Droni, un modo nuovo, preciso ed economico per effettuare rilievi
La fotogrammetria ed i rilievi topografici sono due nuovi campi dove i droni hanno conquistato negli ultimi anni un ruolo centrale.
Grazie al sistema GPS RTK (navigazione cinetica satellitare in tempo reale) mediante voli pianificati è, infatti, possibile acquisire informazioni utili e precise per monitorare lo stato di salute di un territorio, realizzare modelli in 3D di un edificio, mappe di contorno, sondaggi volumetrici.
Professionisti come ingegneri, agronomi, architetti o scienziati impegnati nell’ambito della tutela dell’ambiente hanno scoperto nei droni un prezioso alleato per effettuare studi sempre più precisi anche su vaste aree che in passato avrebbero richiesto non solo un maggior dispendio in termini di tempo, ma anche di costi.
Se, infatti, l’impiego dei droni per rilievi topografici richiede- come vedremo- un investimento economico non indifferente e, quindi, non alla portata di tutti, i costi sono nettamente inferiori rispetto al passato quando gli unici mezzi disponibili erano l’elicottero o l’aereo.
Grazie ai droni si possono effettuare rilievi anche su aree molto estese e questo in tempi estremamente brevi e basterebbe solo questo dato a far capire la loro utilità. Un altro elemento non meno importante riguarda l’affidabilità dei risultati che sono decisamente superiori rispetto a quali del passato
In questo breve video puoi vedere alcuni esempi di rilievi marini e topografici condotti mediante un drone:
I principali utilizzi dei droni in fotogrammetria
Mappatura e cartografia del terreno
Controllo della fascia costiera
Monitoraggio siti ambientali
Rilievi volumetrici
Monitoraggio sistema idrogeologico
Pianificazione urbana
Esame aree archeologiche e rilievi beni artistici ed architettonici
Creazione di ortomosaici georeferenziati
Termografia
Cartografia tecnica
Rilievi laserscan
Con la fotogrammetria aerea, dunque, si possono ottenere preziosissime informazioni metriche e tridimensionali grazie all’impiego di algoritmi di analisi delle immagini sempre più raffinati scattate dai sensori posti sul velivolo.
Le varie fasi di un rilievo
Pianificazione del volo
E’ la fase preliminare che precede quella operativa vera e propria. Affinché i risultati siano affidabili e precisi è fondamentale studiare nei minimi dettagli l’area da rilevare scegliendo precisamente i punti di decollo e atterraggio e la posizione della stazione di controllo. Per scongiurare, inoltre, spiacevoli imprevisti, è molto importante verificare che nell’area interessata non vi sia la presenza di eventuali ostacoli (cavi telefonici, alberi, impalcature, pareti rocciose ecc.) che potrebbero entrare in collisione con il velivolo. Nonostante la maggior parte dei droni di fascia professionale siano dotati di sensori in grado di riconoscere ed aggirare un pericolo, “prevenire è sempre meglio che curare”!
Inquadramento Geometrico
La zona interessata dal rilievo deve essere “mappata” sul terreno con una serie di Punti Caratteristici, detti anche Ground Control Points (G.C.P.) scelti con cura e collegati tra loro per poter realizzare la rappresentazione grafica del terreno stesso il più accurata possibile. Alcuni dei fattori che incidono sul numero e la disposizione dei punti sono, ad esempio, l’estensione del terreno, il suo andamento morfologico e la scala di rappresentazione.
Fase operativa
In base all’estensione dell’area da mappare, alle caratteristiche del terreno e alla scala scelta per il progetto si passa alla fase di volo vera e propria stabilendo l’altezza e la velocità che il drone dovrà mantenere in maniera constante per effettuare al meglio il rilievo. Prima di procedere con la fase di volo è sempre bene valutare le condizioni meteo che potrebbero incidere sensibilmente sull’accuratezza dei dati.
Elaborazione dei dati
Una volta terminato il volo si passa ad una fase altrettanto importante, cioè quella dell’analisi e dell’elaborazione dei dati mediante appositi software informatici in grado di “restituire” modelli 3D, curve di livello ecc. Sul mercato sono disponibili sia software a pagamento che gratuiti. I secondi, chiaramente, offrono un servizio qualitativamente limitato.
Quali sono i costi e le strumentazioni fondamentali?
La fotogrammetria ed i rilievi topografici richiedono non solo l’utilizzo di strumentazioni professionali ma anche un notevole bagaglio di conoscenze. Se sul mercato sono disponibili droni di fascia bassa (dai 500 € in su) che possono essere “attrezzati” per effettuare rilievi. Se lo si vuole fare ad uso professionale, però, i prezzi partono da una base minima di 1700 €. A questo bisogna poi aggiungere che l’ENAC considera l’aerofotogrammetria una operazione specializzata e dunque per poter operare secondo la legge il drone deve essere registrato dal pilota per non andare incontro a pesanti conseguenze anche penali.
A prescindere, dunque, dalla qualità del multicottero in sé, è necessario disporre di una serie di strumentazioni e autorizzazioni apposite senza le quali non è possibile realizzare rilevazioni precise e professionali:
Ricevitore satellitare GNSS L1+L2 (3000/6.5000 €)
Batterie di scorta (150/500 €)
Stazione totale (a partire da €3.500)
Ricevitore GNSS in configurazione base+rover (€5.000/€6.000)
Portatile per il salvataggio dei dati (minimo 1000 €)
Laser scanner 3D (minimo 15000 €)
Color checker (a partire da circa 100 €)
Software CAD (Autodesk AutoCAD in media 2000 € all’anno)
Software di fotogrammetria: (minimo 3000 €)
Alle attrezzature “base” è necessario poi aggiungere una serie di adempimenti burocratici:
Registrazione come operatore SARP 94€
Assicurazione SAPR: 200/€ anno
Attestato di volo per operare in ambienti critici: 1.500€
Visita medica in centro specializzato: 100€
Impiegare droni ad uso professionale per condurre progetti di qualità richiede, dunque, un bagaglio di conoscenze tecniche notevole, a cui si aggiunge un importante investimento economico in attrezzature ed autorizzazioni non in linea generalmente con un semplice hobby.
