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Un rilievo integrato

17 Gennaio 2020
Un rilievo integrato alle 5 Terre

Questo articolo è il racconto di un rilievo integrato dove sono state usate (quasi) tutte le tecniche topografiche:

  • Aerofotogrammetria da drone;
  • misure GNSS;
  • rilievo con Stazione Totale;
  • Laser Scanner.

NON ESISTE LO STRUMENTO “DEFINITIVO”

Eh già, non c’è (ancora) lo strumento topografico definitivo!
Quello che rileva le coordinate assolute, collima punti a chilometri di distanza, genera nuvole di punti densissime e colorate e scatta foto per poi coprire una mesh 3D (che ha calcolato dai punti) con il vestito della texture.

Nel 2020 io non l’ho ancora trovato.
Se c’è, ti prego, fammelo sapere!
E posta anche il link a cui trovarlo.
🙂

E allora credo che l’integrazione tra tecniche di rilievo diverse sia la migliore scelta per superare i limiti di ciascuno strumento di misura.
Ed ottenere i migliori risultati.

Non sono mai riuscito a usare tutte le tecniche di rilievo insieme.
Spesso non ce n’era necessità.
(E poi io non ho un laser scanner…).
Ma qui ce l’ho fatta!
E questo lavoro mi ha dato la prova concreta che l’integrazione porta grandi risultati.

…Questo concetto si potrebbe estendere anche alla società…
🙂

UN PROBLEMA DI “ATTRACCO“

Manarola è il secondo borgo delle 5 Terre che incontri camminando (o navigando) da Sud a Nord.
È piccolo, come tutte le altre 4 Terre.
Ma molto caratteristico.
Come tutte le altre 4 Terre

Si arrocca, in parte, su un promontorio roccioso che si allunga in mare, definendo la piccola baia e lo scalo marittimo.

Il turismo è la principale risorsa di questi posti.
E di turisti ne arrivano davvero tanti.
Da tutte le parti del mondo.
Ed in tutti i mesi dell’anno.

I “barconi”, battelli che d’estate navigano da un paese all’altro e li collegano con La Spezia, non riescono ad entrare in porto.
Non c’è spazio.
Ed allora, a Manarola, fanno sbarcare i passeggeri all’esterno della scogliera frangiflutti, su un banchina costruita per l’occasione.

I turisti percorrono poi, a piedi, cento metri che li portano in paese.

Scalo marittimo di Manarola

E proprio questi cento metri (in realtà sono un po’ meno) sono la causa del rilievo che ti racconto.

Sì, perchè il percorso è al piede di una falesa rocciosa, che in passato aveva già dato segni di crolli con annessa un po’ di caduta massi.
Ci sono opere di consolidamento e di protezione attiva e passiva: chiodi profondi, barriere paramassi e reti di placcaggio.
Ma le persone che ci passano, ogni giorno, tra maggio e settembre, sono davvero tante.
Ed il Comune di Riomaggiore, a cui fa capo Manarola, ha deciso di vederci chiaro, affidando l’incarico per uno studio di dettaglio delle criticità della parete di roccia.
Ed il progetto della messa in sicurezza delle aree dal dissesto idrogeologico.

Parete rocciosa nello scalo di Manarola

Io ho seguito il rilievo.
Un rilievo integrato.

In questo articolo ti racconto le attività di campo.
Ed anche un pochino di elaborazione dati.

AEROFOTOGRAMMETRIA DA DRONE

Un rilievo ha sempre un obiettivo.
In questo caso si trattava di caratterizzare la parete di roccia per permettere di:

  • misurarla e valutarne le dimensioni;
  • descriverla in modo accurato nella sua morfologia;
  • censire le opere di consoliadamento presenti;
  •  studiare i dissesti;
  • modellare la caduta massi;
  • progettare gli interventi di messa in sicurezza;
  • concretizzare un progetto esecutivo e permettere la cantierizzazione dei lavori.

Una volta centrati obiettivo e criticità si scelgono le tecniche operative e gli strumenti da usare in campo.

Tra questi ce n’è sempre uno/a che è il principale.
È preponderante rispetto agli altri.
E darà i risultati più rilevanti.

In questo caso si tratta dell’aerofotogrammetria da drone.

Ho scelto di affidarmici per costruire un modello tridimensionale del fronte, condito dalle informazioni delle fotografie digitali.
È una buona scelta per questo caso operativo.
Si tratta di roccia e di fabbricati, con una minima presenza di vegetazione bassa (per altro nella parte superiore, di contorno alla roccia).
Le foto avrebbero ripreso gli elementi effettivamente significativi per gli studi specialistici e per il progetto.
E sarei stato in grado di elaborarli per farne un modello 3D.
(In realtà, avrebbe fatto tutto il software!)

Ho scelto il drone!
Come, per altro, mi capita spesso…

Ma l’aerofotogrammetria da sola non ce la fa.
Non basta per dare risultati attendibili.
È per questo che questo articolo si chiama: un rilievo integrato.
Perchè si sono usate più tecniche e strumenti.
Ed ognuno ha messo in campo i suoi vantaggi.

La fotogrammetria è stata integrata con la misura satellitare GNSS, il rilievo con stazione totale ed il rilievo laser scanner.

Ma forse è meglio procedere con calma ed ordine!

SVEGLIA PRESTO!

Il rilievo è stato fatto a Luglio (2019).
Idealmente si sarebbe dovuto aspettare l’autunno, ma c’era urgenza (…come sempre…) e non c’è stato modo di attendere giorni migliori.

Se c’è sempre tanta gente alle 5 Terre, a Luglio e ad Agosto ce n’è di più.
Molta di più.
Durante i weekend la situazione rischia letteralmente di sfuggire di mano!

Per poter volare in tranquillità con un drone ed evitare un dispiego enorme di forze per bloccare tutti gli accessi ed impedire il transito alle persone, l’unico momento di calma sfruttabile è stato il mattino presto.
Molto presto.
Alle 6 ero in campo.
Ed avevo, al massimo, un paio d’ore per iniziare e finire i sorvoli.
I primi treni e battelli sarebbero arrivati intorno alle 8:00.

Ho scelto di utilizzare il DJI Phantom 4 Pro.
Non è un mezzo inoffensivo.
E non ci sarebbe dovuto essere nessuno intorno.
Meglio lavorare quando c’è pochissima gente e contrallarla con sofrzi minimi.

Inoltre, la parete da rilevare era esposta a Ovest.
Ad una certa ora (che in estate è “presto“) il sole sarebbe sorto da Est, alle spalle della falesia, rendendo problematiche le foto frontali per via della luce diretta in camera che crea i terribili (per la fotogrammetria) flare!

Insomma si doveva fare presto.

Caruggi del borgo di Manarola - 5 Terre

NOTA LOGISTICA

Lo scalo marittimo di Manarola non è assolutamente raggiungibile con i mezzi.
La macchina era parcheggiata un chilometro e 100 m di dislivello più a monte.
L’avvicinamento all’area del rilievo è avvenuto a mo’ di sherpa: con doppio zaino, tracolle, aste e appendini vari!

🙂

TARGET A TERRA

La prima attività in campo è stata quella di mettere a terra i target ad alta visibilità per i punti di appoggio e controllo del processo fotogrammetrico.

Li avrei rilevati con un ricevitore GNSS.

Target artificiali per rilievo fotogrammetrico lungo banchina

Non c’era modo di metterli in posti diversi che non fossero lungo la banchina al piede della falesia.
Le altre aree non erano in alcun modo accessibili.

Questo presentava due problemi:

  1. Multipath nel calcolo delle coordinate dei punti con GPS (lo so, si dovrebbe dire GNSS…);
    La parete di roccia potrebbe sporcare la ricezione delle informazioni dai satelliti da parte del ricevitore con una serie di rimbalzi non controllati prima di raggiungere l’antenna.
  2. Carenza di vincoli al modello nell’elaborazione fotogrammetrica.
    Se devi ricostruire un elemento che si sviluppa, pevalentemente, in verticale, come questa falesia, avere dei punti noti solo alla base può innescare un “effetto bandiera” che potrebbe far allontanare i punti del modello 3D, lontani dalla base, dalla loro posizione reale, perchè non vincolati in nessun modo.

Il problema del Multipath è in parte mitigato dall’impiego di ricevitori satellitari a doppia frequenza (L1 e L2).
Ed inoltre ho fatto, per ogni punto, misure intervallate nel tempo ed acquisizione prolungata per ciascuna di esse.

Il problema dell’effetto bandiera si risolve integrando delle misure di punti noti sugli elementi verticali, da inserire durante l’elaborazione fotogrammetrica.
E qui entrerà in gioco un altro strumento.
Ma non bruciamo le tappe!
🙂

LA PRESA FOTOGRAFICA

La prima vera attività di acquisizione dati è stato il sorvolo con drone e la presa fotografica.

Drone DJI Phantom 4 Pro

Ho volato in manuale.
Le missioni di volo automatico non mi piacciono molto in questi casi.
E, parere mio, non sono molto efficaci.

Ho scattato fotografie nadirali, frontali ed oblique, inclinate di 45° rispetto all’orizzontale.
Più o meno sono sempre stato ad una distanza di circa 30 m dalla parete.
L’obiettivo dell’acquisizione era quello di rispettare un GSD (Ground Sampling Distance) di 1 cm/pixel.

In questo modo avrei avuto un dataset completo per tutti i settori della falesia e sufficientemente dettagliato per gli scopi del rilievo.

Ripresa aerea dello scalo marittimo di Manarola

Ho scattato 420 fotografie.

MISURE GNSS

Ho finito i voli prima dell’affluenza delle persone.
Ma ho ricevuto lamentele (giuste!) da parte di qualcuno che dormiva con le finestre aperte e che è stato svegliato con il rumore delle eliche del Phantom in volo al mattino presto.
Avete ragione!
Ma non potevo fare diversamente.
Mi dispiace!
🙁

Dopo i voli, sono passato alle misure delle coordinate dei punti a terra.
Le ho fatte con un ricevitore GNSS in modalità nRTK, con collegamento alle basi fisse della rete SmartNet di Leica (ex Italpos).

Ricevitore satellitare in misura di un GCP

Nonostante la collina alle spalle, avevo tutto libero a Sud (dove la concentrazione di satelliti è maggiore) e sono riuscito ad ottenere buone precisioni per le coordinate dei target: 3 cm nella misura orizzontale e 4 cm in quella verticale.
Sono valori del tutto accettabili con gli obiettivi della restituzione.
Non si trattava di un monitoraggio e non avevo bisogno di misurare i millimetri.

I punti non erano molto distanti tra loro ed ho fatto misure ripetute dei target.
Una volta battuti tutti una volta, sono ripartito dal primo e li ho rilevati di nuovo.
E così per un’altra volta.

In questo modo ho potuto controllare se ci fossero misure sballate per effetto del multipath.
Ad una certa distanza temporale una dall’altra.
Non è un modo molto rigoroso ma è comunque un controllo ulteriore che ho deciso di prendermi per evitare errori (anche decimetrici) di qualche misura.

Ho stazionato su ogni punto per un po’ di tempo, acquisendo fino a 300 epoche di misure dai satelliti, per rendere il dato non più preciso ma più affidabile.

Oltre ai target piazzati alla base della falesia ne ho posizionati altri 3 in altrettanti punti dello scalo.
Sarebbero serviti per orientare la stazione totale, che ora entra in gioco.

Ho lavorato con il mio rodato Geomax Zenith 20.
Da quanto mi pare di leggere online è fuori produzione, ma si comporta sempre molto bene!

STAZIONE TOTALE + LASER SCANNER

Foto: fatte.
Misure dei target al piede della parete: prese.

Dovevo ancora rilevare un po’ di punti nelle parti in elevazione della falesia, per avere un dei buoni vincoli anche in alto.

Non c’era modo di arrivarci, a piedi, con l’antenna del GPS.
L’unica cosa da fare era affidarsi alla misura celerimetrica fatta con stazione totale e collimare, senza l’uso del prisma, elementi che sarei poi stato in grado di ritrovare nelle fotografie del dataset scattato da drone.

E qui entra in gioco un nuovo strumento: la stazione totale SX10 di Trimble.

Era un po’ di tempo che volevo incontrarmi con Marco Pellegrino – Sales Engineer di Trimble – per provare con loro questo strumento, uscito da poco e molto promettente.
Non eravamo riusciti a coordinarci prima ed allora abbiamo sfruttato una sua demo a Genova, insieme a Luca Gusella, il giorno prima del mio rilievo, per trovarci finalmente in campo.

La SX10 è una stazione totale robotica e motorizzata che integra un laser scanner ed una serie di fotocamere.

Trimble SX10

STAZIONE TOTALE

Se mi chiedessi che cos’è prima di tutto, ti direi senza dubbio che la SX10 è una stazione totale.
Che poi è quello che era necessario usare in questo caso!

Lo è per quello che fa e per il suo approccio topografico (rigoroso).

Ha bisogno di essere orientata, preventivamente, per poterti dare misure che abbiano un senso con tutto il lavoro che stai facendo.
E l’abbiamo fatto sfruttando i target rilevati con l’antenna GNSS.

Puoi fare le classiche, ma robustissime, poligonali per collegare diversi punti di stazione tra loro e tutte le misure (o scansioni) che farai da ognuno di loro.

L’esperienza dell’utente è un po’ diversa dalla “classica” stazione totale.
Non c’è alcun oculare in cui guardare per collimare i punti.
Lavora sulla base di un grosso e pesante palmare/controller, che sembra il cockpit del Millenium Falcon, aiutato da cinque fotocamere che ti permettono di vedere ed agganciare tutto quanto, a livelli di zoom diversi (da grandangolo a super mega teleobiettivo).

All’inizio è un po’ strano.
Poi però ci si prende la mano e tutto funziona bene!

Con la SX10 abbiamo collimato una serie di punti ditribuiti sulla parete.
Ci siamo messi in una posizione vantaggiosa, da cui si poteva vedere bene tutto quanto.
Abbiamo scelto la passeggiata pedonale che chiude la baia di Manarola e sta proprio (quasi) di fronte alla parete da studiare.

Trimble SX10 a Manarola

Abbiamo rilevato gli spigoli delle cornici delle finestre delle abitazioni proprio sopra la falesia.
E poi abbiamo preso le misure delle coordinate dei chiodi di consolidamento in roccia.
Sono tutti elementi che sarei stato in grado di ritrovare nel dataset fotografico scattato da drone.

Ogni volta che misuri un punto puoi dire alla stazione totale di scattare una foto, ad altissimo ingrandimento e risoluzione spinta, che rimane sempre consultabile nei dati tramite il software proprietario di elaborazione (te ne parlo brevemente dopo).

LASER SCANNER

Vista la posizione in cui abbiamo messo in stazione lo strumento, abbiamo sfruttato anche la tecnologia laser scanning.

La SX10 ha infatti uno scanner integrato (a tempo di volo) che ti permette di arrivare a precisioni decisamente spinte sui punti misurati.

Non ti aspettare però una valanga di punti al secondo.
Non li avrai.
Perchè lo strumento non li emette (e non li registra).
Se un laser scanner puro arriva a milioni di punti al secondo, la SX10 sta abbondantemente un ordine di grandezza indietro.
Si tratta di decine o centinaia di migliaria di punti (dipende dalla risoluzione).
Che non sono comunque pochi!

Il vantaggio, oltre alle precisioni, sta nell’approccio topografico dello strumento.
La nuvola di punti (colorata per via della presenza delle fotocamere di bordo) è gia orientata correttamente nello spazio 3D e più scansioni, fatte lungo le stazioni di una poligonale, non hanno bisogno di nessuna registrazione a posteriori.
Si agganciano immediatamente.
Coordinate e sistemi di riferimento lavorano per noi.

Scansione laser da Trimble SX10

Abbiamo lanciato due scansioni, dalla stessa posizionee:

  1. la prima, ad alta risoluzione, per la sola parete oggetto del rilievo;
  2. la seconda, a bassa risoluzione, a 360° intorno alla stazione per rilevare tutto quanto ed inquadrare l’intera baia nella nuvola di punti.

Le fotografie scattate dalle camere della SX10 si portano dietro l’informazione di posizione e si “spalmano” in automatico sul modello tridimensionale della nuvola di punti.
Questo ti permette di avere una sorta di foto 3D, misurabile ed interrogabile.

L’approccio topografico ti permette di vedere ed interrogare i dati, in tempo reale, direttamente in campo.

FINE LAVORI ED ELABORAZIONE DATI

Dopo le scansioni laser, il rilievo integrato si poteva dire concluso.

Erano le 10:30 del mattino.
E le persone iniziavano ad essere tante!
🙂

Da qui sarebbe inziata l’elaborazione dei dati.

WORKFLOW

Questo articolo non è il luogo ideale dove entrare nel dettaglio dell’elaborazione dati.
Diventerebbe lunghissimo!
Se hai curiosità scrivimi che possono nascere degli articoli Spin Off!

Però mi sembra giusto dirti, per punti sintetici, che cosa ho fatto indoor.

Quindi:

  1. Ho scaricato i file RAW delle fotografie e li ho importati nel software di sviluppo fotografico Adobe Lightroom.
  2. Li ho trattati, ottimizzandoli per il processo fotogrammetrico, e li ho esportati in formato JPG.
  3. Ho creato un nuovo progetto fotogrammetrico dentro il software Agisoft Metashape Pro.
  4. Ho caricato le foto ed ho lanciato l’allineamento per la generazione della nuvola sparsa.
  5. Ho scaricato i dati dal ricevitore GNSS relativi alle misure dei target.
  6. Ho trattato le coordinate con il software Convergo ed i grigliati IGM per passare da Latitudine, Longitudine e Quota Ellissoidica a Nord, Est e Quota Ortometrica (nel sistema di riferimento ETRF2000).
  7. Ho corretto (con il preziosissimo aiuto di Luca Gusella) l’orientamento della stazione totale sulla base delle coordinate dei punti, appena trattate, ed abbiamo aggiornato, automaticamente ed in pochissimo tempo, tutti i dati registrati dalla SX10 (misure topografiche e scansioni laser).
  8. Ho estratto dal software di elaborazione dei dati di Trimble (Trimble Business Center – te ne accenno tra poco) tutte le coordinate dei punti sulla parete rocciosa e sui fabbricati, che sarebbero diventati punti di vincolo del progetto fotogrammetrico.
  9. Ho inserito i punti di appoggio e di controllo nel software di fotogrammetria ed ottimizzato l’allineamento delle camere.
  10. Ho controllato le accuratezze in output (circa 5 cm) e lanciato la generazione della nuvola di punti densa.
  11. Ho generato il modello tridimensionale formato da mesh triangolare + texture.
  12. Ho esportato i dati, li ho condivisi online e li ho consegnati.

Fine del processo!

TRIMBLE BUSINESS CENTER

Credo di averlo usato (in versione trial) per il cinque per cento delle sue potenzialità.
Ma, per quel poco che ho potuto vedere, il software Trimble Business Center (TBC) mi è sembrato molto interessante.
È un programma che riceve, organizza ed integra tutti i dati derivanti da strumenti diversi.

Ho importato i dati della SX10 in TBC: scansioni laser, fotografie e misure celerimetriche.

Nuvola di punti da scansione laser in Trimble Business Center

Una volta lì dentro, si possono interrogare ed integrare in modo facile e molto efficiente.

Mettiamo che dalla nuvola di punti del laser scanner mi accorga di un punto interessante da integrare nel progetto fotogrammetrico.
Un nuovo GCP.
Tuttavia quel punto non l’ho battuto in campo, collimandolo con la stazione totale.
In TBC posso sfruttare i dati georeferenziati per snappare sulla nuvola di punti e generare un nuovo punto topografico che diventerà un nuovo punto di vincolo per la fotogrammetria.

Estrazioni di punti da Trimble Business Center

In TBC sono un sacco di altre funzioni, opzioni e processi che supportano il topografo.
Non posso raccontarteli perchè non li ho provati (ed il periodo di prova è finito).
Magari se ci saranno altre occasioni te ne riparlo…

RISULTATI

Per concludere il racconto di questo rilievo integrato ti condivido uno screenshot della nuvola di punti densa.

Screenshot della nuvola di punti densa di Manarola

Questa è la nuvola di punti caricata online per la condivisione dei dati e la sua lettura immediata tramite browser.
Purtroppo non posso incollarti il link “attivo“, per motivi legati all’incarico.

Posso però linkarti il modello 3D, mesh+texture, non misurabile, che ho caricato sull’account Sketchfab.


​

Manarola-Extended
by paolocorradeghini
on Sketchfab

INFINE…

Nessuno strumento è migliore di un altro.
Ognuno ha i suoi pregi e i suoi difetti.
Dove uno va alla grande, l’altro arranca e non ce la fa.
E viceversa.

Credo che l’approccio del rilievo integrato sia il migliore per affrontare un lavoro.

Non sarà il più comodo.
Gli strumenti pesano, ingombrano e vanno trasportati.

Né il più economico.
La tecnologia, le capacità, l’esperienza e le forze in campo si pagano.

Ma è sicuramente quello che ti permette di arrivare ai risultati migliori.
E per migliori non intendo “belli” ma affidabili, robusti, verificati e veificabili, solidi ed attendibili.

Dopo tutto stiamo parlando di rilievi topografici!

Spero che ti abbia fatto piacere leggere questo articolo.

Se ti va, fammelo sapere!

A presto!

Paolo Corradeghini

GRAZIE A…

Marco Pallotta per l’opportunità di provare in campo la SX10 su un caso operativo e concreto;

Marco Pellegrino per il confronto, la disponibilità e gli aggiornamenti costanti e per aver accettato di raggiungermi a Manarola;

Luca Gusella per la guida operativa e le spiegazioni in campo e per la pazienza ed il costante supporto durante l’elaborazione dati rilevati.

INFORMAZIONI DI SERVIZIO

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LAVORI  / RILIEVI

Paolo Corradeghini

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13 Comments


Maurizio
20 January 2020 at 10:49
Reply

Grazie per aver condiviso questa esperienza. Un rilievo veramente eccezionale. Immagino che poi con ClaudCompare si possa estrarre i dati geomeccanici della parete rocciosa
complimenti ancora



    Paolo Corradeghini
    20 January 2020 at 10:57
    Reply

    Grazie Maurizio!
    Non ne ho parlato in questo articolo perchè sono analisi e attività che fanno già parte dello studio della parete e delle attività di progettazione, ma con Cloud Compare si può senz’altro estrarre le informazioni geomeccaniche della roccia.
    Ciao!

    Paolo

Francesco
20 January 2020 at 11:26
Reply

rilievo dettagliatissimo…..ottima spiegazione……condivido per il volo libero con il drone(in verticale)…..magari si impegna un po più tempo ma a volte sul momento si fanno traiettorie che aiutano a coprire particolari che non si erano considerati



    Paolo Corradeghini
    21 January 2020 at 9:24
    Reply

    Grazie Francesco!
    In effetti nel volo verticale per la ricostruzioni di pareti dritte o facciate di edifici, a mio parere, il volo manuale è ancora la scelta più cautelativa.

    A presto!
    Paolo

Carlo
21 January 2020 at 8:58
Reply

E bravo Paolo! Non ti smentisci mai, sempre sul pezzo e sempre in modo professionale. Complimenti



    Paolo Corradeghini
    21 January 2020 at 9:23
    Reply

    Ciao Carlo,
    grazie!

    Paolo

Julien Crippa
21 January 2020 at 10:23
Reply

Ciao Paolo. molto interessante.
Non mi é chira una cosa nel tuo workflow… la nuvola di punti finale é un ”miscuglio” della nuvola della stazione trimble + dense cloud fotogrammetrica o solo quest’ultima?
Capisco che hai usato la stazione trimble per ottenere dei GCP aggiuntivi, ma non mi é chiaro come hai usato le due scansioni. grazie



    Paolo Corradeghini
    21 January 2020 at 16:09
    Reply

    Ciao Julien,
    grazie per il tuo commento.

    La nuvola di punti finale è solo quella fotogrammetrica.
    La nuvola di punti laser scanner è servita per avere a disposizione un dato denso e completo della parete da cui estrarre punti di controllo sulle parti verticali per il processo fotogrammetrico.

    Al fine di realizzare una scansione completa della parete, per poter essere utilizzata per studio e progettazione, avremmo dovuto fare diverse stazioni con la SX10, per evitare le “ombre” e, in alcuni casi, non si sarebbe riuscito a coprire tutto quanto.

    Ecco perchè la scelta dell’aerofotogrammetria da drone è stata la prima scelta per questo rilievo.

    Spero di averti risposto.

    A presto!

    Paolo

Julien Crippa
22 January 2020 at 9:46
Reply

Ciao Paolo,
Grazie per la risposta (non riesco a rispondere direttamente al tuo commento).
Hai mai provato ad utilizzare entrambe le nuvole di punti per creare una nuvola ancor più densa o semplicemente andando a integrare le mancanze dell’una con l’altra? Una specie di metodo ibrido a tutti gli effetti.
Io ho provato a combinare l’output di Photoscan con quello di scene(faro) direttamente in scene e/o in cloud compare e raffinato l’allineamento con un cloud to cloud. Era stato molto macchinoso.
Alcune volte abbiamo alte precisioni ma incompletezza e dobbiamo integrare con un rilievo aereo fotogrammetrico. Esempio: edificio il cui tetto é inaccessibile.
Mai provato? Idee? Fammi sapere.



    Paolo Corradeghini
    23 January 2020 at 10:44
    Reply

    Ciao Julien (devo decidermi a sistemare il sistema di risposta del blog!)

    Sì, mi è capitato di integrare la nuvola di punti laser scanner con quella fotogrammetrica.
    È un caso abbastanza tipico nella modellazione di fabbricati, come hai citato tu, dove lo scanner riesce a fare tutti i prospetti ma potrebbe non arrivare sul tetto.
    Ed allora si puà impiegare un drone e le tecniche aerofotogrammetriche per integrare la nuvola di punti.

    È importante che ci siano zone di sovrapposizione tra le due nuvole diverse per permettere la registrazione e sarebbe altrettanto opportuno che i sistemi di riferimento siano gli stessi.

    I risultati sono ottimi ed una tecnica completa i buchi dell’altra.

    Anche se non è un pratica che faccio molto spesso (non ho un laser scanner…) tendenzialmente esco da Metashape per queste procedure.
    Preferisco lavorare in un software specifico per la gestione delle nuvole di punti.
    Credo che funzionini meglio, essendo nati per quello.

    Spero di aver risposto alla tua domanda.

    A presto!

    Paolo

Umberto Guardascione
26 May 2020 at 0:41
Reply

Ciao Paolo,

ottimo rilievo ed ancor più bella la spiegazione.

Io mi sono ritrovato in una zona simile (Porto di Palinuro) a dover fondere dati MultiBeam con dati aerofotogrammetrici.

Il risultato è stato molto bello (ma io sono di parte 🙂 ).

Nel caso ti capiti mai un lavoro del genere sarei curioso di vedere il tuo approccio.

Quasi quasi ci scrivo un articolo su quel lavoro. Sei di ispirazione 😉



    Paolo Corradeghini
    9 July 2020 at 15:17
    Reply

    Ciao Umberto,

    mi piacerebbe molto avvicinare l’aerofotogrammetria con output di batimetrie MultiBeam, così come i risultati delle indagini geologiche 3D.

    Lavorare con nuvole di punti se georeferenziate permette di semplificare davvero molto il processo di gestione di dati da sensori diversi.

    Condividi il link al tuo articolo quando è pronto!
    😉

    Ciao!

    Paolo

gianfranco
23 August 2020 at 11:03
Reply

ciao Paolo, anche da neofita principiante evo dire che la tua sintesi sull’integrazione strumentale è da manuale. Complimenti. ma credo che per il 90% degli incarichi il laser scanner sia ridondante…



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

    Paolo Corradeghini
    YouTube Video UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_l5KHtITCZok In questo video utilizzo UGCS per creare una missioni di volo per poter fare mission planning con il drone DJI Mini 2 , sfruttando le possibilità dell'app Litchi.


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.

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0:00 Intro
1:35 Litchi
2:59 Missione di volo in UGCS
6:30 Esporto un KML
7:30 Litchi Mission Hub
11:17 Salvo la missione
14:05 Outro
    In questo video utilizzo UGCS per creare una missioni di volo per poter fare mission planning con il drone DJI Mini 2 , sfruttando le possibilità dell'app Litchi.


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1:35 Litchi
2:59 Missione di volo in UGCS
6:30 Esporto un KML
7:30 Litchi Mission Hub
11:17 Salvo la missione
14:05 Outro
    Se usi un drone che monta a bordo un GPS RTK potresti trovarti nella situazione di dover cambiare Sistema di Riferimento, o meglio Datum, rispetto a quello in cui sono state acquisite le immagini (legate alla correzione della posizione del drone i n volo).<br /><br />In questo video ti faccio vedere come puoi gestire il passaggio di Datum dentro il software di fotogrammetria Metashape.<br /><br /><br />Mi sono accorto di avere avuto dei problemi con il microfono e quindi si sentono parecchio i mieri respiri e i miei "sbiascichii".<br />Grazie per la pazienza!<br /><br /><br />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.<br /><br />Il modo più veloce per contattarmi è tramite Telegram @paolocorradeghini<br />Oppure trovi gli altri miei contatti li trovi sul blog di 3DMetrica: https://3dmetrica.it/<br /><br />Se vuoi, puoi decidere di sostenermi diventando un finanziatore di 3DMetrica tramite la pagina di Patreon: https://www.patreon.com/3dmetrica<br />È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.<br /><br /><br />0:00 Intro<br />2:45 Entro in Metashape<br />5:04 Cambiare Datum<br />7:39 Impostazioni del sistema di riferimento<br />10:00 Esporto le coordinate delle foto<br />12:50 Il file da trattare<br />13:39 Trasformo le coordinate con Convergo<br />16:55 Importo il file delle immagini convertite<br />18:50 Trasformo anche i marker<br />22:21 Outro
    Ho fatto un rilievo aerofotogrammetrico che mi ha richiesto un avvicinamento di circa un'ora su sentieri escursionistici.
Per questo motivo ho dovuto scegliere strumentazione ed accessori leggeri, che stessero in uno zaino: drone, antenna GNSS e relativi supporti, target, ....

In questo video ti condivido il rilievo in campo e l'elaborazione dei dati con i risultati prodotti.

Qui sotto ti metto l'elenco di quello che ho usato:
Target in Forex 30x30 con motivo a "X"
Antenna GNSS: Trimble Catalyst DA2 - https://geospatial.trimble.com/products-and-solutions/trimble-da2
Asta di supporto per l'antenna: Neutech Mamba 270 - https://www.neutech.space/product-page/mamba-270
Tablet Samsung Galaxy S6 Lite
Software di gestione dati GNSS: Trimble Mobile Manager https://help.trimblegeospatial.com/TMM/Home.htm
Software di registrazione dati GNSS: Mobile Topographer Pro: http://applicality.com/projects/mobile-topographer-pro/
Drone: DJI Mini 2 - https://www.dji.com/it/mini-2
Software di elaborazione fotogrammetrica: Agisoft Metashape Pro - https://www.agisoft.com/


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0:00 Intro
1:20 Il rilievo in campo
2:13 Zaino e mani libere
3:11 Gli scopi del rilievo
3:55 Target in forex
5:35 Il GNSS Trimble Catalyst DA2
6:40 L'asta per l'antenna GNSS
8:02 Alimentazione del GNSS
8:30 La bolla
9:15 Agganciare il tablet all'asta
10:49 Correzione RTK
12:45 Il drone DJI Mini 2
14:44 Attività finite
15:38 Dentro il software Agisoft Metashape
17:20 Qualche immagine ed i target
22:40 La nuvola densa
24:27 La mesh 3D
28:32 Considerazioni finali
    Ci sono tecniche di acquisizione dati che permettono, in qualche modo, di costruire modelli 3D di un ambito osservato, di un'emergenza o di qualcosa che vuoi registrare.

Si tratta della fotogrammetria e del laser scanning.

Nel primo caso, quello della fotogrammetria, si possono scattare immagini con uno smartphone (con un'abbondante sovrapposizione), prendere delle misure lineare e costruire, a posteriori, modelli 3D (nuvole di punti).

Nel caso del laser scanning (il Lidar inserito solo in alcuni smartphone - iphone Pro) la tecnica invece è attiva e permette di avere, subito disponibile, una nuvola di punti.


Qui c'è il primo video di questo breve percorso: https://youtu.be/oFFCwNlRsJ0
Qui il secondo: https://youtu.be/wMAxJqS2OGA
E poi il terzo: https://youtu.be/e18kWShAFsU


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0:00
3:18 Le tecniche fotogrammetriche
5:13 Fotografie sovrapposte
6:14 Un'elaborazione fotogrammetrica
8:25 Alcuni esempi di modelli fotogrammetrici
11:25 Il laser scanning
14:40 Outro
    Se devi coordinare una squadra di persone che rilevano e registrano informazioni in campo, potrebbe essere utile impostare un ambiente di lavoro che ti permetta di avere i dati già ordinati ed "informatizzati".

In questo senso, soprattutto per dati territoriali, potrebbe avere senso appoggiarti ad un GIS ed a qualche app che sia in grado di dialogare in modo efficiente con lui (il GIS).

In questo video ti parlo (sommariamente) di QGIS e QField.

E, visto che un dato territoriale è rilevante se si conosce la sua posizione,  ti faccio vedere anche come si può superare il limite di precisione sulla posizione di un tablet o di uno smartphone, collegandolo con un'antenna GPS molto più performante (in questo video il Trimble Catalyst)


Qui c'è il primo video di questo breve percorso: https://youtu.be/oFFCwNlRsJ0
Qui il secondo: https://youtu.be/wMAxJqS2OGA
E poi il terzo: https://youtu.be/e18kWShAFsU


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0:00 Intro
3:40 Che cos'è un GIS
7:10 L'applicazione QField
11:11 Trasferire le informazioni
12:10 Posizioni precise
    Nel tuo smartphone ci sono, potenzialmente, un sacco di applicazioni che ti permettono di registrare informazioni acquisite durante un rilievo speditivo in campo.

In questo video ti condivido quella che uso spesso: Google Keep.
Ma se ne conosci o usi altre più efficienti scrivilo nei commenti in modo che tutti ne possano beneficiare.


Qui c'è il primo video di questo breve percorso: https://youtu.be/oFFCwNlRsJ0
Qui di seguito i successivi:
https://youtu.be/e18kWShAFsU
https://youtu.be/APi0aQg0-5I


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0:00 Intro
4:30 Google Keep
6:20 Usare note audio
8:37 Aggiungere e modificare una foto
9:45 Fare un disegno
10:25 Immagini geotaggate
11:27 Le informazioni nel cloud
    Questo video nasce da un'attività di informazione che ho fatto presso un Ente pubblico nell'ambito del rilievo e della registrazione di informazioni territoriali.

Non si tratta di rilievi topografici (anche se credo che potrebbe essere esteso anche a quel campo) quanto piuttosto di trovare metodi efficienti per trasferire dati e misure.

Credo che la massima efficienza si raggiunga quando si riescono ad utilizzare strumenti comuni o dispositivi familiarei sempre a disposizione, come uno smartphone.

Ti condivido un percorso in più parti dove faccio un focus su come riportare i dati e le informazioni registrate in campo, nel modo più vantaggioso possibile.

Il primo metodo che mi è venuto in mente è usare carta e penna.


In questo video ti parlo di un'app da usare nel tuo smartphone: https://youtu.be/wMAxJqS2OGA
E qui invece delle potenzialità dei GIS e delle app che si collegano a loro: https://youtu.be/e18kWShAFsU
Poi ci sono le tecniche di reality capture: https://youtu.be/APi0aQg0-5I


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0:00 Intro
1:19 Che cos'è un rilievo
3:02 Osservazione
4:49 Misurazione
5:10 Registrazione
6:58 Lo scopo di un rilievo detta la scelta degli strumenti
10:05 Riportare un'informazione
11:14 Scrivere su carta
    QGIS ti dà la possibilità di "snappare" su elementi (vettoriali) al suo interno ed in questo video ti condivido una procedura per estrarre dei punti in corrispondenza di vertici di un vettore (una polilinea) che fa proprio uso degli snap.

Da qui esporto un file di testo (che puoi eventualmente importarlo in un controller di qualche strumento topografico per il tracciamento).


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0:00 Intro
0:34 Vettori in QGIS
1:44 Creo un nuovo layer per i punti
2:41 Modifico il layer
3:28 Opzioni di "snap"
4:28 Disegno i punti
5:50 Salvo l'editing
6:17 Esporto i punto come file di testo
11:01 Outro
    In questo video ti condivido tre modi per conoscere la pendenza di un versante (ma anche di un cumulo, di una falda di un tetto, di una strada, ...) di cui hai la nuvola di punti.<br /><br />Il primo metodo utilizza la costruzione di un piano interpolatore che prova ad approssimare al meglio la nuvola di punti.<br /><br />Il secondo passa attraverso la creazione di un campo scalare associato alla verticalità (a cui segue poi un aggiustamento per avere in output dei gradi...).<br /><br />Il terzo metodo infine usa lo strumento di Point Picking scegliendo l'opzione di misura degli angoli interni di un triangolo.<br /><br /><br />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.<br /><br />Il modo più veloce per contattarmi è tramite Telegram @paolocorradeghini<br />Oppure trovi gli altri miei contatti li trovi sul blog di 3DMetrica: https://3dmetrica.it/<br /><br />Se vuoi, puoi decidere di sostenermi diventando un finanziatore di 3DMetrica tramite la pagina di Patreon: https://www.patreon.com/3dmetrica<br />È grazie a chi supporta il progetto se posso fare questi video per tutti.<br /><br /><br /><br />0:00 Intro<br />0:31 La nuvola di punti in Cloud Compare<br />1:03 Duplico la nuvola di punti<br />1:28 Fittare un piano<br />5:27 Creare un campo scalare delle pendenze<br />10:28 Misuro gli angoli di un triangolo<br />14:19 Outro
    Dentro il software di fotogrammetria Agisoft Metashape c'è uno strumento che permette di programmare una missione di volo per un drone, finalizzata ad acquisire in maniera dettagliata le fotografie di una scena (con particolare interesse per gli elementi architettonici).

Lo strumento si chiama "Plan mission/Pianifica missione" e si appoggia ad un modello preliminare (della stessa cosa che vuoi modellare) creato con immagini prese a media/grande distanza e, conseguentemente, non dettagliate.

Ti condivido la parte di pianificazione di volo (ed esportazione) in questo video.


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.

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0:00 Intro
0:42 Metashape
1:15 L'elaborazione fotogrammetrica
2:30 Plan Mission
3:13 Qualche informazione extra
3:28 Definisco la Home Point
4:14 L'area di indagine
5:06 Definire gli ostacoli
8:16 Genero la missione
11:44 La missione di volo
13:20 Esportare la missione
14:49 Outro
    Può capitare che una nuvola di punti Lidar abbia problemi di allineamento dei suoi elementi.
Oppure che due nuvole diverse (da due acquisizioni diverse) non siano correttamente aderenti tra loro.
In questo video ti condivido lo strumento "Boresight" che LiGeoference ti mette a disposizione per provare a correggere questi aspetti.


Qui sono i video in cui parlo di LiGeoreference:
1 - Come funziona l'elaborazione Lidar in PPK: https://youtu.be/Cm3hWIOg-7E
2 - Qualche considerazione sulla nuvola Lidar: https://youtu.be/qdQtAmnyqR4
3 - Controlli sulla nuvola di punti: https://youtu.be/mmfvaV48B9A
4 - Editare le traiettorie di volo per lavorare sulla nuvola di punti Lidar: https://youtu.be/tx3h8oBtF0c
5 - Sistemare errori di allineamento di nuvole di punti Lidar: https://youtu.be/bXouq-vqHUQ


Questo video è fatto in collaborazione con   @lidaritalia  (https://www.lidar-italia.it/) con cui portiamo avanti un bel po' di attività di studio, analisi e test sui sistemi Lidar (da drone e da terra) e sui software di  @GreenValleyINTL   (https://greenvalleyintl.com/).
È anche grazie a loro se posso condividere questi contenuti!


Se pensi che questo video possa essere utile o interessante anche a qualcuno che conosci puoi condividerglielo.
Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, comandi o modi di fare qualcosa fammelo sapere che io ne prendo spunto per un altro video di questa serie.
Scrivilo nei commenti.
Oppure mandami un messaggio su Telegram @paolocorradeghini


0:00 Intro
2:26 Divido la nuvola di punti sulle traiettorie
5:38 Boresight
11:37 Outro


Trovi altri informazioni su di me qui: https://3dmetrica.it/

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    Una della caratteristiche (secondo me) più interessanti del software LiGeoreference è quella di permetterti di editare direttamente le traiettorie di volo.

Intervenendo sulle traiettorie sei in grado di lavorare sulla nuvola di punti perchè, in un rilievo Lidar, ogni punto è legato  alla posizione dell'emettitore in volo.

Ti condivido gli strumenti di LiGeoreference per queste operazioni.


Qui sono i video in cui parlo di LiGeoreference:
1 - Come funziona l'elaborazione Lidar in PPK: https://youtu.be/Cm3hWIOg-7E
2 - Qualche considerazione sulla nuvola Lidar: https://youtu.be/qdQtAmnyqR4
3 - Controlli sulla nuvola di punti: https://youtu.be/mmfvaV48B9A
4 - Editare le traiettorie di volo per lavorare sulla nuvola di punti Lidar: https://youtu.be/tx3h8oBtF0c
5 - Sistemare errori di allineamento di nuvole di punti Lidar: https://youtu.be/bXouq-vqHUQ


Questo video è fatto in collaborazione con   @lidaritalia  (https://www.lidar-italia.it/) con cui portiamo avanti un bel po' di attività di studio, analisi e test sui sistemi Lidar (da drone e da terra) e sui software di  @GreenValleyINTL   (https://greenvalleyintl.com/).
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0:00 Intro
1:32 Una nuvola di punti in LiGeoreference
2:20 Select on Trajectory
5:07 Colorize by Segment
6:12 Split by Segment
9:30 Esportare i dati
10:50 Outro


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    tredimetrica

    Rilievi al #saltodellalepre #drone #aerofotogram Rilievi al #saltodellalepre 

#drone #aerofotogrammetria #rilievo
    La fine dell'anno e l'inizio del nuovo è tempo di La fine dell'anno e l'inizio del nuovo è tempo di rilievi nelle cave di estrazione...

#cave #rilievo #aerofogrammetria
    Trasportare drone e svariate batterie (12), in spa Trasportare drone e svariate batterie (12), in spalla, dentro uno zaino, è una cosa rilevante se devi fare un po' di strada a piedi.

Foto (tagliata malamente da me) di @davidemarcesini 

#drone #porto #fotoaeree #uav #apr #sapr
    Se il tuo Lidar è equipaggiato con una camera fot Se il tuo Lidar è equipaggiato con una camera fotografica per colorare la scansione e se puoi accedere alle immagini, le puoi usare per fare un progetto fotogrammetrico.

Non è detto che tu ci riesca.
La sovrapposizione laterale delle strisciate Lidar non è paragonabile a quella fotogrammetrica ma qui ho fatto un volo Lidar a griglia e i dati erano abbondanti.

A partire dai punti di legame, puoi fare la nuvola densa, mesh, texture e ortomosaico.

Credo che i prodotti che sfruttano le informazioni nelle immagini siano quelli più interessanti perchè complementari con il dato Lidar che non può arrivare a contenere le informazioni delle fotografie.

#lidar #fotogrammetria #rilievo #3d
    Capita che in un rilievo Lidar il drone voli a par Capita che in un rilievo Lidar il drone voli a partire da luoghi accessibili, lungo strade o aree poco distanti da parcheggi.
Nelle zone agricole le strade possono non essere pubbliche, anche se non ci sono cancelli o sbarre.

Credo che valga sempre la pena contattare la proprietà per informarla del lavoro.
Anche se prevedi di stare lontano da case, fattorie o altri insediamenti.
Il più delle volte si evitano possibili problemi o anche solo rallentamenti nella tabella di marcia della giornata.

Se poi ci sono delle greggi (e l'area è frequentata dal lupo) è normale che queste siano protette da cani pastori.
Il loro lavoro è proteggere le pecore.
Da chiunque.
Ti avvertono, abbaiando, se ti avvicini troppo.
Se vai oltre potrebbero fare anche qualcos'altro.

Valuta anche questo aspetto del lavoro.
Anche se il gregge è in un recinto, parcheggiare l'auto e lavorare troppo vicino potrebbe mandare in allerta/allarme i cani.
Meglio spostarsi un po' e lasciarli fare tranquilli il loro lavoro ma senza metterli sotto stress costante.

Se lì vicino c'è la fattoria e ti presenti alla proprietà potrebbero aiutarti gestendo i loro cani pastori in tua presenza e permettendoti di concentrarti solo sul tuo lavoro (senza dover controllare costantemente dove si trovano).

Per nessun motivo passerei vicino ad un gregge non recintato e custodito!

#rilievo #topografia #misure #cani #gregge #pastori #proprietàprivata
    È piuttosto normale (quando si parla di rilievi c È piuttosto normale (quando si parla di rilievi con drone) rilevare un'area maggiore rispetto ai limiti di progetto.
Questo perchè una macchina fotografica ed un Lidar (come in questo caso) hanno un angolo di campo del sensore e volando lungo il confine prendono informazioni anche dei punti esterni ad esso.

Inoltre si possono ottimizzare le missioni automatiche per far sì che (in andata o in ritorno) il drone passi su zone esterne continuando ad acquisire dati.

Qui in rosso ci sono i limiti di progetto di un rilievo Lidar ed in giallo le aree effettivamente acquisite (e con dati "buoni")

#lidar #rilievo #rilievo3d #realitycapture
    Il laser scanning è il modo migliore per creare m Il laser scanning è il modo migliore per creare modelli 3D di strutture reticolari: tralicci, ringhiere o strutture metalliche in generale...

Si può provare a creare delle nuvole di punti da fotogrammetria ma è dura (ed i motivi sono diversi...)

Il laser scanning, è invece molto performante.
Serve avere un po' di accortezza nel fare più stazioni di scansione, per coprire più punti di vista ed evitare le zone d'ombra.

L'altra valutazione da fare è relativa alla portata dello scanner.
I tralicci dell'alta tensione possono essere parecchio alti.
Questo misura 100m da terra.
Serve una portata sufficiente per arrivare, bene, fino in cima.
Se lo scanner è sufficientemente preciso, si riescono ad avere anche buone nuvole dei conduttori!

#3d #laserscanning #laserscanner #rilievo #tralicci
    Prima di partire con un rilievo sottoscrivi i limi Prima di partire con un rilievo sottoscrivi i limiti dell'area.
Può essere un allegato al contratto/offerta o qualcosa a parte.
L'importante è che sia chiaro.
A te e al cliente (se tu fai il rilievo).
A te e al topografo (se lo commissioni).

Sono tornato in campo per integrare un'area che avevo tralasciato.
La responsabilità era tutta la mia.
Non avevo fatto attenzione alle email scambiate con il committente.
Per fortuna era vicino a casa, è stato facile e veloce.
Ma ci sono comunque dovuto ritornare.

Allora ho riflettuto sull'importanza della chiarezza tra le parti prima di iniziare un lavoro.
Non si tratta di essere rigidi o pignoli.
È un modo per tutelare il lavoro di tutti.

Se sei tu a fare il rilievo non ti sentirai chiedere cose tipo: "Ah ma io credevo che saresti arrivato fino a là".

Se invece lo commissioni puoi stroncare sul nascere ogni fraintendimento per un'area che non ti viene restituita.

Non serve una planimetria con chissà quale dettaglio!
Va bene anche uno stralcio di mappa di Google.
L'importante è che sia chiaro e condiviso.

E più il rilievo è esteso/complesso/costoso, più è importante farlo.
    Se in terra c'è tanta polvere (ed in questo perio Se in terra c'è tanta polvere (ed in questo periodo siccitoso ce n'è davvero tanta!), trova il modo di far decollare il drone in un posto non troppo "sporco" e se puoi alzalo da terra.
Il rischio "desert storm" è altissimo, specialmente con droni grossi ed eliche montate sotto i bracci.

#drone #uav #rilievi #voli #fotogrammetria #sabbia #polvere
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