Un LIDAR ad alta risoluzione

Immagine della restituzione geografica del LIDAR DTM del Ministero Ambiente

Il Ministero dell’Ambiente ha rilevato una fetta d’Italia e ne ha reso disponibili i risultati, ad alta risoluzione. In questo articolo ti spiego la procedura per richiedere ed ottenere i dati LIDAR con maglia 1×1 m, uno strumento davvero utile e potente per analisi geografiche, studi di fattibilità e progetti preliminari di opere sul territorio. Spesa irrisoria, qualche email ed un po’ di attesa…

LIDAR, CHI ERA COSTUI

LIDAR sta per  LIght Detection And Ranging o anche per Laser Imaging Detection And Ranging. Avevo accennato ai metodi di rilievo utilizzati dai topografi in questo articolo del blog e tra essi c’era anche il LIDAR: raggi laser che misurano la posizione di un punto calcolando il tempo che passa tra l’emissione, l’urto sull’oggetto da rilevare e il rientro, dopo la riflessione, al punto di partenza.
Oltre all’altissima velocità di acquisizione dei dati (migliaia di punti al secondo!) i LIDAR più sofisticati permettono di “oltrepassare” la vegetazione ed arrivare a registrare punti sul terreno.
In realtà è un po’ più complesso di così. I LIDAR registrano raggi di ritorno di primo impulso (first) e raggi di ultimo impulso (last). Oggetti diversi hanno proprietà diverse di assorbimento e riflessione dei raggi laser. Foglie e rami ne riflettono una parte (con determinate frequenze) lasciandone passare altri che continuano la corsa finchè non incontrano qualcosa che li riflette di nuovo: asfalto, calcestruzzo, roccia… Considerando quindi un raggio laser emesso dallo strumento, se questo colpisce un albero ce ne sarà una parte, riflessa dalle foglie, che ritorna indietro subito ed un’altra che continua ad avanzare, viene riflessa dal terreno e rientra un po’ dopo, in ritardo. Lo strumento registra la differenza di tempo tra primo e ultimo arrivo e tramite algoritmi e software di filtro si riesce ad estrarre il dato relativo al terreno, decisamente più rilevante ai fini topografici rispetto, ad esempio, all’altezza delle chiome degli alberi.

IL LIDAR DEL MINISTERO DELL’AMBIENTE

Il Ministero dell’Ambiente e del Territorio ha avviato una campagna di rilievo topografico del territorio nazionale utilizzando proprio questa tecnologia. Ha montato un LIDAR estremamente sofisticato su un aeroplano, l’ha mandato in giro sopra le nostre teste ed ha mappato parte del territorio nazionale con risoluzioni davvero notevoli. Sfruttando la tecnologia del primo e dell’ultimo impulso è stato possibile elaborare un accurato DTM (Digital Terrain Model – Modello Digitale del Terreno) di risoluzione 1 m. Immagina di prendere il territorio italiano (non tutto), dividilo con una maglia quadrata di lato 1m e considera di avere le coordinate del terreno per ciascun vertice di questa maglia!
Non è niente male davvero!

Immagine che mostra la copertura nazionale del rilievo LIDAR con maglia 1m

Copertura del territorio nazionale da parte del LIDAR 1m

Attenzione però che l’accuratezza del rilievo non è di 1 un metro. Si stima che i punti restituiti abbiano un’accuratezza di circa 30cm in planimetria e 15cm in altezza.
E per accuratezza intendo quella assoluta (ho scritto qualcosa su accuratezza e precisione in quest’altro articolo del blog), essendo tutto georeferenziato nel Sistema di Riferimento WGS84 (EPSG 4326).

Le campagne di rilievo sono state effettuate tra il 2008 ed il 2009.

A questo link trovi tutte le specifiche (metadati) del lavoro finale

A CHE COSA SERVE

Non userei questo LIDAR “a scatola chiusa” per fare un progetto definitivo o esecutivo di opere di difesa dal rischio idrogeologico o di una strada. Sono passati quasi dieci anni dall’acquisizione dei dati e tanti scenari potrebbero essere molto cambiati. Però un’informazione topografica così dettagliata può essere davvero utile per altri scopi. Ti elenco qualche utilizzo che mi viene in mente: studi di fattibilità o progetti di massima, analisi geomorfologiche, analisi geografiche, simulazioni numeriche di fenomeni naturali (aste fluviali, caduta massi), pianificazione territoriale ed urbanistica o li puoi usare come base cartografica molto dettagliata per nuovi rilievi o approfondimenti ancora più specifici.
Aggiungi  altri scopi se ti vengono in mente!

RICHIEDERE I DATI

Il Ministero ha reso disponibile i dati LIDAR a chi ne avesse necessità e qui di seguito ti dico come poterli avere.

1) SELEZIONA LE TAVOLE DEI DATI

Così come la CTR anche il LIDAR è stato organizzato in fogli/tavolette, corrispondente ciascuno ad un pezzetto di territorio rilevato.
Per prima cosa ti serve sapere il numero dei fogli/elementi di cui hai bisogno.
Vai sul visualizzatore del portale cartografico nazionale e carica (doppio click sull’icona della barra inferiore) il quadro d’unione delle Tavole LIDAR 1m (vedi l’immagine qui sotto).

Immagini che mostra come caricare il quadro di unione delle tavole LIDAR 1m dal visualizzatore del portale cartografico nazionale

Spostati nell’area di tuo interesse; tramite lo strumento identifica punto (in verde qui sotto) seleziona la tavola specifica (ricordati di selezionare nel pannello del Gestore di Servizi il layer Quadro di Unione delle tavole LIDAR – lo vedi in azzurro qui sotto), infine nel pannello Risultati di Ricerca scorri fino a trovare l’ID della Tavola (in giallo qui sotto), insieme alle informazioni sulla data del rilievo.

Immagine che mostra come selezionare le tavole del LIDAR 1m dal portale cartografico nazionale per ricavarne informazioni e numero

3) SCRIVI AL MINISTERO

Invia un’email formale di richiesta all’indirizzo datipst@minambiente.it
Ti consiglio di fare una richiesta firmata convertita in pdf da allegare all’email .
La richiesta devi intestarla a: Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare – Direzione Generale per la Salvaguardia del Territorio e delle Acque – Geoportale Nazionale – Via Cristoforo Colombo, 44 – 00147 Roma.
All’interno della richiesta devi inserire:
Riferimenti del richiedente (Nome, Cognome, e-mail e telefono);
Oggetto della richiesta: dati LiDAR e/o Interferometrici PS (specificare area o località interessata);
Breve presentazione dell’attività per cui saranno utilizzati i dati, comprensiva della motivazione per cui vengono richiesti;
Indicazione del tipo di prodotto LiDAR richiesto (DTM, DSM First, DSM Last, Intensity, Punti xyz) e/o Interferometrici PS;
Descrizione dell’area di interesse indicando l’elenco delle tavole che ti sei segnato al punto precedente (oppure allegando un shapefile dell’area).

Sperando di aiutarti ti allego qui sotto una mia richiesta formale per dati LIDAR – DTM:
Richiesta-formale-LIDAR-DTM

4) ASPETTA…

Se speravi di avere i dati con qualche click e pochi secondi di attesa mi tocca deluderti.
Purtroppo ci vorrà un po’ di tempo.
Quanto?
Formalmente 30 giorni dalla tua eamail ma di fatto quasi il doppio perchè il numero di protocollo non viene assegnato alla data della tua richiesta (eh già è richiesta una normale email e non una p.e.c.!)
Spero di cuore che al Ministero dell’Ambiente si velocizzino un bel po’ perchè se i tempi di attesa dovessero rimanere questi capisco bene che, per alcuni lavori urgenti, sarebbe quasi tutto inutile.

BUONE NOTIZIE di Ottobre 2018!!!

Ormai lo posso scrivere con certezza, perchè l’ho provato e ne ho avuto conferma da parte di diversi lettori del blog: i tempi per la consegna dei dati si sono ridotti.
E di molto!!!
Ad oggi il Ministero evade una richiesta in pochi giorni!
Se sei pronto con moduli precompilati e bollettino postale pagato si tratta di attendere poco più di 24 ore.

È un’ottima notizia a cui va il mio personale plauso al servizio ministeriale.
Grazie!

5) FIRMA LE CARTE E PAGA 2€

Ad attesa finita riceverai un’email in cui ti viene richiesto di leggere e restituire firmati i vincoli di utilizzo dei dati che stai per ricevere e di compilare, firmare e restituire una dichiarazione in cui prendi visione ed accetti questi vincoli.
In breve accetti il fatto che i dati sono di proprietà del Ministero dell’Ambiente, che li userai per gli scopi che hai indicato nella richiesta, che qualsiasi elaborazione sui dati la farai sotto la tua responsabilità e che non potrai rivenderteli.
Dovrai inoltre effettuare un pagamento di 2€ per diritti di ricerca ed ufficio e spedire indietro la ricevuta.

6) SCARICA I DATI

Finalmente sei pronto per scaricare i dati.
Dopo aver inviato dichiarazioni e ricevuta di pagamento riceverai un’ulteriore email (questa però dopo poco tempo) con le indicazioni per il download.
I dati sono scaricabili tramite client FTP (io uso Filezilla) accedendo con le credenziali che riceverai nell’email.
Ed a questo punto dovresti avere sul tuo computer i dati tanto attesi!

LAVORA CON I DATI

I dati che riceverai sono di tipo raster che puoi elaborare con tanti software e strumenti specifici.
Un modo piuttosto veloce, immediato e gratuito è utilizzare il software QGIS per importarli e da lì potrai già fare un po’ di analisi ed elaborazioni: ricavare le curve di livello (con un DTM a maglia 1 m puoi ricavare senza problemi curve di livello affidabili ed equidistanti 1 o 2 m o, volendo, anche 50 cm!) ed esportarne i dxf, fare analisi di pendenze, curvature, esposizioni.
Oppure puoi trattare la nuvola di punti con altri strumenti specifici e ricostruire modelli tridimensionali…

Immagine che mostra l'elaborazione di dati LIDAR DTM con software QGIS

Facendo tutti il tifo per una velocizzazione della procedura ed una riduzione dei tempi di attesa (il tifo è servito!), con pochi click ed un download immediato, questa per il momento è la procedura per richiedere i dati LIDAR al Ministero dell’Ambiente ed utilizzarli nei tuoi lavori, studi o progetti.

A presto!

Paolo

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15 Comments
  • Martina Parini
    Gen 8,2019 at 11:18

    Buongiorno Paolo,
    Innanzitutto complimenti per il blog, è molto utile e interessante. Per caso hai idea se per le aeree non interessate dai voli 2008-2009 sono previsti dei nuovi rilievi nel futuro? o dobbiamo rassegnarci a non avere una copertura totale di dati lidar (da buona legge di Murphy, le aree su cui lavoro sono sempre nei “buchi”…)
    Grazie, un saluto
    Martina

    • Paolo Corradeghini
      Gen 8,2019 at 21:06

      Ciao Marta, grazie per i tuoi complimenti.
      Purtroppo non so aiutarti sulla copertura delle aree da parte dei rilievi LiDAR Ministeriali.
      Lungo le coste la copertura è molto buona mentre è vero che ci sono parecchi buchi nelle zone interne.
      Non ho davvero idea se sono in programma nuove integrazioni nelle aree scoperte.
      Spero davvero di sì.

      Ciao e buon lavoro!
      Paolo

  • Marco
    Nov 13,2018 at 12:52

    Buongiorno,
    ho fatto richiesta per i dati e mi è stato richiesto lo shapefile, basta includere i numeri di tavola o devo inviare il file shp? è possibile ricavarlo dal loro viewer o devo ricavarmelo da qgis (per esempio) e mandare quello?
    grazie mille per la guida!

    • Paolo Corradeghini
      Nov 13,2018 at 23:08

      Ciao Marco,
      sì è prassi recente che ti venga richiesto lo shapefile del limite dell’area di itneresse.
      È necessario preparare uno shapefile (ed i file ad esso legati) in un software esterno come QGIS e spedirlo via posta elettronica.
      Purtroppo non è più sufficiente elencare i numeri delle tavole.
      Ciao e buon lavoro!
      Paolo

  • Francesco C.
    Ott 18,2018 at 20:43

    Buonasera Paolo, oggi ho inviato la mail di richiesta dati e dopo appena 3 ore ho ricevuto la mail con il modulo “Vincoli d’utilizzo dei dati” da riempire e rinviare con bollettino da 2 euro e shapefile dell’area di interesse. Veramente mooolto veloci. Nel riempire il modulo ho un dubbio riguardo alla TIPOLOGIA DI DATI da chiedere: scrivo semplicemente “dati LiDAR risoluzione 1 m”, oppure meglio scrivere “DTM a maglia 1 m derivante da dati LIDAR” ??
    Ciao

    • Paolo Corradeghini
      Ott 22,2018 at 11:00

      Ciao Francesco!
      Direi che i tempi di risposta, ora, sono davvero ottimi.
      Un “bravo” al Servizio Cartografico del Ministero dell’Ambiente!

      Il mio consiglio è quello di chiedere tutti i dati disponibili, in modo da acquisirli e poterne fare l’uso migliore secondo le tue esigenze.
      È meglio avere tutto ed usarne una parte piuttosto che avere una parte e trovarsi a doverne richiedere un’altra.

      Generalmente io richiedo: DTM, DSM, Punti XYZ relativi al primo ed all’ultimo impulso.
      Te lo consiglio!

      Fammi sapere se hai bisogno di altre informazioni e grazie per la pazienza sulla mia risposta.
      Ciao!
      Paolo

  • Francesco C.
    Ott 18,2018 at 11:32

    Ciao,
    Nella richiesta di fornitura dati Lidar l’importo dei costi di Amministrazione, ovvero dei diritti per l’estrazione dati, è di 2 euro per ogni singola tavoletta del quadro di unione ?

    • Paolo Corradeghini
      Ott 18,2018 at 11:37

      Ciao Francesco, l’importo di 2 Euro da corrispondere è “una tantum” per diritti di segreteria e ricerca, indipendentemente dal numero di tavolette richieste (non so però cosa succede se il numero di tavolette inizia ad essere particolarmente alto!).
      Ciao!
      Paolo

  • Simone Gianolio
    Ago 21,2018 at 17:58

    Ciao Paolo, ti devo correggere ma LiDAR sta per Light Detection and Ranging. Laser Imaging di fatto non vuol dire nulla 🙂

    • Paolo Corradeghini
      Ago 21,2018 at 20:28

      Ciao Simone, grazie mille per la tua puntale osservazione.
      Tuttavia girando sul web ho trovato, in più occasioni, sia l’una che l’altra definizione per LiDAR.
      Ho corretto l’articolo inserendo entrambe gli acrononimi.
      Grazie ancora!
      Ciao!

  • Ivan C.
    Ago 11,2018 at 13:26

    Buongiorno,
    innanzitutto ringrazio per il bell’articolo. l’ho letto attentamente e ho provato a individuare la zona di mio interesse ma sfortunatamente sembra non sia mappata(non rientra nei rettangoli gialli descritti sull’articolo). La mia domanda è: c’è un altro modo per ottenere i dati della zona da me voluta? o Devo rinunciare? Vi ringrazio dell’ attenzione.
    Ivan

    • Paolo Corradeghini
      Ago 13,2018 at 15:39

      Grazie del commento Ivan.
      Purtroppo se l’area di interesse non è ricompresa all’interno della zona coperta dai riquadri del quadro di unione generale non sono disponibili i dati LiDAR.
      Sono aree per le quali non sono stati effettuati (almeno per ora) i voli di acquisizione dati e pertanto è necessario affidarsi ad altri tipi di dati (DTM, CTR, …).
      Ciao!
      Paolo

  • Andrea M
    Giu 14,2018 at 16:15

    Ciao,
    la procedura è cambiata un po’. Mi hanno inviato un loro modulo da compilare, che ho restituito compilato e firmato, cui ho allegato la scansione del bollettino e lo shapefile richiesto come obbligatorio.

    • Paolo Corradeghini
      Giu 15,2018 at 10:37

      Ciao Andrea, grazie del commento!
      Ti confermo che la procedura è stata aggiornata ed è proprio come dici tu.
      Nell’ottica di velocizzare l’evasione della richiesta (almeno credo…) si deve compilare il modulo, inviare il bollettino e lo shapefile dei confini dell’area (completo, anche con il file della georeferenziazione .prj).
      Probabilmente, conservando il modulo per richeiste future, si potrebbe andare ancora più veloci inviando subito il pacchetto di file senza attendere la prima email di risposta del servizio.
      Buona giornata!

  • Andrea M.
    Giu 14,2018 at 12:29

    Ciao,
    Grazie per l’articolo. Ho appena inviato la richiesta.
    Le istruzioni sono anche al seguente link:
    http://www.pcn.minambiente.it/mattm/procedura-richiesta-dati-lidar-e-interferometrici-ps/
    Stamane era impossibile utilizzare il viewer grafico, pertanto ho dovuto utilizzare il servizio WFS tramite Qgis utilizzando la risorsa “Quadro di unione tavole LiDAR” presente qui: http://www.pcn.minambiente.it/mattm/servizio-di-scaricamento-wfs/

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