontro.
    La fotogrammetria ti permette di arrivare a precisioni centrimetriche (5/7 cm) ma, come dici giustamente tu, dipende tantissimo dalla camera fotografica, dai punti di vincolo e della loro disposizione a terra.
    Superfici molto estese, come la tua, richiederebbero in effetti prese ravvicinate che diventano tante da archiviare e gestire.

    Un’opzione da valutare potrebbero essere le immagini satellitari che ora arrivano a risoluzioni anche di 30cm/pixel.
    Tuttavia in questo nmodo ci si allontana parecchio dalle precisioni topografiche che hai citato.

    Ciao!
    Paolo

eUGENIO
31 May 2019 at 12:48
Reply

COMPLIMENTI PER L’ARTICOLO, BEN FATTO. HO PROVATO SUBITO CON LA PULIZIA DI UNA NUVOLA DA LASER SCANNER IN MODO MANUALE DOPO AVERLA SEGMENTATA CON UN GAP UGUALE A ZERO. HA FUNZIONATO BENE SE NON PER IL FATTO CHE AD UN CERTO PUNTO CLOU COMPARE NON VOLLE PIÙ PROSEGUIRE PER MEMORIA INSUFFICIENTE. CREDO CHE DIPENDA DAL FATTO CHE LA NUVOLA ORIGINARIA ERA ABBASTANZA GRANDE E HO TENUTO TUTTO ALL’INTERNO DI CLOUD COMPARE COMPRESO LE SOTTO NUVOLE RIPULITE. AVENDO QUESTO LIMITE CREDO CHE SIA NECESSARIO PRIMA TOGLIERE LA NUVOLA MADRE E MAGARI SALVARSI ESTERNAMENTE ANCHE ALCUNE NUVOLE SEGMENTATE PER POI LAVORARE UN PÓ ALLA VOLTA.
SCUSAMI SE SCRIVO MAIUSCOLO MA SE SCRIVO MINUSCOLO NEL CAMPO PER I COMMENTI AUTOMATICAMENTE AD OGNI INIZIO PAROLA MI METTE LA MAIUSCOLA.



    Paolo Corradeghini
    3 June 2019 at 16:26
    Reply

    Ciao Eugenio,
    grazie del commento e non preoccuparti per il maiuscolo (non riesco ancora a sistemare le lettere nei commenti…)

    Hai fatto un’osservazione correttissima.
    Può capitare che Cloud Compare vada in crash se gli richiedi un calcolo impegnativo e, contemporaneamente, hai nell’albero dei layer un bel po’ di oggetti.

    Il mio consiglio è di salvare progetti diversi nel formato file proprietario i Cloud Compare – il formato BIN – togliendo gli elementi (nuvole, vettori e mesh) che non sono rilevanti.
    In questo modo alleggerisci il file e riduci la possibilità di “crash”.

    Ciao!
    Paolo

Tommaso
24 July 2019 at 9:44
Reply

Grazie vivissime per queste delucidazioni in italiano che mi hanno consentito ad avvicinarmi a questo software. Volevo chiederti … da una qualsiasi nuvola di punti potrei ottenere un DEM, quindi poi elaborarlo per ottenere un rilievo topografico ? Premetto che sono un neofita e che il dato di partenza da quanto ho capito è un DSM.
Grazie, Tommaso!



    Paolo Corradeghini
    26 July 2019 at 11:10
    Reply

    Ciao Tommaso,
    puoi estrarre un DEM da qualsiasi nuvola di punti.
    Ci sono un po’ di aspetti a cui stare attenti ma, teoricamente (e praticamente), Cloud Compare te lo fa fare.
    La generazione del DEM è il risultato di un’interpolazione matematica della nuvola di punti, per passare da punti discreti a un raster.
    Ed ogni itnerpolazione è una procedura piuttosto delicata.
    Comunque si può fare!
    🙂

    Credo poi che, da un punto di vista topografico, sia opportuno prima lavorare sulla nuvola di punti per pulirla di tutti gli elementi che non sono terreno, e poi generare un DEM (che a questo punto assomiglia molto ad un DTM – modello digtiale del terreno) da cui estrarre le informazioni che ti servono.

    Spero di aver risposto alla tua domanda!
    Per altri dubbi non esitare a contattarmi di nuovo.

    Ciao e a presto!
    Paolo

MAURO
5 November 2019 at 13:58
Reply

Paolo infinitamente grazie



    Paolo Corradeghini
    7 November 2019 at 15:29
    Reply

    Grazie a te Mauro!
    🙂
    Paolo

Cristiano Miele
28 March 2020 at 17:19
Reply

Ciao paolo,
complementi per la competenza e la tua vena didattica.



    Paolo Corradeghini
    1 April 2020 at 21:32
    Reply

    Ciao Cristiano!
    Grazie mille!
    Paolo

Da nuvola di punti a mesh terreno in Archicad – STUDIO
12 October 2024 at 9:57
Reply

[…] A questo punto con il comando “segment” andiamo a tagliare il grosso di quello che non è terreno. Successivamente con il comando filtro SOR andremo a togliere tutti i punti che non ci servono ( un approfondimento sul tema lo trovi qui). […]



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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_31asvAltEUM Arrivati alla fine di questo percorso sui sistemi di riferimento ti condivido l'ultimo video in cui ti racconto che cos'è un Datum Geodetico.

È un concetto che si può scambiare con quello di Sistema di Riferimento e, se per Sistema di Riferimento intendi "regole condivise" allora in effetti sono due cose piuttosto vicine.
Ma se per Sistema di Riferimento intendi "semplicemente" Latitudine o Longitudine o Est e Nord, allora il Datum ha molto di più.

E poi ti dico come si fanno a distinguere tutti i Datum Geodetici che sono in uso per la nostra Terra.
E sono tanti.
Si usano i codici EPSG.
Te ne parlo qui e ti condivido le risorse online riguardo a questi codici oltre a dirti come sono catalogati i Datum che si sono succeduti in Italia, attraverso una nota ufficiale dell'IGM.

Spero che questo video ti sia utile e spero che l'intero percorso sui Sistemi di Riferimento (e sulle coordinate) abbia contribuito ad aggiungere anche solo un pochino di valore in più rispetto alle tue conoscenze su questo tema.

Grazie del tuo tempo!


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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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/


Puoi fruire di tutto il percorso senza pubblicità di YouTube, introduzioni e code ai video di ogni tappa acquistandolo qui: https://hotm.art/snLBlvR
Se sei un finanziatore di 3DMetrica, il link per acquistarlo è questo: https://tinyurl.com/mt3btaw3


Vorrei provare a creare una piccola comunity attorno a questo tema.
Se ti va puoi unirti a questo gruppo Telegram
https://t.me/+PrmaNiPK79FkOGVk


Se vuoi prenderti più spazio e tempo per contattarmi i modi più veloce 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
4:23 Lo sponsor
6:37 Il Datum Geodetico e i suoi ingredienti
17:26 Tipi di Datum
20:25 I Datum in Italia
23:14 Trasformazioni tra Datum
25:13 I codici EPSG
28:51 epsg.org
34:51 epsg.io
39:35 I codici EPSG in QGIS e Convergo
42:58 I codici EPSG in Italia e la nota IGM
51:07 La fine del percorso
52:47 Outro
    Arrivati alla fine di questo percorso sui sistemi di riferimento ti condivido l'ultimo video in cui ti racconto che cos'è un Datum Geodetico.

È un concetto che si può scambiare con quello di Sistema di Riferimento e, se per Sistema di Riferimento intendi "regole condivise" allora in effetti sono due cose piuttosto vicine.
Ma se per Sistema di Riferimento intendi "semplicemente" Latitudine o Longitudine o Est e Nord, allora il Datum ha molto di più.

E poi ti dico come si fanno a distinguere tutti i Datum Geodetici che sono in uso per la nostra Terra.
E sono tanti.
Si usano i codici EPSG.
Te ne parlo qui e ti condivido le risorse online riguardo a questi codici oltre a dirti come sono catalogati i Datum che si sono succeduti in Italia, attraverso una nota ufficiale dell'IGM.

Spero che questo video ti sia utile e spero che l'intero percorso sui Sistemi di Riferimento (e sulle coordinate) abbia contribuito ad aggiungere anche solo un pochino di valore in più rispetto alle tue conoscenze su questo tema.

Grazie del tuo tempo!


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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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0:00 Intro
4:23 Lo sponsor
6:37 Il Datum Geodetico e i suoi ingredienti
17:26 Tipi di Datum
20:25 I Datum in Italia
23:14 Trasformazioni tra Datum
25:13 I codici EPSG
28:51 epsg.org
34:51 epsg.io
39:35 I codici EPSG in QGIS e Convergo
42:58 I codici EPSG in Italia e la nota IGM
51:07 La fine del percorso
52:47 Outro
    Qualche tempo fa ho condiviso un video che parlava di droni, di posizionamento GNSS RTK e dell'antenna DJI DRTK3.
Sono venute fuori alcune domande su temi che non avevo trattato e allora pubblico questo nuovo contenuto per provare a rispondere.

Ecco i temi:
1. Misura con palina inclinata con l'antenna DRTK3;
2. Assegnare le coordinate alla DRTK3 quando lavora come base (anche in assenza di connessione dati);
3. Compatibilità tra DRTK3 e droni DJI Enterprise un po' più vecchiotti (Matrice 300, Mavic 3 Enterprise, ...)
4. Qual è il sistema di riferimento del posizionamento GNSS RTK
5. Qual è la precisione del posizionamento RTK del drone
6. Acquisizione statica e post processing di dati grezzi


N.B.
Il codice sconto che leggi nei primi minuti del video e che ti permette di risparmiare il 10% sull'acquisto di prodotti DJI Enterprise presso lo store di Personal Drones è sbagliato.
Quello giusto è questo: 3DM10DJIENT


Questo è il video in cui ho parlato di droni, RTK e dell'antenna DJI DRTK3: https://youtu.be/6pVXzMyTmmQ


Questo video è sponsorizzato da Personal Drones - https://www.personaldrones.it/
Hai la possibilità di beneficiare di uno sconto del 10% sui droni DJI della serie Enterprise e sui relativi accessori se usi questo codice sconto al momento del checkout: 3DM10DJIENT


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


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, comandi o modi di fare qualcosa scrivimi ed io ne prendo spunto per un altro video come questo.

I modi più veloce per contattarmi sono questi:
Linkedin - paolocorradeghini  
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0:00 Intro
0:29 Lo sponsor
1:39 Misura inclinata
5:31 Assegnare coordinate alla DRTK3
10:45 Quota ellissoidica e ortometrica
13:38 Compatibilità con Matrice300 e Mavic 3 Enterprise
15:50 Sistema di riferimento RTK
18:19 La precisione dell'RTK
25:33 Acquisizione statica con DRTK3
25:53 Outro
    Se vuoi rappresentare le informazioni relative a punti della superficie terrestre su un piano ti scontri con un problema piuttosto ingombrante: la terra non è piatta e neppure la superficie che la approssima (l'ellissoide) ma lo è il piano su cui vuoi disegnare.

Questo è IL problema della cartografia e, a meno di situazioni particolari, non è superabile se non facendoci pace ed accettando dei compromessi.

In questo video di parlo di cartografia, di proiezioni cartografiche, di Mercatore, di Gauss e di Boaga, oltre che a condividerti quello che è successo in Italia e che usiamo attualmente per la rappresentazione cartografica.


La bibliografia di questo video è questa:
C. Monti - La Cartografia Moderna;
A. Riggio, R. Carlucci - Topografia di Basa;
A.M. Manzino - Quaderni di topografia Vol. 1
R. Cannarozzo, L. Cucchiarini, Meschieri - W. Misure, rilievo, progetto Vol. 2
C. Pigato - Topografia Vol. 2


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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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0:00 Intro
3:30 Lo sponsor
5:07 Verso la rappresentazione piana
8:59 Il problema della cartografia
11:30 Sviluppare un cilindro e un cono
13:09 Le deformazioni
19:35 Tipologia di proiezione
23:32 La proiezione di Mercatore
28:06 La proiezione UTM (di Gauss)
33:48 I fusi di proiezione
38:58 La struttura del sistema UTM
45:12 Da coordinate geografiche a piane
47:25 La cartografia italiana
51:29 La proiezione di Gauss-Boaga
56:20 Fuso Ovest e fuso Est
1:01:21 La cartografia attuale UTM
1:04:46 Convergo e le proiezioni
1:06:07 Tasformazioni e conversioni
1:08:25 Convergo e i fusi
1:10:48 Fuso Italia e Fuso 12
1:13:54 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
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


Se vuoi supportare questo percorso, puoi condividere questo video con chi pensi possa esserne interessato.
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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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
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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.


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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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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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
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
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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
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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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.


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.
I modi più veloce per farlo sono questi:
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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
12 - Trasformazioni tra sistemi di riferimento: https://youtu.be/XXSyNh-HMR8
13 - Proiezioni cartografiche: https://youtu.be/YETsGOCncJ8
14 - Datum Geodetici e Codici EPSG: https://youtu.be/31asvAltEUM


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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
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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
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