Geodesia e Topografia BORTUZZO

 

 

 

 

 

 

3D Laser Scanner

FARO tecnology

 

 

I Laser Scanner 3D consentono, in

modo rapido e semplice, di documentare in

3D lo stato attuale del tuo ambiente circostante.

RILIEVO 3D LASER SCANNER

 

 

 

Il Laser Scanning è una tecnologia che si sta affermando sempre più per il rilievo di oggetti complessi e in particolare per la documentazione dei beni architettonici e ambientali. L’elevata quantità di dati acquisiti in breve tempo consente di eseguire il rilievo geometrico degli oggetti con un ragguardevole livello di dettaglio e completezza. Il risultato di uno scanning è un insieme numerosissimo di punti (chiamato “nuvola di punti”) distribuiti sull’oggetto da rilevare, in funzione del grado di dettaglio che si vuole raggiungere. La finalità è quella di creare un modello digitale tridimensionale più vicino possibile alla realtà dell’oggetto scansionato, per condurre studi progettuali di modellazione 3D.

 

Rilievo 3D Laser Scanner outdoor

Rilievo 3D Laser Scanner outdoor

 

Applicazioni Laser Scanner 3D:

TOPOGRAFIA E TERRITORIO

In ambito territoriale il laser scanner, con l’interfacciamento GPS, permette una veloce georeferenziazione del rilievo 3D. Consente di rilevare in tempi velocissimi, una quantità di dati notevole con altissimo dettaglio che potranno essere utilizzati per il calcolo di sezioni, curve di livello e volumetrie. Il sistema di rilevamento permette di raggiungere anche zone inaccessibili.

ARCHITETTURA

Il laser scanner associa in automatico immagini ad alta risoluzione (10 Mpixel) alle nuvole di punti che rappresentano la geometria 3D delle architetture. In questo modo i dettagli vengono definiti in modo più accurato e si possono generare più facilmente mesh texturizzate come anche sezioni,  prospetti ed Ortofoto utilizzando i Cad più comuni come Microstation ed Autocad.

GEOLOGIA E MONITORAGGIO

In Geologia il laser scanner permette la creazione di DEM (Digital Elevation Model) con elevato dettaglio per la verifica, anche in condizioni di emergenza, della stabilità dei versanti e calcolo caduta massi. L’interfacciamento con il GPS consente una georeferenziazione veloce ed automatica.

RILIEVO SITI INDUSTRIALI

Il laser scanner assieme a software applicativi dedicati, consente di velocizzare le operazioni di rilievo ed elaborazione di siti industriali complessi , grazie alla associazione tra immagine e scansioni in automatico, consentendo di ottenere un database digitale e tridimensionale degli impianti presenti (piping).

ARCHEOLOGIA

Il laser scanner è lo strumento che permette di rilevare nel modo più veloce e definito possibile le aree di scavo, anche con immagini ad alta risoluzione georeferenziate, al fine di non fermare le operazioni stesse per lungo tempo . Si possono realizzare misure in campo subito dopo la scansione e realizzare ortofoto e modelli tridimensionali.

 

Rilievo 3D Laser Scanner indoor

Rilievo 3D Laser Scanner indoor

 

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 Divisione Sistemi Topografici

Il rilievo topografico, nell'ultimo triennio, ha senza dubbio subito l'influsso dell'evoluzione dei sistemi GPS.

Questa situazione ha senz'altro contribuito a un radicale cambiamento nelle metodiche di rilievo e di conseguenza alle tipologie di incarichi da poter assumere garantendo risultati qualitativi con spese estremamente contenute rispetto al passato.

Il momento più critico risulta quindi essere ora, quale potrebbe essere la migliore strategia, sia a livello di investimento oltre che di sviluppo interno, per la propria azienda?

Queste sono domande estremamente complesse e difficili a cui dare una risposta, innanzitutto perchè soggettive da impresa ad imprese e poi anche perchè trattano argomenti e prospettive relative sopratutto a nuove soluzioni hardware che non sempre sono chiare come dovrebbero essere.

Infatti negli ultimi periodi si fà un grande parlare dei nuovi laser-scanner, ma se dobbiamo essere sinceri i primi risultati non sono stati del tutto esaltanti, questo senza ombra di dubbio per colpa dell'hardware forse ancora in una fase prematura ma senz'altro anche per colpa degli stessi tecnici, infatti quest'ultimi talvolta non sempre dispongono di un ambiente globale su cui poter far riferimento per affrontare problematiche di nuova concezione o più banalmente non vogliono affrontare nuove metodiche di lavoro che escono dai canoni standard che per decenni sono stati utilizzati.

Valutato quindi che un investimento verso l'ultima frontiera della tecnologia non risulta essere appagante sopratutto per un rapporto tra valore di investimento e possibilità di applicazioni reali richieste dal mercato e tenuto conto che lo stesso investimento è troppo alto per utilizzare queste tecnologie solo come strumenti complementari per incarichi misti, le deduzioni finali risultano abbastanza chiare:

  • L'utilizzo di strumentazione GPS è senza dubbio vantaggiosa in diverse circostanze, sopratutto quando si trattano vaste aree di rilievo e si intende inquadrare rilievi di dettaglio senza l'onere di eseguire poligonali lunghissime e da costi esorbitanti;

  • E' vero però che ci sono molti casi in cui le macchine gps, innanzitutto per problematiche ambientali, non sono sufficienti a raggiungere gli scopi prefissati;

  • Inoltre non dimentichiamo la compenente verticale che in svariate tipologie di lavoro con strumentazione gps non garantisce la precisione richiesta dall'incarico stesso;

Per le osservazioni sopra riportate e nell'ottica di evolvere non solo tecnologicamente ma anche qualitativamente è sembrato giusto ampliare e potenziare la divisione sistemi topocartografici in tutte quelle piccole, ma non meno importanti, circostanze operative ove il rilievo misto e complementare tra varie strumentazioni può dare il massimo della produttività, quindi del risparmio, oltre che della qualitatività.

Per questi motivi da oggi il potenziamento ha permesso la costituzione di diverse unità operative indipendenti che con l'appropriata strumentazione rendono un'unica sinergia aziendale completa e competitiva, infatti da oggi saranno disponibili i seguenti gruppi di lavoro:

 

GRUPPO DI LAVORO CON STRUMENTAZIONE LASER SCANNER 

Unità LS1 - Rilievo 3D LASER SCANNER

 

GRUPPO DI LAVORO CON STRUMENTAZIONE GPS 

Unità G1 - Rilievo GPS di precisione in modalità statica/ cinematica RTK 

Unità G2 - Rilievo GPS di precisione in modalità statica/ cinematica RTK 

 

GRUPPO DI LAVORO CON STRUMENTAZIONE TRADIZIONALE 

Unità S1 - Rilievo Strumentale per poligonali di precisione 

Unità S2 - Rilievo Strumentale robotico di dettaglio 

Unità S3 - Rilievo Strumentale celerimetrico di dettaglio 

 

GRUPPO DI LAVORO PER LIVELLAZIONI DI PRECISIONE

Unità L1 - Livellazioni di precisione

 

GRUPPO DI LAVORO PER DISBOSCAMENTI E DECESPUGLIAMENTI 

Unità PA1 - Pulizia di ambienti, decespugliamento e disboscamento per attività di rilievo topografico e geodetico 

Unità PA2 - Pulizia di ambienti, decespugliamento e disboscamento per attività di rilievo topografico e geodetico 

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 Sistema di rilievo e posizionamento gps in tempo reale "STARFIRE"

Negli ultimi venti anni l'istituto Californiano di Tecnologia nel laboratorio di Propulsione Jet è divenuto uno dei primi centri mondiali per la ricerca sulla determinazione di orbite precise.

Il gruppo GPS Navcom Technology e JPL hanno creato un sistema per operare in tempo reale per produrre correzioni DGPS di alta precisione per ricevitori di navigazione GPS a doppia frequenza.

Il sistema attualmente opera usando una rete di 28 centri di calcolo e ricevitori sparsi in tutto il mondo, che fanno parte della Rete di controllo GPS a Terra (CGN) NASA/JPL.

Mentre il sistema di StarFire attualmente produce solo le correzioni di clock per ogni satellite, il sistema JPL genera clock e le correzioni dell'orbita per ogni satellite come pure correzioni della troposfera per i siti del riferimento.

Indirizzando tutte le sorgenti di errore del WADGPS, il sistema JPL fornisce la massima precisione di navigazione e un singolo set di correzioni mondiali per i tutti satelliti.

JPL ha pubblicato numerose documentazioni tecniche circa il sistema e la tecnologia. Il sistema di correzione e gli algoritmi trattati sono chiamati Real Time Gipsy (RTG).

John Deere, attraverso Navcom, ha ottenuto da JPL la licenza esclusiva della tecnologia Real Time Gipsy (RTG), incluso software ed algoritmi.

John Deere, attraverso Navcom, ha perfezionato un contratto con JPL e NASA per l'uso dell'intera rete a terra di controllo GPS (CGN).

Il successo di questo progetto è l'integrazione di tutti questi elementi e tecnologie differenziate nel sistema STARFIRE, che, già oggi, è in grado di garantire precisioni sempre inferiori a 10cm, in coordinate assolute WGS84, in qualsiasi parte del mondo in tempo reale.

Prove sviluppate nel mese di Giugno 2002 (con il sistema operativo solo al 70%) in 30 posizioni di coordinate note, sparse in ogni parte del mondo, si sono evidenziati scostamenti massimi di 7cm sulla componente planimetrica e di 21cm sulla altimetria.

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 Rilievo architettonico fotogrammetrico

È noto che il rilievo di un’opera architettonica richiede una complessa procedura e che sovente, per carenza di tempo o tecnologia di rilievo, viene approssimato con informazioni metriche acquisite in parte attraverso misure dirette ed in parte integrato da letture soggettive di fotografie.

In tal modo tutte le informazioni spaziali dell’opera e dei suoi componenti non sono messe in risalto né possono essere lontanamente valutate.

Il rilievo di un edificio, effettuato con il metodo fotogrammetrico, permette di avere una banca dati dell’opera antecedente l’intervento, conservando della stessa una memoria metrica e tematica di indubbio valore.

In fase di restituzione fotogrammetrica è possibile avere, dell'edificio, oltre ai prospetti, anche le sezioni per un’eventuale analisi della verticalità, ed inoltre informazioni obiettive sui diversi elementi strutturali.

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 GPS - Global Positioning System

IL GPS (Global Position System) "sistema di posizionamento globale" è un sistema di calcolo di coordinate terreno determinate attraverso l'utilizzo di satelliti.

CHE COS' E' IL GPS

  • Un sistema di posizionamento estremamente preciso

  • Creato e gestito dal Ministero della Difesa Americano

  • Nato per esigenze militari

  • Sviluppato in previsione delle potenziali applicazioni civili

  • Basato su una costellazione di satelliti artificiali

DATI STORICI DEL GPS

  • Il sistema è in continua evoluzione dal 1973

  • Il primo satellite è stato lanciato nel 1978

  • La costellazione è stata ultimata nel1994

  • Una nuova generazione di satelliti (Blocco IIR) sta rimpiazzando quelli del blocco I e II

  • Il tutto è gestito dal DoD (Dipartimento della Difesa Americano)

Il sistema determina le coordinate di un punto partendo da una base nota.

Gli elementi di base sono 3:

  1. ELEMENTO SPAZIALE; il satellite (sono 24, trasmettono agli operatori vari segnali ed hanno coordinate note in funzione di tempo e orbita).

  2. ELEMENTO DI CONTROLLO; composta da stazioni a terra che controllano e trasmettono dati ai satelliti (correzioni degli orologi, nuove effemeridi ovvero informazioni che consentono il computo della posizione del satellite in base alle stelle fisse, le effemeridi). Queste stazioni a terra sono di coordinate note e servono solo per apportare periodicamente le correzioni di posizione dei satelliti sopra descritte.

  3. ELEMENTO UTENTE; calcola la posizione del punto a terra da determinare con l'utilizzo di un'antenna (ricevitore) in base ai segnali ricevuti dai satelliti.

Per semplificare: l'utente utilizzerà solo due di questi tre elementi, l'elemento spaziale, il satellite (ne deve ricevere almeno quattro per risolvere le quattro incognite x, y, z, tempo) e l'elemento utente, il ricevitore.

Per aumentare la precisione si aggiungerà un ricevitore a terra fisso, posizionato su di un punto di coordinate note, che costituirà, assieme all'elemento spaziale, la base nota.

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Note tecnico legali

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