Tecnologia e strumentazione

Gli strumenti con cui misuriamo, e perché scegliamo quello giusto

Nessuno strumento è il migliore in assoluto: ognuno risolve un problema diverso. Qui trovi funzione, campo di utilizzo, vantaggi, output e integrazione nel flusso di lavoro di ciascuna tecnologia che impieghiamo.

Acquisizione in campo

La strumentazione con cui misuriamo la realtà: posizione, quota, geometria e immagine. La scelta dello strumento dipende sempre dall'obiettivo del rilievo e dalla tolleranza richiesta, mai il contrario.

Ricevitori GPS e GNSS

Funzione

Determinano la posizione tridimensionale di un punto sulla superficie terrestre a partire dai segnali delle costellazioni satellitari, con tecniche differenziali che eliminano gran parte degli errori sistematici.

Campo di utilizzo

Inquadramento del rilievo nei sistemi di riferimento ufficiali, misura di reti di appoggio, rilievi di aree estese e a cielo aperto, posizionamento dei target di appoggio per drone e laser scanner.

Livello di precisione

2 cm

Vantaggi

Non richiedono visibilità reciproca tra i punti misurati.
Coprono rapidamente aree estese con pochi operatori.
Collegano il rilievo locale ai sistemi di riferimento nazionali.
Riducono la propagazione degli errori tipica delle poligonali lunghe.

Risultato prodotto

Coordinate tridimensionali georeferenziate, reti di capisaldi, punti di appoggio e di controllo.

Integrazione nel flusso di lavoro

È il punto di partenza di quasi tutti i rilievi: fornisce il telaio geometrico su cui vengono poi appoggiati laser scanner, drone e stazione totale.

Stazioni totali

Funzione

Misurano simultaneamente angoli orizzontali, angoli verticali e distanze, restituendo la posizione tridimensionale dei punti collimati rispetto al punto di stazione.

Campo di utilizzo

Rilievi di dettaglio, reti di inquadramento locale, tracciamenti in cantiere, monitoraggi periodici, contesti in cui il segnale satellitare non è disponibile o è disturbato.

Livello di precisione

1-2 mm

Vantaggi

Funzionano anche dove il segnale GNSS è assente o degradato, come in ambienti urbani densi e in interni.
Consentono il tracciamento inverso: dal progetto al punto materializzato in cantiere.
Offrono misure ripetibili, adatte alle campagne di monitoraggio.
Permettono di collimare punti specifici scelti dall'operatore, non solo superfici.

Risultato prodotto

Libretti delle misure, liste di coordinate, poligonali compensate, punti di tracciamento.

Integrazione nel flusso di lavoro

Lavora in coppia con il GNSS per l'inquadramento e con il laser scanner per la georeferenziazione delle scansioni.

Droni (SAPR)

DJI Matrice 400

Funzione

Piattaforme aeree a pilotaggio remoto che trasportano sensori fotografici o LiDAR lungo piani di volo programmati, acquisendo il dato con sovrapposizione e densità controllate. Impieghiamo un DJI Matrice 400, piattaforma professionale con posizionamento RTK integrato, che porta in volo sia la camera fotogrammetrica sia il sensore LiDAR Zenmuse L3.

Campo di utilizzo

Rilievi di aree estese, cave, cantieri, coperture, versanti, infrastrutture lineari e superfici difficilmente accessibili da terra. L'autonomia e la capacità di carico consentono di coprire in una sola missione aree che con droni di classe inferiore richiederebbero più sessioni.

Livello di precisione

3 cm

Dati tecnici dichiarati dal costruttore

Autonomia di volo: fino a 59 min (senza carico, 10 m/s, assenza di vento)
Carico utile: fino a 6 kg, con più sensori in volo simultaneo
Peso massimo al decollo: 15,8 kg
Posizionamento RTK: 1 cm + 1 ppm in planimetria e in quota
Rilevamento ostacoli: LiDAR rotante, radar millimetrico, visione omnidirezionale
Vento in decollo e atterraggio: fino a 12 m/s
Protezione e temperatura: IP55, da −20 a +50 °C

Vantaggi

Coprono in poche ore superfici che a terra richiederebbero giorni di lavoro.
Raggiungono in sicurezza punti di vista altrimenti inaccessibili.
L'autonomia estesa riduce il numero di decolli e le interruzioni del rilievo su aree ampie.
Il posizionamento RTK riduce il numero di punti di appoggio necessari a terra.
Il sistema anticollisione consente di operare più vicino a strutture, versanti e linee elettriche.
Consentono confronti periodici oggettivi sullo stesso sito.
Producono contemporaneamente dato metrico e documentazione fotografica.

Risultato prodotto

Immagini aeree calibrate, ortofoto georeferenziate, modelli digitali di superficie e del terreno, nuvole di punti fotogrammetriche o LiDAR.

Integrazione nel flusso di lavoro

A seconda dell'obiettivo monta la camera fotogrammetrica o il LiDAR Zenmuse L3. Il dato acquisito viene vincolato ai punti di appoggio misurati a terra con GNSS o stazione totale, ed elaborato nei software fotogrammetrici e di gestione delle nuvole di punti.

LiDAR aereo

DJI Zenmuse L3 su DJI Matrice 400

Funzione

Misura direttamente la distanza degli oggetti emettendo impulsi laser e cronometrandone il ritorno, decine di migliaia di volte al secondo. A differenza della fotogrammetria, che ricostruisce la geometria per correlazione tra immagini, il LiDAR misura: non ha bisogno di tessitura sulle superfici né di buona illuminazione, e ogni impulso può restituire più echi successivi, uno per ciascuna superficie incontrata lungo il percorso.

Campo di utilizzo

Aree boscate e sotto chioma, corridoi infrastrutturali (strade, ferrovie, linee elettriche), versanti e movimenti franosi, cave e cumuli di materiale, alvei e opere idrauliche, grandi cantieri, tralicci e strutture reticolari. È la scelta obbligata ogni volta che serve il terreno sotto la vegetazione o la geometria di elementi sottili.

Livello di precisione

3 cm in quota a 120 m di volo

Dati tecnici dichiarati dal costruttore

Portata di misura: 950 m al 10% di riflettività (100 kHz); 2.000 m all'80%
Frequenza di acquisizione: regolabile da 100 kHz a 2 MHz
Echi per impulso: fino a 16 ritorni
Accuratezza a 120 m: 3 cm in quota, 4 cm in planimetria (RMSE)
Accuratezza a 300 m: 5 cm in quota, 7,5 cm in planimetria (RMSE)
Spessore della nuvola: 1,2 cm a 120 m (1σ)
Accuratezza di distanza: ±10 mm, ripetibilità inferiore a 5 mm (1σ)
Sorgente laser: 1535 nm, divergenza 0,25 mrad (impronta Φ 41 mm a 120 m)
Campo di vista: 80° in orizzontale; scansione lineare, a stella o non ripetitiva
Camera RGB integrata: sensore 4/3 da 100 MP con otturatore meccanico
Sistema inerziale e RTK: 1 cm + 1 ppm in planimetria, 1,5 cm + 1 ppm in quota
Peso e protezione: 1,60 kg, IP54, da −20 a +50 °C

Vantaggi

Vede il terreno sotto la vegetazione: con un massimo di sedici echi per impulso, una parte dei raggi attraversa le fessure della chioma e raggiunge il suolo, permettendo di separare la vegetazione dal terreno e di produrre un modello del terreno reale dove la fotogrammetria restituisce soltanto la superficie delle piante.
Restituisce gli elementi sottili — cavi elettrici, tralicci, ringhiere, antenne, tiranti — che la ricostruzione da immagini tende a perdere o a deformare.
Non dipende dalla luce né dalla tessitura delle superfici: funziona in ombra, al crepuscolo e su asfalto, sabbia, neve e superfici uniformi, dove la fotogrammetria produce nuvole rumorose o lacunose.
La portata fino a 950 m consente di volare alto e a distanza di sicurezza da versanti, cave profonde e strutture, coprendo più superficie a ogni passaggio.
La frequenza di acquisizione regolabile fino a 2 MHz permette di scegliere di volta in volta tra densità del dato e velocità di copertura, invece di subire un compromesso fisso.
La camera da 100 MP con otturatore meccanico colora la nuvola con il colore reale e produce l'ortofoto nella stessa missione, senza le deformazioni tipiche dell'otturatore elettronico.
Le tre modalità di scansione adattano il sensore al lavoro: lineare per i corridoi, dove serve una distribuzione regolare dei punti, e non ripetitiva per la copertura completa di superfici articolate.
Il sistema inerziale con RTK georeferenzia direttamente la traiettoria, riducendo il numero di punti di appoggio da materializzare e misurare a terra.
L'accuratezza dichiarata di 3 cm in quota a 120 m rende il dato utilizzabile per progettazione, calcolo di volumi e confronti periodici, non solo per la visualizzazione.

Risultato prodotto

Nuvole di punti georeferenziate e classificate in formato LAS/LAZ, modello digitale del terreno anche sotto copertura vegetale, modello digitale della superficie, curve di livello, sezioni e profili, nuvola colorata con il dato RGB, ortofoto.

Integrazione nel flusso di lavoro

Il volo viene appoggiato e verificato su punti misurati a terra con GNSS o stazione totale; la nuvola viene poi filtrata e classificata, e confluisce negli ambienti CAD, BIM e GIS insieme ai dati delle scansioni terrestri, che restano necessari per gli interni e per il dettaglio ravvicinato.

Fotocamere professionali

Funzione

Acquisiscono immagini ad alta risoluzione con ottiche calibrate, adatte alla restituzione fotogrammetrica e alla produzione di ortofoto in scala.

Campo di utilizzo

Fotogrammetria terrestre di facciate e apparati decorativi, documentazione dello stato conservativo, colorazione delle nuvole di punti, mappature del degrado.

Livello di precisione

1-2 mm

Vantaggi

Restituiscono un contenuto visivo che la sola geometria laser non fornisce.
Permettono ortofoto in scala utilizzabili come base di disegno.
Documentano lo stato conservativo con un livello di dettaglio elevato.
Costituiscono un archivio consultabile anche a distanza di anni.

Risultato prodotto

Immagini calibrate, ortofoto in scala, texture per i modelli tridimensionali.

Integrazione nel flusso di lavoro

Integrano i rilievi laser scanner completandone il contenuto informativo e alimentano i software fotogrammetrici.

Laser scanner terrestri

Funzione

Misurano automaticamente milioni di punti attorno alla posizione di stazione, restituendo una rappresentazione densa e continua delle superfici visibili.

Campo di utilizzo

Rilievi di edifici, impianti industriali, gallerie, opere d'arte, interni complessi e in generale ogni contesto in cui il dettaglio da rilevare non è noto in anticipo.

Livello di precisione

1-2 mm

Vantaggi

Acquisiscono senza contatto: adatti anche a strutture fragili o pericolanti.
Rilevano tutto ciò che è visibile, non solo ciò che si è deciso in anticipo di misurare.
Consentono di estrarre nuove misure in seguito, senza tornare in sito.
Costituiscono un archivio dimensionale dello stato dei luoghi in un dato momento.

Risultato prodotto

Nuvole di punti registrate, sezioni, ortoimmagini, base per la modellazione CAD e BIM.

Integrazione nel flusso di lavoro

Le scansioni vengono registrate tra loro e georeferenziate su punti misurati topograficamente, poi elaborate per la restituzione.

Scanner mobili

Funzione

Acquisiscono la geometria in movimento, ricostruendo simultaneamente la traiettoria del sensore e la nuvola di punti dell'ambiente attraversato.

Campo di utilizzo

Sviluppi lineari estesi, gallerie, edifici articolati con molti ambienti, infrastrutture in esercizio, contesti in cui il tempo di permanenza va ridotto al minimo.

Livello di precisione

1-2 cm

Vantaggi

Riducono drasticamente i tempi di campo rispetto alla scansione statica.
Consentono di rilevare opere in esercizio senza interromperne l'utilizzo.
Coprono con continuità sviluppi lineari lunghi, senza discontinuità tra tratte.
Raggiungono facilmente ambienti angusti e articolati.

Risultato prodotto

Nuvole di punti continue, traiettorie di acquisizione, modelli tridimensionali degli ambienti percorsi.

Integrazione nel flusso di lavoro

Vengono vincolati a punti di controllo topografici per garantire l'accuratezza complessiva e integrati con scansioni statiche nelle zone che richiedono maggior dettaglio.

Elaborazione e restituzione

Il dato acquisito diventa un elaborato utilizzabile solo attraverso l'elaborazione. È qui che si decide cosa rappresentare, con quale livello di dettaglio e in quale formato, in funzione di chi userà il risultato.

Elaborazione di nuvole di punti

Funzione

Registrano tra loro le scansioni, le georeferenziano, rimuovono il rumore, segmentano il dato e lo ottimizzano per l'uso previsto.

Campo di utilizzo

Ogni progetto che parte da laser scanner o fotogrammetria: la nuvola grezza non è quasi mai direttamente utilizzabile in progettazione.

Livello di precisione

1 cm

Vantaggi

Trasformano dati grezzi pesanti e rumorosi in un modello navigabile.
Producono report di registrazione che documentano la qualità dell'allineamento.
Consentono di alleggerire il dato senza perdere le informazioni utili al progetto.
Esportano nei formati richiesti dagli ambienti CAD, BIM e GIS.

Risultato prodotto

Nuvole registrate e georeferenziate, report di registrazione, sezioni, ortoimmagini, file nei formati E57, RCP/RCS, LAS/LAZ, PTS.

Integrazione nel flusso di lavoro

È il passaggio obbligato tra l'acquisizione in campo e qualunque restituzione CAD, BIM o GIS.

Software CAD

Funzione

Consentono il disegno vettoriale bidimensionale e tridimensionale, con gestione di layer, quotature, blocchi e standard grafici.

Campo di utilizzo

Restituzione di piante, prospetti e sezioni, elaborati topografici, tavole di progetto, aggiornamento di documentazione as-built.

Livello di precisione

1 cm

Vantaggi

Standard di interscambio universalmente accettato negli studi tecnici.
Permettono di allinearsi agli standard grafici del committente.
Producono elaborati leggeri e facilmente condivisibili.
Restano il formato di riferimento per gran parte delle pratiche tecniche.

Risultato prodotto

File DWG e DXF strutturati per layer, tavole impaginate, PDF vettoriali in scala.

Integrazione nel flusso di lavoro

Ricevono le geometrie estratte dalle nuvole di punti e dai rilievi topografici, e dialogano con l'ambiente BIM.

Software BIM

Funzione

Costruiscono modelli parametrici in cui ogni elemento porta con sé geometria e informazioni, e in cui le modifiche si propagano coerentemente agli elaborati derivati.

Campo di utilizzo

Modellazione di edifici e infrastrutture, Scan to BIM dell'esistente, coordinamento tra discipline, estrazione di abachi e computi.

Livello di precisione

1-2 cm

Vantaggi

Coerenza automatica tra modello ed elaborati grafici estratti.
Verifica delle interferenze prima che diventino un problema di cantiere.
Quantità estratte direttamente dal modello, con minor rischio di errore.
Modello riutilizzabile nella gestione dell'immobile dopo i lavori.

Risultato prodotto

Modelli in formato nativo, esportazioni IFC, elaborati grafici, abachi, report di verifica delle interferenze.

Integrazione nel flusso di lavoro

Il modello viene costruito sulla nuvola di punti (Scan to BIM) o sugli elaborati di progetto, e alimenta a valle il CAD e la gestione degli asset.

Software fotogrammetrici

Funzione

Orientano le immagini, ricostruiscono la geometria tridimensionale della scena e generano nuvole dense, mesh e ortofoto metricamente corrette.

Campo di utilizzo

Elaborazione delle riprese da drone e delle prese terrestri, produzione di ortofoto di facciata e di modelli digitali del terreno.

Livello di precisione

1-2 cm

Vantaggi

Ricavano geometria misurabile da semplici immagini.
Producono modelli texturizzati ad alto contenuto visivo.
Si appoggiano ai punti misurati a terra per garantire la correttezza metrica.
Consentono di confrontare rilievi eseguiti in tempi diversi.

Risultato prodotto

Nuvole di punti dense, mesh texturizzate, ortofoto georeferenziate, modelli digitali di superficie.

Integrazione nel flusso di lavoro

Ricevono le immagini da drone e da fotocamera e i punti di appoggio topografici, e restituiscono dati che confluiscono in CAD, BIM e GIS.

Software GIS

Funzione

Gestiscono dati geografici vettoriali e raster, li mettono in relazione con banche dati alfanumeriche e consentono analisi spaziali e produzione cartografica.

Campo di utilizzo

Geodatabase territoriali, censimenti di reti e patrimoni, analisi spaziali, cartografia tematica, pubblicazione di servizi di consultazione.

Livello di precisione

1-2 cm

Vantaggi

Collegano ogni informazione al luogo a cui si riferisce.
Rendono interrogabile il patrimonio informativo dell'ente o dell'azienda.
Generano cartografia sempre coerente con il dato aggiornato.
Dialogano con gli standard di interoperabilità e con i dati aperti disponibili.

Risultato prodotto

Geodatabase, livelli vettoriali e raster, cartografia tematica, analisi spaziali, servizi webGIS.

Integrazione nel flusso di lavoro

Integra i dati provenienti da GNSS, drone e rilievi topografici, e li mette a disposizione degli uffici e dei processi decisionali.

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