Il programma degli eventi - PoliTOcomunica
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Il programma degli eventi - PoliTOcomunica
SOCIETÀ ITALIANA DI FOTOGRAMMETRIA E TOPOGRAFIA 59° CONVEGNO NAZIONALE SIFET Tecniche Geomatiche per il Monitoraggio Segreteria organizzativa del convegno Cristina Castagnetti Andrea Dessì www.sifet.org [email protected] [email protected] +390706755406/42 COE Politecnico di Torino Prof. Alberto Cina Prof. Andrea Lingua Prof. Ambrogio Maria Manzino Collegio Geometri e Geometri Laureati di Torino e Provincia Geom. Massimo Ottogalli Geom. Luisa Roccia Finito di stampare nel mese di Giugno 2014 presso le Arti grafiche Pisano di Cagliari 2 Convegno Nazionale SIFET Giunta esecutiva Presidente Prof. Alessandro Capra Vice Presidente Dott. Geom. Stefano Nicolodi Segretario Ing. Giuseppina Vacca Tesoriere Dott. Geom. Luciano Di Marco Assessori Dott. Renzo Maseroli Prof. Livio Pinto Membri di diritto Direttore dell’Istituto Geografico Militare Direttore dell’Istituto Idrografico della Marina Direttore del Centro Informazioni Geotopografiche dell’Aeronautica Direttore Istituto Superiore per la Protezione e la ricerca Ambientale Direttore del Dipartimento del Territorio Presidente del Consiglio Nazionale degli Ingegneri Presidente del Consiglio Nazionale degli Architetti Presidente del Consiglio Nazionale dei Geometri e Geometri Laureati Presidente Sezione Sifet Palermo Presidente Sezione Sifet Catania Presidente CS SIFET 3 Membri ordinari (oltre ai componenti la Giunta esecutiva) Prof. Maurizio Barbarella Prof. Mauro Caprioli Ing. Virgilio Cima Prof. Alberto Cina Geom. Mauro Fino Geom. Vittorio Grassi Dott. Geom. Roberto Lietti Dott. Geom. Paolo Nicolosi Prof. Ambrogio Manzino Prof. ssa Anna Spalla Probiviri Egidio Cima Walter Mentasti Massimiliano Currado Revisori dei conti Sergio Padovani Carlo Vadilonga Comitato Scientifico Prof. Fulvio Rinaudo Presidente Ing. Paolo Aminti Dott. Ludovico Biagi Prof.ssa Maria Brovelli Ing. Virgilio Cima Prof. Stefano Gandolfi Geom. Vittorio Grassi Prof. Andrea Lingua Prof.ssa Giannina Sanna Prof. Aurelio Stoppini Prof. Luca Vittuari Tecniche Geomatiche per il Monitoraggio Convegno Nazionale SIFET La Geomatica assume un ruolo importante nei processi di monitoraggio di strutture, infrastrutture e ambienti naturali. In questi particolari ambiti applicativi esiste però la necessità di interagire in modo completo con gli altri specialisti che partecipano al processo di monitoraggio nel suo complesso. Questo fatto implica la necessità per il tecnico di possedere, oltre a un’ottima conoscenza delle tecniche di misura tipiche della Geomatica, la necessaria flessibilità per adattare strumenti, tempi di esecuzione e validazione dei risultati in modo da soddisfare le richieste del monitoraggio. La SIFET, in questo convegno, si propone di presentare un quadro aggiornato dello sviluppo delle tecniche della Geomatica nelle applicazioni al monitoraggio di strutture, monitoraggio ambientale di fenomeni lenti e a rapida evoluzione, ecc. Il Convegno SIFET 2014, in prosecuzione con l’esperienza positiva degli anni precedenti, propone un corso di base sulle Misure topografiche a precisione controllata e un corso di approfondimento che illustra il ruolo delle tecniche Geomatiche nei processi di Monitoraggio. Parallelamente verrà offerto, a chi si avvicina per la prima volta alla Geomatica, un corso monografico che presenterà gli aspetti fondamentali delle tecniche di rilievo evidenziandone potenzialità e limiti applicativi. Il giorno 2 Luglio dalle 9.00 alle 13.00 si svolgerà il I Workshop ItaliaFrancia organizzato dalla SIFET in collaborazione con la SFPT sulle tematiche riguardanti il tracciamento e il monitoraggio delle opere strutturali e infrastrutturali. In accordo con il CNI, agli ingegneri partecipanti al Convegno verranno riconosciuti 3 CFP. Ai geometri verranno riconosciuti i CFP secondo le norme del proprio Collegio di appartenenza. 4 Convegno Nazionale SIFET CORSI AGGIORNAMENTO 1 e 2 luglio 2014 Sede Convegno Martedì 1 Luglio: 9:00-13:00 Corso di base e pratico Misure topografiche di precisione controllata: strumenti, metodi, materializzazioni per la realizzazione di misure di livellazione geometrica di precisione. Martedì 1 Luglio: 14:00-18:00 Seminario di base La Geomatica: il problema della misura, potenzialità e limiti delle tecniche di acquisizione e di gestione dei dati misurati – GNSS, topografia terrestre, fotogrammetria, Telerilevamento, LiDAR, GIS. Martedì 1 Luglio: 14:00-18:00 Corso pratico Misure Satellitari per il Monitoraggio: rilievo 3D di una piccola rete mediante misure GNSS statiche, trattamento delle misure e analisi dei risultati. . Mercoledì 2 Luglio: 9:00-13:00 Corso specialistico Introduzione al Monitoraggio: il ruolo delle misure di precisione nei processi di monitoraggio e introduzione del concetto di significatività degli spostamenti rilevati. 5 PROGRAMMA DEFINITIVO Tecniche Geomatiche per il Monitoraggio 2 - 4 Luglio 2014 • Lingotto - Torino Convegno Nazionale SIFET PROGRAMMA SINTETICO Mercoledì 2 Luglio ore 9.00 I workshop SIFET Italia - SFPT Francia ore 15.00 Apertura convegno e saluti Ore 15.30 Sessione Plenaria Chairman: Fulvio Rinaudo Ore 17.30 Inaugurazione Mostra Espositiva Ore 18.00 Cocktail di benvenuto presso il Santuario della Consolata e visita guidata Giovedì 3 Luglio ore 9.00 -10.30 Sessione orale I Chairman: Stefano Gandolfi ore 10.30 Coffee break ore 11.00 – 12.30 Sessione orale II Chairman: Giuseppina Vacca Ore 12.30 Pranzo a buffet 6 ore 14.00 - 15.30 Sessione orale III Chairman: Andrea Lingua ore 15.30-16.10 Le ditte della Geomatica incontrano i convegnisti SIFET ore 16.10 Coffee break ore 16.30 - 18.00 Sessione orale IV Chairman: Maria Brovelli ore 18.00 Assemblea straordinaria dei soci SIFET ore 21.00 Cena di gala al Valentino Venerdì 4 Luglio ore 9.00-10.00 Sessione orale V Chairman: Luca Vittuari ore 10.00 Coffee break ore 10.30 -12.00 Sessione Speciale Premio Giovani Chairman: Giannina Sanna ore 12.00 Chiusura dei lavori 7 PROGRAMMA DETTAGLIATO Convegno Nazionale SIFET Mercoledì 2 Luglio dalle 12.00: registrazione partecipanti ore 15.00 Apertura convegno e saluti Prof. Alessandro Capra, Presidente SIFET Prof. Fulvio Rinaudo, Presidente CS SIFET Prof. Giuseppe Scanu, Presidente ASITA Prof. Marco Gilli, Rettore del Politecnico di Torino Ing. Franco Maggio, Agenzia delle Entrate - Direttore centrale Catasto e Cartografia Ing. Gianni Massa, Vicepresidente Consiglio Nazionale Ingegneri Geom. Maurizio Savoncelli, Presidente Consiglio Nazionale Geometri e Geometri Laureati Geom. Ilario Tesio, Presidente del Collegio Geometri e Geometri Laureati di Torino e Provincia Francesco Gerbino, Amministratore Delegato di Geoweb S.p.A. ore 15.30 Sessione plenaria Chairman: prof. Fulvio Rinaudo, Presidente Comitato Scientifico SIFET La Geomatica per il monitoraggio di versanti instabili e di strutture. Alessandro Capra La geomatica nei settori dell'infomobilità e dell'Intelligent Transport Systems (ITS). Piero Boccardo, Fabrizio Arneodo, Danilo Botta ore 17.30 Inaugurazione Mostra Espositiva con le partecipazione delle ditte ore 18.00 Partenza con gli autobus per il Santuario della Consolata visita guidata e cocktail di benvenuto 8 Giovedì 3 Luglio ore 9.00 -10.30 Sessione orale I Chairman: Stefano Gandolfi Affidabilità dei sistemi integrati per il monitoraggio dei versanti instabili: l’importanza della correzione degli effetti atmosferici nelle misure dell’elettrodistanziometro. E. Bertacchini, C. Castagnetti Rilievi multi-temporali con Laser Scanner Terrestre per il monitoraggio di una frana. M. Barbarella, M. Fiani, A. Lugli Monitoraggio Di Eventi Franosi Con Metodologia Stereo-Fotogrammetrica Terrestre. R. Roncella, F. Diotri, M. Fornari, G. Forlani L’utilizzo di ricevitori GNSS mass-market per il controllo di movimenti e deformazioni. A.Cina, P. Dabove, A. M. Manzino, M. Piras Monitoraggio di colate detritiche mediante il sensore Kinect. D. Pagliari, L. Pinto ore 10.30 Coffee break ore 11.00 – 12.30 Sessione orale II Chairman: Giuseppina Vacca Operazioni geodetico-topografiche per la misura della distanza finalizzata al calcolo della velocità dei neutrini tra il CERN e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso. R. Barzaghi, B. Betti, L. Biagi, L. Pinto Classificazioni di uso del suolo con Reti Neurali su serie storiche di dati LANDSAT della Puglia settentrionale. A. Novelli, E. Tarantino Monitoraggio dinamico del Parco Ninni Cassara a Palermo attraverso un applicativo per la gestione della manutenzione. G. Dardanelli, M. Allegra, M. Carella, V. Giammarresi Le quote per la misura del tempo e il tempo per la misura delle quote: verso una geodesia relativistica. A. Cina, D. Calonico, H. Bendea, P. Dabove, A. M. Manzino DIsaster REcovery Team (DIRECT) un progetto didattico innovativo per la gestione dell’emergenza. I. Aicardi, P. Boccardo, F. Chiabrando, E. Donadio, A. Lingua, P. Maschio, F. Noardo, A. Spanò 9 ore 12.30 Pranzo a buffet ore 14.00 - 15.30 Sessione orale III Chairman: Andrea Lingua Il monitoraggio topografico della cattedrale di Agrigento con metodi tradizionali. G. Dardanelli, G. Cavallaro, S. Paliaga Tecniche di rilevamento ad altissima risoluzione per l’analisi del danneggiamento di elementi scultorei. R. Rivola, E. Bertacchini, C. Castagnetti, A. Capra Integrazione di tecniche geodetiche a bassa frequenza e ad alta frequenza per il monitoraggio strutturale. C. Castagnetti, P. Rossi, E. Bertacchini, A. Capra Geoweb2.0 per il monitoraggio ambientale. M. A. Brovelli, M. Minghini, G. Zamboni Esperienze di Monitoraggio mediante tecnica GNSS di strutture: primi risultati e criticità riscontrate. S. Gandolfi, L. Poluzzi, L. Tavasci ore 15.30-16.10 Le ditte della Geomatica incontrano i convegnisti SIFET ore 16.10 Coffee break ore 16.30 - 18.00 Sessione orale IV Chairman: Maria Brovelli Rilievo integrato per il monitoraggio delle cave. D. Costantino, M. G. Angelini Tecniche e metodologie di rilievo per una cava di pietra calcarea. M. Caprioli, F. Mazzone, M. Scarano Il filtro di Kalman come strumento per il controllo di movimenti e deformazioni. P. Dabove, A. M. Manzino Integrazione di tecnologie digitali e metodi di rilevamento e modellazione geometrica per la verifica della meridiana di Acireale S. Di Benedetto , M. Mangiameli , G. Mussumeci , P. Nicolosi , D. Pellegrino 10 ore 18.00 Assemblea straordinaria dei soci SIFET ore 21.00 Cena sociale al Valentino (partenza autobus dal Lingotto ore 20.30) Venerdì 4 Luglio ore 9.00-10.00 Sessione orale V Chairman: Luca Vittuari La gestione di un’infrastruttura a supporto del monitoraggio: la rete GNSS di Regione Piemonte. L. Chiapale, M. De Agostino, M. Pipino, M. Vasone, A. Manzino, G. Siletto Integrazione tra tecniche GNSS e Telerilevamento per il monitoraggio di dighe di terra. G. Dardanelli, S. Paliaga, C. Pipitone, L. Puccio Galleria ferroviaria di Monte Giuseppe. Monitoraggio movimenti F. Bordini, A. Vigni ore 10.00 Coffee break ore 10.30 -12.00 Sessione Speciale Premio Giovani Autori Chairman: Giannina Sanna L’utilizzo di smartphone per il posizionamento attraverso Lidar 3D e fotogrammetria digitale. Irene Aicardi Dense Image matching per il recupero di contenuto metrico da immagini di documentazione e camere non metriche. Francesca Noardo Prime esperienze per la realizzazione di una piattaforma HGIS della città di Parma. Nazarena Bruno La Geomatica per i Beni Culturali: una nuova prospettiva di formazione professionale. Lucia Argento ore 12.00 Chiusura dei lavori 11 Sessione poster I poster saranno esposti e visitabili durante tutta la durata del Convegno Integrazione di tecniche per il rilevamento 3D dei beni culturali: il caso del teatro Nuovo di Mirandola. M. Paternò, M. Bolognesi, A. Pellegrinelli, M. Russo Su alcune relazioni intercorse tra osservatori lombardi nell’’800. P. Broglia, L. Mussio Rilievo e monitoraggio di architetture storiche: il caso studio di Villa Lampedusa ai Colli a Palermo. M. Lo Brutto, A. Garraffa, F. Sirchia 30 anni di monitoraggio della subsidenza e dei cedimenti differenziali nel sito Unesco di Modena C. Castagnetti, E. Bertacchini ,R. Rivola, A. Capra Il laser scanner per il rischio idrogeologico: integrazione di laser scanning terrestre e aviotrasportato per l’analisi geomorfologica e per confronti multi-temporali di versanti instabili. C. Castagnetti, E. Bertacchini, R. Rivola, A. Capra RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) per il rilievo e il monitoraggio: applicazioni di protezione civile in contesti idrogeologici. E. Bertacchini, C. Castagnetti, R. Rivola, A. Corsini, S. De Cono Rilievi multitemporali con UAS per il monitoraggio di accumuli nevosi in una valle alpina. D. Passoni, L. Pinto, F. Avanzi , C. De Michele, P. Dosso Misure topografiche in appoggio a reti gravimetriche per il monitoraggio di grotte sotterranee L. Rossi, D. Sampietro, C. Braitenberg, D. Zuliani 12 Convegno Nazionale SIFET I workshop SIFET Italia - SFPT Francia In concomitanza con il convegno SIFET 2014, la SIFET ha il piacere di presentare il Primo Workshop SIFET Italia – SFPT Francia. L’incontro avrà luogo Mercoledì 2 luglio 2014 dalle ore 9.00 alle ore 13.00, presso la sala conferenze Politecnico di Torino ubicata presso la sede del Lingotto in Via Nizza 294. L’incontro con i “cugini” d’oltralpe consentirà di approfondire interessanti scambi culturali con realtà diverse dalla SIFET ma accomunate dagli stessi valori ed obiettivi, che operano, pur se in contesti diversi, all’interno degli stessi ambiti di interesse. Il tema dell’incontro congiunto, attinente a quello del convegno SIFET, è quello delle applicazioni geomatiche nel settore del monitoraggio ed in particolare negli ambiti di strutture, infrastrutture e ambienti naturali. Saranno, quindi, graditi i contribuiti dei ricercatori e geomatici italiani e francesi su queste tematiche, privilegiando esperienze e lavori realizzati all’interno di progetti Italo-Francesi. Il workshop si terrà in lingua inglese e consentirà di mettere a confronto le esperienze “sul campo” ed i modi di affrontare i problemi concreti nell’ambito del monitoraggio. Per tale motivo, gli argomenti trattati saranno focalizzati su aspetti prevalentemente applicativi. L’evento si aprirà con due relazioni invitate, una italiana e una francese, seguiranno quindi una serie di interventi da parte italiana e francese. I lavori verranno successivamente pubblicati sulle riviste delle due società: Applied Geomatics e il Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection della SFPT seguendo tutte le norme redazionali e di revisione delle riviste in questione Dans le cadre de la conférence SIFET 2014, la SIFET est heureuse de présenter le premier atelier SIFET (Italie) - France (SFPT). La rencontre aura lieu le mercredi 2 juillet 2014 de 9h00 à 13h00, dans la salle de conférence de l’Ecole polytechnique de Turin située sur le site du Lingotto, 294 Via Nizza. La rencontre entre «cousins» transalpins permettra des échanges culturels intéressants, car malgré leurs différences, les communautés française et italienne sont liées par des valeurs et des objectifs communs, et bien que dans des contextes différents, elles uvrent dans les mêmes domaines d’intérêt. Le thème de la rencontre, adossé à celui de la conférence SIFET, concerne les applications de la géomatique à la surveillance des ouvrages, des infrastructures et des milieux naturels. Les contributions de chercheurs et de géomatique italiens et français sur ces questions seront donc les bienvenues, notamment les expériences réalisées dans le cadre de projets franco-italiens. L’atelier se déroulera en anglais. Il permettra de comparer les expériences de terrain et les façons d’aborder concrètement les problèmes de surveillance. Les thèmes abordés seront principalement axés sur des aspects applicatifs. L’événement débutera par deux conférences invitées, l’une italienne et l’autre française, suivies d’une série d’interventions provenant des deux pays. Les travaux seront ensuite publiés par les revues des deux sociétés: Applied Geomatics et la Revue Française de Photogrammétrie et de Télédétection conformément aux normes éditoriales de ces deux revues. 13 PROGRAMME ore 9.00 Welcome addresses Alessandro Capra SIFET President Laurent Polidori SFPT President ore 9.30 Multi-temporal remote sensing data analysis - application to alpine glacier monotoring Philippe Bolon Université de Savoie, laboratoire LISTIC ore10.00 Studying ice-flows around Dome C (Antarctica): an old history of global climate Luca Vittuari University of Bologna Catherine Ritz Laboratoire de Glaciologie et Gephysique dell’Environnement, Grenoble, France Hugh Corr British Antarctic Survey, Cambridge, UK ore 10.30 Coffee break ore 10.50 Plenary session Chairman Alessandro Capra Surveys and representations for the basic knowledge for the purposes of criticism of rehabilitation and development of an area from the coast ligurian apennines. Michela Scaglione Cartographic data harmonisation for a cross-border project development. Francesca Noardo, Andrea Lingua, Irene Aicardi, Bartolomeo Vigna Monitoring morphological slope changes in high mountains: two case studies in the Mont Blanc massif. Michèle Curtaz, Fabrizio Diotri, Anna Maria Ferrero, Gianfranco Forlani, Riccardo Roncella Crustal deformation monitoring on the Maurienne valley Franco Gallarà, Stefano Lione, Piero Nurisso, Ilario Previtali,Marco Roggero Enviromental monitoring: some esperiences at IGM (Istituto Geografico Militare) Renzo Maseroli Comparison and merging of geophysical deformation measurement techniques Laurent Polidori ore 12.45 Closing Workshop 14 CORSI AGGIORNAMENTO 1 e 2 luglio 2014 Sede Convegno Convegno Nazionale SIFET Martedì 1 Luglio Corso di base e pratico: Misure topografiche di precisione controllata Docenti: Stefano Gandolfi, Aurelio Stoppini Durata: 4 ore (9.00 – 13.00 ) – Ai geometri verranno riconosciuti 2 CFP + 2 CFP per chi supera il test finale Contenuti del corso Strumenti, metodi, materializzazioni per la realizzazione di misure di livellazione geometrica di precisione. Programma del corso RILIEVO TOPOGRAFICO CON LIVELLO (1h) Pre-requisiti: conoscenze di base di Geodesia, Topografia, Teoria degli errori 1. Classificazione delle attrezzature per la livellazione – errori temibili e previsioni di precisione 2. Reti di linee di livellazione – tolleranze di chiusura – errore medio kilometrico 3. Norme per la esecuzione delle misure di livellazione geometrica 4. Materializzazione dei capisaldi 5. Attrezzature complementari (stadie, piastre di livellazione, sostegni,...) LIVELLAZIONE GEOMETRICA (3h) Pre-requisiti: conoscenze dei metodi di rilievo altimetrici, capacità applicative della teoria degli errori 1. Pre-ricognizione del sito di rilievo e condivisione dell’eidotipo (numerazioni univoche dei punti) 2. Assegnazione del lavoro alle diverse squadre 3. Livellazione ripetuta (2 volte) di una piccola rete dotata di un vertice “mobile” di una quantità nota (slitta micrometrica). 4. Scarico dei dati 5. Visione grafica delle misure e eventuale identificazione di errori grossolani (chiusure) 6. Strategie elementari di error detecting mediante pre-elaborazione con un foglio elettronico Martedì 1 Luglio Seminario di base: La Geomatica Docente: Fulvio Rinaudo e Giannina Sanna Durata: 4 ore (14.00 – 18.00 ) – Ai geometri verranno riconosciuti 2 CFP Contenuti del corso Strumenti, metodi, materializzazioni per la realizzazione di misure di livellazione geometrica di precisione. 15 Martedì 1 Luglio Corso pratico: Misure Satellitari per il Monitoraggio Docente: Aurelio Stoppini Durata: 4 ore (14.00 – 18.00 ) – Ai geometri verranno riconosciuti 2 CFP + 2 CFP per chi supera il test finale Contenuti del corso Rilievo 3D di una piccola rete mediante misure GNSS statiche, trattamento delle misure e analisi dei risultati. Programma del corso SIMULAZIONE MONITORAGGIO (4h) Pre-requisiti: conoscenze e capacità operative relative ai metodi di rilievo topografici e GNSS 1. Posizione di un caso concreto relativo a un’area precedentemente attrezzata 2. esecuzione delle misure di baseline relative a una piccola rete con n 2 situazioni con variazione meccanica della posizione di alcuni cps (ad es. con slitte micrometriche) 3. Scarico dei dati e loro analisi qualitativa 4. Post-elaborazione dei dati 5. Analisi dei singoli risultati - Determinazione delle variazioni di posizione dei cps “mobili” 6. Valutazione della precisione raggiunta 7. Raffronto con le misure di livellazione 8. Redazione di un breve report tecnico Mercoledì 2 Luglio Corso specialistico: Introduzione al Monitoraggio Docente: Stefano Gandolfi Durata: 4 ore (9.00 – 13.00 ) – Ai geometri verranno riconosciuti 2 CFP + 2 CFP per chi supera il test finale Contenuti del corso il ruolo delle misure di precisione nei processi di monitoraggio e introduzione del concetto di significatività degli spostamenti rilevati. Programma del corso MONITORAGGI 3D (MOVIMENTI/FRANE/STRUTTURE/TERRITORIO) (4h) Pre-requisiti: conoscenze a livello esperto di GNSS, Topografia e Teoria degli errori 1. Introduzione al Monitoraggio Topografico 2. Aspetti legati alla scelta del sistema di riferimento “stabile” 3. scelta della metodologia di misura in funzione della precisione, della applicabilità e della economicità 4. Criteri nella scelta della frequenza di monitoraggio 5. Test statistici di significatività dei movimenti 6. Esempi applicativi anche riferiti alle misure del giorno precedente 7. Schema di relazione tecnica relativa a un monitoraggio Per informazioni: www.sifet.org [email protected] +39 070 6755406/42 [email protected] +39 059 2056298 16 Convegno Nazionale SIFET RIASSUNTI DEI LAVORI 17 Giovedì 3 Luglio ore 9:00 Convegno Nazionale SIFET Sessione Orale I Chairman: Stefano Gandolfi 19 Affidabilità dei sistemi integrati per il monitoraggio di versanti instabili: l’importanza della correzione degli effetti atmosferici nelle misure dell’elettrodistanziometro Eleonora Bertacchini(1) (2) Cristina Castagnetti(1) (2) (1) Laboratorio di Geomatica, DIEF – Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL La progettazione e la gestione di un sistema di monitoraggio che integri diversi sensori, come ad esempio, ATS - Automated Total Stations e GNSS - Global Navigation Satellite System è cruciale per ottenere risultati precisi, accurati e confrontabili tra loro in modo significativo. In geomatica, è ormai un approccio consolidato creare reti di controllo per il monitoraggio, sia periodico che continuo, di versanti instabili, attraverso sistemi GNSS e ATS. La sfida, pertanto non è semplicemente progettare un sistema integrato di monitoraggio, ma progettarlo e gestirlo in modo tale che possa essere il più preciso e accurato possibile, anche operando su lunghe distanze, tale da integrare sia le osservazioni che i risultati delle diverse tecniche e da essere affidabile ed efficace dal punto di vista interpretativo. Operando su distanze dell’ordine di grandezza del chilometro (e oltre), i cosiddetti “effetti atmosferici” sulle misure di distanza dell’elettrodistanziometro della stazione totale non sono trascurabili se gli spostamenti attesi sono dell’ordine di qualche centimetro o inferiori. Per questo è stata messa a punto una metodologia di lavoro che a partire da una opportuna progettazione del sistema integrato di monitoraggio possa correggere gli indesiderati “effetti atmosferici” che gravano sull’elettrodistanziometro, per sistemi che operano sia in continuo, ma anche in modo periodico. Nello specifico, la ricerca presentata si articola in fasi distinte: i. Progettazione integrata. Progettare in modo integrato il sistema di monitoraggio è fondamentale per poter avere ridondanza di dati e poter così integrare le osservazioni, i risultati e riuscire a validarli. In questa fase si devono considerare sia gli aspetti geo-morfologici che la cinematica del versante. ii. Installazione e inizializzazione. L’installazione fatta a regola d’arte (monumentazioni solide, con opportune fondazioni in relazione all’ubicazione) e una adeguata inizializzazione (opportuni angoli di orientamento), permettono una efficace gestione del sistema garantendo un confronto significativo dei risultati, specialmente per monitoraggi di lungo periodo, sia periodici che continui. iii. Acquisizione delle osservazioni. iv. Acquisizione di parametri atmosferici (temperatura, pressione e umidità relativa) contestualmente alle osservazioni. v. Processamento e applicazione delle “correzioni atmosferiche”. Questa fase è la chiave della metodologia, perché applicando, attraverso opportuni algoritmi, le “correzioni atmosferiche” alle osservazioni di distanza dell’elettrodistanziometro è possibile migliorare precisione e accuratezza dei risultati che si ottengono da stazione totale. Inoltre, è fondamentale, quando possibile, compensare i dati e ottenere valori definiti di precisione dei risultati. vi. Controlli di stabilità (relativa) dei capisaldi di riferimento. Il controllo della funzionalità del sistema è cruciale. In particolare è importante controllare, in continuo o periodicamente, la stabilità dei capisaldi di riferimento: pilastrino/postazione della stazione totale/master GNSS, prismi di controllo esterni al corpo di frana, conservazione delle monumentazioni, ecc. Questo perché, la loro relativa stabilità, può influire sullo studio della cinematica del versante, ma anche e soprattutto perché, condiziona il processamento dei dati, modificando alcune delle ipotesi procedurali. vii. Risultati integrati di spostamento, anche tramite sistemi GIS (Geographic Information System). L’integrazione di diversi sensori è il valore aggiunto della metodologia. Integrare, implica anche mettere a confronto le varie tecniche e di conseguenza validarne i risultati. Dal momento che ogni strumento e ogni tecnica possiede un proprio sistema di riferimento, unire i vari risultati in un GIS può risultare utile all’interpretazione e alla gestione delle informazioni. Il lavoro proposto si pone l’obiettivo di presentare i risultati della sperimentazione e dello studio di sistemi integrati di monitoraggio, ottenuti in diversi contesti dal 2007 al 2014. L’obiettivo finale è quello di focalizzare l’attenzione sugli aspetti maggiormente critici della metodologia, pensata per poter migliorare l’affidabilità delle informazioni fornite da questi sistemi e la fruibilità delle stesse da parte degli enti preposti, perchè individuare spostamenti anche di piccola entità può essere strumentale all’ottimizzazione degli interventi. 20 Rilievi multi-temporali con Laser Scanner Terrestre per il monitoraggio di una frana M. Barbarella M. Fiani A. Lugli Università di Bologna Il Laser Scanner Terrestre può essere impiegato con buoni risultati anche per il monitoraggio di frane purché vangano applicate attente procedure per l’esecuzione delle scansioni, la loro co registrazione e georeferenziazione e la realizzazione del DTM. Se non sono presenti particolari stabili all’interno dello scenario rilevato, la georeferenziazione gioca un ruolo fondamentale per rendere confrontabili i DTM ricavati alle varie epoche. Nella nota si presentano i risultati ottenuti in tre rilievi successivi di una frana di circa 10 ha priva di aree stabili all’interno dello scenario rilevato e le elaborazioni finalizzate alla valutazione della variazione di forma subita dalla superficie della frana. Tra queste oltre alla determinazione dei profili altimetrici lungo le stesse sezioni alle varie epoche di rilievo, si è dedicata particolare attenzione alla quantità di materiale mobilitato, calcolata per differenziazione di DTM. La valutazione delle masse mobilitate da un rilievo all’altro è particolarmente significativa se riferita ai diversi corpi nei quali si articola il versante in frana, che possono presentare comportamenti differenti a seconda della generazione alla quale appartengono, della pendenza e della litologia. Questo approccio richiede quindi a priori un’interpretazione geomorfologica per la caratterizzazione della frana e la distinzione dei diversi corpi, che in questo caso è stata fornita da un geomorfologo esperto dell’area di frana. Una volta calcolati i volumi mobilitati da un rilievo all’altro rispetto ai singoli corpi di frana si sono confrontati i risultati ottenuti ricavando informazioni riguardo la cinematica della frana e la sua evoluzione nel tempo. Una prospettiva di ricerca è rappresentata dall’individuazione semi-automatica dei lineamenti morfologici da carte di Terrain Roughness Index (TRI) o derivate dalla differenziazione di carte di pendenza corrispondenti a DTM generati con diversi passi di grigliato. Nella nota si riporta un esempio dell’applicazione di questo metodo ad uno dei corpi di frana individuati. 21 Monitoraggio di eventi franosi con metodologia StereoFotogrammetrica Terrestre Riccardo Roncella Fabrizio Diotri Matteo Fornari Gianfranco Forlani Università degli Studi di Parma Le scienze geomatiche, da sempre, si occupano fra le altre cose di fornire supporto nella valutazione dei fenomeni franosi e nel monitoraggio della stabilità di versanti in terra o in roccia. Se tradizionalmente il rilievo topografico tramite teodolite (o stazione totale) ad alta precisione ha sempre fornito ottime accuratezze, l’utilizzo di strumentazione GPS a partire dagli anni ‘90 ha permesso di superare le limitazione di inter-visibilità dei punti rendendo molto più efficiente (e in molti casi automatizzabile) il processo di monitoraggio. Entrambe le tecniche, tuttavia, forniscono una informazione esclusivamente puntuale dei movimenti franosi: per tale ragione, negli ultimi 10 anni, si è assistito ad un progressivo intensificarsi di esperienze di monitoraggio con strumentazione innovativa che permetta una ricostruzione continua del corpo di frana e dei suoi fenomeni evolutivi: l’interferometria Radar (InSAR terrestre o da satellite) permette precisioni anche sub-centimetriche con buone risoluzioni sul terreno, mentre le nuove tecnologie Laser Scanner terrestri permettono precisioni (solitamente) centimetriche con elevate risoluzioni e una relativa immediatezza di messa in opera del sistema di monitoraggio (anche se la sua stabilità nel tempo va assicurata). In questi contesti la Geomatica italiana, per quanto di competenza, ha sempre promosso lo studio e l’applicazione di metodologie, tecniche e servizi a supporto della gestione del rischio e delle emergenze in ambito territoriale all’avanguardia a livello internazionale. Una tecnica, tuttavia, ancora poco utilizzata in quest’ambito, in quanto tradizionalmente ritenuta non sufficientemente precisa e affidabile alla scala dimensionale cui questi rilievi solitamente fanno riferimento, è rappresentata dalla fotogrammetria terrestre. L’evoluzione tecnica sia dal punto di vista hardware che dal punto di vista dell’elaborazione dei dati ottenuti da fotogrammi ha però, negli ultimi anni in particolare, fatto progressi inimmaginabili. Nel presente lavoro viene presentata una lunga attività di ricerca svolta per la progettazione e realizzazione di un sistema di monitoraggio di frane in ambito montano tramite strumentazione (relativamente) a basso costo. La fotogrammetria terrestre è utilizzata come strumento di monitoraggio periodico dell’evoluzione dei versanti franosi; cuore del sistema è un sistema stereo-fotogrammetrico terrestre a camere fisse, sviluppato per individuare le variazioni di forma della scena inquadrata. Il sistema è costituito da due camere reflex, ciascuna installata all’interno di un apposito box a tenuta stagna, le quali, controllate tramite un microcontrollore integrato nel box, acquisiscono periodicamente coppie di fotogrammi. Il sito di installazione solitamente impone scelte di materiali molto particolari. Per questo motivo si è dovuto procedere ad un’ingegnerizzazione ad-hoc della parte hardware-software (camera, microcontrollore, modem, batterie e pannello solare) preposta alla cattura sistematica delle immagini stereoscopiche a cadenza ravvicinata. Allo stesso tempo i siti da monitorare presentano una serie di difficoltà non comuni: l’utilizzo di metodi di correlazione di immagine per la ricostruzione automatica del DSM richiede particolare cura per le condizioni radiometriche della superficie; la calibrazione del sistema ottico deve essere eseguita con grande attenzione così come devono essere valutati ed eventualmente tenuti in considerazione gli effetti sui parametri di orientamento interno e di distorsione degli effetti termici cui è sottoposta la camera (escursioni giornaliere anche di 30÷40°); è stato anche progettato un sistema di diagnostica che verifichi, a intervalli regolari, i parametri di orientamento esterno della camera eventualmente correggendo piccoli movimenti che dovesse subire il box. Ciascuna coppia di fotogrammi viene inviata automaticamente ad un server remoto che provvede ad elaborarla utilizzando software altamente automatizzati, producendo il DSM della frana e, tramite confronto, delle 22 mappe di spostamento che possono poi essere facilmente analizzate dai tecnici preposti al monitoraggio. In particolare, nell’articolo, verrà illustrata la sperimentazione che si sta conducendo da circa due anni testando l’applicazione del sistema nell’ambito del monitoraggio della frana del Mont de la Saxe (AO), di recente ascesa agli onori della cronaca in quanto, dal mese di Aprile, ha subito accelerazioni di grande entità che hanno comportato, per alcune ore, anche la chiusura del traforo del Monte Bianco. Il sito è di particolare interesse in ragione dei numerosi sistemi di monitoraggio (molti dei quali particolarmente all’avanguardia, tra i quali un InSAR terrestre) installati già da diversi anni, che forniscono un ottimo campione di confronto per la validazione metrologica del sistema. Dalla sperimentazione fin qui condotta è stato messo in evidenza che vi sono più punti da tener presenti per il buon funzionamento del sistema, a partire dalle condizioni di illuminazione alla stabilità dei supporti; in ogni caso dai primi confronti effettuati con altri metodi di monitoraggio il sistema produce risultati ben confrontabili, tenuto conto dei differenti livelli di precisione, e soprattutto permette di avere una mappa complessiva e non solo puntuale dei movimenti, che aiuta il geologo nell’interpretazione del fenomeno. Monitoraggio di colate detritiche mediante il sensore Kinect D. Pagliari L. Pinto DICA - Politecnico di Milano Il settore della modellazione 3D e del motion tracking è in continuo e rapido sviluppo e una recente accelerazione si è avuta grazie al settore dei videogiochi. Per rispondere alla crescente domanda di videogames sempre più interattivi Microsoft ha lanciato sul mercato il controller Kinect per Xbox360. Tramite tale sensore si può controllare la console senza tenere in mano alcun controller. Esso è composto da una camera RGB, una depth camera, un proiettore a infrarossi basato su tecnologia speckle-pattern, un array di microfoni, un tiltmotor e 3 accelerometri. A seguito del rilascio del software developmet kit (SDK) da parte di Microsoft molti ricercatori dei più svariati settori si sono interessati ad impieghi alternativi poiché esso può essere facilmente gestito da PC e utilizzato come laser a triangolazione. Il sensore è in grado di acquisire dati fino a 30 fps con precisione nominale di 1 mm sulla distanza. L’applicazione che si intende presentare riguarda il monitoraggio dinamico di una colata detritica effettuata nel laboratorio di idraulica “G. Fantoli” del Politecnico di Milano. 23 L’utilizzo di ricevitori GNSS mass-market per il controllo di movimenti e deformazioni A.Cina P. Dabove A. M. Manzino M. Piras Politecnico di Torino Gli eventi franosi rappresentano uno dei principali rischi ambientali che hanno costantemente colpito l’Italia soprattutto negli ultimi anni. Infatti circa l’82 % del territorio italiano è interessato da questo fenomeno che distrugge l’ambiente e spesso provoca morti: pertanto è necessario monitorare questi effetti al fine di individuare e prevenire tali rischi. Al giorno d’oggi, la maggior parte di questo tipo di monitoraggio viene effettuata utilizzando strumenti tradizionali topografici (ad esempio stazioni totali automatiche) o tecniche satellitari come i ricevitori GNSS. Il livello di precisione ottenibile con questi strumenti è sub-centimetrico in post -elaborazione e centimetrico in tempo reale: a discapito di ciò però i costi molto elevati (molte migliaia di euro). La rapida diffusione di reti GNSS ha portato ad un aumento di utilizzo di ricevitori mass-market per il posizionamento in tempo reale. In questo lavoro, verranno riportate le prestazioni di un ricevitore GNSS mass-market allo scopo di verificare se questo tipo di sensori può essere utilizzato per il monitoraggio di frane in tempo reale: a tal fine (una slitta micrometrica) è stato utilizzato un apposito dispositivo per simulare una frana. Tale slitta consente di dare spostamenti manuali grazie ad una vite micrometrica e permette di simulare gli spostamenti franosi. Questi esperimenti sono stati effettuati anche considerando un test statistico specifico (test di Chow modificato) che ha permesso di valutare gli effettivi spostamenti anche da un punto di vista statistico, sempre in tempo reale. I test, l’algoritmo e i risultati sono riportati in questo documento. 24 Giovedì 3 Luglio ore 11:00 Sessione Orale II Convegno Nazionale SIFET Chairman: Giuseppina Vacca 25 Operazioni geodetico-topografiche per la misura della distanza finalizzata al calcolo della velocità dei neutrini tra il CERN e i Laboratori Nazionali del Gran Sasso R. Barzaghi B. Betti L. Biagi L. Pinto DICA - Politecnico di Milano Il lavoro che si vuole presentare fa parte del progetto finalizzato a stimare la velocità dei fasci di neutrini diretti dal laboratori del Centro Europeo per la Ricerca Nucleare di Ginevra (CERN) verso i Laboratori Nazionali del Gran Sasso ( LNGS ). In particolare agli autori è stato chiesto di stimare la misura della distanza tra il target posto presso il CERN e tre differenti punti posti all’interno dei LNGS: gli esperimenti LVD, Icarus e Borexino. Tutti i punti sono collocati in laboratori sotterranei . Per questo motivo sono stati utilizzati metodi di rilevamento tradizionali (per le misure in galleria) e GNSS (per il collegamento di carattere regionale). Il punto presso il CERN è inaccessibile, quindi le sue coordinate, note nel sistema di riferimento ITRF97, sono state trasformate al sistema di riferimento nel quale è stata determinata una rete GNSS regionale di inquadramento (ITRF08). A questa rete è poi collegata anche una rete GNSS locale i cui vertici sono materializzati nei pressi degli imbocchi della galleria del Gran Sasso (11 km). Infine a questi vertici è collegata una poligonale che percorre l’intera galleria e dalla quale, in prossimità dell’ingresso dei LNGS, si snoda un ulteriore ramo che collega i punti posti sulle strutture nelle quali sono alloggiati gli esperimenti. La distanza tra il CERN e LNGS è di circa 730 km e la precisione richiesta in progetto è dell’ordine di 0,1 m. Pertanto, tutte le operazioni di misura e di calcolo sono state realizzate rispettando standard di altissima precisione. I risultati ottenuti a fine elaborazione rispettano ampiamente le richieste di progetto in quanto le precisioni nelle distanze si attestano su valori relativi inferiori a 10-7. 26 Classificazioni di uso del suolo con Reti Neurali su serie storiche di dati LANDSAT della Puglia settentrionale Antonio Novelli Eufemia Tarantino DICATECH - Politecnico di Bari L’analisi dei cambiamenti dell’ uso del suolo e degli impatti che questi determinano nel tempo è un tema di grande interesse per la comunità scientifica, continuamente coinvolta nella gestione della dicotomia tra tutela del territorio e sviluppo economico in un contesto di crescita sostenibile. In risposta a tali esigenze, le attuali tecnologie satellitari, con l’acquisizione periodica di dati per la generazione tempestiva di prodotti cartografici, offrono la possibilità di colmare il distacco temporale fra la necessità di dati aggiornati e la disponibilità di informazioni ufficiali di riferimento. Il programma LANDSAT, gestito congiuntamente dalla NASA (National Aeronautics and Space Administration) e dall’ USGS (United States Geological Survey), è stato il primo, nel telerilevamento civile, ad aver avuto l’obiettivo primario di garantire una collezione regolare di immagini calibrate della Terra. È quindi il programma che ha prodotto in assoluto, dal 1972 in poi, il più vasto archivio di immagini satellitari per lo studio dei cambiamenti ambientali degli ultimi 30-40 anni. Nel presente lavoro si è scelto di acquisire e processare dati LANDSAT relativi agli anni 1984,1987, 2001, 2003, 2009 e 2011, che ricoprono quindi un arco temporale di 27 anni, appropriato per effettuare classificazioni di uso del suolo multitemporali. L’area di studio è localizzata a nord della Puglia e include il promontorio del Gargano, i bacini fluviali del Candelaro, Cervaro, Carapelle, Ofanto, i territori interessati dalle opere di bonifica nel Tavoliere e nei pressi di Margherita di Savoia. A causa della prevalente attività agricola e della presenza di vaste zone forestali, le analisi condotte hanno portato alla delineazione di classi di uso del suolo che ben si prestano al monitoraggio annuale e stagionale dei cicli produttivi agricoli e dello stato di espansione o di recesso di aree naturali e di aree fortemente antropizzate. La scelta della tecnica di classificazione è ricaduta sulle Reti Neurali Artificiali poiché in letteratura scientifica sono considerate uno strumento efficace nel trattamento di serie storiche di immagini satellitari, anche in casi di carenza di dati di verità a terra. Le reti neurali possono essere implementate mediante calcoli multi-tread e, una volta addestrate, mostrano la capacità di stimare relazioni non lineari fra dati di input e dati target (output). Inoltre, sono in grado di generalizzare, ovvero di fornire risultati robusti, anche in risposta a dati di input caratterizzati da informazioni incomplete, affetti da errori o imprecisioni. 27 Monitoraggio dinamico del Parco Ninni Cassara a Palermo attraverso un applicativo per la gestione della manutenzione Gino Dardanelli Massimo Allegra Marco Carella Valeria Giammarresi Università di Palermo Nel corso degli anni le tecniche di monitoraggio hanno sviluppato una tendenza esponenziale verso la semplificazione e la velocizzazione, sia delle operazioni di rilievo, che di restituzione e analisi dei dati rilevati giungendo nel contempo a livelli di accuratezza sempre più spinti. Questo volgere continuo al miglioramento delle prestazioni tecnologiche e all’ottimizzazione delle risorse in termini di tempo e denaro, per gli addetti ai lavori, ha posto la moderna Geomatica in linea con la mentalità propria del terzo millennio di fare meglio e più in fretta. Tra le tecnologie che sempre più stanno prendendo campo in quest’ottica si inserisce il Mobile Mapping System che su una qualunque piattaforma mobile integra sensori e sistemi di misura atti a fornire la posizione 3D quasi-continua della piattaforma e, contemporaneamente, in grado di acquisire dati geografici senza l’ausilio di punti di controllo a terra. Il lavoro ivi presentato si inserisce in un filone di ricerca che, dal 2012 ad oggi, studia l’applicabilità e le potenzialità della tecnologia Mobile Mapping System nei diversi ambiti del monitoraggio strutturale e territoriale. In particolare si riporta il monitoraggio del parco urbano Ninni Cassarà di Palermo realizzato tramite l’IP-S2, il sistema Mobile Mapping di TOPCON, nell’ottica della realizzazione di un applicativo per la gestione della manutenzione del parco stesso. 28 Le quote per la misura del tempo e il tempo per la misura delle quote: verso una geodesia relativistica A. Cina D. Calonico H. Bendea P.Dabove A. M. Manzino Politecnico di Torino Il presente lavoro si inquadra all’interno del progetto nazionale Link Italiano per il Tempo e la Frequenza (LIFT) finanziato dal Ministero per l’Università e la Ricerca e nell’ambito del progetto internazionale “International Timescales with Optical clocks” (ITOC), finanziato dalla Comunità Europea tramite lo European Metrology Research Program. Tali progetti hanno come obiettivi primari il miglioramento delle misure di frequenza con orologi atomici, la generazione di una Scala di Tempo Internazionale fondata su nuovi standard di frequenza e la disseminazione a livello nazionale e internazionale di segnali campione di tempo e di frequenza con accuratezza e stabilità superiori allo stato dell’arte. Un obiettivo fondamentale e coordinato è l’uso di orologi ottici per la geodesia relativistica. Questo lavoro si inquadra proprio in quest’ultimo aspetto e vuole mostrare come l’utilizzo di orologi atomici permetta un notevole miglioramento nel posizionamento GNSS, consentendo lo sviluppo di tecniche geomatiche innovative per il monitoraggio. A tal proposito sono state svolte alcune campagne di misura che hanno coinvolto i laboratori di LENS (Firenze), IRA-INAF (Medicina) ed il laboratorio LSM (Modane) che è dislocato circa a metà del tunnel del Frejus. Presso questi laboratori, in cui verranno in seguito installati gli orologi atomici, sono state anche eseguite misure gravimetriche. Ottimi risultati sono stati raggiunti integrando la livellazione geometrica con quella GNSS, considerando sia il modello di geoide locale ITALGEO99 sia il modello globale EGM2008: tali risultati permettono di affermare che la precisione della livellazione GNSS unitamente al nuovo modello di geoide permette di determinare dislivelli con precisione praticamente paragonabile a quella della livellazione geometrica, ma con minori oneri operativi, specie per quote tra punti molto distanti. La livellazione GNSS può dunque essere un metodo di misura idoneo sia alla quotatura di campioni atomici posti anche a grande distanza fra loro, sia per la misura di dislivelli con elevata precisione che per il monitoraggio ambientale. 29 DIsaster REcovery Team (DIRECT) un progetto didattico innovativo per la gestione dell’emergenza Irene Aicardi Piero Boccardo Filiberto Chiabrando Elisabetta Donadio Andrea Lingua Paolo Maschio Francesca Noardo Antonia Spanò Politecnico di Torino In seguito alle esperienze svolte negli anni scorsi nell’ambito di progetti pilota di formazione per la documentazione 3D in caso di emergenza, il Politecnico di Torino su proposta degli autori ha approvato e finanziato un team studentesco per la formazione e lo sviluppo di competenze nel campo dell’acquisizione, integrazione e condivisione in tempo reale di dati spaziali derivati da piattaforme aeree e terrestri, finalizzato alla documentazione del patrimonio ambientale e costruito colpito da eventi catastrofici. Il progetto ha per obiettivo l’istituzione di una formazione studentesca continua attiva nel campo del Rilevamento Metrico 3D, del Telerilevamento, della predisposizione di cartografia e di sistemi WebGIS attiva in tutte le fasi del Disaster Management (DM), dall’analisi della vulnerabilità ambientale, alla risposta immediata alle emergenze, al rilievo post disastro, passando attraverso la fase di Capacity Building (CB), ossia della formazione degli operatori all’intervento diretto. Oggetto dell’iniziativa riguarda tutte quelle fasi in cui l’acquisizione di dati relativi al territorio e al patrimonio costruito, sono di fondamentale importanza in occasione di emergenze ambientali (dovute sia a fenomeni naturali catastrofici, da aventi di natura antropica, che a crisi umanitarie), dovute anche ad eventi naturali catastrofici, oppure destinate ai beni soggetti a emergenze anche ordinarie continue (Beni architettonici, archeologici, paesaggistici). Questa iniziativa di ampio raggio, finalizzata a contribuire fattivamente alla tutela del territorio, del patrimonio edilizio e dei beni ambientali, architettonici e archeologici, svolgendosi in forma volontaria da parte di studenti promuove e stimola la diffusione del valore etico-culturale della consapevolezza del patrimonio ambientale e costruito, da salvaguardare e valorizzare. Il progetto è sviluppato in collaborazione con ITHACA (Information Technology for Humanitarian Assistance, Cooperation and Action“) e con enti locali e pubblici, come la Protezione Civile, il Corpo dei Vigili del Fuoco, la Regione Piemonte, e altri. In questo contributo si analizzeranno le campagne di addestramento svolte sul campo nell’anno 2013 nell’ambito del Parco del Gran Paradiso e del comune di Susa rivolte all’integrazione di dati multi-sensore. 30 Giovedì 3 Luglio ore 14:00 Sessione Orale III Convegno Nazionale SIFET Chairman: Andrea Lingua 31 Il monitoraggio topografico della cattedrale di Agrigento con metodi tradizionali Gino Dardanelli Giuseppe Cavallaro Silvia Paliaga Università di Palermo L’oggetto del presente lavoro è il monitoraggio della cattedrale di San Gerlando di Agrigento, duomo eretto tra i secoli XI e XII, che sorge nella parte più alta della collina di Girgenti. Lo studio è significativo poiché, nel corso dei secoli la costruzione è stata soggetta a interventi di ristrutturazione e di consolidamento, resi necessari dai danni arrecati da frane che, in più occasioni, hanno coinvolto il territorio su cui essa sorge. Dal 2010 la chiesa è chiusa al culto per copiosi eventi franosi e idrogeologici che hanno allarmato ulteriormente anche la Protezione Civile. A seguito di questi eventi è stata avviata una campagna di indagini e monitoraggi con il fine della caratterizzazione geotecnica del sottosuolo, l’approfondimento della conoscenza dello stato attuale delle murature e il controllo dell’evoluzione della condizione di dissesto in atto. Nell’ambito dell’attività di monitoraggio del Duomo è stato prevista la realizzazione di un sistema di controllo topografico di precisione della parete nord a mezzo di una stazione totale automatizzata e di mini-prismi da monitoraggio. L’obiettivo di questo monitoraggio è la determinazione degli spostamenti rigidi delle struttura, delle deformazioni delle pareti determinabili misurando gli spostamenti relativi tra i punti di controllo e delle rotazioni della struttura rispetto ad un piano verticale. Il sistema di monitoraggio è costituito da venti punti di controllo (fissati nella parete nord del duomo), due capisaldi, una stazione totale automatizzata e una coppia di ricevitori GNSS. Attraverso la stazione totale automatizzata è stato eseguito un rilievo dei punti di controllo, mentre tramite i ricevitori GNSS sono determinati i punti per l’inquadramento del rilievo nel sistema di riferimento GaussBoaga e il controllo di eventuali spostamenti assoluti dei capisaldi. La stazione totale utilizzata è prodotta dalla Trimble, modello S8, ed è uno strumento nato appositamente per le operazioni di monitoraggio, dato che garantisce precisioni sulle letture angolari pari a 1” (0,1 mgon), portata Autolock e robotica (prismi passivi) a 500–700 m, precisione di puntamento a 200 m inferiore a 2 mm e precisione di puntamento a 300 m (deviazione standard) inferiore ad 1mm. I punti di controllo sulla parete nord della cattedrale sono stati materializzati attraverso dei prismi da monitoraggio da 25 mm collegati con staffe a L. Quest’ultime sono state bullonate ad una barra con estremità filettata inserita nella muratura e fissata attraverso resina espansa del tipo bicomponente. I ricevitori utilizzati per il rilievo statico delle coordinate dei capisaldi sono ricevitori GNSS della Topcon, modello Hiper Plus. Lo schema del rilievo eseguito è di tipo classico e prevede la collimazione dei prismi da due punti stazione posti ad una distanza di circa duecento metri. Da ogni punto stazione sono stati effettuati diversi cicli di misura per ognuno dei quali, determinati angoli azimutali, zenitali e distanze inclinate, è stato possibile calcolare le coordinate dei punti. I punti di controllo sono stati distribuiti nelle tre elevazioni della parete della chiesa e, dopo essere stati collocati sono stati orientati verso i punti stazione e quindi fissati saldamente con chiavi speciali. La distribuzione dei punti da materializzare è stata decisa in relazione alla conoscenza delle zone del duomo maggiormente soggette agli spostamenti, in particolare sulla base delle indicazioni degli strumenti di monitoraggio già presenti. La campagna di misure, avviata nel mese di settembre dello scorso anno, ha previsto, per ogni giornata di rilievo, la determinazione delle coordinate dei punti di controllo da ogni caposaldo, collimando tutti i prismi ad intervalli di tempo fissati. Pertanto per ciascun punto di controllo si sono ottenute un numero ridondante di misure che hanno permesso di migliorare la conoscenza relativamente alla precisione del rilievo. Dall’elaborazione dei dati della stazione totale sono state ottenute le coordinate dei punti di controllo nel sistema di riferimento locale, quindi, note le coordinate 32 dei capisaldi grazie al rilievo GPS, è stato possibile riferire tutte le misure ad un unico sistema di riferimento, quello nazionale Gauss-Boaga. Le coordinate dei punti di controllo sono state determinate con tre cicli di misura per ogni punto stazione ripetuto in quattro diverse giornate di misure. Al fine di apprezzare al meglio l’affidabilità del sistema di monitoraggio sono state analizzate le coordinate dei punti di controllo calcolate per ogni ciclo dai diversi punti stazione. L’analisi delle variazioni di coordinate dei punti di controllo è stata condotta calcolando le differenze tra la coordinata est, nord e quota della prima sessione con quelle delle sessioni successive. Successivamente si è affrontata una analisi che prevedesse il confronto delle coordinate del singolo punto di controllo determinate dai due punti stazione, durante le stesse giornate di rilievo. Questa analisi permette di evidenziare delle incertezze nella determinazione della coordinate est, nord e quota. In conclusione si può affermare che il sistema di collimazione automatica abbinato alla presenza di servomotori presenta evidenti vantaggi di produttività nell’esecuzione di reiterazioni o di cicli ripetuti di misure, e rende possibile l’esecuzione di monitoraggi di deformazioni in modo completamente automatizzato. Come si può notare dai diagrammi che saranno riportati nel lavoro definitivo tra le diverse sessioni di misure si hanno scostamenti delle coordinate dell’ordine di qualche millimetro. È da evidenziare che le variazioni sono state apprezzate da un solo punto stazione pertanto non possono considerarsi come spostamenti dei punti di controllo rispetto alla posizione iniziale ma sono da attribuire a errori di computazione, essendo comunque di un ordine di grandezza che rientra nella precisione attesa dal sistema. Tali scostamenti sono spesso imputabili a problemi di aggancio automatico del mini-prisma, non indifferente per le distanze presenti in questa applicazione. La distanza tra i punti di controllo e i capisaldi, come detto dell’ordine di duecento metri risulta essere un limite per la precisione stessa delle misura in quando non favorisce un’univoca collimazione del prisma. Si può affermare che per una precisione sub-centimetrica il sistema di monitoraggio realizzato possa ritenersi valido. Nel caso in cui si abbia la necessità di precisioni sub-millimetriche è necessario ricorrere a sistemi di monitoraggio fissi, posizionati in alloggi protetti da possibili manomissioni e che lavorino in maniera automatica e continua, così come dimostrato dalla precisione ottenuta all’interno di una stessa sessione. Nei prossimi mesi saranno disponibili ulteriori dati relativi ad altre campagne di misura. 33 Tecniche di rilevamento ad altissima risoluzione per l’analisi del danneggiamento di elementi scultorei Riccardo Rivola (2) (1) Eleonora Bertacchini (1) (2) Cristina Castagnetti (1) (2) Alessandro Capra (1) (2) (1) Laboratorio di Geomatica DIEF – Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL La ricerca si propone di sviluppare ed analizzare le metodologie più idonee per la creazione di archivi digitali di beni culturali che possano essere efficacemente utilizzati per lo studio, la documentazione e la fruizione delle opere da parte del pubblico. Il caso di studio è la Torre Civica di Modena (detta Ghirlandina) che, insieme al Duomo e Piazza Grande, costituisce un complesso monumentale di grande pregio storico e architettonico dichiarato nel 1997 Patrimonio dell’Umanità dall’UNESCO. Nell’ambito dei beni culturali le tecniche di rilievo laser scanner garantiscono la possibilità di documentare in modo completo e dettagliato l’opera. I prodotti del rilevamento possono essere efficacemente sfruttati per analisi preliminari a interventi di restauro, per analisi scientifiche dello stato di conservazione, per la messa in sicurezza dell’opera e per presentazioni virtuali di ciò che non è immediatamente accessibile per i visitatori. La torre Ghirlandina è ampiamente studiata: oltre ai rilevamenti per fini di monitoraggio strutturale, nel corso degli anni è stato eseguito il rilievo laser scanning sia dell’intera struttura sia dell’apparato scultoreo-decorativo esterno. La ricerca si focalizza in particolare sulle potenzialità offerte dal database documentativo dell’apparato scultoreo-decorativo creato dal rilevamento con laser scanner triangolatore ad altissima risoluzione (0.3 mm) nel mese di Settembre del 2011. A seguito dello sciame sismico del Maggio 2012 che ha colpito le zone della Pianura Padana Emiliana la struttura della torre non ha riportato danni o lesioni; tuttavia, è stato possibile riscontrare visivamente anomalie su alcuni elementi (formelle) dell’apparato scultoreo-decorativo. Disponendo del preziosissimo archivio digitale è stato proposto un secondo rilievo delle formelle apparentemente danneggiate allo scopo di aggiornare i dati dell’archivio e tentare di quantificare metricamente i danni provocati dal sisma. I risultati della ricerca dovranno portare allo sviluppo di metodologie di rilievo e restituzione dati che permettano di creare archivi digitali delle opere del patrimonio culturale italiano efficacemente utilizzabili sia per fini tecnico-scientifici, come quello presentato, sia di valorizzazione turistica. 34 Integrazione di tecniche geodetiche a bassa frequenza e ad alta frequenza per il monitoraggio strutturale Cristina Castagnetti (1) (2) Paolo Rossi (1) Eleonora Bertacchini (1) (2) Alessandro Capra (1) (2) (1) Laboratorio di Geomatica DIEF – Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL La ricerca affronta il tema dell’integrazione di tecniche geodetiche per il monitoraggio strutturale e per l’identificazione di movimenti. Lo scopo del lavoro è integrare dati provenienti da molteplici sensori, installati in acquisizione continua con tassi di registrazione prevalentemente a bassa frequenza, al fine di sottolineare come un approccio multi-sensore svolga un ruolo chiave per la realizzazione di un sistema di monitoraggio efficace e, al contempo, affidabile dal punto di vista dell’interpretazione. L’integrazione tra tecnologie diverse ed indipendenti, infatti, è essenziale per identificare ed analizzare correttamente i movimenti e le variazioni subite dalla struttura nel tempo ed è altrettanto prezioso per programmare azioni volte a rafforzare la stabilità della struttura. Nello specifico, il presente lavoro si occupa dell’integrazione di sensori a bassa frequenza tradizionali, quali inclinometri e distanziometri, ed affianca la sperimentazione dell’utilizzo innovativo di sistemi GNSS ad alta frequenza. I primi sensori rilevano la tendenza di movimento di lungo periodo della struttura, principalmente in risposta alla variazione delle condizioni ambientali (temperatura e vento) e a fenomeni naturali quali la subsidenza o l’interazione con le caratteristiche geotecniche locali del terreno. La sperimentazione dei sistemi GNSS ad alta frequenza, invece, è volta a valutare la possibilità di identificare, con questa modalità altamente innovativa, gli effetti di breve periodo sulla struttura, come ad esempio le oscillazioni conseguenti a sollecitazioni “istantanee” che si verificano a causa di eventi naturali imprevisti, come i terremoti, oppure di natura antropica, come l’impatto del traffico urbano nelle vicinanze della struttura. La comunità scientifica internazionale sperimenta questa modalità da alcuni anni, principalmente su strutture a prevalente sviluppo longitudinale (ponti), ottenendo risultati interessanti per l’identificazione delle vibrazioni. Non esistono, invece, esempi di sperimentazioni condotte sui beni culturali. Per questo motivo, considerando l’importanza per il nostro paese di tutelare questo patrimonio e la curiosità scientifica di sperimentare un utilizzo nuovo per una tecnica ormai consolidata, è stato condotto un test per valutare l’effettiva possibilità di cogliere questi movimenti per mezzo di sistemi GNSS ad alta frequenza di campionamento (20Hz). In particolare, la ricerca si concentra sul monitoraggio e il controllo di torri antiche, caratterizzate da un susseguirsi di lunghe e complesse fasi costruttive che ne hanno influenzato l’attuale configurazione geometrica. I casi di studio sono la Torre Ghilandina di Modena e le Torri Garisenda e Asinelli di Bologna, tutte caratterizzate da una visibile inclinazione e da geometrie (sezione stretta, assenza di vere e proprie fondazioni, altezza fino a 90m) tali da giustificare l’installazione di sistemi integrati di monitoraggio in continuo. Con riferimento ai casi citati, saranno presentate le analisi condotte singolarmente su diverse tipologie di sensori, al fine di fornire serie temporali affidabili, e le analisi congiunte di queste serie, al fine di identificare i movimenti subiti dalla struttura e validarli mediante un controllo incrociato. Verranno, inoltre, presentati i primi risultati ottenuti dal test ad alta frequenza nonché le difficoltà incontrate nell’esaminare ed interpretare i dati del sistema di monitoraggio continuo. 35 Geoweb2.0 per il monitoraggio ambientale Maria Antonia Brovelli Marco Minghini Giorgio Zamboni Politecnico di Milano Gli sviluppi più recenti delle tecnologie informatiche e l’avvento del Web 2.0 hanno spalancato nuovi orizzonti nel panorama della “Citizen Science”, paradigma incentrato sull’importanza del ruolo attivo del pubblico, anche mediante strumenti GIS, nei processi conoscitivi e, conseguentemente, decisionali. Nel contributo si presenta la possibilità di realizzare, tramite software Free e Open Source (FOS), strumenti webGIS condivisi che coinvolgano in prima persona gli utenti, anche grazie ai sensori dei loro dispositivi mobili, nelle fasi di creazione, condivisione e gestione dei dati. Il risultato atteso è un impulso alla partecipazione attiva dei cittadini che favorisca un ribaltamento dell’approccio conoscitivo e decisionale da quello top-down tradizionale ad uno sempre più bidirezionale. Vengono presentate l’architettura sviluppata, applicabile a casi sia ambientali che di pianificazione, e i primi case studies realizzati. 36 Esperienze di Monitoraggio mediante tecnica GNSS di strutture: primi risultati e criticità riscontrate Stefano Gandolfi Luca Poluzzi Luca Tavasci DICAM – Università di Bologna La possibilità di poter verificare i movimenti di una struttura costituisce elemento fondamentale sia per la prevenzione da potenziali rischi sia per la pianificazione di eventuali azioni di consolidamento. Le tecniche topografiche classiche, basate sull’uso di stazioni totali e livelli, costituiscono da sempre soluzioni che consentono, se utilizzate in modo appropriato, di raggiungere precisioni millimetriche o sub-millimetriche. Tali tecniche però non si prestano (salvo alcune eccezioni) a sistemi di monitoraggio in continuo, sia per problemi pratici sia per questioni economiche. In questa ottica i rilievi svolti ai fini di monitoraggio si realizzano mediante ripetizioni cadenzate con frequenza dipendente dalle criticità evidenziate dall’oggetto posto sotto monitoraggio. Per contro, la continua evoluzione dei sistemi GNSS consente oggi di poter pensare che queste strumentazioni possano essere impiegate per scopi di monitoraggio anche nell’ambito delle strutture. Il relativo basso costo della strumentazione combinato con l’evoluzione delle tecnologie di telecomunicazioni permette oggi di poter entrare, mediante l’utilizzo di queste tecniche, in un’ottica di monitoraggio in continuo (anche in tempo reale) capace di poter apprezzare movimenti subcentimetrici in tempi particolarmente brevi. Dal mese di ottobre 2013 una sperimentazione volta a verificare gli attuali limiti e potenzialità di questa tecnica è in corso presso il DICAM dove, a tal scopo, sono stati realizzati due differenti sistemi di monitoraggio GNSS. Il primo è collocato sulla sede della Scuola di Ingegneria ed Architettura dell’Università di Bologna e caratterizzato da una monumentazione su slitta xyz a cui è possibile imporre spostamenti calibrati, mentre il secondo è posto sulla sommità della Torre Garisenda di Bologna (in un contesto reale di grande interesse culturale ed al centro di numerosi studi per via della sua inclinazione). Nel lavoro verranno mostrati i primi risultati ottenuti e le principali criticità riscontrate sia nella parte di realizzazione del sistema sia per l’aspetto di trattamento dei dati. 37 Giovedì 3 Luglio ore 16:30 Sessione Orale IV Convegno Nazionale SIFET Chairman: Maria Brovelli 39 Integrazione di tecnologie digitali e metodi di rilevamento e modellazione geometrica per la verifica della meridiana di Acireale *Di Benedetto S. **Mangiameli M. **Mussumeci G. ***Nicolosi P. ****Pellegrino D. *Libero professionista geometra ** Università di Catania ***Libero professionista Collegio Geometri e G.L. di Catania **** Leica Geosystems La meridiana presente all’interno del Duomo di Acireale, in provincia di Catania, è stata realizzata nel 1843 dall’astronomo danese Christian Heinrich Friedrich Peters (1813-1890) ed ornata con i simboli dello zodiaco da Giovan Francesco Boccaccini. Non si hanno informazioni certe sulla storia del manufatto e non è ancora oggi chiaro se quella che ammiriamo sul pavimento del transetto è la meridiana originaria o una ricostruzione effettuata a seguito di lavori di manutenzione e rifacimento del pavimento. La meridiana, infatti, risulta sopraelevata rispetto al pavimento della chiesa e vistosamente inclinata longitudinalmente. Questa apparente anomalia costruttiva e la circostanza che l’impronta solare in occasione dei solstizi non viene a formarsi esattamente dove previsto hanno determinato l’interesse a effettuare un accurato rilievo geometrico finalizzato alla verifica della meridiana stessa e ad eventuali interventi di restauro. A tal fine, sono state utilizzate le più moderne tecnologie digitali di rilevamento, quali stazioni totali e livelli di ultima generazione e uno scanner laser gentilmente messo a disposizione dall’Azienda Leica Geosystems. E’ stato realizzato un modello digitale di elevazione ad altissima densità e su questo è stata proiettata la restituzione fotogrammetrica realizzando un ortofotopiano della meridiana che può essere interpretato metricamente in modo corretto. Il rilievo ha interessato l’intera struttura muraria del Duomo e la copertura dove è stato praticato, e forse nel tempo rimaneggiato, il foro gnomonico, in modo da avere informazioni non solo sulla conformazione del pavimento e della meridiana, ma anche sull’assetto dell’intero manufatto e così potere ricostruire e valutare le posizioni relative tra meridiana, pavimento e struttura muraria della chiesa. Per determinare l’orientamento dell’asse della meridiana sono stati effettuati rilievi GNSS statici con correzione differenziale rispetto alla Rete Dinamica Nazionale, riportando le misurazioni, con le opportune conversioni, al sistema di riferimento celeste. 40 Rilievo integrato per il monitoraggio delle cave Domenica Costantino 1 Maria Giuseppa Angelini 2 1 DICAR – Politecnico di Bari 2 Centro Interdipartimentale Magna Grecia - Politecnico di Bari Nel monitoraggio delle cave riveste un ruolo fondamentale l’attività di rilievo e georeferenziazione. Tale attività risulta spesso normata a livello regionale, in particolare, la Regione Puglia mediante il D.D. 38/DIR/2012 ha emanato le linee guida per la presentazione dei piani topografici. Le operazioni che risultano spesso complesse riguardano l’inquadramento territoriale, il rilievo di dettaglio della geometria e il calcolo dei volumi. Trattandosi di un attività di monitoraggio si è realizzando una procedura di rilievo che consenta in ogni sua fase di operare solo sulle aree interessate da scavo producendone una variazione temporale globale. Sono state dunque avviate attività di rilievo integrato: topografico GNSS e TLS relativi gli anni 2012 e 2013. Il confronto dei risultati di rilievo dei due anni ha consentito di localizzare l’attività di scavo e la conseguente attività deposito del frantumato che rappresentano le volumetrie richieste ai fini amministrativi e fiscali. 41 Tecniche e metodologie di rilievo per una cava di pietra calcarea M. Caprioli, F. Mazzone M. Scarano Politecnico di Bari Il presente lavoro ha lo scopo di mettere a confronto le diverse tecniche e metodologie per il rilievo di una cava in pietra calcarea situata nel territorio del comune di Turi (BA) descrivendone le precisioni e le accuratezze ricavate, le difficoltà incontrate e gli accorgimenti operativi adottati, con particolare cenno ai costi sostenuti. Il lavoro svolto vuol anche essere un semplice riferimento per tutti i topografi che operano nel settore estrattivo, sia per la redazione dei progetti di coltivazione, sia per i progetti di ripristino ambientale, finalizzati al recupero di aree di cave dismesse che necessitano di rilievi topografici di adeguata precisione. In Puglia, con scadenza annuale, i soggetti titolari della coltivazione delle cave devono adempiere agli obblighi, previsti dalle Norme Tecniche di Attuazione (NTA) del Piano Regionale Attività Estrattive (PRAE) della Regione Puglia, che ha tra i suoi obiettivi quello di focalizzare lo stato dell’arte del settore estrattivo, aggiornando la banca dati del Sistema Informativo Territoriale del “catasto cave”. Tale obiettivo è perseguito mediante la redazione da parte delle società che coltivano le “cave autorizzate” di schede statistiche e piani quotati che annualmente vengono forniti all’ Ufficio Controllo e Gestione del PRAE (ex Servizio Attività Estrattive). Il catasto cave è consultabile liberamente da qualsiasi utente mediante piattaforma Web-Gis. 42 Il filtro di Kalman come strumento per il controllo di movimenti e deformazioni Paolo Dabove Ambrogio Maria Manzino Politecnico di Torino Nel monitoraggio delle cave riveste un ruolo fondamentale l’attività di rilievo e georeferenziazione. Tale attività risulta spesso normata a livello regionale, in particolare, la Regione Puglia mediante il D.D. 38/DIR/2012 ha emanato le linee guida per la presentazione dei piani topografici. Le operazioni che risultano spesso complesse riguardano l’inquadramento territoriale, il rilievo di dettaglio della geometria e il calcolo dei volumi. Trattandosi di un attività di monitoraggio si è realizzando una procedura di rilievo che consenta in ogni sua fase di operare solo sulle aree interessate da scavo producendone una variazione temporale globale. Sono state dunque avviate attività di rilievo integrato: topografico GNSS e TLS relativi gli anni 2012 e 2013. Il confronto dei risultati di rilievo dei due anni ha consentito di localizzare l’attività di scavo e la conseguente attività deposito del frantumato che rappresentano le volumetrie richieste ai fini amministrativi e fiscali. 43 44 Venerdì 4 Luglio ore 9:00 Sessione Orale V Convegno Nazionale SIFET Chairman: Luca Vittuari 45 La gestione di un’infrastruttura a supporto del monitoraggio: la rete GNSS di Regione Piemonte Luca Chiapalea, Mattia De Agostinoa Marzio Pipinoa, Mauro Vasonea Ambrogio Maria Manzinob Gian Bartolomeo Silettoc a CSI-Piemonte, Direzione Territorio e Cartografia, Ufficio Geodetico b DIATI, Politecnico di Torino c Regione Piemonte, Direzione Programmazione Strategica, Politiche Territoriali ed Edilizia, Settore Infrastruttura geografica, strumenti e tecnologie per il governo del territorio L’utilizzo delle tecniche della Geomatica nei processi di monitoraggio, siano essi finalizzati all’analisi di strutture, infrastrutture o versanti naturali, è ad oggi una pratica sempre più diffusa nel mondo accademico e professionale. Applicazioni di questo tipo sono in genere caratterizzate da un’elevata precisione nelle misure e dalla necessità di poter disporre di un inquadramento ben definito e ripetibile nel tempo. Tali requisiti possono essere soddisfatti attraverso tecniche di rilievo e di trattamento dei dati molto evolute, avvalendosi anche dell’utilizzo di infrastrutture che possano aumentare la precisione e la georeferenziazione delle misure. In quest’ottica, le reti di stazioni permanenti GNSS rappresentano senza dubbio la soluzione più pratica e collaudata per supportare i professionisti del settore durante le loro operazioni di monitoraggio, in quanto consentono di ottenere precisioni centimetriche o superiori sia in tempo reale che in post-processamento, inquadrando nel contempo le misure in un univoco e ben definito sistema di riferimento. Fin dalla sua inaugurazione, avvenuta nel febbraio 2011 dopo anni di sperimentazione condotta dal Politecnico di Torino, la rete GNSS di Regione Piemonte ha posto particolare attenzione a fornire agli utenti misure sempre accurate e ripetibili per un elevato numero di applicazioni. Tale attenzione si è rispecchiata non solamente nella cura della stabilità delle monumentazioni avvenuta in fase di installazione delle singole stazioni, ma anche attraverso un continuo monitoraggio dell’inquadramento della rete realizzato con software scientifici e con tecniche di compensazione in linea con gli standard nazionali ed internazionali. Se il servizio volto ai topografi professionisti a supporto dei rilievi di dettaglio (aggiornamento di cartografia e GIS, aggiornamento catastale, tracciamento di opere di ingegneria, ecc.) rappresenta senza dubbio l’obiettivo principale della rete Piemonte GNSS, è altrettanto vero che la rete non è limitata a questa singola applicazione. In primo luogo infatti, la rete rappresenta la materializzazione per la Regione Piemonte del sistema di riferimento geodetico nazionale ETRF2000-RDN, e contribuisce al mantenimento e al ricalcolo da parte dell’IGM attraverso le stazioni di Biella e di Torino (quest’ultima, gestita dal Politecnico di Torino, è anche inclusa all’interno della rete europea gestita dall’EUREF). In aggiunta al servizio di inquadramento della rete, che viene ripetuto con cadenza semestrale, sono attive all’interno del centro di calcolo procedure di controllo in tempo reale e quasi-reale (queste ultime a cadenza giornaliera) per il controllo della completezza dei dati misurati, della qualità del segnale proveniente dai satelliti GNSS e per la verifica dell’assenza di movimenti anomali per ciascuna stazione della rete. Tali controlli hanno una ripercussione diretta non solamente sull’inquadramento della rete, ma anche sulla qualità delle correzioni differenziali trasmesse ai singoli utenti. Inoltre, la disponibilità di oltre tre anni di dati acquisiti consente di avere ad oggi a disposizione una prima stima della velocità e delle direzioni di spostamento di tutte le antenne della rete, con ripercussioni notevoli anche per applicazioni legate all’analisi dei movimenti crostali. Il presente lavoro si propone di riassumere l’attività fin qui fatta, e quella prevista nei prossimi mesi, nella gestione della rete GNSS di Regione Piemonte, con particolare attenzione verso tutti i controlli relativi all’inquadramento delle stazioni e alla qualità delle correzioni differenziali trasmesse, ovvero a tutte le caratteristiche necessarie per gli utenti che utilizzano la rete come supporto alle loro attività di monitoraggio di precisione. 46 Integrazione tra tecniche GNSS e Telerilevamento per il monitoraggio di dighe di terra Gino Dardanelli Silvia Paliaga Claudia Pipitone Luigi Puccio Università di Palermo Già da alcuni anni i ricercatori del Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale e dei Materiali (DICAM) dell’Università degli Studi di Palermo hanno svolto attività di ricerca presso la diga “Castello” di Bivona, in provincia di Agrigento. La sperimentazione è stata condotta sul coronamento della diga dove sono stati monumentati tre punti di controllo, in cui sono stati installate tre stazioni permanenti GNSS, che trasmettevano continuamente i dati al centro di controllo presso la Scuola Politecnica dell’Università degli Studi di Palermo. In questo lavoro vengono riportati i risultati relativi alla integrazione tra le serie temporali di dati acquisiti con i ricevitori GNSS di due anni, assieme a quelli determinati con le immagini telerilevate da sensore LANSAT. Attraverso queste ultime è possibile infatti potere determinare le dimensioni del bacino imbrifero, le variazioni delle quote di invaso e quindi le spinte idrauliche relative alla diga di terra; si può verificare se esiste una correlazione tra gli spostamenti della struttura dovuti ai carichi idraulici e quelli dovuti ai rilievi GNSS. Nell’ambito delle stime delle serie temporali sono stati valutati anche differenti modelli matematici di spostamenti di dighe (predittivi, deterministici, ibridi) tra i quali quello dovuto a De Sortis – Paoliani, Carosio - Dupraz, oltre ad un modello messo a punto specificamente dai colleghi del Politecnico di Milano. 47 Galleria ferroviaria di Monte Giuseppe. Monitoraggio movimenti Francesco Bordini Andrea Vigni Sedi System - Studio Sacchin con la collaborazione di Cristina Castagnetti Committente: STRUTTURE TRASPORTI ALTO ADIGE AFFIDATARIO: SEDI SYSTEM S.n.c. Via Leopardi 5 Merano (Bolzano) Oggetto: Monitoraggio topografico sulla linea ferroviaria Merano-Malles dal Km 39+011 al km 39+560.60 Descrizione: La linea ferroviaria Merano-Malles è stata costruita sotto l’impero Austro-Ungarico a partire dal 1891. Nel 1906, esattamente il primo di Luglio, il primo treno lasciava la stazione di Merano in direzione Malles inaugurando cosi la nuova linea ferrata. Il 9 giugno 1990 le ferrovie Italiane decidono di tagliare i cosiddetti “rami secchi” ed in questa data transita l’ultimo treno lungo la tratta Merano-Malles chiudendo cosi la vecchia era della ferrovia. Sempre negli anni Novanta la provincia Autonoma di Bolzano acquisisce la tratta ferroviaria Merano-Malles, ed avvia una campagna di risanamento con nuovi ponti, nuovo materiale rotabile all’avanguardia e porta la linea ferroviaria su standard moderni. Il 5 giugno 2005 il primo treno riparte da Merano verso Malles, dando cosi avvio alla nuova era. Sulla tratta ferrata dal km 39+011 al km 39+560.60 si sviluppa la galleria di monte Giuseppe che da sempre ha rappresentato un punto critico per i continui assestamenti del versante montano, interventi di consolidamento negli anni si sono succeduti, ed alla riapertura della tratta ferroviaria, nel 2005, è stato deciso di installare una rete di monitoraggio che la scrivente Sedi System ha progettato e installato. Le metodologie topografiche di monitoraggio applicate sono: 1. Rete GPS costituita da 5 punti di cui 2 sul versante oggetto di monitoraggio (dove localizzata la galleria) e 3 in zone opposte al versante monitorato e considerate stabili. 2. Poligonali di precisione che si sviluppano all’interno della galleria e all’esterno 3. Livellazione geometrica di precisione 4. Misure di convergenza in galleria. La strumentazione utilizzata è la seguente: Per le misure GPS: 3 ricevitori Wild System 200 e 2 Leica serie 1200 Per le poligonali: Leica TS30 Per la livellazione: Leica DNA03 Per le convergenze: Leica TS30. 48 Venerdì 4 Luglio ore 10:30 Sessione Speciale Premio Giovani Autori Convegno Nazionale SIFET Chairman: Giannina Sanna 49 L’utilizzo di smartphone per il posionamento attraverso Lidar 3D e fotogrammetria digitale Irene Aicardi DIATI, Politecnico di Torino Gran parte degli utenti sono ad oggi forniti di uno smartphone, dispositivo che, tra le tante cose, permette di ottenere informazioni sulla posizione (attraverso il GNSS) e che può consentire la navigazione (attraverso i sensori quali accelerometri, magnetometri e giroscopi), necessità sempre più importanti per il coinvolgimento attivo degli utenti nello scambio di informazioni. Tuttavia, in ambienti urbani densamente edificati e in applicazioni speciali, la tecnologia real time con GNSS non è in grado di fornire una soluzione accettabile a causa della cattiva o inesistente ricezione dai satelliti. In questo scenario si propone la metodologia di image based positioning (IBP) (collaborazione tra Politecnico di Torino e Telecom) che si pone come obiettivo l’utilizzo delle immagini acquisite attraverso camere digitali integrate negli smartphone per ottenere una stima della posizione. La procedura è stata testata sia in ambiente indoor che outdoor ottenendo qualche decimetro di accuratezza nella maggior parte dei casi. 50 La geomatica per i beni culturali: una nuova prospettiva di formazione professionale Lucia Argento Il Laboratorio di Geomatica per la conservazione e la comunicazione dei Beni Culturali (GeCo) dell’Università degli Studi di Firenze ha organizzato il terzo corso di perfezionamento in “Geomatica per la conservazione dei beni culturali” da marzo a giugno 2013 presso la Fondazione per la Ricerca e l’Innovazione, sotto la direzione scientifica della prof. G. Tucci. Il corso, organizzato in lezioni frontali ed esercitazioni, era articolato in moduli disciplinari riguardanti la topografia, i sistemi GIS e la cartografia, tecniche di rilievo metrico e modelli 3D, termografia e sistemi GNSS. Durante il corso si è svolto il workshop in Geomàtica para la conservatiòn de los bienes culturales (8-11 aprile 2013) in collaborazione con la Universidad Nacional de La Rioja (Argentina) e la Universidad Central del Este (Repubblica Domenicana) e con il patrocinio della provincia di Firenze. In quest’occasione sono state rilevate alcune emergenze presenti nel parco mediceo di Pratolino (Vaglia, Fi) con tecniche laser scanner, grazie alla partecipazione delle ditte Microgeo s.r.l., Leica Geosystems s.p.a. e Topcon Group. 51 Dense image matching per il recupero di contenuto metrico da immagini di documentazione e camere non metriche Francesca Noardo DIATI/DAD, Politecnico di Torino Le tecniche di Dense Image Matching e Structure from Motion (SfM) vengono utilizzate nell’applicazione riportata in questo report per orientare a posteriori un set di foto realizzate durante un intervento di restauro della facciata di una chiesa per documentare sommariamente e qualitativamente alcune stratificazioni storiche rinvenute. Le immagini sono state acquisite con camera amatoriale, senza seguire in alcun modo le regole di acquisizione fotogrammetrica né considerando i requisiti ottimali per l’elaborazione con software di fotogrammetria digitale. Le immagini vengono processate, utilizzando diverse applicazioni e algoritmi, e ne viene generato un modello 3D utile per documentare la geometria della facciata e restituire graficamente le tracce delle antiche stratificazioni, recuperando un’informazione metrica molto importante per la documentazione del Bene Culturale, altrimenti perduta. Questo contributo è finalizzato a dimostrare come sia possibile, impiegando i recenti algoritmi di image matching, estrarre dati metrici da immagini acquisite per scopi tutt’altro che indirizzati a quelli del rilievo o della modellazione metrica. 52 Prime esperienze per la realizzazione di una piattaforma HGIS della città di Parma Nazarena Bruno DICATeA – Università degli Studi di Parma Nel presente articolo viene illustrato il lavoro svolto per la realizzazione di un sistema informativo geografico storico organizzato su più soglie relativo alla città di Parma. Obiettivo della ricerca in atto è quello di realizzare uno strumento che consenta di analizzare la città sotto molteplici aspetti, non limitati al semplice profilo urbanistico, e che possa essere di ausilio alle ricerche storiche condotte sulla città nell’ambito di diverse discipline. L’osservazione infatti della sua struttura, delle sue trasformazioni e degli abitanti che la popolano, è in grado di fornire una visione della società più esaustiva di quanto ricavabile solamente dalla consultazione dei documenti scritti, per quanto approfondita essa sia. Sotto questo punto di vista fondamentale rilevanza assumono le fonti catastali in quanto permettono di associare ad una base cartografica correttamente rilevata puntuali informazioni sulle singole particelle e sui relativi proprietari. Data quindi la grande importanza assunta dalla città nelle indagini storiche, è stato dato avvio ad un progetto di ricerca volto all’informatizzazione e all’inserimento in un sistema informativo di varie fonti catastali, corrispondenti alle principali fasi di catastazione della città: l’Atlante Sardi del 1767, il Catasto Borbonico del 1853, il Catasto di inizio ‘900 e il Catasto del 1940, cui potranno essere associati anche dati ulteriori desumibili da censimenti e altri documenti archivistici sulla città. Allo stato attuale dei lavori l’unica soglia inserita è rappresentata dall’Atlante Sardi, redatto nel 1767, che può essere considerato come il primo catasto geometrico-particellare di Parma. Il presente contributo vuole quindi sintetizzare il lavoro svolto finora relativamente all’informatizzazione dell’Atlante, con particolare riferimento alla georeferenziazione delle mappe, al ridisegno vettoriale delle stesse e all’associazione alla base cartografica di tutti i dati testuali contenuti all’interno dei registri catastali. 53 Sessione POSTER Convegno Nazionale SIFET 55 Integrazione di tecniche per il rilevamento 3D dei beni culturali: il caso del teatro Nuovo di Mirandola. M. Paternò M. Bolognesi A. Pellegrinelli M. Russo Dipartimento Ingegneria Università di Ferrara La progettazione di interventi di adeguamento sismico di strutture complesse ne richiede, sempre più spesso, la realizzazione di un modello 3D multi scala, che fornisca ai progettisti informazioni geometriche e dimensionali, dai piani interrati alla copertura, riguardanti in particolar modo: strutture portanti, distribuzione interna ed esterna degli spazi, morfologia dell’apparato decorativo, presenza di eventuali distorsioni e quadri fessurativi in atto. Nell’ultimo decennio si sono sempre più sviluppate le tecniche di rilevamento 3D basate sulla tecnologia laser scanner e sul rilievo fotogrammetrico, ma le soluzioni più interessanti, soprattutto per le strutture complesse sopramenzionate, si ottengono dall’integrazione dei diversi strumenti di rilevamento, tenendo conto delle differenti condizioni di utilizzo, livelli di precisione ed applicabilità in relazione alle condizioni al contorno. In questo lavoro si presenta un caso applicativo: il rilevamento e la modellazione del teatro Nuovo di Mirandola in provincia di Modena. Si tratta di un edificio di grandi dimensioni, parzialmente danneggiato dal sisma del 2012, e oggetto di un progetto di adeguamento sismico. La campagna di rilievo è stata condotta integrando diversi sistemi di acquisizione 3D attivi basati sul tempo di volo e sulla differenza di fase, e su sistemi passivi basati sulla Structure from Motion applicata ad immagini acquisite con sensore montato su drone. Si illustrano le potenzialità ed i limiti della strumentazione utilizzata, evidenziando soprattutto i vantaggi legati alla loro integrazione. In fase di trattamento dei dati acquisiti, particolare attenzione è stata posta nella validazione proprio dell’integrazione dei dati al fine di minimizzare gli errori di registrazione delle varie nuvole di punti. 56 Su alcune relazioni intercorse tra osservatori lombardi nell’’800. Pietro Broglia (1) Luigi Mussio (2) (1) Osservatorio Astronomico di Merate (LC) – INAF (2) Politecnico di Milano – DICA Alcune vicende lontane, ma di sicuro interesse geodetico ed astronomico, riguardano la meteorologia (intesa nell’ampia accezione del tempo), disciplina coltivata a partire dal ‘700, nelle istituzioni lombarde costituite dalla Specola di Brera, dal Liceo S. Alessandro (a Milano) e dall’Università di Pavia. Infatti la ”Relazione sulla Specola braidense”, stesa nel 1773, su invito del conte Carlo di Firmian (ministro plenipoteziario della Lombardia austriaca), accanto ad una dettagliata descrizione degli strumenti e delle ricerche svolte nell’appena sorta Specola di Brera, contiene un breve cenno sulle osservazioni meteorologiche ivi eseguite. L’autore della Relazione è il barnabita Paolo Frisi (1728-1784), fisico, matematico ed astronomo, figura di primo piano nel mondo scientifico milanese, nella seconda metà del ‘700, e docente nelle scuole Arcimboldi. Frisi loda il gesuita padre Luigi La Grange (della Specola), per la somma diligenza nell’ottenere le osservazioni meteo, nell’arco di dodici anni, a partire dal 1.1.1763, e si augura inoltre di vederle presto pubblicate. L’invito è raccolto dall’astronomo Francesco Reggio il quale, nelle Effemeridi di Milano per il 1779, riporta i dati raccolti alla specola, nel primo quindicennio di attività. Nella sopraccitata Relazione Frisi scrive che le misure ”interesseranno anche più noi altri Italiani ora che sono divulgate le osservazioni meteorologiche di Padova.”. Negli stessi anni, è attivo in Milano un altro cultore di meteorologia, il conte Pietro Moscati (1739-1824) che, nel primo ‘800, a sue spese, istituisce un Osservatorio meteorologico sull’alta torre che era il campanile della soppressa chiesa di San Giovanni alla Conca. Nel 1822, Moscati dona poi i suoi strumenti, per le osservazioni astronomiche e meteorologiche, al I.R. Liceo di Sant’Alessandro, istituto che discende dalle Scuole Arcimboldi (ed arriva al presente Liceo Beccaria). All’inizio del 1834 Francesco Carlini, direttore dell’Osservatorio milanese, propone al Governo di potenziare la stazione al Sant’Alessandro ed anzi di continuare, in questa sede, le osservazioni meteorologiche braidensi. L’iniziativa è condivisa dal docente di fisica al Sant’Alessandro, professor Alessandro Maiocchi, il quale presenta al Governo analoga richiesta. Infatti con la scomparsa, nello stesso anno 1832, di Angelo De Cesaris e di Barnaba Oriani, la Specola di Brera si trova in una difficile situazione, dato che, come reazione ai moti del ’21, è cambiato l’atteggiamento del Governo austriaco nei confronti delle istituzioni lombarde e, in particolare, è bloccata l’assunzione di nuovo personale all’Osservatorio (determinando così una situazione difficile che ricade su Carlini, neo-direttore).In Italia, Carlini è tra i più noti cultori di meteorologia, durante l’’800, ed il suo interesse è, costante lungo tutta la sua vita e documentato da una serie di pubblicazioni. Nel ’24, pubblica le Tavole per il calcolo della altezze, ottenute da misure barometriche e termometriche, calcolate con la formula di Laplace (E.M. 1824). Convinto che la rappresentazione matematica di un fenomeno naturale rappresenti un notevole progresso per la sua comprensione, Carlini sviluppa un metodo per ottenere, dalle osservazioni, una formula per descriverne l’andamento. Nel ’28, con il suo algoritmo, ottiene una formula che rappresenta le variazioni orarie nelle letture del barometro. Anni dopo, nel ’45, in alcune serie di temperature, misurate a Brera, individua una ciclicità, con periodo eguale al periodo sinodico della rotazione solare, e attribuisce la variazione di temperatura ad una non-uniforme distribuzione di potenza calorifica sulla superficie del Sole. Come scrive Giovanni Virginio Schiaparelli, nel ’62, i risultati di questa “curiosa ed importante ricerca” sono confermati, negli stessi anni, da studiosi francesi, olandesi, austriaci e tedeschi, “mostrando così come colla meteorologia, scienza ancora incertissima, possano talora dedursi risultati di eguale o superiore precisione di quelli che forniscono le osservazioni astronomi57 che”. Nel ’35, in accordo con le conclusioni raggiunte nello studio sulle variazioni orarie barometriche e termometriche, , Carlini riforma la meteorologia operativa alla specola milanese, portando da due a sette la frequenza delle osservazioni giornaliere. Interessante è poi una nota del ’38, perché accenna alle altre discipline, comprese nel primo ‘800 sotto il nome di meteorologia e coltivate principalmente nelle specole, alla mancanza di istituti espressamente dedicati alla meteorologia e alle osservazioni strettamente necessarie alla pratica astronomica. Scrive infatti Carlini: “I fenomeni meteorologici sono così fugaci, così rapidi nei loro periodi, così diversi nelle loro circostanze imprevedibili, che per essere seguiti con notabil profitto della scienza richiederebbero l’assidua attenzione di molti curiosi della natura unicamente occupati in questo genere di studj. Ma mentre molti parlano e scrivono attorno alla meteorologia, nessun stabilimento esiste ancora in Europa che sia ad essa esclusivamente dedicato, e nel quale i fenomeni atmosferici vengano osservati in tutta la loro estensione, onde giovare ad un tempo alla fisica, all’Astronomia ed all’agricoltura. Le osservazioni meteorologiche che si fanno regolarmente in diverse specole astronomiche non abbracciano che una parte di quella scienza, limitandosi a ciò che riguarda le rifrazioni astronomiche e terrestri, il flusso e il riflusso dell’atmosfera, le livellazioni barometriche, la luce crepuscolare, le perturbazioni magnetiche; quei fenomeni insomma che in qualche modo si sottomettono alle leggi del calcolo. L’astronomo dovendo continuamente spogliare le altezze osservate degli astri dell’effetto della rifrazione della luce, ha unicamente bisogno di conoscere la densità e la forza refrattiva dell’aria nel luogo ove ha stabilito i suoi circoli e i suoi telescopi.” A metà ‘800, a seguito dell’impulso dato alla meteorologia dall’inglese Sir Francis Galton, anche grazie all’estendersi delle reti telegrafiche, con la proposta di fare una mappa di osservazioni sincrone, e dell’invito di partecipazione da lui rivolto agli osservatori dell’alta Italia, nel ’62, si crea una commissione, per trattare la questione presso l’Istituto Lombardo. Sono così poste le basi della Società meteorologica lombarda, da estendersi poi agli osservatori dell’appena sorto Regno d’Italia. La seduta è aperta da Carlini, con la relazione “Cenni sui progressi già fatti e su quelli che si possono attendere dalla meteorologia”, ove illustra il ruolo della meteorologia, nei confronti di altre discipline, climatologia e fisica terrestre, rivendica la priorità di Toaldo, nel proporre le osservazioni sincrone, e fa presente che la proposta di Alessandro Volta di registratori automatici di dati meteo è stata recentemente realizzata da Angelo Secchi col suo meteografo. Nel luglio del ’62, alcune settimane prima della sua morte, Carlini amplia poi il suo discorso nella Memoria presentata alla Commissione ministeriale, riunitasi a Torino per studiare l’unificazione delle reti meteo pre-unitarie,. Le livellazioni barometriche suscitano l’interesse degli astronomi milanesi, fin dalla fondazione della Specola, con la prima operazione eseguita, nel 1785, da Francesco Reggio, come scrive Carlini, in una nota interessante, anche per i particolari tecnici riguardanti il barometro [4-a]. Confrontando le misure braidensi con le corrispondenti ottenute dal collega Toaldo, alla Specola di Padova, Reggio determina l’altezza del piano dell’Orto Botanico di Brera, rispetto al livello medio del mare Adriatico. Carlini parla poi delle successive determinazioni dello stesso punto base, fatte da Oriani e Cesaris, sottolineando le possibili cause di errore, dovute sia alle modalità di misura che alle imperfezioni strumentali. Infine una soluzione soddisfacente si ottiene con le operazioni condotte nel corso di due campagne geodetiche per determinare la differenza di longitudine tra Milano e Fiume. Nel ’25, Giuseppe Brupacher e, nel ’27, Giacomo Marieni, ufficiali dell’I. R. Istituto geografico di Milano, effettuano misure barometriche contemporanee, a Milano e a Venezia, con strumenti che, alla fine delle operazioni, sono direttamente confrontati fra loro. Carlini conclude poi la sua nota elaborando i dati sulla livellazione della città di Milano, impresa già condotta, all’inizio degli anni trenta, su disposizioni del Municipio, e riguardante quasi un centinaio di punti caratteristici della città. Nei calcoli delle quote, rispetto al riferimento posto nell’Orto botanico di Brera, egli semplifica la formula di Laplace, utilizzata nel trattamento delle osservazioni, adattandola a stazioni aventi una piccola differenza di quota. Notevole è pure il contributo tecnologico, dato da Carlini, al tema delle livellazioni, grazie anche alla sua naturale inclinazione nelle operazioni meccaniche e alle conoscenze acquisite durante la sua partecipazione alla vita dell’Istituto Lombardo, allora sito nel Palazzo di Brera. Di questo Istituto, è più volte presidente, in particolare, della Commissione per le premiazioni delle invenzioni. Inoltre Carlini è depositario di un campione di lunghezza e di un 58 comparatore a microscopi dell’antica Commissione dei pesi e misure, un tempo presieduta da Oriani . Nei “Congressi dei Dotti”, tenutesi a Lucca, nel ’43, ed a Milano, l’anno successivo, su sua proposta, è nominata una commissione per lo studio dei fenomeni connessi al funzionamento dei barometri e dei termometri, al fine di ottimizzarne le modalità di costruzione e di disporre strumenti campione (con Carlini, presidente, collaborano i fisici Giuseppe Belli ed Angelo Bellani ed il chimico Antonio De Kramer, tutti membri dell’Istituto Lombardo). Sono pure fatte esperienze sulla tensione del vapor acqueo a bassa temperatura, per poter eseguire, con metodo uniforme, le osservazioni igrometriche. Inoltre è costruito un barometro campione, depositato presso il Gabinetto tecnologico dell’Istituto, cosicché a cura degli astronomi, come propone Carlini, si potrà certificare, per confronto con i campioni (del termometro e del barometro), la qualità degli strumenti, offerti dal mercato. L’esigenza di completare la descrizione del territorio, con misure altimetriche, è sentita dagli astronomi di Brera, già all’inizio ‘800, durante le operazioni per la seconda Carta della Lombardia che, tra i suoi esecutori, ha anche il giovane Carlini. Infatti a partire da quegli anni, Oriani ottiene le quote di un centinaio di punti, di posizione nota, misurandone la distanza zenitale. A differenza della barometrica, questa tecnica richiede installazioni fisse e, di conseguenza, non risponde alle esigenze civili, in particolare, nella progettazione di nuove linee di comunicazione. Negli stessi anni, si diffonde da parte di dotti escursionisti la consuetudine di ottenere misure barometriche delle quote di punti caratteristici, ad esempio le sommità di monti. Alle volte, per le incertezze insite nella nascente tecnica, si ottengono risultati contrastanti e come ricorda Carlini, significativa è la disputa su quale fosse la cima più alta delle Alpi: il Monte Rosa od il Monte Bianco. Di conseguenza, data la delicatezza delle misure barometriche, sarebbe opportuna, come propone Carlini, l’istituzione di una rete di stazioni altimetriche fisse alle quali riferire le quote ottenute sul campo. Nel primo ‘800, a Brera, si effettuano anche saltuarie misure di magnetismo terrestre; infatti si ha notizia di una misura dell’inclinazione magnetica eseguita da Carlini, nel 1830, utilizzando un inclinometro costruito da Lenoir, al presente disperso. Copia di questo apparecchio è l’inclinometro, ora nell’Esposizione di Brera, costruito anni dopo da Carlo Grindel, macchinista della Specola. Alcuni anni dopo, un fatto nuovo contribuisce a sviluppare a Milano una linea di ricerca, coltivata poi nelle principali istituzioni scientifiche europee. Nel 1833, Gauss pubblica l’opera Intensitas vis Magneticae Terrestris ad Mensuram Absolutam Revocata e, per verificare la validità della sua teoria, Gauss propone un programma di osservazioni geomagnetiche, ottenute da una rete di stazioni distribuite su tutto il globo terrestre. A tal fine, è fondata la Magnetische Verein e al programma di lavoro, concordato nella Verein, partecipano anche gli astronomi milanesi che, già in passato, hanno condiviso ricerche con Gauss. Infatti fin dalla scoperta dei primi quattro pianetini, Oriani applica il nuovo metodo di Gauss, per il calcolo degli elementi orbitali, metodo che perfeziona con il calcolo delle perturbazioni di Giove sulle loro orbite. Invece a Carlini, si deve la prima applicazione, in Italia, del metodo dei minimi quadrati, formulato da Gauss. Nel ’34, due studiosi di Gottinga vengono a Milano, per eseguire le misure magnetiche, utilizzando gli strumenti originali di Gauss che gli astronomi milanesi fanno riprodurre da Grindel. A riguardo, occorre tener presente che, nell’’800, il geomagnetismo, considerato come una parte della meteorologia, è coltivato principalmente negli osservatori astronomici, per la valida ragione che questi istituti sono dotati degli strumenti e delle competenze più adatte ad ottenere tali misure. Poco dopo, Brera acquista dall’Osservatorio di Vienna il magnetometro costruito da Meyerstein, macchinista di Gauss, che era inutilizzato, a Vienna, per mancanza di operatori, in quella sede. Nel contempo, lo strumento costruito da Grindel è acquisito dall’Università di Pavia, per l’osservatorio meteorologico ivi istituito, nel 1808, da Pietro Configliachi, direttore dello Studio filosofico e matematico. Presentandosi nuove promettenti orizzonti in queste ricerche, Carlini chiede al Governo l’istituzione di un gabinetto nella Specola, come egli scrive, ”per le sperienze magnetiche, le quali dorinavanti faranno parte delle osservazioni meteorologiche che con il nuovo anno si vogliono da noi intraprendere sopra un piano più esteso e più regolare”. Da tutto ciò, si deduce che la proposta di collaborazione con il Liceo Sant’Alessandro è caduta e che le impegnative misure geomagnetiche sono eseguite, a Milano, principalmente da Karl Kreil e Pietro Della Vedova. Negli anni seguenti, continuano alcuni lavori di analisi ed interpretazione dei dati, raccolti nella rete di stazioni aderenti alla Magnetische Verein. Già nel ’36, 59 Paolo Frisiani senior cura la traduzione dell’Intensitas, con l’aggiunta di commenti esplicativi, favorendo così la conoscenza del geomagnetismo, in Italia. Seguono poi le sue notevoli ricerche di modelli teorici, del campo magnetico terrestre e delle sue variazioni, ed ardita è la sua ipotesi che anche gli altri corpi del sistema solare abbiano un campo magnetico (ipotesi solo recentemente verificata per il Sole, da una missione spaziale) [5]. Inoltre Kreil, astronomo a Brera, dal ’31 al ’39, elaborando i dati ottenuti dalla Magnetische Verein, cerca possibili relazioni tra le variazioni del campo geomagnetico e la posizione della Luna. Anni dopo, Kreil è chiamato a dirigere l’Osservatorio di Praga e, in seguito, l’Istituto di Meteorologia e di Magnetismo terrestre di Vienna (che è il centro per la raccolta delle osservazioni di oltre stazioni meteorologiche, sessanta stazioni meteorologiche, site nell’Impero austro-ungarico). L’ultimo lavoro sul geomagnetismo a Brera è di Schiaparelli, nel 1881, con una ricerca su una possibile relazione statistica tra il campo geomagnetico e le macchie solari. 60 Rilievo e monitoraggio di architetture storiche: il caso studio di Villa Lampedusa ai Colli a Palermo. Mauro Lo Brutto Alessandra Garraffa Francesco Sirchia DICAM - Università di Palermo Il rilievo e il monitoraggio delle architetture storiche che versano in un stato di abbandono e degrado rappresentano delle fasi fondamentali per la corretta progettazione di interventi di recupero e di riqualificazione. Diversi esempi di edifici storici, più o meno importanti, che per vari motivi vengono in parte o totalmente abbondonati senza che siano assicurate adeguate azioni di manutenzione, sono attualmente ancora presenti nella città di Palermo. In particolare, Villa Lampedusa ai Colli, storica residenza palermitana situata nella Piana dei Colli, rappresenta un tipico esempio di questa situazione. Per questo motivo la villa è stata scelta come luogo per sperimentare approcci di rilievo integrato con tecniche fotogrammetriche terrestri e da UAV. La villa, edificata nel 1721, è nota come la villa del Gattopardo in quanto appartenne al principe Giulio Tomasi di Lampedusa, la cui vita ispirò il pronipote Giuseppe Tomasi di Lampedusa per la sua opera. L’edificio si presenta con un corpo unico di modeste dimensioni a cui è addossato un corpo sporgente; il prospetto principale è caratterizzato da uno scalone d’accesso al piano nobile e da decorazioni policrome. L’attuale stato della villa, frutto anche di numerose modifiche apportate a partire dalla fine del ‘700, presenta un elevato condizione di degrado a causa di infiltrazioni, lesioni nei prospetti, distacchi di intonaco, tetti e solai precari o addirittura crollati. Una delle principali caratteristiche di questa villa è la presenza di un ampio giardino (molto più piccolo del vasto fondo che un tempo la circondava ma comunque abbastanza esteso) sgombro da ostacoli che consente una notevole libertà nelle operazioni di rilievo. Questa condizione ha consentito di progettare ed eseguire un rilievo tridimensionale degli esterni della villa integrando tecniche fotogrammetriche terrestri e riprese fotogrammetriche di prossimità da piattaforme UAV. L’utilizzo di piattaforme UAV è infatti diventato sempre più frequente anche nell’ambito del rilievo architettonico per misurare e rilevare zone che normalmente non è possibile coprire con l’impiego della classica fotogrammetria terrestre o del laser scanner terrestre. Ovviamente la condizione fondamentale per l’utilizzo di questi sistemi è quella di trovarsi in zone dove il volo può essere condotto in sicurezza, lontano da aree critiche. I rilievi sono stati eseguiti nell’Aprile 2014 utilizzando una camera Nikon D5000 per le prese terrestri ed un quadricottero ad otto eliche NT4 Contras della Airvision equipaggiato una camera Canon S3300 per le prese aeree di prossimità. Le riprese terrestri sono state eseguite secondo un schema convergente ruotando attorno all’edificio; il rilievo da piattaforma UAV è stato realizzato con un volo per l’esecuzione di prese nadirali delle coperture e due voli con prese inclinate delle coperture e dei prospetti. Il rilievo fotogrammetrico è stato inoltre integrato da un rilievo topografico per la misura di un adeguato numero di punti di appoggio e di check point. Il lavoro svolto ha permesso di realizzare una dettagliata ricostruzione tridimensionale dell’esterno della villa e di valutare lo stato di degrado dell’edificio utilizzando metodologie low cost caratterizzata da rapidità nell’esecuzione del rilievo e da elevate accuratezze metriche. Inoltre, le operazioni condotte hanno consentito anche di effettuare alcune valutazioni relativamente all’integrazione di tecniche di rilievo terrestri ed aeree, all’utilizzo di piattaforme UAV sia in volo programmato che in volo manuale per le riprese ravvicinate di edifici e all’impiego di differenti software automatici per la ricostruzione tridimensionale. 61 30 anni di monitoraggio della subsidenza e dei cedimenti differenziali nel sito Unesco di Modena Cristina Castagnetti (1) (2) Eleonora Bertacchini (1) (2) Riccardo Rivola (2) (1) Alessandro Capra (1) (2) (1) Laboratorio di Geomatica, DIEF Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL La ricerca si propone di illustrare il monitoraggio del fenomeno della subsidenza ed in particolare dei cedimenti differenziali nel sito Unesco di Modena. Il complesso monumentale di Piazza Grande, caratterizzato da edifici di grande pregio storico ed architettonico quali la Torre Ghirlandina e l’adiacente Cattedrale, è stato inserito tra i beni patrimonio dell’umanità nel 1997. Già dal 1984, però, il Comune di Modena ha installato una microrete di livellazione geometrica al fine di controllare specificatamente gli effetti della subsidenza sugli edifici del complesso monumentale. Questa rete si inseriva in un progetto più ampio, finalizzato a controllare il fenomeno nell’intero centro storico, in conseguenza al manifestarsi di preoccupanti fessurazioni e danni verificatisi in una serie di edifici dell’area. Il monitoraggio si era reso necessario anche in seguito all’analisi dell’andamento piezometrico del centro storico, fortemente influenzato dal prelievo di acqua dagli acquiferi per attività industriali, prevalentemente concentrate nell’area nord della città. Si voleva, in questo modo, controllare l’evoluzione del fenomeno di subsidenza, e quindi gli effetti subiti dagli edifici del centro, in relazione a queste attività industriali. Il monitoraggio, interrotto nel 1991, è ripreso nel 2007 con la volontà, da parte del Comune stesso, di monitorare attentamente il fenomeno e mantenerlo controllato nel tempo. Si tratta di un monitoraggio periodico della rete di Piazza Grande effettuato mediante livellazione geometrica di elevata precisione rispetto ad un caposaldo della Piazza stessa, che viene poi collegato a due caposaldi ubicati agli estremi del centro storico e appartenenti alla rete regionale dell’Emilia Romagna per il controllo della subsidenza. Questo collegamento ha lo scopo di verificare i movimenti del caposaldo di riferimento della microrete rispetto al resto del centro storico. A sua volta questi due caposaldi sono controllati, mediante monitoraggio GPS, rispetto ad un punto considerato geologicamente stabile ed installato sull’Appennino modenese, in località Prignano. Nel presente lavoro, saranno presentati i risultati delle campagne di monitoraggio condotte tra il 1984 e la fine del 2013 nonché l’identificazione dei movimenti differenziali, e la loro evoluzione nel tempo, in relazione al sito Unesco. Si presenteranno, inoltre, le analisi condotte sui risultati degli ultimi anni, nei quali sono stati riscontrati comportamenti molto particolari in corrispondenza della Torre Ghirlandina, presso cui si verificano i maggiori abbassamenti, riconducibili alle condizioni al contorno o a particolari eventi. Le tendenze di questi ultimi anni, infatti, sono state correlate all’evento sismico del maggio 2012 e alla presenza del cantiere di restauro che, dal 2008 al 2011, ha influenzato il comportamento della struttura. 62 Il laser scanner per il rischio idrogeologico: integrazione di laser scanning terrestre e aviotrasportato per l’analisi geomorfologica e per confronti multi-temporali di versanti instabili Cristina Castagnetti (1) (2) Eleonora Bertacchini (1) (2) Riccardo Rivola (2) (1) Alessandro Capra (1) (2) (1) Laboratorio di Geomatica, DIEF Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL L’obiettivo principale del lavoro è definire approcci metodologici volti a sfruttare la tecnologia Laser Scanning Terrestre (TLS) long range e Aviotrasportata (ALS) per lo studio di versanti instabili. In primo luogo, verrà presentata l’integrazione tra rilievi laser scanning aerei e terrestri long range (distanza operativa di oltre 1 km), volta ad una fedele restituzione della geomorfologia del versante. In secondo luogo, si esaminerà il confronto multi- temporale di rilievi TLS per l’analisi di variazioni morfologiche a scala di versante, per distanze operative superiori al chilometro. L’integrazione tra rilievi laser scanner aviotrasportati e terrestri può, ad esempio per versanti caratterizzati da pareti verticali di roccia, fornire una descrizione completa del versante: il TLS, grazie al suo punto di vista, può descrivere la parete verticale più dettagliatamente dell’ALS; l’ALS, invece, è in grado di rilevare dall’alto cose non visibili da terra, specialmente su aree moderatamente vegetate. Quando le distanze operative sono dell’ordine del chilometro o superiori, le strategie di allineamento, la gestione della nuvola di punti integrata, il filtraggio e la generazione della mesh sono aspetti cruciali che non possono essere sottovalutati. La ricerca svolta ha permesso di considerare e valutare tutti questi aspetti strategici dell’integrazione tra ALS e TLS. Inoltre, verrà proposto l’utilizzo del DTM (Digital Terrain Model) integrato per la riproiezione 3D georeferenziata di mappe di spostamento GB-InSAR (Ground Based Interferometric Synthetic Aperture Radar); si illustrerà come un elevato grado di dettaglio morfologico sia funzionale alla individuazione di spostamenti, che altrimenti non verrebbero identificati. Il confronto multi- temporale di dati TLS è finalizzato all’individuazione di spostamenti e variazioni geomorfologiche che possono essere responsabili di instabilità. Sono state confrontate quattro nuvole di punti acquisite dal 2010 al 2012, focalizzando l’attenzione su aree caratterizzate da pareti rocciose verticali. Gli spostamenti identificati sono stati confrontati con i valori riscontrati sui prismi del sistema di monitoraggio, installato dal 2009 e tutt’ora funzionante, operante in continuo tramite Stazione Totale Automatizzata (ATS). La ricerca ha permesso di testare diversi algoritmi di allineamento e differenti procedure di filtraggio e post-elaborazione, conducendo all’individuazione di una procedura metodologica idonea alle analisi multi- temporali. Il sostanziale accordo tra i risultati derivanti dall’analisi multi- temporale mediante TLS e dalla stazione totale conferma la validità della metodologia proposta e del potenziale uso del TLS per lo studio di fenomeni di instabilità. Le sperimentazioni proposte riguardano casi di studio situati nell’Appennino Settentrionale (Italia) monitorati attraverso sistemi integrati, sia in continuo che in periodico da diversi anni, e oggetto di studio interdisciplinare sia attraverso sistemi topografici che geotecnici: Piagneto (Collagna, Reggio Emilia), caratterizzato da una parete rocciosa che sovrasta una infrastruttura viaria mediamente trafficata (Strada Statale 63 del Valico del Cerreto), e Boschi di Valoria (Frassinoro, Modena), frana di notevole estensione (più di 1.6 km2) elemento di rischio per diverse abitazioni, il torrente Dolo e diverse infrastruttura viarie e di servizio (metanodotto). 63 RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) per il rilievo e il monitoraggio: applicazioni di protezione civile in contesti idrogeologici Eleonora Bertacchini (1) (2) Cristina Castagnetti (1) (2) Riccardo Rivola (2) (1) Alessandro Corsini (3) Stefano de Cono (1) Laboratorio di Geomatica, DIEF Università di Modena e Reggio Emilia (2) GEIS – Geomatics Engineering Innovative Solutions SRL (3) DSCG - Università di Modena e Reggio Emilia Il lavoro proposto riguarda l’analisi di un sistema a pilotaggio remoto (RPAS - Remotely Piloted Aircraft Systems) in contesti idrogeologici per fini di protezione civile ed è volto a sottolineare i vantaggi di utilizzare un sistema flessibile e relativamente a basso costo. Le funzionalità fotogrammetriche di una piattaforma RPAS multi-sensore sono state esaminate in termini di creazione di ortofoto, mappatura, estrazione di modelli 3D, validazione con tecniche e rilievi a terra (GNSS - Global Navigation Satellite System e laser scanning), confronto dei risultati nel tempo e con dati d’archivio e integrazione dei dati in un GIS (Geographic Information System). Questo innovativo metodo di rilievo e indagine ha mostrato enormi potenzialità per lo studio e il controllo del territorio. Per le sue caratteristiche non può essere sostituito a sistemi aviotrasportati classici, ma si presta all’integrazione con essi. Infatti, proprio in virtù delle sue caratteristiche si presta ad un’analisi rigorosa e precisa in ambito locale, mentre rimane un mezzo di indagine rapida per zone più estese. La sperimentazione è stata effettuata simulando protocolli operativi per scopi di protezione civile finalizzati ad esempio all’ispezione, al monitoraggio e alla mappatura del territorio, all’estrazione di informazioni 2D e 3D (DTM/DSM - Digital Terrain Model/Digital Surface Model)e all’integrazione dei dati su piattaforma GIS. I test sono stati condotti su aree caratterizzate da rischio idrogeologico potenzialmente pericoloso per persone, abitazioni, infrastrutture di trasporto ed aree di interesse naturale. In particolare i casi di studio sono un versante instabile che insiste su una casa abitata (Rio Faellano, Marano sul Panaro - Modena) e un tratto del fiume Panaro interessato da erosione di sponda nei pressi del percorso naturalistico Rete Natura 2000 (Spilamberto - Modena). Verranno illustrati i criteri di pianificazione del volo scelti al fine di ottimizzare la qualità delle immagine acquisite (dimensione del pixel, messa a fuoco, ottica, illuminazione, stabilità del mezzo nel momento dello scatto), la sovrapposizione delle scene (80% along track e 60% across track), la capacità di volo in relazione alla disponibilità di batterie (durata e quota) e la copertura dell’area indagata. Per quanto riguarda il trattamento dei dati, sono stati testati diversi metodi di elaborazione delle immagini: algoritmi di Structure from Motion (SfM), strategie di auto-calibrazione e calibrazione “classica” dell’ottica, utilizzo o meno di GCP (Ground Control Point). Inoltre, sono stati effettuati test finalizzati alle georeferenziazione del dato con l’uso di GCP e all’ottimizzazione delle traiettorie. La validazione dei risultati con tecniche indipendenti (come GNSS, ALS e TLS - Airborne e Terrestrial Laser Scanner) e l’integrazione in un GIS sono una tappa importante del lavoro, visto che solo informazioni accurate, precise, affidabili ed accessibili possono essere punto di partenza per azioni informate e supporto per efficaci processi decisionali. Gli autori ringraziano per la collaborazione il “Gruppo Intercomunale dei Volontari di Protezione Civile Unione Terre di Castelli” (Savignano sul Panaro, Modena, Italia). 64 Rilievi multitemporali con UAS per il monitoraggio di accumuli nevosi in una valle alpina. Daniele Passoni Livio Pinto Francesco Avanzi Carlo De Michele Paolo Dosso Politecnico di Milano I cambiamenti climatici in corso stanno determinando sempre più variazioni anche nelle dinamiche idrologiche delle Alpi. Tali fenomeni si ripercuotono principalmente sugli accumuli dei manti nevosi e sul loro fusione, con impatti significativi sia per l’agricoltura che per la produzione di energia idroelettrica. Si è voluto dunque con questo lavoro testare la possibilità di utilizzare UAS (Unmaned Aerial System) per monitorare gli accumuli nevosi sui versanti per la modellizzazione idrologica delle zone alpine. L’area test scelta è un nevaio sito in val Grosina ad una quota di 2400 metri con un’estensione di circa 30 ettari, volata ad una quota di 130 metri con UAV ad ala fissa Sensefly swinglet CAM con payload “Canon IXUS 220 HS” ( Ground Sample Distance 4 cm); sull’area sono stati rilevati per entrambi i voli 15 GCP per l’appoggio fotogrammetrico utilizzando un rilievo GPS e stazione totale. Di particolare interesse fotogrammetrico è stata la sperimentazione di algoritmi di “Structure from motion” su superfici innevate con le difficoltà derivanti da superfici dall’aspetto uniforme e con forte riverbero luminoso. Effettuando rilievi multitemporali sono stati realizzati DSM estivi e invernali (in assenza di neve e durante il periodo di massimo accumulo) e si è proceduto alla valutazione del volume nevoso accumulato. A verifica di tale risultato sono stati effettuati confronti con sondaggi puntuali realizzati con metodologie classiche. 65 Misure topografiche in appoggio a reti gravimetriche per il monitoraggio di grotte sotterranee Lorenzo Rossi Daniele Sampietro Carla Braitenberg David Zuliani Politecnico di Milano Laboratorio di Geomatica L’osservazione del campo gravitazionale locale è un efficace mezzo per rivelare forti variazioni di massa nel sottosuolo. Tuttavia tali osservazioni per poter essere usate richiedono un’elevata accuratezza nel posizionamento dei punti d’osservazione, soprattutto in quota dove gli errori devono essere contenuti in alcuni centimetri. In questo lavoro presentiamo un esempio di una rete topografica che integri misure classiche (da stazione totale) e GNSS necessaria all’appoggio di una rete gravimetrica per lo studio della grotta Gigante vicino a Trieste. L’insieme delle osservazioni è stato compensato ai minimi quadrati direttamente in coordinate geodetiche globali con il software GeoNet, sviluppato da Politecnico di Milano e GReD srl. In particolare sono stati osservati circa 80 punti su una superficie di 20000 m², integrando osservazioni GPS RTK con il servizio di posizionamento fornito della rete FReDNet gestita dall’OGS, osservazioni GPS statico rapido, successivamente post-processate con il metodo differenze doppie rispetto a stazioni permanenti, e osservazioni da stazione totale. Il campo di gravità, acquisito con un gravimetro Lacoste&Romberg, ha permesso di rilevare molto bene sia la presenza che la forma della grotta Gigante e mostra come una copertura sistematica del Carso con osservazioni di gravità, permetterebbe di stimare sia la posizione che la forma di tutte le maggiori grotte esistenti con un grande impatto sulle applicazioni civili e ambientali. Infatti tale conoscenza consentirebbe ad esempio di pianificare lo sviluppo urbanistico a distanza di sicurezza dalle grotte presenti nel sottosuolo evitando ad esempio, come successo nel 2004, che una grande grotta venga scoperta per caso durante la realizzazione di opere civili. 66 Convegno Nazionale SIFET WORKSHOP SIFET Italia – SFPT Francia 67 Surveys and representations for the basic knowledge for the purposes of criticism of rehabilitation and development of an area from the coast ligurian apennines. Michela Scaglione This article will discuss the results of the doctoral thesis developed at the PHD School of Architecture and Design in the Faculty of Architecture in Genoa. The research has identified and developed a methodology of investigation of the Ligurian coastal settlement system through a detailed analysis of the built up environment, in its typological, spatial and environmental issues, which formed the basis for the creation of an integrated geo-referenced databases, functional to each type of architectural intervention or otherwise processing architecture and environment. The research, experimented on some case studies, was aimed at the reading and understanding of an area in every peculiar aspect and, in addition to deepen the typological, formal and technological aspects, the analysis took into environmental, social and economic factors, pursuing a thorough and detailed knowledge, built from the territory. The purpose of this research was the development of a model query \ GIS representative finalized the orientation of the design choices which are sustainable from the point of view of cultural, social, political and environment, obtained by the testing of a GIS-type program, designed as a platform for the sharing and exchange of data, with the goal of getting open information technology architecture that can handle data of heterogeneous nature, even existing on historic villages and areas related to them, and surveys of the same, by systematic arrangement which allows optimal management. 68 Cartographic data harmonisation for a cross-border project development. Francesca Noardo Andrea Lingua Irene Aicardi Bartolomeo Vigna Politecnico di Torino (DIATI) The European project ALCOTRA (Alpes Latines - COopération TRAnsfrontalière) – ALIRHyS (Alpes Latines - Individuation Resources Hydriques Souterraines) concerns the hydrogeological study of some springs and other water resources in an area between Italy and France including their constitution in a cross-border system. As base for various collected data, it needs a homogeneous cartographic information derived from national existent maps (Italy and France). To carry out the expected activities the authors have developed a procedure of cartographic harmonisation of the studied area applied to available mapping data. The processes here illustrated involve aerial orthophotos, DTM (Digital Terrain Model) and digital map which are related to different reference systems, various representation scales and some other in homogeneities due to various causes, such as the different origin data, from which the national cartography have been processed. In this paper the authors illustrate the methods followed to solve the main dissimilarity problems, adapted for each kind of product in order to reach good harmonised maps, useful for the project’s aims. 69 Monitoring morphological slope changes in high mountains: two case studies in the Mont Blanc massif. Michèle Curtaz Fabrizio Diotri Anna Maria Ferrero Gianfranco Forlani Riccardo Roncellaù Università degli Studi di Parma Global warming creates instability affecting cliffs or crevasses in the high mountain areas: in the last few years an ever-growing number of high-altitude slope instability phenomena, involving rock blocks of different volumes, have been observed. The increase in these phenomena could be correlated to climatic variations and to a general increase in temperature that has induced both ice melting with consequent water seepage and glacier surface lowering, with a consequent loss of support of the rock face. The degradation of the highaltitude thermal layer, which is known as ‘‘permafrost’’, can determine the formation of highly fractured rock slopes where instabilities concentrate. The study of their evolution requires, among other data (temperature, humidity, mechanics characteristics of the slope, etc.), an accurate description of the morphology, which can be efficiently and accurately surveyed with topographical or photogrammetric methods. The present research (which is part of several Interreg Italy-France Projects – e.g. Permadataroc, PermaNET, GlaRiskAlp) has developed a methodology to improve the understanding and assessment of rock slope stability conditions in high mountain environments where access is difficult using photogrammetric techniques. The observed instabilities are controlled by the presence of discontinuities that can determine block detachments. Consequently, a detailed survey of the rock faces is necessary, both in terms of topography and geological structure, and in order to locate the discontinuities on the slope to obtain a better geometric reconstruction and subsequent stability analysis of the blocky rock mass. Two different case studies, related to the generation of digital models in the Mont Blanc massif where the new techniques were successfully applied, will be presented: the first illustrates the generation of DSM from image correlation to measure the changes in volume of the Grandes Jorassess serac, in a context not ideal for the use of image matching algorithms. Images, taken from helicopter, were georeferenced by installing markers on the rocks on the sides of the serac. Photogrammetric surveys performed at different times allow the geostructure of the serac to be determined and the volumes and detachment mechanisms to be estimated, in order to assess the stability conditions and potential triggering mechanisms. The second case study, pertaining to the North Face of Aiguilles Marbrées in the Mont Blanc massif, which suffers from frequent instability phenomena, shows the application of photogrammetric techniques where very high accuracies are needed: in contrast with the first example, where large movements should be expected, in this case a very precise survey should be designed and implemented, to properly highlight even little seasonal morphological changes related to small rockfalls. Unfortunately, as often happens in this environment scenarios, accessibility issues arise and the surveys requires instrumentation easily transportable. To make image georeferencing easier and to provide control information, the use a simple system, made of a photogrammetric camera fastened to a GPS antenna, is proposed. A photogrammetric block, composed by at least three non-aligned images, is taken with the receiver measuring in kinematic mode. Tie points are automatically extracted by SfM algorithms or measured manually; block orientation is performed by GPS-assisted Aerial Triangulation. Advantages as well as limitation of the system are discussed, with particular attention to GPS availability or ill-conditioned block configurations. The issue of system calibration (i.e. measurement of eccentricity between camera and antenna) is also addressed. 70 Crustal deformation monitoring on the Maurienne valley Franco Gallarà Stefano Lione Piero Nurisso Ilario Previtali Marco Roggero Politecnico di Torino During the construction of the railway line Turin – Lyon by Lion Turin Ferroviaire, we monitored the deformation on areas of the Maurienne valley where are under construction the tunnels of Modane, La Praz and Saint Martin La Porte. This work, begun in 1997 by Geoworks with the materialization and surveying of a GPS network, was later supplemented by a joint venture between Italy and France, with the establishment of GPS and leveling monitoring networks. The networks are characterized by basic lengths of a few kilometers, a maximum of 4, but also by strong gradients, which reach 800 m in the context of a single base. Each network is re-measured once per year, stationed at the same time on all the pillars for a minimum of 72 hours. The processing has been performed by the Bernese software and the deformation analysis covers a period of six years. The average daily repeatability of the coordinates are of the order of 2 mm horizontally and 3 to 6 mm in height. The movements are then determined with average RMS of 3 mm in plan and 4 to 9 mm in height. In some cases, the vertical movements have verified by leveling. The most critical problems in the surveying of non-permanent GPS networks are: - The re-measurement of the station points and the determination of the antenna height. The station points are in fact materialized with brass screw directly on rock or reinforced concrete pillars. This type of materialization allows forced horizontal centering, but the antenna height can vary according to the adjustment of the leveling screws of the tribrach. This variation is not negligible and the antenna height is determined by leveling before and after the measurement session. - The frequency of survey campaigns. When you consider that GPS permanent stations are subject to periodic signals, it is clear that these signals are also present in non-permanent stations. While in the first case, however, the periodic signals can be observed and removed, the second cannot be. In order to minimize the effect of periodic signals the survey campaigns have always been organized in the same time of the year. - The choice of the observations to be processed. Due to the limited length of the baselines (1 to 2 km) it is preferable to process only L1, less noisy than L2 or than any combination. However, if it is required to connect to some permanent station outside the network, the baseline length is much longer (20 to 40 km), requiring the use of L3 (iono free combination). The resulting network will be composed by baselines of significantly different precision. - The choice of the functional and stochastic tropospheric models, which is crucial in the case of mountain areas, where there are steep slopes on very short baselines. 71 Monitoraggio ambientale: alcune esperienze maturate presso l’IGM Renzo Maseroli Capo Servizio Geodetico dell’Istituto Geografico Militare In questa breve nota vengono presentate alcune esperienze di monitoraggio topografico eseguite dall’IGM, con problematiche molto diversificate in relazioni alle differenti ampiezze che caratterizzano i vari interventi. Si inizia con i risultati del monitoraggio dei movimenti crostali relativi all’intero territorio nazionale, ottenuti attraverso il ricalcolo delle posizioni delle 100 stazioni GNSS che costituiscono la Rete Dinamica Nazionale (RDN). Vengono analizzati i primi 5 anni di attività della rete, per i quali si dispone di una serie temporale significativa: 84 soluzioni settimanali temporalmente distribuite in modo omogeneo nel periodo gennaio 2008 dicembre 2012. Il confronto fra le soluzioni ha fornito una prima stima delle velocità, sia orizzontali che verticali, presenti all’interno della placca, che sono risultate, per certe zone, di entità sensibilmente superiore al mm/anno, segnalando la necessità di un aggiornamento della posizione delle stazioni corrispondenti. Si passa poi a descrivere un monitoraggio a scala molto più grande, relativo al territorio controllato dal Consorzio di Bonifica Versilia-Massaciuccoli. Si tratta di una zona umida costiera sita fra il mar Tirreno e le Alpi Apuane, più volte oggetto di bonifica nel corso della storia, e caratterizzata dalla presenza nel sottosuolo di stati di torba, in certi casi di notevole spessore. La torba, caratterizzata come noto da deboli proprietà geomeccaniche, ha la particolarità di trattenere grandi quantità di acqua, e subisce quindi un notevole compattamento a seguito di prosciugamenti, con conseguente subsidenza del suolo. Viene poi presentata l’esperienza relativa al controllo dei movimenti di un edificio di notevoli dimensioni: la cattedrale di Santa Maria del Fiore a Firenze, monitorato con misure di livellazione geometrica di alta precisione. Le misure vengono ripetute due volte all’anno, ad intervalli di 6 mesi: in piena estate (luglio) ed in pieno inverno (gennaio). Avendo iniziato l’attività da 20 anni fa, disponiamo oggi di una serie storica significativa, che consente una stima attendibile dei movimenti a cui l’edificio è soggetto. Vengono infine discusse le risultanze di un’esperienza molto particolare, che riguarda il controllo, con metodi topografici, della stabilità di una lunga galleria (10 km, con una larghezza di circa 10 m). Lo studio evidenzia come un manufatto di tali dimensioni risulti inadatto all’impiego di misure topografiche classiche (angoli e distanze), con le quali è praticamente impossibile ottenere precisioni soddisfacenti. 72