DIEF
Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, via P. Vivarelli, 10 41125 - Modena
Francesco Mancini
francesco.mancini@unimore.it
Monitoraggio : definizioni
• Rilevazione periodica, sistematica e ripetibile di parametri chimici, fisici, biologici e geometrici, mediante appositi sensori, allo scopo di controllare la situazione o
l'andamento di sistemi anche complessi;
• Descrizione quantitativa o qualitativa dell’evoluzione di fenomeni utile ad evidenziare eventuali situazioni di criticità
richiede
Confronto fra indagini successive
Analisi dell’evoluzione del parametro o fenomeno monitorato
Analisi dell’affidabilità dei risultati
• I droni (aerei, terrestri, marini) permettono l’esecuzione di monitoraggi in vari ambiti:
Indagini su geometrie, forme, volumi (con camere fotografiche)
Indagini su proprietà spettrali (camere multispettrali e termiche)
Indagini su proprietà fisico-chimiche (sensori per il campionamento/analisi parametri)
LA RIPETIBILITA’ RICHIEDE UN POSIZIONAMENTO MOLTO ACCURATO
del velivolo
con «appoggio» a terra
Monitoraggio con droni : ambiti di applicazione
Payload : tipologie di sensori
FOTOGRAMMETRICI
Camere Reflex, compatte
Action camera
LIDAR
Range < 100 m
Hokuyo’s URG-04LX Range: 20 cm - 4 m Risoluzione: 1 mm
Apertura: 260°, ris. ang.: 0,36°
Consumi: 5 V; 500 mA
TERMICI
Risoluzione: mK
FLIR
Sens.: 40 -100 mK Operating range:
-40°C to +80°C
OPTRIS PI450 Sens.: 40 mK Operating range:
-20°C to +900°C Res.: 382-288 pix Spc. range: 7,5- 13 m
MULTISPETTRALI
Risoluzione: 3-n bande
TETRACAM ADC Lite Res.: 3.2 Mpix
Spectral range: 520-920 nm
Ground Res.: 5cm at 120 m (FOV: 100x75m)
Riegl VUX-1
25mm a 150mt di distanza;
500.000 punti/sec 3.85kg
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (strutture, terreno..) Computer Vision e algoritmi Structure from Motion (SfM)
Bryson M, Johnson-Roberson M, Murphy RJ, Bongiorno D (2013) Kite Aerial Photography for Low-Cost, Ultra-high Spatial Resolution Multi-Spectral Mapping of Intertidal Landscapes. PLoS ONE 8(9): e73550. doi:10.1371/journal.pone.0073550.
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (falesie..)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (falesie..)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (falesie..)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (coste basse, erosione..)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (coste basse, erosione..)
Rilevamento simultaneo di una duna con TLS, GPS e UAV:
• Confronto DSM-UAV con profili GPS;
• Valutazione della qualità dei DSM (UAV e TLS);
TLS - CAM2 Focus3D
Errore di linearità ±2 mm Range da 0,6 m a 120 m
Velocità di scansione: 976,000 punti/s Produttore: CAM2
GRS1 – Network RTK
Errore medio posizione: ±30 mm Produttore: Topcon
ESACOTTERO ESAFLY A2500
Camera EOS 550 Reflex Produttore: SAL Engineering
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (coste basse, erosione..)
Area di studio
Misure GNSS di riferimento
DSM-UAV: il volo
Note sul volo:
Durata: 10 min. circa Vel. media: 4 m/s circa Vel. decollo/att. : 1.2 m/s
# fotogrammi utilizzati: 880 Tempo di scatto: 1 sec.
Quota volo: 40 m
DSM (4cm) -UAV: risultati
DSM (4cm) -UAV: dettagli
Sezione AA’
DSM (4cm) -UAV: dettagli
DSM (UAV-TLS): validazione
Mancini F. Dubbini M. Gattelli M. Stecchi F. Fabbri S. Gabbianelli G. 2013. Using Unmanned Aerial Vehicles (UAV) for High-Resolution Reconstruction of Topography: The Structure from Motion Approach on Coastal Environments. Remote Sensing, 5, 6880-6898.
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (dissesti..)
Marco Dubbini. SAL Engineering, Comunicazione personale.
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (cave)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (cave)
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (cave)
Nube dei punti densa Modello 3D ottenuto tramite meshing
e texturizzazione
Porzione del modello 3D con texturizzazione – livello 1
Porzione del modello 3D con texturizzazione – livello 2
Applicazioni. Ricostruzioni 3D (cave)
Prodotto generato con software 3DF Zephyr Aerial - Microgeo
Applicazioni. Interventi post-sisma
• Possibili applicazioni in occasione di terremoti:
Indagini su situazione nell’immediato post-sisma;
Supporto alle operazioni di intervento e soccorso;
Individuazione dei crolli e vie di accesso/circolazione per personale e mezzi;
Ispezioni in luoghi inaccessibili;
Organizzazione della logistica;
Documentazione del danno e valutazione rischi (inventario dati e localizzazione);
Rilevamenti termici per l’individuazione di fonti da calore.
Applicazioni. Interventi post-sisma
• Possibili applicazioni in occasione di terremoti:
Indagini su situazione nell’immediato post-sisma;
Supporto alle operazioni di intervento e soccorso;
Individuazione dei crolli e vie di accesso/circolazione per personale e mezzi;
Ispezioni in luoghi inaccessibili;
Organizzazione della logistica;
Documentazione del danno e valutazione rischi (inventario dati e localizzazione);
Rilevamenti termici per l’individuazione di fonti da calore.
Applicazioni. Interventi post-sisma
• Possibili applicazioni in occasione di terremoti:
Indagini su situazione nell’immediato post-sisma;
Supporto alle operazioni di intervento e soccorso;
Individuazione dei crolli e vie di accesso/circolazione per personale e mezzi;
Ispezioni in luoghi inaccessibili;
Organizzazione della logistica;
Documentazione del danno e valutazione rischi (inventario dati e localizzazione);
Rilevamenti termici per l’individuazione di fonti da calore.
NECESSITA’ DI ORGANIZZARE DEL MATERIALE RACCOLTO IN DATABASE GEOGRAFICI
Marco Dubbini. SAL Engineering, Comunicazione personale.
Applicazioni. Indagini con sensori termici
Applicazioni. Sensori multi-spettrali (agricoltura)
Salt&Lemon 2013. I droni per l’agricoltura. Geomedia, 5, 18-20.
Applicazioni. Sensori multi-spettrali (agricoltura)
Salt&Lemon 2013. I droni per l’agricoltura. Geomedia, 5, 18-20.
