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Un LIDAR ad alta risoluzione

31 Luglio 2017
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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CARTOGRAFIA  / STRUMENTI

Paolo Corradeghini

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27 Comments


Andrea M.
14 June 2018 at 12:29
Reply

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/



Andrea M
14 June 2018 at 16:15
Reply

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
    15 June 2018 at 10:37
    Reply

    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!

Ivan C.
11 August 2018 at 13:26
Reply

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
    13 August 2018 at 15:39
    Reply

    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

Simone Gianolio
21 August 2018 at 17:58
Reply

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



    Paolo Corradeghini
    21 August 2018 at 20:28
    Reply

    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!

Francesco C.
18 October 2018 at 11:32
Reply

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
    18 October 2018 at 11:37
    Reply

    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

Francesco C.
18 October 2018 at 20:43
Reply

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
    22 October 2018 at 11:00
    Reply

    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

Marco
13 November 2018 at 12:52
Reply

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
    13 November 2018 at 23:08
    Reply

    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

Martina Parini
8 January 2019 at 11:18
Reply

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
    8 January 2019 at 21:06
    Reply

    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

Andrea Galligari
24 December 2019 at 7:53
Reply

ciao,
grazie per l’articolo.
esiste, che Lei sappia, un limite nel numero di tavolette (oppure un limite areale) che si possono richiedere in una volta?
Un saluto,
Andrea



Maurizio D.
24 April 2020 at 19:51
Reply

Tante grazie del post! Stavo andando matto provando a capire come accedere ai dati Lidar d’Italia. Non capisco veramente per che deve essere cosi complicato, quando dati del genere di Spagna, per esempio, si possono scaricare direttamente dalla pagina del Istituto Geografico Nazionale senza più che un paio di click. Spero migliori pronto il sistema.



    Paolo Corradeghini
    26 April 2020 at 10:55
    Reply

    Ciao Maurizio,
    grazie del commento!

    L’accesso, facile e libero, ai dati geografici e territoriali è, a mio parere, un’annosa questione italiana.
    Credo anch’io che dovrebbe essere tutto più immediato.
    Oltre che, aggiungo, unificato su tutto il territorio nazionale.

    Incrociamo le dita per il futuro!
    🙂

    Ciao!
    Paolo

Fabio Milillo
6 May 2020 at 12:16
Reply

Grazie davvero per la spiegazione! questa tua iniziativa sta alla fame di dati come la Charitas sta alla fame di cibo.
La “velocizzazione” della procedura è probabilmente merito di qualche dirigente e/o funzionario che si è dato da fare per rendere meno obbrobrioso questo processo vessatorio e paranoico.
Il pesce puzza dalla testa.
Una pregevole eccezione è il rilascio dei dati sull’epidemia Covid da parte della Protezione Civile nazionale su GitHub.
E’ la stessa perversa maledizione che dopo due mesi impedisce a tanti lavoratori di avere la cassa integrazione per il lockdown, ecc. ecc.



    Paolo Corradeghini
    16 May 2020 at 16:58
    Reply

    Ciao Fabio,
    grazie per il tuo commento e il tuo riscontro!
    Paolo

Fabio Milillo
6 May 2020 at 12:18
Reply

Scusate: si scrive “Caritas”



Marco Stagni
3 July 2020 at 16:22
Reply

Bellissimo post e complimenti per il blog e il sito pieno di informazioni utili. ma possibile che abbiano modificato l’url? Cliccando sui link che hai postato mi dice che è impossibile raggiungere la pagina. Ciao Grazie



    Paolo Corradeghini
    9 July 2020 at 15:08
    Reply

    Ciao Marco,
    grazie per il commento.

    Purtroppo al momento (Luglio 2020) e da qualche mese i servizi del Geoportale Nazionale sono sospesti per manutenzione…

    Non so dirti quando saranno riattivati.
    Spero presto!

    Ciao!

    Paolo

Marco Stagni
23 July 2020 at 17:19
Reply

Ad oggi è tornato attivo il sito…devo chiedere 26 tavole, vediamo come va….



Stefan
4 August 2020 at 14:02
Reply

Thanks Paolo for a good explanation!
I hope you are OK with me writing in English since my Italian is to bad.

Would you know if also the actual lidar files in .las or .laz can be requested? I’ve been searching for lidar data for the Ligurian region specificaly. But I can not find if it is available free anywhere. Only the borders of the tiles, not the actual data as such. Would you have any knowledge about that?

Thank you
Stefan



paola
1 September 2020 at 11:09
Reply

Ciao Paolo,
grazie per gli articoli molto interessanti. Sai se attualmente (ti parlo di una settimana fa) i tempi si sono ridotti per le richieste al Geoportale oppure no? Grazie



Francesco
3 September 2020 at 10:48
Reply

Ciao Paolo, complimenti per il blog e per la chiarezza degli articoli.
Sono alla ricerca dell’edificato (Shape file) dei centri urbani italiani. sai indicarmi se possono essere richiesti al ministero dell’Ambiente seguendo la procedura su indicata?
Grazie



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    Paolo Corradeghini, ligure, classe 1979, ingegnere per formazione, topografo di professione, sportivo per necessità e fotografo per passione. Fai click sulla mia faccia e scopri qualche informazione in più.
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    tredimetrica

    [Nuvole Lidar e classificazione automatica del ter [Nuvole Lidar e classificazione automatica del terreno - Prima di tutto togli (almeno) gli "Outliers"]
Prima di fare la classificazione automatica del terreno degli elementi di una nuvola di punti Lidar ti conviene pulirla un po' affinchè il risultato del processo sia buono.

Gli "outliers" sono i più insidiosi.
Se ad esempio ci sono punti isolati sotto il livello reale del piano campagna, questi possono dare indicazioni fuorvianti al classificatore.

Nelle immagini che condivido in questo post vedi:
1. una nuvola Lidar (completa e colorata);
2. la classificazione del terreno senza la preventiva rimozione degli outlier;
3. la nuvola vista di lato con evidenza degli outlier;
4. la classificazione del terreno dopo la pulizia.

#lidar #nuvoledipunti #3d
    [Stazione Totale - Misure di distanza - Coordinate [Stazione Totale - Misure di distanza - Coordinate proiettate e cose che non tornano]
Fai attenzione al fattore di scala dei sistemi di riferimento proiettati quando fai misure con la stazione totale.

La distanza diretta, misurata con stazione totale, tra due punti in campo è diversa tra la distanza proiettata sul piano e presa tra le coordinate Nord ed Est degli stessi punti misurati con un GPS.

Nel passaggio da un sistema di coordinate geografiche ad un sistema cartografico si applica un fattore di scala.
Nel sistema di riferimento ETRF2000-UTM, questo fattore di scala è 0.9996.

Su 100 m lasci per strada 4 cm.
Su 3 km perdi 1.20 m!

Credo che questa sia un'informazione molto importante da gestire nei rilievi e nella restituzione.
    [Laser scanner e ombre] Il laser scanner è una m [Laser scanner e ombre]

Il laser scanner è una misura attiva ma i raggi emessi non distruggono gli oggetti che incontrano nel loro percorso!

Ci sono scanner che permettono di registrare più ritorni, per lo stesso raggio, ma se questo sbatte contro un muro, un tetto, un'auto o il terreno, non riesce ad andare oltre.
E meno male!

Al di là di questa introduzione, in una scansione terrestre (TLS) è molto probabile che ci siano ostacoli che fermano parte dei raggi e proiettano delle "ombre" nella nuvola di punti.
Lì non ci sono informazioni.

La forma e, soprattutto, la distanza dell'ostacolo dall'emettitore determinano la dimensione dell'ombra.

Anche se un elemento sembra poco rilevante rispetto alla scena da scansionare, la sua ombra potrebbe cancellare parecchi punti che, tradotti in superficie da rilevare, possono diventare parecchi metri quadrati.

Se non puoi liberarti dell'ostacolo l'unico modo per riempire le ombre è quello di fare più scansioni, da punti diversi, in modo che l'emettitore riesca a "vedere" oltre.

La programmazione di un rilievo laser scanner in campo tiene conto anche di questo.
Più stazioni fanno aumentare i tempi operativi di lavoro.
E con uno scanner ad approccio topografico le scansioni extra si fanno sentire nel budget finale delle ore in campo!

#laserscanner #3d #nuvoledipunti #pointcloud #trimble #trimblesx10
    [Aerofotogrammetria - Ortofoto sull'acqua] Si poss [Aerofotogrammetria - Ortofoto sull'acqua]
Si possono creare ortofoto d'acqua (ferma) anche se il modello 3D fotogrammetrico fa schifo ed è bucato.

Se la nuvola di punti o la mesh sono "bucate" è perchè il software non è stato capace di trovare punti di legame nell'allineamento delle immagini.
Ma non è detto che l'ortofoto non possa venire fuori ugualmente bene.
Par farlo succedere devi creare una superficie di riferimento, su cui "stendere" le fotografie, ortorettificate, priva di buchi.
Puoi usare il DEM o la Mesh.
Quando fai creare il DEM (Modello Digitale di Elevazione) hai la possibilità di dire al software di interpolare i buchi.

L'interpolazione della mesh non sempre va a segno al primo colpo (in realtà neppure quella del DEM) ma ci sono altri strumenti (più o meno avanzati) che ti vengono in aiuto.

L'accorgimento da prendere in fase di presa fotografica è di estendere la copertura delle fotografie ad un bel pezzo extra di riva, dove sei sicuro che il software fotogrammetrico lavorerà senza problemi nella creazione di nuvola di punti e mesh.

#ortofoto #fotogrammetria #aerofotogrammetria #3d #nuvoladipunti #mesh #dem
    [Rilievi di argini e vegetazione] Gli argini di c [Rilievi di argini e vegetazione]

Gli argini di canali artificiali, realizzati in terra, si prestano bene ad un rilievo aerofotogrammetrico ma, affinché il rilievo sia davvero efficace, andrebbe fatto dopo la pulizia dalla vegetazione.

Un sorvolo su un argine pulito permette di creare una nuvola di punti efficace da cui estrarre informazioni per tutta la lunghezza del tratto rilevato.

Se invece le sponde sono vegetate, il dato che si ottiene potrà essere buono qua e là ma sarà comunque globalmente più scarso rispetto alle condizioni ideali.

Lo sfalcio ed il decespugliamento sono attività che possono avere costi importanti.
Gli Enti locali hanno solitamente un piano di sfalcio sulle aree di competenza, specialmente se si tratta di zone frequentate, aree verdi, parchi e percorsi ciclopedonali.
Se hai tempo di aspettare, vale la pena coordinarsi in tal senso per andare in campo subito dopo le pulizie programmate.
Se invece hai fretta si devono accettare costi maggiori per lo sfalcio straordinario.

O si può andare in campo con la tecnologia LiDAR su drone per riuscire a penetrare la copertura vegetale.
Anche se non sempre si riesce a fare!

P.S.
Tutto questo vale per la parte emersa.
Per andare sott'acqua servono altri strumenti!
    [Monitoraggio e considerazioni sul tema] Prendend [Monitoraggio e considerazioni sul tema]

Prendendo spunto da una recente installazione di sistema di monitoraggio della falesia del Cimitero di Camogli (con tecnologia GNSS da parte di Gter e Yet It Moves) faccio alcune considerazioni sul tema.
Gli strumenti per monitorare possono essere tanti e quello che accumuna ogni situazione è la ripetizione nel tempo delle misure.

La precisione del controllo può già fare una discriminazione.

Il caso di Camogli pone poi l'attenzione sul "quante misure fare nel tempo".
Una rete GNSS che elabora dati in continuo permette di accedere alle letture dei singoli nodi con una frequenza alta (si che può arrivare ad essere anche di qualche ora).

A Camogli mi sono occupato dei rilievi fotogrammetrici e laser scanner di tutta la porzione di costa, in due momenti differenti, da cui si sono potuti misurare movimenti macroscopici che hanno permesso di fare valutazioni successive per la scelta dei punti di installazione dei sensori del monitoraggio di precisione.

Credo anche che sia rilevante l'aspetto della responsabilità di chi restituisce un dato da monitoraggio.
Questi dati servono per scelte progettuali, decisioni di sicurezza e protezione civile per niente banali.
Vale la pena "metterci la testa".

Io non sono un esperto di monitoraggi, anzi non lo sono per niente, ma il tema della misura legata, in qualche modo, alla "quarta dimensione", quella del tempo, mi affascina molto.
Se hai contributi, commenti o esperienza da condividere fallo assolutamente perchè il tema è interessante!
    Sono iniziati (in realtà già da qualche mese) i Sono iniziati (in realtà già da qualche mese) i lavori di messa in sicurezza dei versanti sopra la Via dell'Amore ed il ripristino della passeggiata, chiusa ormai da diversi anni).

Reti di placcaggio, barriere paramassi, nuove gallerie e rifacimento di tutto il percorso per un po' di milioni di euro ed almeno due anni di tempo.

Dovrei supportare i lavori con alcune "cose" dall'alto...

#viadellamore #parcocinqueterre  #lavori #roccia #drone
    [Laser scanner, nuvole colorate e fotocamere integ [Laser scanner, nuvole colorate e fotocamere integrate]

Per colorare una nuvola di punti da scansione laser servono delle fotografie.
Ci sono ormai parecchi scanner con fotocamera integrata, che semplificano il lavoro dell'operatore.

L'esposizione delle immagini deve essere la più "corretta" possibile per  riprodurre al meglio l'informazione colorimetrica nei punti della nuvola.

Non conosco il funzionamento specifico di ogni camera ma vale la pena dedicare un po' di tempo a capire come lavora l'esposimetro ed evitare così punti bianchi (per foto sovraesposte) o neri (per sottoesposizione).

Nel caso della SX10 di Trimble (l'unico caso che conosco), si può fissare un'esposizione costante ed è ok se l'illuminazione della scena scansionata non cambia.
I risultati sono scarsini se si passa da alte luci ad ombre e viceversa.

Nelle prime due immagini la nuvola è colorata da foto con esposizione fissa e presa ai due estremi delle zone di luminosità della scena scansionata.

L'altra opzione possibile è quella di scegliere un'esposizione automatica e variabile che permette di compensare i cambi di luce, per un risultato più armonico.

Occhio che l'angolo di campo dell'ottica incide parecchio.
È difficile avere tutto quanto esposto perfettamente in un'immagine sferica a 360°.
A meno di non sfruttare la tecnica dell'HDR (che alcuni scanner fanno)

Se poi c'è la possibilità di usare più camere (a lunghezza focale diversa) per scattare foto da usare nella colorazione della nuvola, quella a campo più stretto permette una lettura dell'esposizione più accurata rispetto alle panoramiche.
Ma servono più foto per coprire l'intera scena.
    [Fotogrammetria ed attenzione al colore] Spoiler: [Fotogrammetria ed attenzione al colore]
Spoiler: questo post non è interessante se ti occupi solo di fotogrammetria per il rilievo del territorio.
Ma se fai anche ricostruzioni 3D di edifici storici, beni culturali, monumenti ed opere d'arte di ogni forma e dimensione, credo che serva molta attenzione anche alla riproduzione fedele del colore nel processo fotogrammetrico.

Nella campagna di scatto è necessario utilizzare degli oggetti  che permettano di correggere le dominanti di colore in post elaborazione.
Si tratta generalmente di tabelle formate da quadrati colorati (in cui ogni colore è codificato).
In inglese si chiamano "color checker".
Li dovresti mettere nella scena e fotografare nelle stesse condizioni di illuminazione dell'oggetto del rilievo.

In post elaborazione poi si prendono le immagini in cui è presente il color checker e si applicano correzioni cromatiche sulla base del colore "letto" nell'immagine rispetto a quello che dovrebbe essere realmente (i valori codificati).

Tutto questo deve essere accompagnato da un altro paio di cose:
1. il controllo dell'illuminazione della scena;
2. un monitor calibrato (tutto passa attraverso i pixel del tuo schermo e se non sono "veritieri" il rischio di vanificare tutto il processo che ti ho raccontato, avendo una percezione sballata dei colori, è alto).

#fotogrammetria #colore #colorchecker
    [Lidar e software di elaborazione dei dati] Condiv [Lidar e software di elaborazione dei dati]
Condivido alcune caratteristiche che un software di elaborazione dati Lidar (da drone) dovrebbe avere.

1. Gestione dei dati grezzi della base GNSS di riferimento per il calcolo della traiettoria.

2. Aggiustare e/o correggere le traiettorie.

3. Dividere la traiettoria e, conseguentemente, la nuvola di punti.

4. Colorare la nuvola di punti e gestire problemi di "matching" tra immagine e traiettoria.

5. Gestione di datum, sistemi di riferimento e coordinate.

6. Misurare la nuvola di punti.

7. Visualizzare i punti secondo le informazioni dei campi scalari (intensità e numero di ritorni, tempo di acquisizione, ...)

8. Esportazione della nuvola in formati comuni.

Poi ce ne sono altri, non necessari, ma che possono aiutare l'elaborazione.

9. Segmentare, ritagliare ed eliminare parti della nuvola di punti.

10. Filtrare la nuvola per eliminare rumore ed outliers, oltre che sottocampionarla

11. Classificare i punti con algoritmi automatici.

12. Verificare l'accuratezza con punti di coordinate note.

13. Generare report di elaborazione.

Dimentico senz'altro qualcosa.
Se vuoi aggiungere, integrare o commentare in base alla tua esperienza sentiti davvero libero o libera.
È utile per tutti.

#lidar #nuvoledipunti #3d #pointcloud #software #editing #realitycapture
    Se sei in un posto aperto a misurare con il GPS pu Se sei in un posto aperto a misurare con il GPS puoi anche tenere la palina bassa, i satelliti si vedono ugualmente bene.

#gnss #gps #rilievo #topografia #misura
    È importante aggiornare i firmware degli strument È importante aggiornare i firmware degli strumenti di rilievo ed i software dei dispositivi che li controllano.

Credo che l'evoluzione tecnologica di quello che si usa in campo si porti con sé la necessità di una consapevolezza nuova sulla loro manutenzione.

Se prima gli aspetti legati alla taratura, al controllo delle parti meccaniche, ..., bastavano per permetterne il funzionamento, ora serve un'attenzione in più.

Non vale per ogni strumento che si vede in giro, ma credo che, piano piano, sarà un aspetto con cui tutti ci confronteremo.

Le case produttrici ti permettono di aggiornare continuamente una stazione totale o un laser scanner con nuovi firmware, che ne integrano funzionalità o correggono dei "bug".

E lo stesso succede per i software che girano sui dispositivi di controllo (smartphone, tablet, ...).

Nuove release migliorano la user experience o, anche qui, sistemano gli errori.

Se dopo un rilievo spari aria compressa e spennelli una stazione totale per togliere la polvere, prima di andare in campo dovresti controllare che software e firmware siano ok e tutto sia funzionante.

Usiamo strumenti tecnologicamente fantastici che tuttavia potrebbero incepparsi in campo per qualche "banale" conflitto software irrisolto.

#rilievo #strumenti #topografia #software #firmware
    La fotogrammetria non è la tecnica ideale per lav La fotogrammetria non è la tecnica ideale per lavorare con la vegetazione: copre il terreno che sta sotto (in una presa da drone) e non è facile ricostruirla.

Fotografie ad alta risoluzione, scattate da un sensore grande (full frame), possono avere problemi maggiori per ricreare nella nuvola di punti, le chiome di alberi.

Da quando ho iniziato ad usare una fotocamera più performante (full frame - 40 Megapixel) rispetto a quelle che ho usato in passato (1" - 24 Megapixel) sto verificando dei buchi nella nuvola di punti laddove ci sono alberi spogli.
Può sembrare controintuitivo ma è così.

Fotografie troppo dettagliate, di elementi molto complessi, porosi e con informazioni disposte su vari piani (tutta l'altezza degli alberi) non aiutano il software, anzi...

Per provare ad avere qualche informazione in più lì sopra,  puoi lanciare l'elaborazione della nuvola di punti ad una qualità inferiore.
Le immagini del dataset vengono sottocampionate (la risoluzione si riduce) ed il software structure from motion lavorerà con una minore quantità di dettagli descritti nei pixel.
Questo aumenta il numero di punti lungo gli alberi, anche se la loro confidenza (cioè l'attendibilità della posizione 3D) è piuttosto scarsa.
Oh, non è che il problema sia superato, anzi...
La nuvola di punti in effetti fa ancora piuttosto schifo.

La presenza di foglie aiuta il processo quindi se vuoi avere informazioni sulle altezza degli alberi è meglio acquisire i dati in estate.
Ed anche il tipo di albero (forma e dimensione) influenza il risultato...

#fotogrammetria #structurefrommotion #nuvoledipunti #3d #pointcloud
    Il back up dei dati subito dopo un rilievo, mette Il back up dei dati subito dopo un rilievo, mette al sicuro il lavoro della giornata.

Molti dispositivi di controllo sono palmari, smartphone o tablet, piuttosto avanzati, ma pur sempre a rischio di danneggiamento software o, peggio, furto o danno fisico.

Perdere i dati di una giornata di lavoro può avere conseguenze importanti.

Se hai rilevato qualcosa che non c'è più (scavo, abbancamento, demolizione) non potrai ripetere il rilievo.

Ci sono vari livelli di "sicurezza" per i dati di uno strumento.

Salvare i dati in una memoria interna (ad uno scanner o una stazione totale) ed in quella del controller ti permette di avere i file in due posti distinti.

Backuppare un lavoro in una chiave USB o in un hard disk esterno è un'altra opzione valida. Vale però per dispositivi dotati di porta USB.

Salvare i dati nel cloud è forse la scelta più sicura. Attivando un hot spot con lo smartphone riesci a mandarli in posti che sono a prova di furto o danno. Il cloud ti permette anche di essere molto efficiente se c'è qualcuno pronto a riceverli ed iniziare subito ad elaborarli.

Una volta ho temuto di aver perso i dati di un rilievo "un po' complicato".
Non ho passato una bella mezz'ora!
    [Laser scanner e traffico] Un camion che passa da [Laser scanner e traffico]

Un camion che passa davanti ad un laser scanner e è un ostacolo al rilievo.
A volte il traffico si riesce a gestire (movieri, gestione del cantiere o indicazioni specifiche, ...).
Altre volte no.
L'ideale immobilismo è, di fatto, irrealizzabile.

Alcuni scanner hanno la possibilità di mettere in pausa, una scansione per riprenderla una volta passato il mezzo.

Anche aumentare la qualità della scansione può aiutare.
Spesso una qualità maggiore significa effettuare la scansione, della stessa area, più volte.
Se i mezzi si muovono, ci sono buone probabilità che, se te li ritrovi tra i piedi al primo giro, non ci saranno più al secondo.

Fare scansioni da punti diversi aiuta.
Scegli punti di scansione in modo che si integrino uno con l'altro.

Oppure  puoi sempre considerare l'ipotesi di fare il rilievo di notte quando, auspicabilmente, il traffico è ridotto o assente.
    Un ponte può creare problemi ad un rilievo con Li Un ponte può creare problemi ad un rilievo con Lidar lungo un alveo

Manca il pezzo d'alveo sotto al ponte.
Non è sempre vero.
Ma può capitare.

Non c'è l'intradosso ed i dettagli non sono ricchissimi.

La classificazione del terreno può venire ingannata.
Non è facile per un software di classificazione automatica  distinguere il ponte dal terreno.
Se ci pensi ha la stessa quota del piano stradale.

Questi problemi si possono risolvere.

Una scansione con laser terrestre mette (forse) a posto i primi due punti 

Se c'è acqua o non riesci ad andare sotto all'impalcato puoi interpolare il terreno con le informazioni a monte ed a valle.
Se però c'è una soglia o un salto dovrai battere dei punti con una stazione totale.

Per la classificazione automatica l'intervento manuale è la soluzione migliore per garantire un risultato confidente.

Il Lidar da drone è molto efficace per acquisire dati in questi ambiti (occhio alla vegetazione!) ma l'integrazione strumentale è sempre la soluzione più efficiente.

#rilievo #rilievo3d #lidar #drone #lidardadrone #3d #realitycapture #alveo #idraulica #dtm #nuvoledipunti
    Non è detto che quello che ti serva sia un'ortofo Non è detto che quello che ti serva sia un'ortofoto di una facciata.
Potresti correggere la distorsione prospettica con software di fotoritocco e "raddrizzare" l'immagine (per i tuoi scopi).

Il punto di presa e la forma dell'oggetto fotografato deformano la rappresentazione secondo una vista prospettica.
Linee parallele nella realtà (muri verticali) sono convergenti nello spazio immagine.

Tutti i principali software di photoediting hanno strumenti di correzione della prospettiva.
Ci sono nel famoso Photoshop, nell'open source Gimp e nel "nuovo" ed economico Affinity Photo.

Funzionano più o meno nel solito modo.
Intervieni sulle immagini alterando i pixel e, aiutato da una griglia virtuale, allinei gli elementi dell'immagine alla maglia.
È veloce e non richiede hardware super.

La posizione reciproca tra punto di presa ed oggetto fa molto.
Così come la forma di quello che hai fotografato è rilevante.

È diverso dal fare un'ortomosaico.
Così come è diverso dall'usare, in campo, un obiettivo basculante e decentrabile ("tilt/shift") per le foto.
Ma è piuttosto pratico e può funzionare ugualmente.

Dopo tutto il raddrizzamento delle foto del costruito è una tecnica che gli architetti usano da parecchio tempo.
😉
    Se non puoi fare a meno di parcheggiare la tua aut Se non puoi fare a meno di parcheggiare la tua auto al di fuori dell'area del rilievo, vale la pena fare attenzione a dove la posteggerai.
Non è uno scherzo!
:)

La fotogrammetria è una tecnica passiva e gli algoritmi Structure from Motion riescono a ricostruire solo quello che si vede nelle immagini.
Un'automobile è un elemento di disturbo, neppure troppo piccola.
Può nascondere informazioni importanti o potrebbe essere difficile da togliere dalla nuvola di punti.

Parcheggiarla in un'area pianeggiante, su una superficie omogenea è una buona idea.
I motivi sono (almeno) due.

Il primo è che puoi facilmente ritoccare le fotografie dove è presente in modo da rimuoverla.
Software di fotoritocco hanno strumenti molto efficienti!
Può richiedere un po' di tempo (dipende dal numero di foto) ma il risultato è generalmente buono.
Qui sotto vedi un "prima" ed un "dopo" fotoritocco.

ll secondo motivo è che, se non ritocchi le foto, l'auto sarà un elemento isolato nella nuvola di punti che "emerge" dal terreno.
Questo ti permette di trattarla velocemente ed efficaciemente per rimuoverla, tenendo solo i punti del terreno.

Se la parcheggi a ridosso del piede di una parete di roccia non sarà immediato fare le cose che ho scritto qui sopra.
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