Il rilievo fotogrammetrico.

I rilievi fotogrammetrici realizzati per la media scala di analisi sono stati realizzati con tre differenti set di immagini, una da drone245 _{a circa 30 metri di quota e due da foto} aeree246 _{a 290 e 380 metri.}

Eccezion fatta per le immagini ottenute recentemente da drone, un Phantom 3 Pro della DJI, le altre immagini sono state acquisite per scopi conoscitivi del territorio, ma non finalizzati al rilievo fotogrammetrico; per questo motivo non sono stati rispettati gli accorgimenti consigliati per le riprese e le foto suddette, primo fra tutti quello di non modificare la focale durante le acquisizioni.

245 _{Si ringrazia Vincenzo Palleschi del Laboratorio di Spettroscopia Laser e Applicata dell'Istituto di}

Chimica dei Composti Organometallici del CNR di Pisa per aver messo a disposizione le immagini acquisite durante le attività svolte nel sito di Sant’Imbenia in occasione del Training Camp su tecniche innovative per i beni culturali applicato a siti e reperti archeologici, organizzato dall’Università di Sassari dal 14 al 22 settembre 2017.

246 _{Le riprese aeree vennero realizzate dallo scrivente durante alcune ricognizioni aeree svolte su diversi}

siti archeologici del nord Sardegna nel 2008 in collaborazione col Comando Carabinieri Tutela Patrimonio Culturale.

Il set fotografico è formato dalle seguenti immagini acquisite a 386 metri di quota: 27 con una focale di 18 mm, 22 con una focale di 55 mm, una sola immagine con 42, 38, 30, 22, 40, 28, 20 e 35 mm.

Il tutto è stato utilizzato per ricreare la superficie intorno al nuraghe per un raggio di circa 150 metri, col fine di valutare la possibilità di utilizzo del modello ottenuto per ricreare lo spazio virtuale da inserire nella ricostruzione del sito di Sant’Imbenia.

Stesso discorso per la seconda battuta di immagini, acquisite ad una quota di 290 metri e composta da 22 immagini con focale di 55 mm e le restanti 4 immagini rispettivamente a 42, 38, 30 e 22 mm.

I marker inseriti nel progetto fotogrammetrico sono stati calcolati riportando distanze cartografiche e utilizzando rilievi di macro-area già eseguiti durante le attività di scavo. L’ultimo gruppo di immagini, come già detto, è stato acquisite recentemente e utilizzato per valutare il rilievo fotogrammetrico georiferito mediante GPS montato su SAPR e il livello di precisione e accuratezza ottenibili in assenza di stazione totale.

Il workflow realizzato per costruire i modelli 3D dell’area intorno al nuraghe Sant’Imbenia è stato schematicamente il seguente:

Nel dettaglio, dopo aver inserito e allineato le immagini, si è proceduto alle loro ottimizzazioni; tale processo permette di ridurre ulteriormente l’errore causato dalla mancata calibrazione e garantisce una più corretta gestione dell’intero processo.

L’allineamento delle camere è necessario affinché il software possa stimare la posizione dei singoli fotogrammi in riferimento allo spazio in cui si trovano generando successivamente una nuvola di punti.

Photoscan procede automaticamente alla calibrazione della fotocamera secondo determinati parametri, che, attraverso lo strumento “Optimize Cameras…”, vengono ulteriormente raffinati aumentando l’accuratezza del dato.

A questo punto gli step successivi risultano quasi automatici, in quanto, è possibile modificare alcuni parametri in rapporto al tipo di approccio che si vuole dare al processo di ricostruzione.

Add

Photos PhotosAlign Optimizecameras

Build Dense Cloud Create Marker and Update Build

Va precisato che, solitamente, queste variabili sono utilizzate nel caso in cui tali processi necessitino di filtri di profondità, ovvero nel caso in cui al progetto manchino alcuni dettagli non considerati a causa di una bassa densità della nuvola di punti.

Perciò se non si vogliono applicare delle maschere, utili per selezionare parti del rilievo ed escluderne altre, dopo aver creato la nuvola di punti densa, si può procedere alla creazione della mesh ed eventualmente applicare una texture.

La sintesi dei report prodotti da Photoscan, relativi ai tre modelli realizzati e di seguito allegati, indica tre risultati che, pur non dimostrando la precisione ottenuta mediante il rilievo laser scanner effettuato nel sito, raggiungono pienamente gli obiettivi di quella parte della ricerca legata alla ricostruzione virtuale del sito.

Fig. 40. Il rilievo fotogrammetrico ampio effettuato sulla base delle immagini acquisite durante la ricognizione effettuata con i Carabinieri del Nucleo Tutela Patrimonio Culturale nel 2008. Ripresa prospettica e azimutale.

Il sorvolo, effettuato a 380 m dal suolo, sull’ampia area intorno al monumento ha fornito un GSD appena superiore ai 10 cm e ha permesso di acquisire 61 immagini con una Nikon D40. Pur non avendo effettuato tali riprese con l’obiettivo di realizzare un rilievo fotogrammetrico, la consistente documentazione fotografica acquisita durante la ricognizione aerea, ha consentito oggi di effettuare un buon rilievo fotogrammetrico, utile base su cui impostare applicazioni di archeologia virtuale.

Durante la medesima missione venne fatto un sorvolo sul monumento ad una quota inferiore riuscendo a scattare 26 foto a circa 290 m dal suolo con una Nikon D40, che

hanno permesso di realizzare un rilievo fotogrammetrico con un GSD di poco superiore ai 4 cm.

Fig. 41. Il rilievo fotogrammetrico del nuraghe effettuato in base alle immagini acquisite durante la ricognizione effettuata con i Carabinieri del Nucleo Tutela Patrimonio Culturale nel 2008. Ripresa prospettica e azimutale.

Attraverso la terza ed ultima ripresa aerea è stato possibile realizzare il rilievo fotogrammetrico della struttura nuragica oggi incastonata tra la tettoia lignea che protegge l’area di scavo e una struttura edilizia realizzata per accogliere i turisti del Camping. Le 116 immagini sono state acquisite da un drone che montava una camera FC300X con una focale da 3.61 mm, volando ad una quota media di 34 metri dal suolo, che hanno permesso di elaborare un rilievo fotogrammetrico con un GSD poco superiore ai 6 mm. I primi due set fotografici sopraindicati si sono rivelati poco utili per l’elaborazione del rilievo fotogrammetrico, non essendo stati effettuati appositamente per questo scopo. Tuttavia le possibilità che un applicativo come Photoscan fornisce, anche con immagini effettuate quasi dieci anni or sono senza alcuna “pretesa fotogrammetrica”, si sono dimostrate valide in rapporto all’utilizzo dei modelli e al livello di precisione utile per raggiungere un risultato ottimale.

Fig. 42. Il rilievo fotogrammetrico del nuraghe effettuato durante le attività seminariali svolte nel settembre 2017 durante il Training Camp. Ripresa prospettica e azimutale.