Tecnologia
La tecnologia Helimap System® pone le sue fondamenta sulla lasergrammetria (LiDAR) e sulla fotogrammetria digitale eliportata. L’utilizzo di vettori aerei ci permette di operare anche nelle zone di studio più inaccessibili.
Helimap Sixense utilizza una strumentazione propria, sviluppata internamente e protetta sotto il nome di Helimap System®. Questa tecnologia è il risultato di una ricerca congiunta condotta nei laboratori di fotogrammetria e topografia dell’Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL).
Helimap System® si basa sulla combinazione di uno scanner laser, una fotocamera digitale ad alta risoluzione ed un sistema di navigazione con geolocalizzazione diretta (GPS-IMU) di altissima qualità.
Più di 15 anni d’esperienza
Attivi dal 2003 come pionieri della tecnologia LiDAR e dal 2008 come società anonima, possediamo più di 15 anni di esperienza nel settore. Un valore aggiunto che si rifletterà nei vostri progetti.
Componenti
7 sistemi che possono essere mobilizzati su richiesta
LiDAR e fotogrammetria – due potenti tecnologie
Figura: Ortoimmagine ad alta risoluzione e nuvola LiDAR con informazione d’intensità
I vantaggi della combinazione
LiDAR-fotografia
LiDAR (Light Detection and Ranging) è una tecnologia di telerilevamento in cui la superficie terrestre viene scansionata da impulsi laser (onde elettromagnetiche). Il risultato è una nuvola di punti tridimensionale molto densa e molto precisa.
Uno dei punti di forza di questa tecnologia sta nella sua capacità di misurare il terreno attraverso i piccoli spazi vuoti tra le foglie e il materiale del sottobosco. In diverse occasioni, questa tecnologia ci ha addirittura permesso di misurare con precisione la morfologia del terreno al di sotto di una foresta pluviale.
Figura: Segnali di ritorno in funzione del target influenzato dall’impulso
La fotogrammetria è una tecnologia di telerilevamento basata sull’acquisizione di immagini digitali della terra da diversi punti di vista. Attraverso un calcolo delle correlazioni tra queste ultime, è possibile creare modelli 3D e ortoimmagini (immagini ortorettificate e georeferenziate).
Questo processo genera dei prodotti facilmente interpretabili, anche ad un occhio meno esperto. La fotogrammetria, combinata con la tecnologia LiDAR, costituisce le fondamenta della cartografia digitale moderna.
Acquisizione aerea di geodati – rapida, precisa & flessibile
Helimap System® è facilmente installabile su molteplici supporti. Su di un elicottero, può anche essere orientato manualmente da un operatore. Questa modalità operativa unica sviluppata da Helimap offre una flessibilità senza pari e garantisce omogeneità ed elevata precisione dei dati indipendentemente dalla morfologia del terreno. Questo approccio apporta notevoli vantaggi nel caso di rilievi su pendii e strutture verticali.
Acquisizione verticale
Acquisizione
obliqua
Acquisizione tramite drone
Acquisizione su ULM/aereo
Acquisizione terrestre di geodati – Mobile mapping su strada, ferrovia, nave o altri supporti
La tecnologia Helimap System® può essere impiegata anche su veicoli terrestri, treni e navi. Una modalità operativa che risulta essere un complemento perfetto alle misurazioni effettuate con supporti aerei. Questa modalità offre nuovi punti di vista, utili in particolar modo nel caso di strutture ingegneristiche come sottopassi e gallerie.
Acquisizione con veicolo terrestre
Performance su rilievo aereo
Ci piace quantificare la performance dei nostri sistemi basandoci sia sulla precisione della nuvola di dati prodotta, sia sulla risoluzione delle immagini acquisite.
La tabella seguente mostra questi valori per i nostri sistemi aeroportati, in funzione dell’altitudine di volo.
| Altitudine di volo [m] | 100 | 300 | 500 | 700 |
|---|---|---|---|---|
| Densità nominale massima di punti LiDAR [pt/m2] (per passaggio) |
800 | 250 | 150 | 100 |
| Precisione relativa LiDAR [cm] | 1 | 1-2 | 1-2 | 2-3 |
| Precisione assoluta LiDAR XY [cm] (senza GCP) |
3-5 | 5-7 | 10 | 15 |
| Precisione assoluta LiDAR Z [cm] (senza GCP) | 3 | 5 | 5-7 | 10 |
| Risoluzione Ortofoto [cm] | 0.5 | 3 | 5 | 7 |
| Precisione assoluta Ortofoto [cm] (senza GCP) |
2 | 2 | 2 | 2 |
La precisione cartografica è data dal confronto tra misurazioni effettuate (laser/fotogrammetriche) e punti di controllo a terra (GCP). La precisione fotogrammetrica può essere calcolata confrontando planimetricamente i GCP sull’ortofoto. Per quanto riguarda la precisione del LiDAR, quest’ultima è da suddividere in due categorie: precisione relativa e precisione assoluta. La precisione relativa si riferisce al rumore all’interno della nuvola (indipendente dalla traiettoria effettuata), mentre la precisione assoluta fa riferimento ai punti di controllo. La precisione viene sempre misurata su una superficie dura (1 sigma).
Questi due termini sono spesso confusi e questa situazione è spesso utilizzata dai fornitori di software, dai produttori di materiale o dai fornitori di servizi a fini commerciali. Riteniamo quindi che sia importante sensibilizzare i nostri clienti su questo aspetto.
L’accuratezza (o precisione assoluta) quantifica il grado di corrispondenza di una quantità misurata rispetto al suo valore reale. La precisione (o precisione relativa) quantifica il grado di ripetibilità di una misura, ossia il grado con cui una misura successiva darà un risultato identico.
Figura: Relazione fra accuratezza e precisione di una misurazione
Risoluzione 10 cm per pixel
Risoluzione 5 cm per pixel
Risoluzione 2.5 cm per pixel
Risoluzione 1 cm per pixel
Figura: Orthophoto 2 cm vs. 10 cm
