LASERSCANNING
STRUMENTAZIONE
La strumentazione utilizzata per il rilievo è composta da stazione totale LEICA TPS 1200, ricevitore geodetico GNSS LEICA GS14, laser scanner terrestre LEICA C10.
Stazione totale LEICA TPS 1200
- modello: TCRPA 1203+ R1000
- compensatore: elettronico bi-assiale, precisione 1.5"
- accuratezza misura angolare: 3" (1 mgon), secondo norme DIN 18723 o ISO 17213-3
- portata in condizioni normali con un prisma riflettore: 3000m
- precisione con un prisma riflettore: 2mm + 2ppm, secondo norme ISO 17213-4
- portata misura distanza senza riflettore (laser): 1000
- precisione misura distanza senza riflettore (laser): 2mm + 2ppm, secondo norme ISO 17213-4
- servomotori con inseguimento automatico del prisma per utilizzo mono operatore
- controller con trasmissione radio modello RX1200 per utilizzo mono operatore.
Ricevitore geodetico GNSS LEICA GS14
- modello GS14 Professional
- tracciamento satelliti:
- GPS su L1, L2 e L2C
- GLONASS su L1 e L2
- Galileo
- canali: 120
- satelliti tracciati simultaneamente su due canali: 60
- precisione (rsm) in Real-Time (RTK): orizzontale : 8 mm + 0.5 ppm; verticale: 15 mm + 0.5 ppm
- precisione (rsm) in Post Elaborazione, statico: orizzontale: 3 mm + 0.1 ppm; verticale: 3.5 mm + 0.4 ppm
- precisione (rsm) in Post Elaborazione, cinematico: orizzontale: 8 mm + 1 ppm; verticale: 15 mm + 1 ppm
- soluzione RTK di rete supportate: VRS, FKP, iMAX
Laser scanner terrestre LEICA C10
- modello: ScanStation C10
- classe laser: 3R
- colore laser: verde (lunghezza d'onda 532 nm, visibile)
- compensatore: elettronico bi-assiale, precisione 1.5"
- precisione acquisizione del target: 2 mm (deviazione standard)
- precisione misura della posizione: 6 mm
- precisione misura distanza: 4 mm
- precisione superficie modellata: 2 mm
- portata: da 134 m (albedo 18%) a 300 m (albedo 90%)
- velocità di scansione: 50.000 punti/sec
- dimensione spot: 4,5 mm per distanze da 0 m a 50 m
- campo: orizzontale 360°, verticale 270°
SOFTWARE
LEICA LGO
Software per la gestione e il trattamento dei dati da rilievo GNSS. Post elaborazione, trasformazione coordinate secondo modelli di riferimento locale, trasformazione delle quote ellissoidiche in quote ortometriche secondo modelli del geoide locali.
LEICA Cyclone
Software per la gestione delle nuvole di punti restituite da laser scanner: allineamento e unione delle nuvole di punti con calcolo di compesazione rigoroso, georeferenziazione, pulizia della nuvola.
LEICA CloudWorx
Software plug-in per AutoCAD 3D per la visualizzazione delle nuvole di punti restituite da laser scanner. Visualizzazione di volumi parziali, piani di sezione, possibilità di selezione dei singoli punti della nuvola.
VIRTUALGEO ClouCube
Software plug-in per AutoCAD 3D per la modellazione con superfici delle nuvole di punti restituite da laser scanner. Restituzione di piano quotato, curve di livello, sezioni, profili longitudinali, calcoli di volumi. Esportazione del modello digitale 3D secondo i più comuni formati di trattamento modelli digitali.
LEONARDO Antas Office Seven
Software topografico per la gestione dei dati da rilievo con stazione totale e GNSS, calcolo e compensazione rigorosa di poligonali e triangolazioni, generazione di piani quotati e curve di livello, estrazione di profili longitudinali e sezioni, calcoli di volumi.
METODOLOGIA E FASE DI ESECUZIONE DEL RILIEVO
Il rilievo verrà eseguito seguendo la seguente procedura:
- progettazione del rilievo
- individuazione e materializzazione dei capisaldi
- pianificazione dei tempi di misura con metodologia GNSS
- esecuzione del rilievo classico, GNSS e laser scanner
- elaborazione delle misure del rilievo GNSS
- trasformazione del rilievo GNSS nel sistema cartografico locale e integrazione con il rilievo tradizionale
- elaborazione del rilievo laser scanner
- unione dei rilievi GNSS, tradizionale e laser scanner
Progettazione del rilievo
In questa fase si andranno a definire:
- tipologia ed entità degli elementi da rilevare
- tipo e precisione delle determinazioni
- sistemi di inquadramento (locale, assoluto)
- modalità dei rilievi delle varie tipologie ed entità (GNSS, stazione totale, laser scanner)
- punti di stazionamento, scansione
- pianificazione ed esecuzione delle sessioni di misura
Individuazione e materializzazione dei capisaldi
La posizione e messa in opera dei capisaldi verrà individuata sia in funzione della loro idonea materializzazione (basamento rigido e inamovibile nel tempo) e sia delle successive operazioni di rilievo topografico con strumentazione GNSS.
In particolare fattori vincolanti saranno:
- lo Sky View Factor ovvero la volta di cielo visibile determinato sia dall'orografia (linea dell'orizzonte) e sia dalla presenza di ostacoli particolari (costruzioni, alberi, strutture, ecc.);
- la presenza di disturbi elettromagnetici tali da rendere impossibile o difficoltosa la ricezione dei segnali satellitari.
La materializzazione dei capisaldi sarà eseguita di preferenza con chiodo topografico inserito e fissato in preforo su manufatto con resina sintetica bicomponente ad alta resistenza.
Pianificazione dei tempi di misura con metodologia GNSS
Nella fase di programmazione delle misure topografiche con sistema GNSS verrà verificata la disponibilità satellitare nelle varie ore della giornata, in modo tale da scegliere la finestra temporale ottimale per l'esecuzione delle misure.
La verifica verrà eseguita utilizzando uno specifico modulo presente nel software LEICA LGO che fornisce informazioni grafiche e numeriche sulla costellazione di satelliti visibile in un determinato luogo nel tempo, con possibilità di calcolo dei parametri che influenzano la qualità della misura (GDOP, PDOP, HDOP, ecc.).
Esecuzione del rilievo classico, GNSS e laser scanner
L'esecuzione del rilievo vedrà l'utilizzo combinato di tecniche di rilievo GNSS affiancate a tecniche di rilievo topografiche tradizionali con stazione totale e tecniche di rilievo avanzato con laser scanner terrestre. Questa soluzione offre notevoli benefici in termini di efficacia in quanto permette per ogni tipologia o entità da rilevare l'utilizzo della tecnica più adatta per il migliore risultato in precisione e dettaglio richiesti.
Per gli elementi rilevati con tecnologia GNSS si opererà in modalità statica per i capisaldi, mentre si utilizzerà la modalità cinematica in tempo reale (RTK) appoggiata al Servizio di Posizionamento Satellitare della Provincia di Bolzano STPOS per i punti di dettaglio.
Nel rilievo con strumentazione tradizionale (stazione totale) verranno misurati punti ex-novo e anche alcuni punti già misurati con la tecnologia GNSS. La doppia misurazione consentirà di derivare la quota ortometrica (quota assoluta s.l.m.) determinata con il sistema GNSS nei punti di riferimento noti e altresì di georiferire il rilievo su base cartografica verificando nel contempo l'orientamento azimutale da utilizzare per i successivi rilevamenti.
La strumentazione laser scanner terrestre verrà utilizzata per il rilievo delle entità che per la loro conformazione richiederanno maggiore dettaglio. L'orientamento e la georeferiziazione delle scansioni verranno effettuate con la tecnica topografica tradizionale come per una stazione totale, permettendo la particolare strumentazione utilizzata tale metodologia classica di orientamento.
Elaborazione delle misure del rilievo GNSS
L'elaborazione dei dati acquisiti mediante il rilevamento GNSS in modalità statica verrà effettuata tramite il programma LEICA LGO. Verranno importati i dati RInex scaricati dal portale del Servizio di Posizionamento Satellitare della Provincia di Bolzano per la stazione utilizzata come riferimento nel calcolo differenziale. Dopo l'elaborazione verranno quindi aggiunti i dati acquisiti mediante il rilevamento GNSS in modalità RTK.
Trasformazione del rilievo GNSS nel sistema cartografico locale e integrazione con il rilievo tradizionale
Tutti i punti rilevati con metodologia GNSS ed elaborati con il software LEICA LGO verrano quindi importati nel software LEONARDO Antas Office Seven che consentirà la trasformazione delle misure nel sistema di coordinate locale con quota ortometrica. Saranno quindi importati i dati acquisiti con il rilievo tradizionale per mezzo di stazione totale che verranno georeferenziati sul dato acquisito da GNSS.
Elaborazione del rilievo laser scanner
Le nuvole di punti acquisite da rilievo con laser scanner terrestre verranno importate nel software LEICA Cyclone per essere "pulite" dagli elementi rilevati ma non utili ai fini del lavoro (vegetazione, veicoli, elementi esterni all'area di interesse, ecc.). Verrà quindi effettuata la georeferenziate delle nuvole di punti adottando le coordinate del sistema locale calcolate in precedenza per i punti utilizzati come orientamento nel corso delle singole scansioni.
Unione dei rilievi GNSS, tradizionale e laser scanner
L'esportazione dei dati dai software LEONARDO Antas Office Seven e LEICA Cyclone verso l'ambiente AutoCAD dotato dei plug-in necessari per la gestione delle nuvole di punti permetterà infine di generare planimetrie, piani quotati, curve di livello, profili, sezioni, il modello digitale 3D del rilievo e tutto quanto necessario per la fase di progettazione dell'opera.