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Venerdì 01 Settembre 2017

Progetto cave - Attività preliminari di rilievo con drone


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Avviate le attività sul campo in un sito campione per la messa a punto della metodologia di rilievo tramite aeromobili a pilotaggio remoto (SAPR), più comunemente noti come droni

A seguito della convenzione attivata tra ARPAT e Dipartimento di Scienze della Terra (Facoltà di Scienze Geologiche, Università di Firenze) nell’ambito del progetto regionale di monitoraggio delle cave del bacino marmifero apuano e versiliese (il cosiddetto Progetto Cave), sono state avviate le attività sul campo in un sito campione per la messa a punto della metodologia di rilievo tramite aeromobili a pilotaggio remoto (SAPR), più comunemente noti come droni.

Figura 1 - Predisposizione del piano di voloFigura 2 - Il drone utilizzato nel rilievo (esacottero)

 

a sinistra Fig.1 predisposizione del piano di volo - a destra Fig.2 il drone utilizzato nel rilievo

 

Il Dipartimento di Scienze della Terra ha realizzato in proprio un drone a sei motori indipendenti (esacottero) per il rilievo di precisione di zone a morfologia complessa quali discariche, cave, reticoli idrografici: un sensore di immagini a colori posizionato sul drone consente la ricostruzione della morfologia del territorio a partire da una serie di fotografie parzialmente sovrapposte realizzate in serie (strisciate).

I prodotti finali del rilievo, tutti con precisione centimetrica, consistono in modelli digitali tridimensionali del terreno (DEM/DSM), ortofoto e cartografia a grandissima scala: la precisione centimetrica è indispensabile per la caratterizzazione puntuale dello stato dei lavori di escavazione in un ambiente soggetto a frequenti trasformazioni in zone di dimensioni limitate quale quello delle aree estrattive ubicate nelle Alpi Apuane.

 Figura 3 – Foto del cantiere inferiore della cava Figura 4 – Foto del cantiere superiore della cava

 

a sinistra Fig.3 cantiere inferiore della cava - a destra Fig.4 cantiere superiore della cava

 

A seguito del sopralluogo preliminare congiunto tra tecnici specializzati del Dipartimento di Scienze della Terra e personale ARPAT, sono state pianificate le necessarie campagne di acquisizione presso una cava del Comune di Carrara, che si sono svolte nei giorni 5-6-25 luglio 2017: nel corso delle campagne sono stati posizionati al suolo i bersagli utilizzati per la rettifica e il posizionamento di precisione dei fotogrammi acquisiti durante il volo e sono stati fatti vari voli per la completa acquisizione di tutta la superficie di cava, sia delle zone di estrazione che dei ravaneti.

Figura 5 - Operazioni di avvio del rilievoFigura 6 - Il controllo del volo

 

a sinistra Fig.5 operazioni di avvio del rilievo - a destra Fig.6 il controllo del volo

 

Il test ha messo in evidenza l’elevata precisione raggiungibile nella caratterizzazione dell’area di lavoro, che consente di valutare lo stato di avanzamento delle attività di coltivazione in riferimento ai quantitativi autorizzati e al rispetto delle prescrizioni in materia di tutela ambientale.

Di contro, l'elevata complessità dell'ambiente di cava rende il rilievo tramite drone un’attività ad alta specializzazione che necessita di personale esperto e procedure ad hoc per il controllo dell'aeromobile.

Sono state prodotte l'ortofotocarta dell'area rilevata, le curve di livello con risoluzione di 50cm e la nuvola di punti (point cloud) densa e rada per la rappresentazione tridimensionale e il calcolo dei volumi.

Figura 7 - Ortofoto di una zona rilevataFigura 8 - Curve di livello a 50cm

 

a sinistra Fig.7 ortofoto di una zona rilevata - a destra Fig.8 curve di livello a 50 cm

 

Figura 9 - Vista generale di un volo (Point Cloud)Figura 10- Dettaglio del cantiere inferiore

 

a sinistra Fig.9 vista generale di un volo (Point Cloud) - a destra Fig.10 dettaglio del cantiere inferiore

 

Nel mese di settembre 2017 verranno svolti ulteriori campagne finalizzate alla messa a punto della procedura definitiva di rilievo, che consentirà inoltre di valutare l'appezzabilità dei cambiamenti intercorsi nei cantieri su base bimestrale.

Figura 11 - Cava

Testo a cura di Marco Chini


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