Geomatica applicata all'edilizia: evoluzione e innovazioni tecnologiche viste in fiera

Il SAIE ha da sempre attirato un gran numero di professionisti e visitatori agli stand e alle conferenze dedicate alla geomatica operativa. Anche quest'anno, nella prestigiosa sede di Bologna, la principale fiera italiana per l’edilizia e i settori correlati ha visto una partecipazione straordinaria di espositori e addetti ai lavori.

In parallelo al SAIE, il polo fieristico di Bologna è stato animato da altre iniziative di grande interesse, tra cui DronItaly, che quest'anno ha introdotto per la prima volta il tema della Urban Air Mobility (UAM) e i suoi primi espositori. Questo settore emergente promette di rappresentare, nei prossimi anni, l’avanguardia della mobilità urbana su scala globale.
La mobilità automatica, accessibile a tutti, porterà con sé una rivoluzione non solo nel trasporto, ma anche nella progettazione dei complessi edilizi e nell'approccio all'urbanistica. Nasceranno nuove infrastrutture come i Vertiporti, e probabilmente i grattacieli del futuro ospiteranno sui loro tetti una grande "D" a indicare spazi dedicati al decollo e all'atterraggio dei mezzi di trasporto aereo urbano.

Ma andiamo oltre per fare il punto sul mondo della geomatica operativa, che in sostanza significa parlare delle ultime innovazioni per i sistemi di rilievo geo-topografici, i sistemi laser scanner e tutto ciò che riguarda il rilievo del territorio, il mondo del Reality Capture e i sistemi di gestione dei dati acquisiti.

Innovazioni nella geomatica operativa: le novità presentate al SAIE 2024

I grandi players internazionali della geomatica erano di fatto tutti presenti a SAIE, a cominciare da Trimble, Leica Geosystems, Topcon, e Stonex. La presenza italiana è stata chiaramente caratterizzata dai grandi distributori, tra cui Microgeo e a seguire molti altri, compresi i distributori di accessori come cavalletti paline e molti altri strumenti operativi.

Molte delle novità presentate a SAIE erano già state anticipate di qualche settimana nel corso dell'ultima edizione di INTERGEO, il Salone Internazionale della Geomatica che si è tenuto a Stoccarda dal 24 al 26 settembre 2024. Questo evento ha visto una forte presenza di aziende italiane, impegnate a cercare opportunità oltre i confini nazionali per contrastare un mercato interno caratterizzato da una tendenza al ribasso. Nonostante gli sforzi nel proporre prodotti innovativi, le aziende italiane a mio avviso incontrano ancora qualche difficoltà nell'ottenere una piena accettazione da parte del mercato interno, caratterizzato a quanto pare da una lenta capacità di adattamento alle nuove soluzioni tecnologiche.

Droni e sistemi UAV sono oggi uno standard operativo

L'uso dei sistemi UAV in edilizia si è ormai affermato come uno standard operativo per rilievi di ogni scala, offrendo soluzioni accessibili a diversi budget e altamente versatili per soddisfare un'ampia gamma di esigenze. Lo ha pienamente confermato anche il SAIE 2024, dove abbiamo visto droni tradizionali con camere fotografiche e sistemi più avanzati con il LiDAR in Volo - quasi sempre basati sul sistema Matrice di DJI - che permettono un livello di rilievo del tutto diverso dalla fotogrammetria tradizionale.

Strumenti per migliorare la precisione e la produttività in cantiere

Leica Geosystems, pioniera nell'introduzione del primo dispositivo portatile per la misurazione laser della distanza, il celebre Disto, si presenta oggi con il nuovo claim iCON. Questo non identifica una singola soluzione, ma un'intera linea di prodotti dedicati al settore delle costruzioni. La gamma include sia strumenti tradizionali per il rilievo e il tracciamento in cantiere, sia soluzioni innovative che rivoluzionano il supporto e il tracciamento, in particolare per gli installatori.

Tra le innovazioni più rilevanti spiccano i sistemi progettati per acquisire dati di misura 3D. Una soluzione ideale per le finiture d'interni e per la proiezione di punti di installazione di impianti meccanici, elettrici e idraulici, integrando perfettamente dati provenienti da software BIM o CAD. Una soluzione sicuramente molto utile agli installatori.

Inoltre, non possiamo non citare i sistemi robotici da cantiere, capaci di ottimizzare operazioni di tracciamento e rilievo con un livello di automazione avanzato.

Questi sistemi rappresentano una svolta nel settore, combinando precisione, efficienza e un supporto all'avanguardia per tutte le fasi del processo edilizio.

Sistemi SLAM: tecnologia di rilievo avanzata al servizio dei Digital Twin

Al padiglione 26 di Saie, le aziende specializzate in soluzioni per la geomatica hanno presentato le tecnologie più avanzate del settore SLAM. Questi strumenti sono ormai il punto di riferimento per i rilievi finalizzati alla creazione di Digital Twin nelle costruzioni, nell'architettura e negli ambienti urbani.

Tra le soluzioni di punta spiccano il sistema NavVis, distribuito da DynaTech, i sistemi Faro e la soluzione Orbis proposta da Microgeo, insieme alle innovazioni offerte dai principali leader di settore.

Il processo di trasformazione da una nuvola di punti al Digital Twin rappresenta uno degli sviluppi più avanzati nel settore dell'architettura, dell'ingegneria e delle costruzioni (AEC). Ma quali sono le principali fasi di questo processo?

1. Acquisizione dei dati: la Nuvola di Punti, o Point Cloud

• Laser Scanner 3D (Lidar): acquisisce milioni di punti con elevata precisione, ricostruendo forme e superfici.
• Fotogrammetria: utilizza immagini per creare modelli tridimensionali.
• Droni e UAV: ideali per coprire ampie aree o spazi complessi.

2. Elaborazione dei dati: dal punto al modello BIM

Attraverso software avanzati (es. Autodesk ReCap, Bentley ContextCapture), la nuvola di punti viene filtrata e pulita per rimuovere dati superflui o errori. Successivamente convertita in superfici o mesh, rendendo la geometria utilizzabile nei software CAD/BIM.

3. Dal Modello BIM al Digital Twin

La nuvola di punti serve da base per sviluppare un modello BIM (Building Information Modeling), arricchito con dati strutturali, impiantistici e funzionali. Questo modello digitale integra informazioni dettagliate per simulazioni, analisi e pianificazioni. Il Digital Twin è la rappresentazione digitale dinamica e interattiva del asset fisico. Rispetto a un semplice modello BIM, il Digital Twin include aggiornamenti in tempo reale, grazie a sensori IoT che monitorano e trasmettono dati dal mondo reale al modello virtuale, permette simulazioni e previsioni, consente una manutenzione e gestione ottimizzata basata su dati precisi.

Nuovi strumenti per mapping e rilievi geo-topografici

Il mondo del rilievo geo-topografico è in costante evoluzione, e le innovazioni non mancano mai. Un esempio interessante è quello che abbiamo osservato al SAIE, in uno degli stand all’ingresso del padiglione 26. Qui è stato presentato un sistema di mapping e rilievo geo-topografico davvero unico, basato su una configurazione a due livelli di sensori.

Il primo sensore è il ben noto IMU (Unità di Misura Inerziale), mentre il secondo è un vibrometro, una scelta decisamente insolita per questo tipo di applicazioni. Il tutto è supportato da una modellazione 3D avanzata delle traiettorie del sistema, il cui sensore principale è montato alla base di una palina. Sulla sommità della palina si trova uno smartphone che funge da interfaccia e da schermo per visualizzare in tempo reale la mappa tracciata.

Sebbene l’approccio sia intrigante e rompa gli schemi tradizionali del rilievo geo-topografico, sollevo alcune perplessità sulla sua affidabilità. Come geomatico, sono abituato a strumenti che si basano su misurazioni dirette, metriche e trigonometrie ben consolidate. Questo sistema, invece, sembra rivolgersi più a un utilizzo qualitativo che quantitativo, risultando forse più adatto a un “grafologo territoriale” che a un topografo esperto. La mancanza di riferimenti metrici o coordinate pone un limite significativo per chi opera con standard di precisione elevati.

Detto ciò, l’idea è audace e invita a essere provata, soprattutto considerando il successo che ha riscosso a livello globale. Il motto dell’azienda, Motion-based measuring technology, non è banale e lascia intuire un approccio innovativo alla misurazione.

Piattaforme MMS per tutte le applicazioni

I sistemi MMS (Mobile Mapping Systems) sono stati protagonisti in quasi tutti gli stand delle aziende "corporate" al SAIE, confermandosi strumenti all’avanguardia per il rilievo Reality Capture applicato a infrastrutture come strade, autostrade, tunnel e gallerie, comunemente noto come corridor surveying. Queste tecnologie consentono l'acquisizione simultanea di dati territoriali lungo l'intera lunghezza del "corridoio", generando gemelli digitali di grande impatto visivo.

I dati raccolti non si limitano a rappresentare il terreno, ma includono risorse naturali, costruzioni e potenziali criticità che potrebbero compromettere le infrastrutture, rendendo questi sistemi fondamentali per la pianificazione e la gestione di grandi progetti.

Tra le soluzioni italiane presentate spiccano il sistema GAIA di Microgeo, Omniasphere Janus e ScanFly DUO di 3DTarget, progettati sia per il mercato nazionale che internazionale. Accanto a queste innovazioni italiane, i colossi del settore come Leica, Trimble e Topcon hanno esposto le loro piattaforme MMS consolidate, da anni sinonimo di precisione e affidabilità.

L’agorà tecnologica si è arricchita anche della presenza di numerose aziende internazionali, sottolineando come i sistemi MMS siano diventati la frontiera irrinunciabile per i progetti di rilievo più complessi e ambiziosi.

Il mondo dell’AEC si evolve verso le Fabrication Utilities

Un fenomeno ancora poco noto in Italia, se non per il lavoro pionieristico di alcune aziende e spin-off, tra cui WASP e Indexlab, entrambe presenti al SAIE. WASP si distingue per i suoi sistemi di stampa 3D innovativi applicati all'architettura mentre Indexlab ha portato in fiera alcuni prototipi per dimostrare come le nuove tecniche di machine learning possano essere applicate per implementare soluzioni integrate per la progettazione, la produzione, il monitoraggio e l'ottimizzazione dei processi aziendali.

Le Fabrication Utilities e i loro prodotti stanno gradualmente facendo il loro ingresso nel settore AEC (Architettura, Ingegneria e Costruzioni), dimostrando come il digitale stia trasformando radicalmente il modo di progettare e costruire. Non si potrà più immaginare il futuro dell'architettura e delle costruzioni senza abbracciare l'innovazione permanente del 3D.