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

  • Scanner laser Riegl che permette la misura fino a 2 milioni di punti/sec con un’apertura di 60-75° (FOV) e tecnologia MTA (emissione di più impulsi contemporaneamente)

  • Fotocamere digitali PhaseOne 80-150 MPix, apertura 55-65° con immagini a colori o NIR (4 bande)

  • Unità di misura inerziale (IMU) di navigazione IXBLUE

  • Antenna GNSS a tre frequenze (GPS-GLONASS-GALILEO)

  • Telecamera termica Flir SC655

  • Fino a 4 telecamere oblique da 18-50 Mpix

  • Fino a 6 video 4K geolocalizzati tramite GPS

  • Telecamera panoramica a 360°

  • … e altri sensori in base alle vostre esigenze.

7 sistemi che possono essere mobilizzati su richiesta

  • Helimap Sixense dispone di 7 sistemi LiDAR/fotogrammetrici che possono essere utilizzati su elicotteri, ULM o UAV, così come un sistema mobile terrestre (MLS).

  • Adattamento ottimale secondo le esigenze del cliente

  • Dispiegamento rapido in tutto il mondo grazie alle nostre apparecchiature ridondanti

LiDAR e fotogrammetria – due potenti tecnologie

Orthoimage 2 cmLiDAR, colorisé par intensité

Figura: Ortoimmagine ad alta risoluzione e nuvola LiDAR con informazione d’intensità

I vantaggi della combinazione

LiDAR-fotografia

  • Il LiDAR misura sia il terreno che la vegetazione che lo ricopre, grazie all’analisi dei differenti echi ricevuti per ogni impulso laser.

  • MNT/MNS ad altissima fedeltà, misurata e non dedotta a partire da un calcolo di correlazione fra immagini.

  • Elevata densità di punti (fino a >800 pt/m2)

  • Le immagini completano le misurazioni 3D: ortofoto ad alta risoluzione, interpretazione, ecc.

  • Colorazione della nuvola di punti LiDAR grazie alle immagini geolocalizzate.

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.

  • Ideale per corridoi e superfici

  • Alta precisione/risoluzione (1-10 cm)

  • Operazione obliqua o verticale nel corso dello stesso volo

  • Precisione costante indipendentemente dal terreno

  • Nessuna calibrazione necessaria in fase di montaggio

  • Dispiegamento semplice ed economico, in tutto il mondo

  • Cartografia di zone complesse e inaccessibili

  • Rilievo non invasivo

  • Tempo di installazione breve (60 min) tra arrivo dell’elicottero ed il volo

  • Indipendenza dalla tipologia di elicottero

  • Systema certificato (STC EASA e FAA) su AS350/355, Robinson, Bell e tutti gli elicotteri muniti di argano

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.

  • Ideale per progetti stradali e ferroviari

  • Altissima densità della nuvola (>1200 pt/m2)

  • Altissima precisione dei dati (<2 cm)

  • Velocità di acquisizione elevata (60 km/h)

  • Immagini panoramiche a 360°

  • Complemento ideale di un rilievo aereo (ALS). Le nostre tecnologie producono una digitalizzazione completa, dettagliata e precisa delle vostre infrastrutture

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