Guida alla comprensione e all'uso dei Sistemi Laser Scanner Terrestri o TLS - Terzo Modulo

Il mondo del LiDaR tra sistemi STATICI e sistemi DINAMICI

Il mondo del sistemi LiDaR, o Laser Scanner, si divide in maniera generalista tra sistemi e applicazioni di tipo statiche e dinamiche.

I sistemi detti "statici", coincidono con i sistemi TLS che sono impiegati comunemente per rilievi in ambito geo topografico di alta e altissima precisione, con le difficoltà del caso, dovute alla necessità di implementazione di procedure di determinazione di target, assimilabili ai GCP tipici impiegati nei rilievi fotogrammetrici tradizionali.

Le procedure classiche di rilievi statici di alta precisione, richiedono pertanto molto tempo, e non sono convenienti in termini di tempistica operativa, e quindi di costi, e via via il loro uso rimarrà appannaggio di progetti speciali in ambito ingegneristico, o dei beni culturali in casi speciali di replica di alta precisione di un manufatto complesso, ma anche di piccole porzioni di decorazioni 3D come nelle architetture di vari periodi storici.

L’uso dei sistemi laser scanner statici hanno necessità di molte accortezze, soprattutto per il ricoprimento a 360° dell’oggetto dei rilievo, infatti basandosi le riprese da punti fissi, rimangono quasi sempre delle zone d’ombra che saremo costretti ad integrare con diverse tecniche possibili, tra le quali:

• integrazione laser con strumenti più maneggevoli, che in genere permettono di effettuare riprese più vicine, e soprattutto di girare intorno all’oggetto, ricoprendo l’intera superficie anche nel cosiddetti “angoli morti”.
• integrazione con fotogrammetria speditiva, comunemente di nuova generazione, o fotogrammetria di 4° generazione. È la tecnica impiegata dalla quasi totalità degli operatori con sistemi di volo UAV o droni, ma è anche la stessa impiegata da diversi anni per realizzare modelli 3D fotorealistici, anche di buona fattura metrica, assimilabile a quella propria dei sistemi laser scanner.

I sistemi DINAMICI sono diversamente impiegati, sia a bordo di mezzi di trasporto come carrelli, autoveicoli, sistemi di volo, sia come strumentazione a terra portata a mano o a spalla dall’operatore. Questi ultimi sono noti come i sistemi SLAM, che per certi versi sono sistemi Laser Scanner attualmente più performanti, poiché presentano la facilità d’uso sul campo, e delle performance nei limiti dell’impiego, ma con il miglior rapporto costi/risultati per rilievi topografici anche massivi.

Altri sistemi LiDar

Oltre alla genericità dei sistemi già presentati a pag.9 del secondo modulo, di cui la stessa immagine poco sopra, rimane da vedere da vicino, sia i sistemi MMS (Mobile Mapping Systems), che quelli iMMS (Indoor MMS). Ma per fare ciò aspettiamo di arrivare all’ultimo paragrafo di questo modulo del tutorial.

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Il percorso di lettura della guida

Una guida ai sistemi Laser Scanner può sembrare ormai tardiva, vista la diffusione sempre più diffusa di tali sistemi, ma le basi teoriche non sono affatto cambiate, mentre invece le soluzioni si sono arricchite di molte altre cose come LiDaR allo stato solido, imaging e molto altro, mentre la parte più importante di gestione ed estrazione dei dati si è anche essa enormemente arricchita, e di conseguenza lo stato dell’arte, operativamente parlando, è mutato completamente, pertanto questa guida pone all’attenzione, sia le basi e i principi teorici, ma con una forte propensione all’innovazione tecnologica ed operativa.

1. Introduzione alla tecnica del laser scanning.
2. Lo stato dell’arte delle tecnologie.
3. I sistemi TLS e altri sistemi LiDaR.
4. L’uso dei sistemi TLS e SLAM.
5. Progettare un rilievo con il LiDaR.
6. Introduzione al post-processing e al modello 3D.
7. L’estrazione dei dati per i casi applicativi più comuni.
8. I servizi cloud per l’integrazione tra LiDaR e fotogrammetria.

Cosa contiene il TERZO MODULO

Nel TERZO MODULO della guida, il lettore troverà una descrizione dei sistemi TLS e altri sistemi LiDar con specifiche in merito agli usi nell'ambito del rilievo geo-topografico, nonché un'analisi dei principali parametri che si incontrano effettuando un rilievo laser scanner e il loro funzionamento.