Fotogrammetria con drone: restituzione finale di un rilievo aerofotogrammetrico

Il settore dei Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto, noti con l’acronimo di SAPR, è sempre in continua evoluzione. Negli ultimi anni sono state sviluppate delle macchine ancora più sofisticate che consentono di acquisire con sempre maggiore precisione, immagini e video di una specifica area/superficie. La disciplina di applicazione di questo campo è molto vasta. Tra le varie materie in cui questa tecnologia trova frequente applicazione c’è la fotogrammetria con drone.

La fotogrammetria è una particolare tecnica di rilievo che consente di acquisire dati metrici di uno specifico oggetto/area (forma e posizione). I dati sono recuperati e analizzati tramite una coppia di fotogrammi stereometrici. Questa tecnica è usata soprattutto in cartografia, in topografia e nella fotogrammetria architettonica (per il rilievo di edifici e costruzioni).

Utilizzare dei droni in questo ambito, significa riuscire ad avere una fedele ricostruzione di forma, dimensioni e posizione di un’area, o di un oggetto indagato, affidandosi esclusivamente alla modellazione effettuata. La fotogrammetria con drone presenta costi limitati rispetto ai classici rilievi, tempi di esecuzione ridotti e prodotti a risoluzione elevata. Non si tratta di un campo di applicazione nel quale è possibile improvvisarsi dall’oggi al domani. È necessario un profondo know-how, sia delle macchine impiegate che delle tecniche utilizzate e soprattutto certificazioni e riconoscimenti da parte delle autorità competenti (condizioni pienamente soddisfatte dallo staff di Overfly).

Fotogrammetria con drone: cosa si ottiene da un rilievo

Fino a qui è tutto chiaro, ma cosa si può veramente ottenere dalla fotogrammetria con drone? Quali sono i prodotti finali ottenibili? Sono molteplici, tra questi ricordiamo:

  • Nuvole di punti
  • Mesh
  • DSM/DTM
  • Ortofoto
  • Sezioni
  • Modelli di edifici in 3D
  • Mappe di contorno
  • Rilievi volumetrici
  • Caratteristiche planimetriche (bordi stradali, altezze, segnaletica, impronte di edifici, ecc.)

Fotogrammetria con drone

Nuvole di punti (point cloud)

Si tratta della prima rappresentazione del contesto indagato. In altre parole le nuvole di punti sono un concentrato di punti caratterizzati dalla loro posizione, all’interno di un sistema di coordinate e da un insieme di vari valori (profondità, distanza, ecc…). I punti rilevati possono arrivare ad essere decine di milioni, ecco spiegato perché prendono il nome di “nuvola”. Sono molto utili per la rappresentazione di strutture tridimensionali come oggetti o superfici in rilievo (quali, ad esempio, la superficie terrestre).

Mesh

La Mesh è un insieme di vertici, spigoli e facce che definiscono forma e dimensione di un oggetto. Ciascun punto delle point cloud possono essere utilizzati per creare una mesh. Con questo sistema sono effettuate misurazioni di distanze, aree e volumi. Per una migliore resa finale, alla mesh è possibile sovrapporre una precisa texture.

DSM/DTM

DSM è acronimo di Digital Surface Model ed è un modello digitale di superficie costituito dalla superficie topografica, completa di ogni elemento naturale e antropico, che si innalzano dal terreno (edifici, alberi, ponti, cespugli, case, ecc…). Quindi, in altre parole, è un modello della superficie terrestre corredato con ogni oggetto che la ricopre, rappresenta cioè tutto quello che è visibile dall’alto.

DTM invece è acronimo di Digital Terrain Model ed è un modello digitale del terreno costituito dalle coordinate X, Y, Z, memorizzate in forma digitale. Include: altezze, altitudini, elementi geografici e caratteristiche naturali (torrenti, fiumi, colline, monti, pianure, linee di cresta, ecc…). Volendolo descrivere con altre parole, un DTM è la rappresentazione di quanto visto dall’alto, sezionato a livello del terreno.

Fotogrammetria con drone

Ortofoto

Un’ortofoto, o ortofotografia è una fotografia aerea geometricamente corretta e georeferenziata. Questo significa che in una ortofoto ottenuta grazie alla fotogrammetria con drone le deformazioni prospettiche sono state corrette per ottenere delle immagini bidimensionali, equiparabili ad una vera e propria carta geografica.

A differenza di una foto normale, una ortofoto può essere usata per misurare distanze reali. Questo perché è stata aggiustata in base ai rilievi topografici e raffigura con precisione la superficie terrestre. Questo è reso possibile grazie ad una particolare distorsione della lente e dell’orientamento della stessa.

Sezioni

Da ogni modello tridimensionale è possibile infine ricavare sezioni e profili altimetrici. Per un risultato ottimale, ogni sezione è corredata con la propria nuvola di punti. Ogni prodotto ottenibile dalla fotogrammetria con drone è vincolabile nello spazio tramite l’acquisizione di punti di appoggio. Questi possono essere rilevati grazie all’impiego di strumentazione GPS o Total station. È comunque sempre possibile assegnare un corretto valore di scala in moda tale di dimensionare l’area o l’oggetto preso in esame.

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