Il laser scan a supporto delle analisi geologiche e geomorfologiche

Abstract

Nel presente lavoro viene presentata una panoramica generale sulla tecnica laserscan, soffermandosi maggiormente sui sistemi utilizzati nell’ambito di questa ricerca, evidenziando le problematiche di carattere fisico, tecnico e applicativo per le analisi di tipo ambientale. In seguito è descritta la metodologia con cui sono stati affrontati i rilievi, le modalità e problematiche nell’elaborazione di dati LIDAR e le loro analisi dal punto di vista geologico applicativo descrivendo alcuni dei numerosi casi studio affrontati nel corso della ricerca. Sono state testate e provate diverse strumentazioni laser scan sia da terra che da elicottero. Si sono descritte le metodologia con cui si sono affrontate le acquisizioni, le procedure e le tecniche di processamento dati, nonché i metodi d’analisi e modellazione delle nuvole di punti. Per l’intera fase di processamento sono state confrontate le tecniche di rilievo terrestre tramite TLS e quelle aeree tramite ALS. Queste sono le principali fasi seguite: 1)Progetto delle prese per i rilievi TLS, o progettazione del volo per i rilievi aviotrasportati; 2)Calibrazione dei sensori; 3)Acquisizione dei dati; 4)Generazione delle nubi di punti; 5)Allineamento e target; 6)Georeferenziazione ; 7)Filtraggio; 8)Classificazione; 9)Ottimizzazione delle nuvole di punti; 10)Produzione dei file e modellazione La maggior attenzione si è posta sulle fasi di trattamento e modellazione dei dati laser in quanto sono passaggi di fondamentale importanza per le successive analisi a fini geologico – geomorfologico. Nei primi 2 anni della presente ricerca si sono affrontati ben 12 rilievi laser a fini geologici, geomorfologi e di modellistica idraulica 11 sul territorio del Friuli Venezia Giulia e 1 in Veneto. L’individuazione e scelta dei siti da è stata in funzione della loro rappresentatività in termini di pericolosità e rischio associato, nonché disponibilità di informazioni pregresse sui fenomeni in atto e sulla base della tipologia dei fenomeni Successivamente, è stato scelto di limitare lo studio solo sulle varie tipologie di frana scegliendo i 5 casi più rappresentativi, di questi è stato condotto uno studio di dettaglio e un adattamento e messa a punto degli strumenti e dei codici di calcolo più idonei agli scenari sotto indagine. Le applicazioni sperimentate sui diversi fenomeni franosi hanno fornito risultati incoraggianti, mostrando comunque che il futuro della tecnica laser è nell’integrazione con le metodologie fotogrammetriche, che forniscono informazioni complementari a quelle ottenute dalle riprese laser. Si è dimostrato come sia possibile la valutazione di spostamenti, modificazioni morfologiche e deformazioni in aree soggette a frane può avvenire attraverso in confronto fra 2 DTM o un DTM e una nuvola di punti anche laddove ci sia un’elevata coperture vegetale o in zone di difficile accesso. L’utilizzo dei rilievi TLS e ALS , ed in particolare l’analisi di serie di DTM multi-temporale, è risultato uno strumento essenziale per il controllo dell’evoluzione temporale di fenomeni franosi complessi. L’approccio digitale ha consentito di produrre in tempi brevi e con continuità modelli della superficie come riportato nei casi studio, eseguire confronti e valutazioni quantitative dei volumi interessati ai fenomeni franosi, seguire l’evoluzione morfologica del versante per fornire parametri di valutazione della stabilità dello stesso.