È iniziata la guerra del LiDaR nel mondo della geomatica e non solo

Al via la Terza guerra commerciale della geomatica

Improvvisamente, una mattina di alcuni mesi fa arrivò un messaggio come tanti sulla e-mail e, come sempre accade, le mie sinapsi si trovarono velocemente a decidere se eliminare la mail o se tenerla da parte per consultarla con calma più in là. Quella mattina scelsi di conservare l’e-mail.

Dopo alcuni giorni, sempre alla ricerca di novità e prodotti che possano dare i segnali giusti per stabilire l'avanzare delle cose, mi ricordai di avere quella mail da parte proprio mentre pensavo ad un progetto chiamato LT3 che riguardava l’uso di un LiDaR a basso costo per il rilievo di profili in tutte le 'salse'.

Aprii l’e-mail e fu come aprire un vero e proprio vaso di Pandora! Un coniugato LiDaR che si ruppe davanti a me e dal quale fuoriuscirono componenti LiDaR di ogni tipo.

Copie visivamente esatte di blasonati sistemi che da qualche anno tutti noi geomatici andiamo usando, o studiando per i nostri progetti. In quell'istante mi resi conto che era iniziata la Terza guerra commerciale della geomatica; dopo il mondo delle stazioni totali e quello del GPS/GNSS, questa nuova guerra avrebbe cominciato a mietere vittime nel campo dei LiDaR per applicazioni terrestri, al solito raddoppiando la portata e il numero di spot, bit, o pixel che si voglia, esattamente come avviene nelle mirabolanti prestazioni degli smartphone di origine cinese e non solo, che non si sa come, riescono a generare immagini da 50 megapixel, con sensori che sì o no ne possono generare non più di un quarto.

Da quel giorno ho aspettato sulla sponda del fiume la nuova valanga di soluzioni compliant allo stato dell'arte delle soluzioni vere. Ebbene, dopo qualche mese ciò avvenne, come sempre del resto.

Attenzione uomini attenti: portate strabilianti e pixel per quanto digitali non vogliono dire nulla perché il vecchio motto "la potenza senza controllo equivale a un danno doppio del normale" resta sempre valido, anche nel caso della 'nuova mecca' dei sistemi LiDaR, con o senza Slam.

Così facendo si creeranno solo ammassi di nuvole di punti inservibili e di dubbia qualità, riempiendo il mondo e i cassetti del nostro committente con inutili hard disk contenenti inutili dati, con buona pace del nostro portafoglio, del nostro lavoro, e della nostra reputazione.

Sostituzione tecnologica e cambio di paradigma

Nel mondo delle soluzioni LiDaR TLS (Terrestrial Laser Scanner) e Mobile è intervenuta, a partire dal 2010 (anno di nascita di GeoSLAM), una sorta di convergenza tra gli algoritmi impiegati nel mondo della robotica e quelli dei sistemi di rilievo di tipo “smart”.

Tra le applicazioni che per prime impiegarono l’approccio smart, chiamato anche Visual SLAM, ci fu il sistema “tango” di Google. Successivamente l’approccio d’uso sul campo e ovviamente anche in operazioni di post-produzione o post-processing, fu quello di sostituire la determinazione delle traiettorie della camera con i sistemi IMU, che nel mondo della geomatica si impiegano da sempre.

E così, con una “sostituzione tecnologica”, ovvero un sistema LiDaR a 360° al posto della camera fotografica, e un sistema IMU al posto dell’algoritmo di Visual Positioning, si è giunti all’attuale tecnologia LiDaR SLAM che, da ora in poi, dominerà tutte, o quasi, le soluzioni per il rilievo e il mapping del territorio e del mondo AEC.

I vantaggi di impiego del LiDaR insieme ad un sistema IMU sono evidenti a tutti e i primi a beneficiarne sono gli utenti, i quali sono sollevati o quasi, dal dover materializzare e poi rilevare le decine e decine di target fotogrammetrici, necessari nella ricomposizione geospaziale delle scene del rilievo.

LiDaR, Robotica e Geomatica, una nuova convergenza produttiva

Il LiDaR è una tecnologia impiegata in geomatica dagli anni ’90, anche se inizialmente il suo impiego era limitato ai sistemi aeroportati e le sue dimensioni erano piuttosto impegnative. Si arrivò poi alle applicazioni terrestri, ma con costi e ingombri sempre importanti. Fu a partire dagli anni 2000 che le dimensioni cominciarono a ridursi ma non lo stesso fu per i costi dei sistemi di acquisizione per l’architettura ed altro. Tant'è vero che nel 2011 viaggiai con dei colleghi fino in Honduras con un baule di dimensioni piuttosto ingombranti che conteneva al suo interno un semplice laser scanner HDS3000 di Leica Geosystems, non proprio obsoleto per quell’epoca.

Negli ultimi 15 anni, il mondo del LiDaR in ogni caso si è evoluto, come tutto del resto.

Il processo di sviluppo delle tecnologie MEMS ha portato all’integrazione della tecnologia fino a trasformarla in “LiDaR allo stato solido”: un 'wafer' di silicio con all’interno dei micro-specchi riflettori in grado di usare la tecnica di laser ranging al fine di determinare una nuvola di punti più o meno adeguata ad operazioni di rilievo geo-topografico, in funzione di precisioni e accuratezza adeguata ai diversi progetti.