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GROUND CONTROL POINT (GCP) – UTILI E INDISPENSABILI!

Un’altro tema caldo quando si parla di fotogrammetria da drone è l’utilizzo o meno di GCP.
L’acronimo sta per GROUND CONTROL POINT, che nella nostra lingua si traduce in Punti di Controllo a Terra. Beh non c’è molto da dire!
Eppure l’errore che spesso ricorre tra molti utilizzatori è quello di non utilizzare punti di controllo a terra e affidarsi totalmente al gps del drone.
E’ difficile che un topografo commetta un errore (orrore) di valutazione del genere, ma il mondo è bello perchè vario quindi mettiamo le cose in chiaro.

Come è fatto un GCP? Beh non esiste un modello preciso e il più delle volte viene materializzato sul posto con un oggetto ben visibile oppure si realizzano dei veri e propri target che nei fotogrammi risultino nitidi. Personalmente utilizzo dei pannelli di pvc della dimensione di 50×50 cm di sfondo rosso e un obiettivo a forma di croce bianca. La scelta dei colori non conta, purchè siano ben visibili
ad alta quota.

Tendenzialmente il GCP ha l’unico compito di “fissare” un punto battuto da rover gps nei fotogrammi da drone, in modo da calibrare tutto il rilievo nella fase di post processing dei dati.
Inutile dirvi che dopo aver battuto il punto il GCP non deve muoversi di un millimetro!

E se un “passante” lo sposta (o lo porta via) ? Beh dovete augurarvi in certi casi che il volo da drone abbia anticipato lo spostamento o il furto (a me è successo) del GCP perchè altrimenti avete perso un target sia fisicamente che nell’ elaborazione.

Il consiglio più ovvio è quello di piazzare i target in zone poco trafficate (in modo da non intralciare la circolazione di persone e veicoli riducendo il rischio di interferenze) e cosa più importante di prevedere quanti più GCP possibili sparsi in maniera equa su tutta l’area di missione.

Personalmente su un area di 50 ettari io ne metto almeno 10 di target (facendo attenzione a coprire tutta l’area di volo e piazzandoli nei punti di maggior differenza di quota) oltre ad altri punti di quota o d’interesse che batto con il mio rover GPS.

Il processamento dei GCP è molto semplice! Una volta assemblati i primi dati rilevati da drone e aver ottenuto un ortomosaico anche a bassa qualità, si procede alla calibrazione dei punti mediante l’inserimento del file .txt nel vostro software (io utilizzo PhotoScan – Metashape) che aprirà un interfaccia grafica simile a quella della georeferenziazione.

In sostanza il software vi mostrerà dove sono materializzati i vostri punti GPS nel rilievo (ovviamente ci sarà un distaccamento tra il punto e il target nella foto notevole) chiedendovi di “fissare” nei singoli fotogrammi disponibili la posizione del vostro GCP.

Man mano che i fotogrammi vengono istruiti alla posizione corretta del punto, il modello viene aggiornato e calibrato fino ad ottenere una sovrapposizione netta tra il punto GPS e l’immagine del vostro TARGET.

Tranquilli, è più facile a farsi che a dirsi!

 


Fotografia da drone vs fotogrammetria da drone

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Oggi parleremo dello scontro del secolo! I due campioni di pesi massimi si scontrano sul ring in un match all’ultimo sangue! Nell’angolo blu abbiamo la FOTOGRAFIA mentre all’angolo rosso la FOTOGRAMMETRIA!.

Mi piace immaginarla così.. e scherzarci sopra… Ma analizzando il mercato, l’offerta e i disservizi poi ci ripensi e la questione è davvero seria! Sin dal 2016 offriamo servizi di rilievo fotogrammetrico con SAPR per clienti che necessitano di un RILIEVO di aree definite e solitamente molto vaste. Nel 99% dei casi queste aree sono poco accessibili e mapparle “a terra” con una stazione totale o un rover gnss risulta dispendioso in termini di tempistiche e costi. Per questo ci siamo noi! Fin qui tutto ok.. Forse. Il prodotto che viene fornito da un rilievo FOTOGRAMMETRICO corrisponde a Ortofoto georeferenziata ad alta risoluzione, modelli altimetrici DTM/DSM, curve di livello e nuvola di punti. Un output prettamente tecnico! Facile vero? Magari! Perchè appena si meziona il termine “Drone” quasi tutti pensano ad un giocattolo che scatta foto accattivanti ad alta quota. E qui entra in campo la FOTOGRAFIA.

Questo per dire che c’è tantissima confusione tra gli utenti e i clienti nel distinguere l’utilizzo di un aeromobile a pilotaggio remoto per applicazioni tecniche. Ad aggravare la situazione sono i “pseudo-professionisti” che non avendo nessuna competenza ed esperienza specifica nel trattamento dei dati fotogrammetrici e topografici, suppone di poter fare foto e video estrapolando questo tipo di informazioni. Premesso che ne parlo per esperienza diretta e che l’argomento non è incentrato sulla tipologia di drone utilizzato, ti dico che molto spesso ci capita di avere richieste di RILIEVO che vengono rifiutate perchè qualcuno propone FOTOGRAFIE ad un costo irrisorio.

Ecco il tasto dolente! il COSTO! Un cliente che non conosce bene l’argomento sceglie sempre il preventivo per “rilievo da drone” più economico.. Ma non si pone mai la domanda giusta: L’output che mi viene consegnato mi è utile al raggiungimento dei miei obiettivi?

Per esempio, un Ingegnere che neccessita il rilievo di un canale per uno studio idraulico non se ne fa nulla di video e foto panoramiche! Perchè il suo obiettivo è avere i piani quotati, tirare delle sezioni e fare le valutazioni del caso.Quindi ha bisogno di un dato TECNICO!

Quindi se per mestiere faccio report fotografici, video promozionali e matrimoni utilizzando un drone non vuol dire che posso fare anche FOTOGRAMMETRIA!

Per FOTOGRAMMETRIA si intende l’acquisizione di dati metrici di un oggetto tramite l’analisi di una coppia di fotogrammi stereometrici, dunque ci permette la definizione spaziale di tutti i punti interessati. Ovviamente non basta sapere solo la sua definizione, bisogna avere delle competenze tecniche per processare i fotogrammi in un software specifico, estrapolare i dati (Ortofoto, DEM, curve di livello), lavorare su un sistema di proiezione di coordinate idoneo (WGS84UTM) e infine consegnare nella maniera più semplice i dati al cliente.

La FOTOGRAMMETRIA quindi risulta una tecnica impiegata anche in TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA, materie che se non sono “masticate” da anni non si possono certo imparare con un tutorial su youtube…

Chiarito questo concetto per evitare brutte sorprese si consiglia sempre di:

  •  definire l’obiettivo da raggiungere e la tipologia di dati che si vogliono ottenere;
  • in caso di rilievo FOTOGRAMMETRICO dotarsi della giusta dotazione hardware e software (oltre a tanta esperienza nel settore);
  • possedere tutti i requisiti previsti dalla legge e dalla normativa ENAC per volare con i SAPR (un professionista certificato DEVE essere più oneroso);
  • garantire la massima accuratezza dei dati;
  • garantire la sicurezza in volo e a terra.

In conclusione ci tengo a precisare una cosa. Con i droni si possono fare tante cose. Basta liberare la fantasia e si creano nuove opportunità! Ma ognuno deve essere in grado di offrire un servizio professionale in funzione delle proprie esperienze e capacità. Personalmente ho una formazione da Geometra, Topografo e Cartografo. Ho scelto il mio settore, ho individuato gli strumenti più idonei per fare questo tipo di attività e non accetto MAI incarichi che vadano al di fuori della mia professionalità! A buon intenditor…..


Fotogrammetria con SAPR: meglio Ala fissa o Multirotore?

SAPR: Ala Fissa o multirotore?

Molto spesso è capitato di confrontarsi con tanti colleghi sulla scelta del SAPR giusto per operazioni di rilievo fotogrammetrico e quasi sempre si sono aperte inutili diatribe che concentravano il focus dell’argomento sulle performance del Drone.

Qui non si tratta di una gara di formula uno. Non bisogna avere il motore più potente o l’elettronica più all’avanguardia per “dominare” gli avversari.
Si perde di vista il vero obiettivo, ovvero offrire ai committenti un DATO di qualità! Perché quello che conta è l’output dei dati prodotti da un volo, non le prestazioni del mezzo durante il volo.

Quindi il primo punto è capire quale obiettivo raggiungere e di conseguenza trovare il “vettore” giusto per trasportare il “sensore” giusto che acquisirà le immagini.
Nello specifico per operazioni di Fotogrammetria bisogna avere un approccio cauto, visto che prima di scegliere un SAPR o un Sensore bisogna conoscere l’argomento.

Non è mia intenzione fare lezioni di fotogrammetria in questo articolo ma ci tengo a precisare una cosa: fare fotografie con Drone non vuol dire fare fotogrammetria!
Quando abbiamo deciso nel lontano 2015 di mettere su una realtà che si occupasse esclusivamente di rilievi fotogrammetrici da Drone, avevamo delle ottime basi nel campo della cartografia ed eravamo abbastanza capaci nell’utilizzo dei sistemi GIS.
Quindi eravamo già consapevoli della tipologia di dati di cui il mercato aveva bisogno. Per questo ci siamo attivati per cercare uno strumento più semplice ed economico di un Aereo o di un satellite ma che tramite i giusti software ci permettesse di ottenere dati di qualità da vendere ai nostri clienti.


Personalmente siamo rimasti subito colpiti dalle caratteristiche tecniche e
dell’avanguardia dei sistemi di volo automatici del SAPR ad ala fissa della Sensefly (prodotto che poi abbiamo acquistato e con cui lavoriamo da anni) poiché ci permette di programmare un piano di volo, acquisire immagini nadirali con una sovrapposizione dell’80% e sviluppare dati come Ortofoto, modelli DEM, curve di livello e nuvola di punti.
Se è vero che l’ala fissa ci permette di coprire vaste aree in poco tempo, ha una buona resistenza al vento nonostante il peso ridotto, l’autonomia in condizioni ottimali è di 40minuti e i sensori montati a bordo sono stabilizzati; bisogna anche ammettere che spesso risulta faticoso trovare un’area idonea all’atterraggio.
Infatti necessità di una linea di atterraggio di almeno 250m.
Ma con l’esperienza poi si riesce sempre a trovare un modo e se non ce la fai allora metti in campo un multirotore!

Facciamo una premessa: personalmente abbiamo sempre avuto l’idea che con un multirotore puoi svolgere attività diverse da un ala fissa. Per questo noi li abbiamo entrambi ma con scopi di utilizzo diversi.
Ad esempio per rilievi di ponti o edifici risulta comodo anche per una ricostruzione dei modelli mediante nuvola di punti.
Spesso i nostri utilizzi più comuni sono per monitorare lo stato di avanzamento di un cantiere o semplicemente scattare delle foto panoramiche utili per la produzione di fotoinserimenti.

In casi estremi, ovvero in mancanza di spazi idonei all’atterraggio del SAPR ad ala fissa, lo utilizziamo anche per piccoli rilievi fotogrammetrici pianificando sempre l’area di missione, battendo i Ground Control Point (INDISPENSABILI) con il rover GPS. In tal modo si riesce comunque a portare a casa il risultato senza compromettere l’attrezzatura e senza perdere il lavoro!
Quindi non importa se si utilizza un multicottero o un ala fissa, l’importante è che il rilievo fotogrammetrico sia di qualità e che si rispettino le regole dell’aria per garantire sempre la sicurezza di cose e persone a terra!

 


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