Dati 3D LiDAR avionico
Tra le tecniche di rilievo utilizzate per generare modelli tridimensionali del territorio, un ruolo di grande importanza è assunto dai sistemi avionici ad alto rendimento quali i sistemi LiDAR. Tali tipologie di rilievo 3D, associate a quelle condotte con analoghi sensori da terra, consentono di realizzare modelli di grande dettaglio riferiti ad aree estese urbane e territoriali.
Il Lidar (Light Detection And Ranging) è definito come un sistema aviotrasportato e utilizzato per acquisire coordinate x, y, z del terreno e delle sue caratteristiche (sia naturali che di origine antropica).
Le principali applicazioni di questa moderna tecnologia sono numerose: dalla sicurezza idraulica del territorio, al calcolo degli indici di invarianza idraulica, al catasto 3D, l’aggiornamento dei temi relativi all’edificato, la mappatura del verde urbano, gli studi sulle potenzialità di installazione di impianti fotovoltaici e solare termico, l’analisi degli invasi a scopi idroelettrici, il monitoraggio delle cave, la modellazione avanzata 3D nel campo dell’inquinamento elettromagnetico, la stima delle biomasse e il city modelling.
Tecnologie utilizzate
Si tratta di un sistema laser scanner generalmente montato a bordo di piattaforme aeree o elicotteri che emette un impulso ottico e ne misura accuratamente il tempo di restituzione dell’”eco” il quale viene trasformato in distanza rispetto al bersaglio attraverso la velocità nota della luce.
A bordo della piattaforma utilizzata si integrano un ricevitore GPS di bordo, un sistema di scansione, un sistema inerziale (IMU) e le relative stazioni di terra GRS (Ground Reference Stations). Condizione essenziale per il buon funzionamento della procedura è l’accurata taratura e sincronizzazione di tutti i singoli componenti. La determinazione dei punti laser viene misurata sull’ellissoide WGS84 e i valori delle quote sono relative a tale ellissoide.
Modalità di esecuzione
I dati, opportunamente elaborati e georiferiti attraverso stazioni GPS di terra, vengono elaborati e classificati per estrarre informazioni metriche 3D. Le nuvole di punti rappresentanti il modello complessivo dell’area scansionata, sono suddivise in modelli tematici di dettaglio mediante l’estrazione di sottoinsiemi di dati ottenuti attraverso procedure software dedicate e algoritmi mirati di classificazione.
Tra i prodotti generati:
- punti quota del suolo “Ground” (utili per la produzione del modello digitale del terreno DTM)
- punti riconducibili alla vegetazione “Vegetation”
- punti appartenenti alle coperture degli edifici “Buildings”
- punti denominati “OverGround” rappresentanti la totalità dei punti acquisiti dal laser (utili per la produzione del modello digitale delle superfici DSM).
In una apposita fase di post-processing i valori x, y, z riferiti al sistema WGS84 sono generalmente convertiti in un sistema di riferimento locale, e le quote sono trasformate da ellissoidiche a geoidiche (o ortometriche), cioè riferite al livello medio marino.
Servizi correlati
In un rilievo LiDAR sono generalmente acquisite anche immagini fotografiche aeree ad alta risoluzione dalle quali è possibile ottenere ortofoto con risoluzioni centimetriche e integrare i dati acquisiti dai diversi sensori sia nella costruzione di modelli 3D sia per generare classificazioni tematiche a valore aggiunto che sfruttano la terza dimensione.
Tecniche di integrazione dei dati provenienti da rilievi a scansione laser sulla stessa area effettuati contestualmente con piattaforme diverse (terrestre ed avionica), consentono di produrre modelli metrici tridimensionali completi.
Prodotti del servizio
Con il servizio è possibile fornire la nuvola di punti xyz classificata in livelli Ground, Overground, Vegetation e Buildings. E' possibile inoltre fornire il modello digitale in formato matriciale.
Soluzioni innovative che utilizzano dati 3D LiDAR
I dati acquisiti da LiDAR avionico sono utilizzati da UniSky all'interno delle soluzioni Energia & Città, Paesaggio, Gestione delle risorse idriche e Gestione delle aree verdi.
Progetti sviluppati che utilizzano la tecnologia LiDAR
Il modello digitale elaborato dal rilievo LiDAR sulla città di Feltre
La registrazione degli impulsi laser in differenti tipi di terreno
La nuvola di punti "Overground" acquisita dal rilievo LiDAR nell'area di Feltre
La classificazione della nuvola di punti relativa alle coperture degli edifici
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Il modello 3D che integra rilievo LiDAR e rilievo laser da terra
Il rilievo LiDAR nell'area del Delta del Po
Il rilievo LiDAR nell'area del Delta del Po (vista 3D)
Il rilievo LiDAR nell'area del Delta del Po
Il rilievo LiDAR nell'area del Delta del Po
