Scansione di un palazzo

Numero 2009-3
Pubblicazione per i professionisti della topografia
e della cartografia
Scansione di un palazzo
Perforazioni nel deserto
Pericolo di frana!
Conformità agli standard TÜV
Sulla scia dell'uragano
Benvenuti all'ultima edizione di
Technology&more!
ALL'INTERNO:
Cari lettori,
continuiamo a rimanere impressionati dall'unicità e dalla straordinarietà dei progetti in cui
sono attualmente impegnati i nostri clienti in tutto il mondo. Questi progetti — come molti
altri —sono la dimostrazione della massima efficienza e produttività garantite dall'uso della
tecnologia Trimble®. In questo numero di Technology&more ve ne presenteremo alcuni:
la scansione di uno storico edificio tedesco, finalizzato a interventi di restaurazione; la
realizzazione di una rete di infrastrutture GNSS (Sistema globale di navigazione satellitare)
nell'area di New Orleans, che ha reso più efficienti le operazioni di recupero e di intervento
effettuate in seguito all'uragano Katrina; un sistema di rilevamento topografico mobile
all'avanguardia utilizzato in Belgio; un'operazione di rilevamento idrografico attuata in
California, a Napa Valley; e un progetto collaborativo
di ricerca, condotto in Brasile dalle università di Scozia,
Brasile e Stati Uniti, grazie al quale si sta sviluppando
una conoscenza molto più precisa dell'attività sismica
che caratterizza il territorio.
Vi parleremo, inoltre, dei vantaggi offerti da Trimble
Assistant alle squadre che lavorano sul campo e ai
tecnici di supporto. La nuova soluzione consente ai
tecnici di vedere, e quindi di avere sotto controllo,
esattamente ciò che accade sul campo, riducendo o
addirittura eliminando i tempi di fermo e i viaggi extra
di ritorno in ufficio. In questo numero si parlerà inoltre
di come integrare l'uso delle immagini digitali con il
lavoro sul campo grazie a Trimble Business Center o
Trimble Access™.
La prossima conferenza internazionale degli utenti
Trimble, Dimensions 2010, si terrà dall'8 al 10 novembre
2010 al Mirage Hotel di Las Vegas, in Nevada (Stati Uniti).
Sin dalla sua prima edizione, tenutasi nel 2005, è stato considerato un evento importante e
atteso, un'occasione di incontro per topografi, ingegneri, costruttori, cartografi, professionisti
GIS ed esperti nella gestione di risorse geospaziali e mobili per approfondire le proprie
conoscenze sulle ultime tecnologie di posizionamento. Oltre ad assistere agli interventi dei
maggiori esperti del settore, gli ospiti possono partecipare a corsi pratici sull'uso dei prodotti,
prendere parte a workshop sull'applicazione della tecnologia alla risoluzione di problemi
pratici, ascoltare esperienze di altri utenti Trimble sull'applicazione pratica della tecnologia
e stabilire contatti con colleghi provenienti da tutto il mondo per confrontarsi con loro sulle
soluzioni migliori. Non mancate quindi a Trimble Dimensions 2010!
Benin
pag. 5
Austria
pag. 8
Brasile
pag. 11
USA
pag. 20
Chris Gibson: Vicepresidente,
Survey Division
Infine, se avete un progetto innovativo che volete condividere, saremo lieti di ascoltarvi:
inviate una mail a [email protected]. Ci occuperemo noi di scrivere il vostro
articolo.
Vi auguriamo una buona lettura di questo numero di Technology&more.
Chris Gibson
Pubblicato da:
Trimble Engineering
& Construction
5475 Kellenburger Rd.
Dayton, OH, 45424-1099
Telefono: 1-937-233-8921
Fax: 1-937-245-5145
Email: T&[email protected]
www.trimble.com
Caporedattore: Omar Soubra
Redazione: Angie Vlasaty,
Lea Ann McNabb, Heather Silvestri,
Eric Harris, Susanne Preiser,
Emmanuelle Tarquis, Grainne Woods,
Christiane Gagel, Lin Lin Ho, Bai Lu,
Echo Wei, Maribel Aguinaldo, Masako
Hirayama, Stephanie Kirtland.
Progetto grafico: Tom Pipinou
© 2009, Trimble Navigation Limited. Tutti i diritti riservati.
Trimble, il logo Globe & Triangle, Applanix, GeoExplorer, NetRS,
Pathfinder, Terramodel e TSC2 sono marchi di Trimble Navigation Limited e dei suoi affiliati, registrati presso l’Ufficio Marchi
e Brevetti negli Stati Uniti. Access, AccessSync, Connected Site,
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POS LV, PointScape, RTKNet, Survey Controller, Trident-3D,
VRS, VX, Zephyr Geodetic sono marchi di Trimble Navigation
Limited e dei suoi affiliati. Tutti gli altri marchi appartengono
ai rispettivi proprietari.
Rilevamenti sotterranei
I
rilevamenti da effettuare all'interno della cava di calcare di
Mining International, situata a Joliet, nell'Illinois, sembravano
semplici in teoria: niente di più di un rilevamento topografico di
un tunnel tutto sommato dritto. Ma la V3, una società di consulenza
dell'Illinois, ha dimostrato che in pratica lavorare sottoterra presenta
molte difficoltà causate dalla mancanza di luce, da problemi di
trasporto, dal fatto di dover lavorare su piattaforme alte e in un
ambiente fortemente variabile.
responsabile V3 della tecnologia di rilevamento. I punti di controllo
nelle pareti sono stati usati per ottenere i punti di intersezione e
di scansione.
Gran parte delle scansioni sono state effettuate utilizzando uno
scanner 3D GX Trimble, controllato da un portatile per mezzo del
software Trimble PointScape™, in linea con la rete di controllo grazie
a una metodologia di gestione del workflow dei rilevamenti. In
corrispondenza di spazi molto stretti è stato utilizzato Trimble VX.
Tutti i punti di scansione sono poi stati uniti nella stessa nuvola di
punti. Dal momento che gli intervalli di scansione erano impostati a
15 cm—“stavamo effettuando uno scanning della roccia, dopotutto,”
dice Van Bortel—le dimensioni dei file erano relativamente piccole,
solo 45Mb per nuvola di punti.
Il tunnel in questione è lungo 488 m e le sue dimensioni sono
superiori agli standard più comuni: è infatti alto 7 m e largo 6 m.
Quando è stato costruito veniva usato per portare le rocce in superficie
con enormi camion ribaltabili. Con il progressivo allargamento
della miniera, si è preferito costruire un impianto di frantumazione
e portare le rocce in superficie con un nastro trasportatore. Ma il
passaggio dei camion doveva essere consentito e così gli operatori
hanno deciso di sospendere il convogliatore al soffitto. Per ridurre
al minimo i disturbi, i progettisti del convogliatore avevano bisogno
del profilo del soffitto del tunnel, leggermente ondulato: in questo
modo avrebbero potuto costruire il sistema fuori sede, suddiviso in
sezioni che sarebbero state poi assemblate sul posto. V3 aveva anche
il compito di definire le posizioni dei fori per le viti.
Per il posizionamento dei fori per le viti nel soffitto del tunnel è
stato necessario l'utilizzo di un camion con braccio gru e un prisma
rovesciato. “Abbiamo creato un'asta di perforazione rovesciata,”
spiega Van Bortel. “Abbiamo girato la bolla e messo a piombo l'asta,
poi abbiamo fissato una torcia sull'asta in modo che potessimo
vedere la bolla.” Usando l'asta rovesciata, le squadre di lavoro hanno
tracciato i fori proprio davanti alle squadre di perforazione.
La politica della miniera di usare solo motori diesel significava
non poter utilizzare dei generatori per alimentare gli scanner. Per
ovviare al problema, V3 ha noleggiato un camion con motore diesel
per trasportare le batterie. Il camion si è rivelato utile anche per
illuminare, con i fari, l'ambiente sotterraneo.
Grazie alle soluzioni offerte da Trimble Connected Site™, V3 ha
potuto stabilire il controllo della superficie collegando il ricevitore
GNSS Trimble R8 alla rete di precisione in tempo reale del Midwest
(RTN) sfruttando la tecnologia Trimble VRS™. La V3 ha poi usufruito
del controller Trimble TSC2® usando il software Trimble Survey
Controller™ sia con il ricevitore GNSS sia con la stazione spaziale
Trimble VX™ per poter estendere il controllo all'interno del tunnel. A
causa del traffico pesante dei camion e del quotidiano livellamento
della strada, tuttavia, era difficile mantenere il controllo del fondo
del tunnel e così la V3 ha deciso di posizionare delle aste nelle pareti
del tunnel sulle quali fissare dei prismi. “Il punto focale del prisma
è diventato il nostro punto di controllo” spiega Grant Van Bortel,
A posteriori, Van Bortel ha detto che le operazioni di scanning
sono state effettivamente semplici come si era pensato in teoria…
ma la preparazione che ha consentito di effettuarle è stata tutta
un'altra storia.
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata nel numero
di febbraio di American Surveyor: www.amerisurv.com
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Technology&more: 2009-3
Storia di copertina
Un progetto regale
La stazione spaziale aiuta a preservare un antico palazzo
A
l giorno d'oggi la scansione in 3D rappresenta uno strumento incredibile per preservare i monumenti storici, ma
non sempre è accessibile nell'ambito dei progetti che vengono portati avanti (implementazione difficile, budget
limitati, tecnologia sconosciuta agli archeologi, ecc). Molti archeologi ricorrono ancora a metodi tradizionali
quali i teodoliti, nel migliore dei casi, o si limitano perfino a utilizzare la carta, ad effettuare le misurazioni con la
rotella metrica e a ricorrere alla copia con la carta carbone. In questo progetto di restaurazione di un palazzo storico
nel sud-ovest della Germania, la stazione spaziale Trimble VX offre un'alternativa formidabile allo scanning in 3D: le
tecniche di rilevamento sono già note agli archeologi e la nuova tecnologia è in grado di fornire sia la scansione in 3D
sia i dati relativi alle immagini.
Ingresso al cortile interno del palazzo.
Posizionato nel cuore del quartiere medievale della città, il castello di Ettlingen risale al 1192, anno in cui la città
ricevette il suo statuto. Oggi è il centro culturale di Ettlingen: vi si tengono concerti, mostre, esposizioni museali.
Nel 2008 il consiglio comunale ha deciso di effettuare degli interventi di restaurazione. Prima di avviare i lavori, il
consiglio ha voluto valutare le condizioni delle sale, in particolare la deformazione del pavimento della Sala Asam,
vero e proprio "gioiello della corona" del palazzo (vedere nota integrativa). Ha così chiesto di preparare, con i dati
ottenuti dalle misurazioni e i piani delle sezioni, un modello degli spazi e delle facciate con tutti i dati integrati in un
reticolo di punti fissi. Il progetto si presentava come oggetto ideale di tesi per un laureando in topografia.
Così Uwe Künzel, consigliere e topografo di Ettlingen, che aveva contatti con la facoltà di Geomatica dell'università
di Scienze applicate di Karlsruhe, ha proposto il progetto ai docenti e agli studenti dell'università, sia come oggetto di
studio sia per dimostrare le capacità della stazione spaziale Trimble VX. Lorenzo Campana, studente universitario,
rimasto affascinato dal progetto, si è proposto per effettuare le misurazioni, che potevano rivelarsi complesse per una
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Caratteristiche del palazzo
Il fiore all'occhiello del palazzo è la Sala Asam, antica cappella del palazzo, creata nel 1732 dal grande maestro tardo
barocco Cosmas Damian Asam. Ospita un imponente affresco che illustra la vita e il martirio del santo boemo Giovanni
Nepomuceno. La sala si trova al primo piano del palazzo ed è su due livelli: un livello inferiore con un palco sopraelevato
e un secondo livello in cui si trova una galleria curva con una balaustrata in pietra che avvolge l'intera sala. La galleria è
sorretta da 8 doppie colonne. Mentre gran parte della sala (e il soffitto) è stata restaurata circa 25 anni fa, la superficie del
pavimento presenta delle irregolarità che arrivano a misurare 8 cm, visibili quindi anche a occhio nudo. Un precedente
rilevamento effettuato sulla sala aveva mostrato che il primo livello non era in grado di sopportare il peso richiesto e che
generava un riverbero anche al passaggio di una singola persona.
Sotto Sala Asam, al pianterreno, si trova la Sala delle Muse. Entrambe le sale sono larghe circa 13 m e lunghe 16 m e
hanno un pavimento in parquet. La Sala delle Muse ha due travi che corrono nel senso della larghezza del soffitto e due
nel senso della lunghezza. Solo due di queste travi sono portanti, le altre svolgono una funzione puramente estetica.
persona che, come lui, non aveva familiarità con lo strumento o il software Trimble. Ma l'intuitività dell'interfaccia
del software Trimble RealWorks Survey e delle potenzialità video dello strumento gli hanno consentito di imparare
velocemente a utilizzare l'apparecchiatura.
Campana ha effettuato 8 ore di registrazione al giorno per 6,5 giorni per completare il suo lavoro di tesi. La stazione
spaziale ha registrato quattro posizioni per la facciata esterna, nove per la Sala Asam e cinque per la Sala delle Muse.
Per i contorni sono stati registrati i singoli punti, mentre lo scanner integrato ha catturato tutti gli oggetti curvi o
irregolari. Sono state anche scattate foto panoramiche.
La stazione spaziale ha poi combinato le misurazioni dei singoli punti con le immagini digitali geometriche per
fornire un quadro preciso dei punti di misurazione utilizzati per visualizzare un oggetto. Le immagini digitali sono
state proiettate su un modello semplificato al computer. Le immagini potevano essere corrette stabilendo un piano
di proiezione e ciò ha reso possibile le misurazioni. Ne è risultata una riproduzione vivida e dettagliata dell'oggetto
misurato.
Le potenzialità automatiche e video-assistite del sistema di raccolta dei dati hanno permesso di effettuare rapide
misurazioni documentate da immagini, il che ha ridotto al minimo la necessità di un portatile da campo. Non è stato
inoltre necessario effettuare misurazioni di ulteriori bersagli. Le immagini potevano essere utilizzate come texture e
questo ha rappresentato un vantaggio per la rappresentazione del pavimento. Grazie alle impostazioni fornite dallo
strumento, e per completare la composizione delle superfici misurate, alcune superfici sono state coperte con dei
motivi. Pur utilizzando le immagini di Trimble VX per la composizione del pavimento di Sala Asam, è stato possibile
incorporare immagini scattate da una fotocamera digitale per colmare eventuali vuoti presenti nella composizione
delle superfici.
Schermata di un modello 3D che utilizza immagini ottenute con
Trimble VX. Questa raffigura una foto piuttosto realistica del soffitto di
Sala Asam.
Ingresso alla Sala delle Muse nel palazzo Ettlingen, ottenuta con la
stazione spaziale Trimble VX.
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Technology&more: 2009-3
L'utilizzo della stazione spaziale in questo progetto ha
comportato numerosi vantaggi. Oltre alla misurazione
dei singoli punti, lo strumento dispone di un controller
maneggevole e di una risoluzione fotorealistica di 3
megapixel. Inoltre è leggero (lo strumento pesa soltanto
5,25 kg e le batterie ricaricabili 0,35 kg) e può essere
utilizzato con temperature comprese tra –20°C e 50°C.
Un grosso vantaggio rappresentato dal software Trimble
RealWorks Survey è che le immagini possono essere
utilizzate come texture.
"Il campo di applicazione non è ancora del tutto noto," dice
Künzel, proprietario ad Ettlingen di Geoconsult GmbH,
società specializzata da 18 anni in documentazione edilizia,
rilevamenti industriali, costruzioni stradali, protezione
di edifici e monumenti storici e applicazioni GIS. Künzel
prevede di utilizzare la stazione spaziale come strumento
economico nella gestione di risorse, la protezione di edifici
e monumenti storici e nella pianificazione. "Ciò che più mi
piace è che le foto sincronizzate possono essere valutate
metricamente, e ciò significa che la mia valutazione non
è legata al tempo," dice Künzel. Si tratta di un fattore
importante poiché la sua società assume lavoratori a
contratto e risparmiare tempo significa risparmiare soldi.
Nota: Lorenzo Campana, lo studente universitario che ha
coordinato le operazioni di misurazione, ha trovato lavoro
subito dopo aver completato i suoi esami. Il consiglio di
Ettlingen è rimasto molto soddisfatto del suo lavoro, sebbene
il palazzo non sia stato ancora restaurato.
Foto notturne di Bernd Schumacher
Breve storia del palazzo
Il castello, costruito nel 1192, è stato fortificato e ampliato nel XIII secolo per accogliere un torrione (la torre centrale usata
come fortezza o prigione), tutt'oggi presente. In seguito alla suddivisione del principato di Baden tra due fratelli nel 1535, il
castello è stato ricostruito come castello rinascimentale e completato nel 1600. Il castello e l'intera città sono stati distrutti
nel 1689 ad opera del re francese Luigi XIV. Nel 1727, la marchesa Sibylla Augusta, vedova di Margrave Ludwig Wilhelm di
Baden, ha riprogettato il castello come sua residenza. Il costruttore, Johann Michael Ludwig Rohrer, è riuscito a creare un
lussuoso castello barocco partendo dalle rovine del vecchio edificio. Dopo la morte della marchesa nel 1733, il castello è
caduto in declino, diventando prima una locanda e poi un ospedale militare e un arsenale di uniformi nel 1812. Nel 1871 è
stato trasformato in una scuola dai sergenti prussiani e nel 1912 è diventato proprietà della città di Ettlingen.
Technology&more: 2009-3
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Un grande passo per un piccolo paese
La tecnologia Trimble aiuta un paese in via di sviluppo a progredire
Con l'aiuto di MCA-Benin e di NGS, IGN ha scelto le postazioni di 7
stazioni CORS nel Benin, disponendole nel raggio di 100 km. L'IGN
ha scelto i ricevitori Trimble NetR5™ e le antenne Trimble Zephyr
Geodetic™ per le postazioni delle stazioni CORS. Ogni stazione
CORS invia i dati grezzi a un sistema di controllo centrale posto
a Cotonou utilizzando il software Trimble GPSNet™. L'IGN ha
installato un'antenna choke-ring Trimble GNSS presso la stazione
CORS di Cotonou, di cui attualmente si sta valutando l'ingresso
nel Quadro di riferimento geodetico africano (AFREF).
L'MCA-Benin e l'IGN hanno organizzato il lavoro di raccolta
e di gestione delle informazioni sui territori rurali del Benin,
trattandosi di una parte importante del progetto di accesso al
territorio, Access to Land (ATL), finanziato dall'MCC. Il progetto
ATL si propone di effettuare una mappatura dei lotti esistenti con
una precisione che si aggira attorno ai 20–30 cm di scarto. Per
svolgere questo lavoro, l'IGN ha scelto i ricevitori palmari Trimble
GeoXH™ con antenne esterne e il software Trimble Pathfinder®
Office. Per garantire la precisione necessaria l'IGN si è affidata alla
tecnologia Trimble H-Star™ ed ha effettuato la post-elaborazione
dei dati rover usando i dati provenienti dalle stazioni CORS.
Per i rilevamenti, l'IGN ha scelto i ricevitori GNSS Trimble R8 e i
controller Trimble TSC2 su cui viene eseguito il software Trimble
Survey Controller. Per processare i dati GNSS è stato utilizzato il
software Trimble Geomatics Office™.
S
ituato lungo il golfo di Guinea nell'Africa sub-sahariana
occidentale, il paese di Benin ce la sta mettendo tutta per
riuscire a migliorare le condizioni di vita dei propri cittadini.
Per paesi in via di sviluppo come Benin, uno dei problemi più
insidiosi è la mancanza di una corretta attribuzione delle terre
e di un adeguato sistema di registrazione. Senza un sistema di
registrazione stabile, è difficile attribuire la proprietà fondiaria o
ottenere finanziamenti per lo sviluppo e la valorizzazione.
“Nei villaggi, i diritti di proprietà sono basati sul diritto
consuetudinario e vengono trasmessi oralmente dai consigli
del villaggio,” spiega Kevin Barthel, un esperto in ordinamento
fondiario per la Millennium Challenge Corporation (MCC)*.
“Non ci sono certezze sulla proprietà e sui diritti terrieri. E senza
una proprietà definita, le persone tendono a investire meno nella
terra.” Creata dal governo degli Stati Uniti nel 2004 per favorire
la crescita economica dei paesi in via di sviluppo, la MCC (www.
mcc.gov) sta stanziando dei fondi per consentire al Benin di
creare documenti che attestino la proprietà terriera nelle aree
urbane e nei villaggi rurali. Per raggiungere l'obiettivo, il Benin
ha bisogno di modernizzare il proprio sistema di riferimento
geodetico nazionale per la topografia e la cartografia.
Una volta completato il lavoro, circa 30.000 permessi di abitabilità
nelle aree urbane si trasformeranno in titoli di proprietà a tutti
gli effetti e 85.000 unità familiari nelle aree rurali riceveranno dei
titoli o dei certificati. Tra i progetti per il futuro c'è l'intenzione di
incrementare la densità della rete di riferimento e di fornire servizi
di correzione DGPS in tempo reale. Si tratta di un grande passo per
un piccolo paese.
*Le opinioni espresse in questo articolo appartengono
esclusivamente alle persone menzionate e non rappresentano necessariamente i punti di vista del Millennium
Challenge Corp. o del governo degli Stati Uniti.
L'Istituto geografico nazionale del Benin (IGN) ha lavorato al
fianco di esperti del Servizio geodetico nazionale degli Stati Uniti
(NGS) e del Millennium Challenge Account-Benin (MCA-Benin)
per analizzare il quadro di riferimento esistente. L'approccio
tradizionale basato sull'intervisibilità dei punti di controllo
avrebbe richiesto più di 2000 nuovi punti di controllo. L'IGN
ha deciso, invece, di creare una rete di stazioni di riferimento
in funzionamento continuo (CORS). La rete CORS consente di
eliminare i costi di installazione e di manutenzione dei punti
di controllo convenzionali diventando la spina dorsale del
programma di rilevamento e mappatura portato avanti dall'IGN.
Adottando il sistema CORS, il Benin ha fatto un balzo in avanti,
superando i sistemi di rilevamento terrestri e muovendosi
verso un tipo di tecnologia molto più avanzato attualmente
a disposizione.
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata nel
numero di settembre di POB. www.pobonline.com
Burkina Faso
BENIN
Nigeria
Cote d’Ivoire
Togo
Ghana
Cameroon
Gulf of Guinea
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Technology&more: 2009-3
Perforazioni
nel deserto.
Da dove cominciare?
L
a precisione è un requisito imprescindibile per le
squadre operative di Boart Longyear, società leader
nella fornitura di servizi di perforazione. E così,
quando la società si è aggiudicata per la prima volta un
importante progetto multimilionario alla centrale elettrica
Navajo in Arizona, nei pressi del lago Powell, si è preparata
ad affrontare la sfida dotandosi della tecnologia e della
perizia necessarie a svolgere il lavoro.
Il compito: effettuare una perforazione direzionale di cinque
nuovi pozzi per l'ingresso d'acqua, di 122 cm di diametro,
con un'angolazione di 53° e a una profondità di 152 m.
La sfida per Boart consisteva nel posizionare e inclinare
correttamente la perforatrice rispetto alla superficie in
modo da poter effettuare i fori con precisione. C'era solo
un problema: non si conosceva il punto in cui cominciare
a scavare.
Non conoscendo il punto esatto e l'angolo in cui cominciare
a perforare, le squadre avrebbero dovuto iniziare a scavare
sulla base di stime e sperare di essere nella direzione giusta.
Fortunatamente, la tecnologia di rilevamento Trimble ha
fornito loro gli strumenti di cui avevano bisogno per evitare
incertezze e risolvere, in anticipo e definitivamente, la
questione del "dove" cominciare.
“Con i comandi impostati in modo da allineare
perfettamente la perforatrice, ho usato la stazione totale
Trimble, TSC2 e il software Survey Controller non solo per
determinare l'esatto punto di avvio per lo scavo di ciascun
pozzo ma anche per controllare lo stato dello scavo a certe
profondità e per calcolare, in tempo reale, se lo scavo era
sull'obiettivo a 152 metri,” ci racconta Darren Yellowaga,
responsabile dei rilevamenti e vicepresidente aggiunto di
Project Design Consultants (PDC). “Prevedere tutto ciò
senza l'aiuto offerto dalle potenzialità di Trimble S6 sarebbe
stato estremamente difficile.”
Il PDC, incaricato da Hatch Mott McDonald (la società
progettatrice responsabile dei nuovi pozzi) di preparare il
sito per le operazioni di perforazione, ha trasformato una
normale procedura di controllo in una giornata lavorativa
molto significativa per Yellowaga. Le squadre della Boart
si sono accorte che potevano sfruttare la stessa tecnologia
di rilevamento, caratterizzata da precisione ed efficacia,
per allineare la perforatrice al punto di avvio dello scavo.
E così la tecnologia Trimble di Yellowaga si è letteralmente
integrata alle operazioni della centrale elettrica Navajo.
Technology&more: 2009-3
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foro di 122 cm di diametro in un solo passaggio e di rilevare
la posizione del foro a intervalli prestabiliti usando lo
strumento GyroSmart posizionato nel martello perforatore.
Per completare questa mappa in 3D, Yellowaga si è servito di
una stazione spaziale Trimble VX con cui ha scannerizzato e
creato una riproduzione in 3D dei primi 30 m di scavo.
Posizionando la stazione spaziale nell'asta di perforazione,
Yellowaga ha potuto scannerizzare il foro e raccogliere
circa 12.000 punti in un paio d'ore. Gli esperti CAD del PDC
hanno elaborato le nuvole di punti dei dati acquisiti usando
il software Trimble RealWorks Survey e hanno fornito alla
Boart un modello in 3D del pozzo per segmenti di 1,5 m, con
un'accuratezza di 0,32 cm. Sulla base di questi dettagli, la Boart
ha rivisto la propria strategia iniziale e ha deciso di adottare
un metodo basato su due passaggi: scavare un foro più piccolo
e poi aumentare il diametro del pozzo a 122 cm.
Una volta stabilito di procedere con la strategia dei due
passaggi, Yellowaga ha rieffettuato l'allineamento della
perforatrice per poter avviare lo scavo del foro iniziale. Ad
una profondità di 9 m, le squadre della Boart hanno installato
un tubo dotato di rivestimento in acciaio di cui Yellowaga
ha controllato posizione e allineamento con Trimble S6.
Dall'alto del tetto dell'impianto pompe, Yellowaga poteva
vedere i primi 4,5 m del tubo. Usando la tecnologia del riflesso
diretto della stazione totale, ne ha rimisurato la posizione e
l'inclinazione e le squadre sono intervenute per apportare
le modifiche necessarie. Un tubo più piccolo è stato poi
posizionato all'interno del telaio di rivestimento e Yellowaga
ne ha nuovamente misurato la posizione dall'interno dell'asta
di perforazione.
Per garantire una maggiore efficacia ed accuratezza, le
squadre della Boart hanno costruito una base circolare in
acciaio dotata di quattro gambe, al centro della quale hanno
posizionato un prisma singolo e l'hanno calata in fondo al
tubo utilizzando delle funi. Yellowaga, dall'interno dell'asta
di perforazione, ha puntato Trimble S6 prima in alto verso
l'impianto pompe e poi, ruotato lo strumento, in basso per
mirare verso il prisma posto 9 m più giù. Usando TSC2, ha
registrato le misurazioni effettuate e le ha proiettate a 152 m
per verificare che stessero procedendo correttamente verso
l'obiettivo. Grazie alla precisione con cui sono stati effettuati i
rilevamenti, tutti i pozzi – ci dice Yellowaga – hanno raggiunto
l'obiettivo con uno scarto di soli 0,3 m, un risultato impossibile
da raggiungere senza utilizzare gli strumenti che avevano
a disposizione.
Guidate nella giusta direzione dalla tecnologia Trimble, le
squadre della Boart hanno portato a termine l'ultimo pozzo a
marzo 2009, consentendo così alla centrale elettrica Navajo di
continuare a fornire ininterrottamente energia ai suoi milioni
di utenti.
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata
nel numero di settembre di American Surveyor.
www.amerisurv.com
Yellowaga ha prima stabilito il punto di controllo principale
usando il sistema GNSS Trimble R8, il controller Trimble TSC2
e la stazione totale robotica Trimble S6. Poi ha impostato il
secondo punto sul tetto di un impianto pompe preesistente
per poter allineare la perforatrice e monitorare la precisione
delle operazioni di scavo.
Un'operazione davvero delicata, non c'è che dire! Yellowaga
doveva aiutare le squadre della Boart a manovrare, centrare
e angolare una perforatrice di 63,50 tonnellate verso un
obiettivo di dimensioni molto ridotte e mantenerla in quella
posizione mentre smuoveva l'arenaria. Combinando l'uso del
TSC2 e del riflesso diretto (DR), caratteristico di Trimble S6,
Yellowaga è riuscito ad acquisire le informazioni necessarie
per allineare correttamente la perforatrice. Questo gli ha
permesso di direzionare, in tempo reale, l'unità di pilotaggio
della perforatrice finché non fosse perfettamente centrata
rispetto al punto di avvio. Grazie alle misurazioni in tempo
reale consentite da Trimble S6 e TSC2, Yellowaga ha potuto
aiutare il team della Boart a inclinare correttamente il martello
perforatore assicurando che gli scavi fossero effettuati
rispettando l'esatto angolo di inclinazione.
Tuttavia, con cinque fori da scavare, la Boart doveva essere
certa di procedere applicando la strategia più efficace e
vantaggiosa. Inizialmente si era pianificato di scavare un
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Technology&more: 2009-3
Contenimento di una frana in Austria
L'uso della tecnologia GNSS per la misurazione di una massa in movimento
Foto di Michael Pühringer
I
l pericolo incombeva da mesi. Nel centro dell'Austria, nei pressi di Gmunden, sorge la stretta valle di Gschliefgraben
(“fosso scivoloso”), rinomata per essere un'area instabile. Situata tra due montagne, scende da un'altezza di 850 m
fino alle rive del lago Traun, posto a 423 m. Sin dall'era glaciale, l'area di Gschliefgraben è stata soggetta a frane,
le maggiori delle quali risalgono al 1470, 1660 e 1734. Ma per più di 100 anni si è creduto che non ci fosse motivo di
allarmarsi. Le cose sono cambiate nel novembre del 2007 quando una guardia forestale, intenta ad effettuare controlli
di routine, scopre che una strada nell'area di Gschliefgraben aveva subito dei cambiamenti.
La massa in movimento
Le origini dell'incidente risalgono a un anno prima. Nell'aprile del 2006, infatti, una frana ha trascinato circa 70.000 m3
di detriti nella valle di Gschliefgraben. Nel novembre del 2007, il susseguirsi di alcuni giorni di piogge abbondanti ha
smosso il terreno. Il materiale accumulato ha cominciato a muoversi, percorrendo una distanza lunga 500 m, larga
100 e profonda fino a 20. Verso la metà di dicembre, l'enorme massa avanzava di 4,7 m al giorno. Le abitazioni e gli
esercizi commerciali che sorgevano attorno al lago Traun si trovavano proprio sul suo percorso.
Una squadra anticrisi, capeggiata dal sindaco di Gmunden, ha dichiarato l'intera area "zona disastrata". Il 3 dicembre
2007, 55 abitazioni sono state evacuate e le strade e gli esercizi commerciali posti sulla costa orientale del lago Traun
sono stati chiusi.
La gestione dell'emergenza è stata affidata all'Austrian Wildbach und Lawinenverbauung (Servizio austriaco per il
controllo di valanghe e torrenti), che ha messo su una squadra di geologi, geofisici, ingegneri, topografi e tecnici
specializzati che sono intervenuti tempestivamente attuando delle contromisure. Per impedire la discesa a valle del
flusso d'acqua, le squadre hanno scavato dei fossi nella parte alta di Gschliefgraben e trivellato dei pozzi, alcuni dei
quali raggiungevano una profondità di 170 m, per drenare gli strati più bassi. Per rallentare il movimento dei detriti
sono state installate delle palancolate e dei tiranti. Il letto del lago e il cono di detriti sono stati esaminati per rilevare
eventuali deformazioni o solchi.
Dopo alcune settimane, le condizioni nell'area più bassa del pendio si sono stabilizzate e alcune abitazioni sono
state riconsegnate, ma il pericolo non era del tutto scampato. Continuavano a verificarsi dei movimenti nell'area
superiore di Gschliefgraben e così le squadre dei vigili del fuoco e della sicurezza hanno continuato a tenere la zona
costantemente sotto controllo.
Technology&more: 2009-3
-8-
La situazione ha cominciato ad aggravarsi di nuovo nel gennaio del 2008 quando il caldo ha provocato il disgelo e le
acque hanno cominciato a defluire nella valle di Gschliefgraben. L'acqua penetrava dalla superficie e si accumulava
negli strati inferiori. La marna minacciava di trasformarsi in una colata di neve mista a fango che poteva dare origine a
una frana di grosse dimensioni. Verso la fine di gennaio, 200 m3 d'acqua sono stati estratti ogni giorno da circa 80 pozzi
di drenaggio.
Foto dell'Austrian Wildbach und Lawinenverbauung
All'inizio del lavoro, i topografi della Wildbach avevano
stabilito circa 150 punti di monitoraggio dentro e
in prossimità dell'area della frana. Come previsto,
lo spostamento della terra ne distrusse ben presto
molti, lasciandone meno di 70 verso la fine dell'estate.
Questi punti erano comunque sufficienti per fornire le
informazioni necessarie a definire il moto. Usando il
sistema Trimble e raccogliendo 30 secondi di dati per
ciascun punto, i topografi hanno potuto misurare tutti i
punti in meno di tre ore.
L'area di Gschliefgraben rientra nella RTN NetFocus
utilizzata da Energie AG, società austriaca per la fornitura
elettrica. La RTN NetFocus si serve della tecnologia Trimble
VRS per fornire servizi di posizionamento con precisione
al centimetro a tutta l'Austria centrale. Costituita da 10
ricevitori di riferimento Trimble NetRS® e dal software
Trimble RTKNet™, la RTN NetFocus ha fornito un flusso
regolare di correzioni cinematiche in tempo reale (RTK)
all'area di Gschliefgraben. Il risparmio di tempo è stato
notevole. Eliminando, con la RTN NetFocus, la necessità
di impostare stazioni locali, i topografi della Wildbach
erano liberi di recarsi nei punti in cui c'era bisogno del loro
intervento con breve preavviso.
Ricevevano le correzioni RTK provenienti dalla RTN
NetFocus su telefoni cellulari collegati via Bluetooth al
controller Trimble TSC2 che, a sua volta, disponeva di
Durante l'inverno e la successiva primavera, le squadre
della Wildbach hanno lavorato a ritmi febbrili per ridurre
la quantità d'acqua che alimentava la frana, per eliminare
i detriti e per controllare la direzione del flusso. La
presenza di numerose squadre tecniche, di perforatori,
di macchinari e di automezzi faceva sembrare l'area della
frana un vero e proprio cantiere. Verso la metà di maggio
il movimento della frana era stato contenuto a qualche
centimetro al giorno. Il peggio era passato.
Operazioni di tracciamento
Durante tutte le fasi dell'incidente, le squadre della
Wildbach hanno avuto bisogno di informazioni precise
circa le dimensioni e il comportamento della frana.
Stabilire dei punti fissi per la collocazione delle stazioni
totali nell'area della frana era assolutamente impensabile
ma, allo stesso tempo, non era possibile spostarsi giorno
per giorno, considerata la velocità con cui si muoveva il
terreno. La squadra della Wildbach ha così pensato che il
GPS rappresentasse la soluzione più veloce e flessibile e ha
acquistato un ricevitore GPS Trimble 5800 e un controller
TSC2 con software Trimble Survey Controller. “Avevamo
bisogno di un sistema GPS che fosse veloce, altamente
maneggevole e semplice da adoperare,” racconta Harald
Gruber, un ingegnere dell'Autorità per il controllo delle
valanghe. “Trimble 5800 si è rivelato una soluzione
eccellente per questo progetto.”
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Technology&more: 2009-3
contenuti. 17.000 carichi di automezzi hanno trasportato
250.000 m3 di terreno e roccia in un'altra zona o li hanno
depositati nel lago. Per prendere e portare l'acqua fuori
dalla valle, gli operai hanno installato 220 pozzi di
drenaggio, 10 km di canali di scolo e 1100 m di condotti.
Su 22 ettari di terreno sono stati eliminati gli alberi e sono
stati costruiti 2 km di strade ausiliarie e di emergenza.
Per prevenire eventuali possibilità di disastri futuri, il
governo austriaco investirà fino a 11 milioni di euro
nei prossimi dieci anni in operazioni di drenaggio,
prevenzione di alluvioni, riforestazione e monitoraggio.
Per il monitoraggio verranno utilizzate tecnologie di
rilevamento remote tra cui il laser scanner aereo e
l'ecoscandaglio, sensori sotterranei e rilevamenti della
meccanica del terreno, osservazioni della superficie,
rilevamenti terrestri e osservazioni via webcam. Il
ricevitore GPS è ancora oggi in funzione ed effettua
misurazioni settimanali su 66 punti fissi.
“Grazie al monitoraggio GPS,” dice Hofrat Wolfgang
Gasperl, ingegnere civile del servizio forestale della
Wildbach, “siamo riusciti a preservare le abitazioni dei
residenti di Gmunden. Speriamo di poter considerare
il pericolo definitivamente scampato mettendo in atto
queste misure.”
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata
nel numero di agosto di POB: www.pobonline.com
un collegamento Bluetooth separato a Trimble 5800. Le
impostazioni senza cavi hanno reso la vita dei topografi
sul campo molto più facile.
In ufficio, Harald Gruber scaricava tutti i dati giornalieri
sul software Trimble Geomatics Office. Analizzava i
risultati in un foglio Excel e con un software GIS creava
grafici e report. Secondo Gruber, la precisione RTK era
davvero buona quando la frana avanzava velocemente.
Gruber ha notato anche che una maggiore precisione
è auspicabile in caso di lunghe fasi caratterizzate da
movimenti lenti e impercettibili. La capacità di Trimble
5800 di raccogliere dati per analisi e calcoli dettagliati
contribuisce a rendere lo strumento particolarmente
adatto al progetto.
Le misurazioni effettuate con Trimble 5800
documentavano i movimenti della superficie; i punti GPS
fornivano il controllo di cinque voli per il laser scanner
aereo. Sulla base dei dati elaborati da Gruber, le squadre
della Wildbach hanno pianificato la costruzione di
pozzi, condotti e canali di scolo aggiuntivi, di pareti di
protezione, la rimozione di ondulazioni e l'eliminazione
di alberi.
Rivedere il passato, pianificare il futuro
Dal giugno del 2008, le squadre della Wildbach hanno
cominciato a riprendere fiato, a rivedere il progetto e a
disporre nuovi piani. È stato uno sforzo enorme. Più
di 3,8 milioni di m3 di terra in movimento sono stati
Foto di Michael Pühringer
Technology&more: 2009-3
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L'acqua cheta...
smuove la terra
La tecnologia Trimble aiuta gli scienziati a giungere
a nuove intuizioni partendo da vecchi dati
L
'impatto dei progetti ingegneristici eseguiti in tutto il
mondo può manifestarsi in molti modi. La costruzione
di grosse dighe e bacini può avere effetti sorprendenti
sulle strutture geologiche che si trovano nella parte
sottostante. Al giorno d'oggi il GNSS fornisce agli scienziati e
agli ingegneri nuovi strumenti per analizzare e comprendere il
comportamento di rocce e terreni.
Nel 1983, nel nord-est del Brasile, nello stato di Rio Grande
do Norte, è stata costruita la diga di Açu, caratterizzata da un
bacino di 2,4 miliardi di m3. Prima della costruzione della diga,
l'attività sismica della regione era davvero esigua. Ma una volta
riempito il bacino, hanno cominciato a verificarsi dei piccoli
terremoti. Diversi studi scientifici sono approdati alla stessa
conclusione: la sismicità rilevata era scatenata dal bacino, un
fenomeno noto come sismicità indotta dai bacini di invaso
(RIS). Ad Açu, il principale meccanismo scatenante è stato la
diffusione di pressione dal bacino a profondità maggiori.
delle forme d'onda, è possibile determinare gli ipocentri del
sisma con una precisione di meno di 20 m di scarto. Secondo
Pytharouli, prima gli ipocentri potevano essere determinati
con una precisione che non scendeva sotto i 300-500 m di
scarto. Il valore dei dati raccolti a partire dagli anni 90 è
cresciuto fortemente.
Secondo Pytharouli la ricerca potrà farne un uso importante.
“Abbiamo applicato la tecnologia del 21° secolo alla geologia,” ci
dice. “La precisione dei dati ci consente di migliorare le nostre
conoscenze sull'evoluzione della sismicità e della permeabilità
nelle zone di faglia. Questo comporta delle implicazioni
nell'industria dell'energia geotermica, nell'iniezione in
profondità per l'eliminazione di rifiuti liquidi e nucleari,
attività in cui è importante prevedere l'evoluzione, su scale
temporali lunghe, delle proprietà meccaniche e idrauliche di
grosse masse rocciose.”
Per maggiori informazioni, consultare
http://www.gla.ac.uk/departments/faults/
Dati storici
In uno studio effettuato negli anni 1994-1997, una rete di
sensori sismici digitali 3D hanno raccolto dati relativi all'attività
sismica di Açu. I geofisici hanno usato le informazioni ricavate
dai sensori per determinare gli ipocentri degli eventi sismici.
Nel 2007, una collaborazione che ha visto la partecipazione
delle università scozzesi di Glasgow e Strathclyde,
dell'università brasiliana di Rio Grande do Norte e di quella
americana di Boston si è occupata di analizzare i dati esistenti
e di aggiungere nuove osservazioni. La dott. Stella Pytharouli
e i suoi collaboratori hanno lavorato per ricavare nuove
informazioni dai vecchi dati. Dal momento che le analisi si
basavano sulla velocità delle onde sismiche conosciuta, era
difficile conoscere la posizione del sensore. Perfezionando le
posizioni dei sensori erano sicuri di poter ottenere risultati
migliori.
Il gruppo brasiliano ha usato il GPS Trimble per effettuare
le misurazioni. Le posizioni dei sensori sismici risalivano
agli anni 90 e le squadre delle università si sono servite dei
ricevitori GPS Trimble 5700 e dei controller Trimble TSC2 per
raccogliere dati GPS statici per ciascuna posizione. Il gruppo
scozzese ha usato il sistema GPS per localizzare i confini
delle zone di faglia della regione e insieme ai collaboratori del
Brasile hanno raccolto le posizioni di centinaia di osservazioni
magnetometriche. Una stazione di riferimento vicina,
occupata da un ricevitore GNSS Trimble R7, era la base per le
misurazioni geodetiche, con tutte le posizioni calcolate in base
al sistema di coordinate WGS84.
Usando il software Trimble Geomatics Office, le squadre
hanno calcolato le posizioni dei sensori con una precisione
di <1 cm. Combinando questi dati con un'analisi avanzata
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Technology&more: 2009-3
Segnali di cambiamento in Belgio
Domanda: Quanti segnali stradali ci sono nella regione belga di lingua olandese?
Risposta: Ancora non lo sappiamo con sicurezza ma presto lo sapremo. Non solo, ma sapremo
anche quanti segnali ci sono per ciascuna tipologia, dimensione e colore, dove si trovano
precisamente e in che condizioni sono.
S
i tratta di un vero quesito, posto dal Dipartimento per
le infrastrutture della regione fiamminga in Belgio. Per
ottenere la risposta e aggiungere i dati al proprio sistema
GIS, il dipartimento ha stipulato un contratto con SODIPLAN
S.A., a maggio del 2007, che prevedeva la mappatura di circa
350.000 segnali stradali distribuiti su 5150 km delle principali
strade della regione.
SODIPLAN è una società altamente specializzata in questo
genere di progetti. Dal 1991, anno in cui ha avviato l'attività
in Belgio, la società si è concentrata sull'uso innovativo
della cartografia digitale come strumento per la gestione
delle applicazioni GIS. SODIPLAN è stata la prima azienda a
introdurre sul mercato europeo l'uso di una nuova tecnologia
conosciuta come Système d’acquisition mobile (SAM), o Mobile
Mapping System (MMS), cioè sistema di rilevamento mobile.
SODIPLAN ha conseguito una grossa esperienza nei sistemi
MMS lavorando a una varietà di progetti: controllo stradale
(rilevamento e valutazione di fenditure e anomalie nel
manto stradale), rilevamento di canali e altre idrovie tramite
l'installazione di apparecchiature MMS su imbarcazioni,
rilevamento dell'arredo stradale (come ad es. le panchine) in
Francia, e molti altri ancora. Nel 2008, SODIPLAN ha dato vita a
una società affiliata, la GeoInvent, affinché si occupasse dei suoi
progetti di rilevamento mobile, tra cui quello dei cartelli stradali
nella regione fiamminga.
Il progetto prevede lo svolgimento di numerose attività,
suddivise in due fasi principali:
• una fase di rilevamento mobile (o di acquisizione dati):
pianificazione di itinerari e operazioni di rilevamento mobile,
• una fase di estrazione ed elaborazione dei dati: rilevamento
automatico tramite laser, estrazione fotogrammetrica,
formattazione dei dati, rilevamenti sul campo, progettazione
CAD dei segnali stradali, misurazione lineare e stampa dei
risultati finali.
Fase di rilevamento mobile
Per effettuare le operazioni di rilevamento mobile è stata scelta la
soluzione Trimble Trident-3D™ Series 300, prodotta dall'azienda
Trimble Geo-3D Inc. Trimble Trident-3D è un sistema MMS
montato su un veicolo, in grado di produrre sequenze georiferite
di immagini digitali e nuvole di punti acquisite tramite
scansione lungo la strada. La serie 300 è dotata di funzionalità
complete di post-elaborazione per il posizionamento delle
risorse e la scansione dei dati ai fini del rilevamento automatico
delle risorse.
SODIPLAN utilizza da diversi anni il sistema Trimble Trident3D, la cui configurazione è stata aggiornata per soddisfare
specifiche necessità. I veicoli sono in grado di rilevare la
presenza di risorse stradali, misurare la geometria stradale e
controllare la scabrezza e la pericolosità del manto stradale in
un unico passaggio a velocità di percorrenza, garantendo così
Ci togliamo perfino i calzini!
In questo progetto, la Geo-3D ha dimostrato di essere un vero e proprio esempio di supporto alla clientela. Durante le operazioni
di rilevamento stradale, si è verificato il guasto di uno strumento di misurazione della distanza (DMI) e la GeoInvent non
disponeva di un apparecchio di riserva. Il caso ha voluto che proprio quel giorno un amministratore dei sistemi di trasporto
geospaziale Trimble e un programmatore software si fermassero presso l'ufficio della GeoInvent prima di proseguire con la
loro visita a un altro paese europeo. E prontamente hanno estratto dalla valigetta un DMI, avvolto in un paio di calzini!
Technology&more: 2009-3
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di dati. L'operazione è veloce (il veicolo viene condotto lungo
la strada a velocità compatibili con quella del traffico), precisa
(meno di un metro di scarto per le risorse stradali) e sicura (gli
operatori restano nel veicolo, non sono necessarie misure di
controllo del traffico).
Fase di estrazione ed elaborazione dei dati
L'estrazione automatica e manuale dei dati relativi alle risorse
stradali (segnaletica orizzontale e verticale, pali elettrici, ecc.)
viene effettuata in ufficio usando un sistema di elaborazione
batch automatico fornito dal software Trimble Trident-3D
Analyst. Con questo programma, una qualunque risorsa che
compare all'interno di un'immagine può essere posizionata
o misurata su schermo. Il rilevamento automatico di un
segnale si ottiene utilizzando le immagini fotogrammetriche e
scannerizzate e i dati del sistema di navigazione. La posizione
e le dimensioni del segnale vengono prima di tutto rilevate
all'interno della nuvola di punti. Oltre alle coordinate georiferite,
di ogni risorsa è possibile stabilire dati come tipologia, tipi e
codici dei materiali e dimensioni.
un miglioramento sensibile nell'efficacia del rilevamento e della
raccolta dati. Nel progetto dei segnali stradali fiamminghi è stata
utilizzata solo la funzione relativa alle risorse stradali.
Il lavoro di formattazione dei dati viene realizzato presso un
centro di estrazione dati offshore in Marocco, gestito dalla
GeoInvent e dai suoi partner di produzione.
Ciascuno dei due sistemi montati su veicolo è gestito da un team
di due persone (conducente e operatore) ed è composto da:
La GeoInvent collabora con topografi esterni per lo svolgimento
di analisi complementari sul campo. Il loro lavoro aggiunge
nuove informazioni, che magari non era possibile ottenere dalle
registrazioni e dai video, garantisce un controllo della qualità dei
risultati e verifica che i dati siano completi e aggiornati.
• Sensori visivi: quattro fotocamere ad alta risoluzione che
garantiscono una visione panoramica;
• Sensori laser: due scanner 2D per il rilevamento automatico
delle risorse stradali o della geometria stradale. Gli scanner
generano anche nuvole di punti in 3D che possono essere
utilizzate per generare modelli digitali del terreno o
l'equivalente (la terza dimensione è data dal moto del veicolo).
La funzione di progettazione CAD dei segnali stradali viene usata
dai progettisti della segnaletica che raccolgono i dati per ciascun
tipo di segnale e li usano per creare le specifiche tecniche per
ciascun tipo di segnale. Questo consente di ordinare presso un
fornitore un qualunque segnale con grande facilità.
• Sensori di navigazione: un sistema inerziale/GNSS Applanix®
POS LV™ 200 più un DMI che fornisce precisi riferimenti spaziali
e lineari per tutti i dati catturati. L'integrazione dei sistemi
GNSS, inerziale e DMI fornisce una soluzione estremamente
efficace, anche in aree con scarsa disponibilità GNSS.
I riferimenti lineari forniscono la formattazione finale dei dati per
la consegna. Oltre ad essere definita dalle sue coordinate GPS,
ciascuna posizione viene messa in relazione alle altre definendo
che si trova a X metri dalla posizione chiave precedente.
Carl Deroanne, responsabile vendite per la GeoInvent, afferma
che si tratta del primo progetto di questo tipo nell'UE e che il
suo successo condurrà alla realizzazione di progetti simili in
altre aree dell'Europa nei prossimi anni. Proviamo soltanto a
immaginare l'incredibile numero e varietà di segnali presenti
in tutta Europa. Sono cifre davvero enormi, sia per i paesi sia, si
spera, per la GeoInvent.
• Fotocamera e software per l'acquisizione dei dati tramite laser
per controllare e sincronizzare l'acquisizione dei dati geospaziali
provenienti dai vari sensori. In questo modo, le immagini e le
scansioni laser sono contrassegnate da informazioni precise
riguardanti la posizione e l'orientamento.
Questo arsenale mobile di funzioni per l'acquisizione dati e la
mappatura consente una memorizzazione molto rapida e ricca
Info sulla divisione geospaziale Trimble
Geo-3D, RolleiMetric, TopoSys e INPHO formano la divisione geospaziale Trimble. Ciascuna di queste entità di recente
acquisizione (dal 2007, per la precisione) fornisce una tecnologia e delle soluzioni uniche per il recupero e l'utilizzo di dati
geospaziali nel rilevamento mobile. Trimble è uno dei motori che contribuisce ad accelerare questo trend di convergenza
tra sistemi di rilevamento terrestre, mappatura, GIS e cartografia aerea. L'approccio di Trimble Connected Site mira a
stabilire delle interconnessioni tra i prodotti, le tecnologie, i servizi offerti da Trimble e i suoi utenti finali e ad ampliare la
gamma di soluzioni disponibili per la sua clientela.
-13-
Technology&more: 2009-3
Tecniche di rilevamento all'avanguardia
per un museo all'avanguardia
Il MAD Museum di New York ha cambiato volto
D
opo più di 50 anni, il MAD di New York, Museum of
Arts and Design, si trasferisce in una sede più grande.
La New York City Economic Development Corporation
(NYCEDC) propone come nuova sede del museo un edificio libero
al 2 Columbus Circle. Perfetto in quanto a dimensione e layout, il
nuovo sito vanta anche uno degli indirizzi più conosciuti della città.
Tuttavia, presenta una sfida di tipo tecnico di non poco conto, che
Langan Engineering ha accolto servendosi delle innovazioni offerte
dalla tecnologia Trimble.
proprietà della strada adiacente, richiedendo così un accordo di
esclusiva con la città.
Usando i progetti originali dell'edificio e determinate misurazioni
effettuate sul campo, le squadre di progettazione hanno ricalcolato
la collocazione della parete strutturale in relazione alle linee
di proprietà. È stata condotta una stima sulle condizioni di
sconfinamento da cui risultava la necessità di una concessione di
almeno 10 cm.
Misurare l'immisurabile
Invasione dei confini
Nel corso delle operazioni sul sito, il direttore dei rilevamenti
topografici e cartografici della Langan, Joseph E. Romano, PLS,
ha collaborato con il responsabile Langan del gruppo addetto
alla scansione laser, Paul Fisher, PLS. Il gruppo ha confermato
lo stato della facciata dell'edificio e la misurazione a piombo in
relazione alle linee di proprietà, oltre alle distanze di isolamento
per reticolo di 0,6x0,6 m lungo ogni facciata, da usare per definire
il posizionamento dei supporti della parete esterna. Fisher ha così
preparato la proposta sullo sconfinamento delle linee di proprietà e
sulle sequenze di costruzione.
Eretto nel 1964, quest'edificio moderno composto da dodici piani
è stato progettato da Edward Durell Stone come Galleria d'Arte
Moderna e ha poi ospitato il New York Cultural Center. L'NYCEDC
ha assegnato al MAD lo sviluppo dell'area nel 2002, ma ci sono voluti
circa tre anni per portare a termine la designazione dei confini. A
quel tempo, alla Langan Engineering era affidata la direzione dei
lavori e la specifica di tecnico di cantiere/ingegnere geotecnico.
Il progetto prevedeva la rimozione dell'originaria facciata esterna,
lato strada, e la costruzione di una nuova facciata davanti alla
vecchia parete strutturale. Normalmente questo non sarebbe stato
un problema. Ma l'edificio è stato originariamente costruito a
"distanza zero" e i vecchi rilevamenti, effettuati a mano, mostravano
che l'edificio si estendeva oltre le linee di proprietà (ROW) su tutti
e quattro i lati. La nuova parete esterna avrebbe invaso le linee di
Technology&more: 2009-3
La scansione 3D, combinata con un uso non convenzionale delle
opzioni CAD, avrebbe fornito i dettagli necessari. Tuttavia, sebbene
la Langan si fosse sistematicamente servita della scansione 3D
per raccogliere dati relativi alla facciata/planimetria producendo
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modelli CAD e stampe, non le era stato mai chiesto di fornire
informazioni dettagliate sulle distanze di isolamento. “La Langan
aveva prodotto simili rilevamenti in passato per controllare la
deformazione delle pareti di un edificio e gli sconfinamenti,” dice
Fisher, “ma in quei casi i dati venivano raccolti su reticolati molto
grandi usando le stazioni totali Trimble senza riflettore. Con le
scansioni 3D, la Langan dovrà gestire una grossa quantità di dati e
dovrà ridurli per renderli utilizzabili in CAD.”
sulla facciata dell'edificio dovevano essere rimossi: dalle tavole di
legno ai bulloni che fissano le impalcature all'edificio.
La nuvola di punti è stata ridotta a un reticolo di 0,15-m in modo
da rendere i dati abbastanza “leggeri” per un normale programma
CAD. I dati sono stati poi esportati sul software Trimble Terramodel®.
Ogni prospetto è stato preparato su un file a parte che comprendeva
la linea di concessione adiacente alla facciata dell'edificio e i
dati relativi ai punti. I prospetti sono stati proiettati sulla linea
di concessione per ottenere un piano in 3D parallelo alla parete
verticale dell'edificio. Un prospetto in scala dell'edificio è stato poi
utilizzato come superficie del modello digitale del terreno (DTM) e
ha permesso di creare un piano orizzontale partendo dalla linea di
concessione.
A complicare ulteriormente il progetto c'è il fatto che l'edificio sarà
completamente coperto dalle impalcature. “Abbiamo un compito
non facile” dice Fisher.
Scansioni innovative e lavoro in CAD
Usando i controlli orizzontali e verticali stabiliti nel corso dei
rilevamenti sul sito, la squadra di Fisher ha realizzato delle
scansioni con gli scanner 3D Trimble. Il primo gruppo di dati è stato
raccolto con i pannelli di marmo ancora sull'edificio. Nel caso in
cui le squadre non fossero riuscite a ricavare dati sufficienti con le
impalcature installate, questi dati avrebbero permesso di risalire ai
valori della struttura in cemento usando le misure dello spessore
generale del marmo. Tuttavia, ci fa notare Fisher, “speravamo di non
dover ricorrere a questo espediente per effettuare i calcoli finali.”
Infine, è stata realizzata una mappa delle isopache utilizzando le
opzioni di modellazione standard di una superficie con Trimble
Terramodel. Un reticolo denso è stato sovrapposto ai dati delle
isopache e sono stati ricavati i dati di correzione rispetto alla linea
di concessione. I documenti del progetto prevedevano un file CAD
nel formato originale del reticolo denso e stampe create con un
reticolo di 0,6-m affinché i dati fossero leggibili e coincidessero con
il reticolo della parete esterna. Il progettista della parete esterna è
stato così in grado di sovrapporre il suo piano di staffe sul disegno
dello scostamento della parete e di determinare la dimensione
esatta delle staffe necessarie per posizionare la parete esterna sulla
linea di concessione.
Un secondo gruppo di scansioni è stato completato con le
impalcature montate e il marmo rimosso. Per osservare la facciata,
sono state effettuate scansioni multiple in modo da ottenere dati
sulla facciata dell'edificio oscurata dalle impalcature, usando la
finestra di un ufficio posto al 4° piano, il tetto del 7° piano e del 15°
piano di edifici posti nelle vicinanze. Il grosso numero di scansioni
ha richiesto l'impostazione di oltre 60 bersagli montati sull'edificio,
una quantità mai realizzata, prima d'allora, da Langan.
Aperto al pubblico
Il museo ha ricevuto l'autorizzazione a procedere con i lavori di
rinnovo nel mese di febbraio del 2005. La nuova sede del MAD è
stata inaugurata a settembre del 2008, ricevendo grandi consensi. La
scansione in 3D e la capacità di sfruttare al meglio le opzioni CAD si
sono rivelate il modo giusto di affrontare un lavoro di progettazione
e costruzione unico che ha dato vita a una vera e propria opera 'arte.
Il processo di registrazione, effettuato con il software Trimble
RealWorks Survey, si è rivelato molto più complesso rispetto alla
maggior parte dei progetti di scansione precedentemente realizzati
dalla ditta, proprio a causa dell'elevato numero di obiettivi.
Dopodiché è stato avviato il processo, critico e noioso, di rimozione
delle impalcature dalla nuvola di punti. Tutti gli oggetti presenti
Scansione esterna dell'edificio.
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata nel
numero di febbraio di POB: www.pobonline.com
Scanner 3D Trimble all'opera.
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Vista dal museo su Columbus Circle, a ovest di Central
Park (New York).
Technology&more: 2009-3
La tecnologia Trimble aiuta l'amministrazione
dell'agricoltura in Europa
L
'agricoltura ha svolto da sempre un ruolo importante
nel sostentamento delle economie rurali in tutta
Europa. Più di 50 anni fa, la Commissione Europea
per lo Sviluppo Agricolo e Rurale creò la politica agricola
comune (PAC) al fine di incoraggiare la produttività agricola,
assicurare un rifornimento stabile di cibo a prezzi accessibili
e sostenere il settore agricolo europeo dopo la seconda guerra
mondiale.
Oggi, la PAC mira a promuovere l'affermazione di un'industria
agricola sana e competitiva in tutta Europa. I coltivatori
che mantengono le proprie terre in condizioni agricole e
ambientali favorevoli e che sono conformi a certi standard
riguardanti la salute pubblica, degli animali e delle piante,
il benessere dell'ambiente e degli animali, possono essere
qualificati e ricevere dei sussidi. L'innalzamento degli
standard assicura che solo i coltivatori più qualificati ricevano
gli aiuti. Ma ciò significa anche necessità di nuove relazioni e
registrazioni da parte delle agenzie sovrintendenti.
Nel Nord-Reno Vestfalia, la regione della Germania posta più
a ovest e più densamente popolata, la Camera dell'Agricoltura
è responsabile della valutazione delle domande di sussidio
presentate dai coltivatori locali, dell'ispezione delle aziende
agricole per assicurare la conformità a tutti i requisiti previsti
e della manutenzione dell'archivio agricolo locale. Fino a poco
tempo fa, l'incompatibilità dei sistemi usati dalla Camera per
la raccolta dati ha reso difficile rispettare i requisiti stabiliti
dall'Unione europea (UE) per la gestione delle informazioni
sulle richieste di sussidi da parte dei coltivatori locali.
“Avevamo qualche esperienza nell'uso delle apparecchiature
GPS per le ispezioni, ma il nostro sistema non era compatibile
con il resto dei processi interni e del workflow,” dice Bernhard
Sehrt, ispettore tecnico della Camera dell'Agricoltura.
“Serviva un metodo migliore per raccogliere e gestire le
informazioni se volevamo andare incontro alle necessità dei
coltivatori locali.”
La Camera ha così cominciato a cercare una soluzione GPS
che fosse accessibile, precisa, affidabile, facile da usare e
compatibile con gli altri sistemi interni. “Abbiamo scoperto
che l'amministrazione agricola di uno stato vicino usava
l'apparecchiatura GPS Trimble da diversi anni e con grandi
risultati,” dice Sehrt. “Abbiamo scelto la tecnologia Trimble
basandoci sui consigli dei nostri colleghi, e sulla funzionalità
e facilità d'uso dell'apparecchiatura.”
La Camera ha acquistato 28 palmari Trimble GeoExplorer®
serie 2008 GeoXT™ con GPS integrato e con software FKSPad. L'applicazione FKS-Pad è una soluzione software ArcPad
della ESRI progettata specificamente per l'industria agricola
europea nel rispetto della regolamentazione UE.
Technology&more: 2009-3
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in modo semplice e analizzati usando il software LaFIS.
LaFIS è un'applicazione GIS creata proprio per aiutare
le organizzazioni governative europee a definire,
regolamentare e controllare le dichiarazioni dei coltivatori
con il sistema di gestione dei sussidi.
Dopodiché, il report elettronico dell'ispettore viene inviato
alla rete centrale per un'ulteriore elaborazione. Il report
completo viene inviato all'ufficio del distretto locale della
Camera dell'Agricoltura, dove una copia viene stampata e
una viene inviata al coltivatore.
“I report sono alla base dell'approvazione o del rifiuto
dei sussidi, e quindi è importante che siano più precisi e
completi possibile,” dice Sehrt. “Da quando siamo passati
all'apparecchiatura Trimble, impieghiamo la metà del
tempo per completare i nostri ordini di lavoro, siamo
conformi ai requisiti UE e abbiamo smesso di pagare multe
di non conformità. Il costo dell'apparecchiatura è stato più
che ammortizzato.”
I requisiti dell'UE stabiliscono che gli appezzamenti
agricoli vengano misurati con un'apparecchiatura GPS che
garantisca certi livelli di accuratezza. I palmari Trimble
GeoXT hanno la certificazione TÜV di Categoria A, il che
significa che rispettano gli standard di accuratezza richiesti
dall'UE. La certificazione di Categoria A richiede una
precisione con uno scarto inferiore a 0,40 m, ben entro la
tolleranza massima di 1,5 m, secondo quanto stabilito dallo
schema di validazione per la misurazione dell'area proposto
dall'UE.
“Avendo Trimble superato il rigoroso processo che stabilisce
la conformità agli standard TÜV, possiamo lavorare con
la sicurezza di essere in regola con i requisiti europei di
conformità incrociata” dice Sehrt. “I palmari Trimble ci
aiutano a rispettare le regolamentazioni perché sono
talmente facili da usare che i nostri ispettori riescono a
raccogliere con una maggiore probabilità informazioni
precise e complete. Solo questo ci aiuta a risparmiare
milioni di euro in sanzioni.”
La Camera si serve anche dei palmari GeoXT per tracciare
appezzamenti agricoli in cui vengono coltivati nuovi tipi
di grano, verdura, frutta e altri generi di colture, e in cui
vengono sperimentati nuovi processi di fertilizzazione. Il
prossimo passo per la Camera è l'acquisto di altri palmari
GeoXT. Sehrt anticipa che cercheranno di trovare nuove
applicazioni per la tecnologia.
“L'affidabilità e la precisione della tecnologia GPS oggi
disponibile è sorprendente,” dice Sehrt. “La nostra intenzione
è sfruttarne ancora meglio le potenzialità e assicurarci che
stiamo facendo del nostro meglio per aiutare i coltivatori
locali a migliorare la loro attività.”
“Sapevamo che avremmo incontrato qualche resistenza
all'introduzione di nuove tecnologie da parte degli operatori
di campo e quindi era importante trovare una soluzione che
fosse intuitiva e di facile impiego, ma che allo stesso tempo ci
garantisse la precisione e l'affidabilità di cui avevamo bisogno
per rispettare i requisiti UE,” ci dice Sehrt. “I palmari Trimble
GeoXT si sono rivelati la soluzione perfetta.”
Adesso, quando alla Camera dell'Agricoltura arriva una
richiesta di sussidio da parte di un coltivatore della zona,
viene registrata nel sistema integrato di amministrazione
e controllo della Camera. Da lì, il personale tecnico di
ispezione valuta la domanda e stabilisce a quali coltivatori
inviare un sopralluogo. In seguito partono gli ordini di lavoro
per le squadre di operatori che comprendono la definizione
dei criteri per la valutazione dei rischi, foto aeree dell'area
agricola in questione, l'estrazione di dati dalla domanda e
dalla documentazione sul controllo di qualità.
“Gli operatori sono dotati di un laptop e di un palmare
GeoXT,” dice Sehrt. “L'operatore entra nel sistema da un
ufficio domestico o dall'ufficio di una sede distaccata per
recuperare gli ordini di lavoro che di giorno in giorno gli
vengono assegnati.” Dopodiché effettua un rilevamento sul
sito agricolo, usando il palmare GeoXT per tracciare l'area
in questione, raccogliere informazioni sulle dimensioni
dell'area e creare uno schema del progetto. Anche altri dati
vengono raccolti, come ad esempio il tipo di coltura, la
dimensione dell'azienda agricola, dettagli relativi al reddito
e ai proprietari.
Una volta raccolti tutti i dati necessari, l'operatore discute,
sul posto, i risultati del rilevamento con il coltivatore e crea
un report elettronico usando un software creato in-house
su misura. In ufficio, l'ispettore scarica le informazioni nel
sistema GIS della Camera, dove i dati vengono visualizzati
-17-
Technology&more: 2009-3
Integrazione dell'immagine: un approccio altamente produttivo
alla gestione della fotografia digitale da parte dei topografi
A
l giorno d'oggi i topografi dispongono di una varietà di modi per documentare i rilevamenti sul campo. Le
misurazioni e le descrizioni vengono registrate in sistemi elettronici per la raccolta dati. È possibile ricorrere a
registrazioni audio per mantenere una traccia di commenti e di accordi verbali sanciti con i proprietari terrieri
e con altri soggetti interessati. Ci sono i quaderni di campo, su cui vengono fatti schizzi e annotati appunti. Infine, gli
operatori usano spesso la fotografia digitale per disporre di una riproduzione visiva del cantiere.
L'uso delle potenzialità offerte dalle immagini digitali comporta,
però, qualche difficoltà aggiuntiva per gli operatori. Le squadre
devono ricordarsi di scattare le foto necessarie mentre sono
sul luogo. E devono assicurarsi che le foto siano perfettamente
correlate ai punti o ai particolari di cui si è effettuata la
misurazione. In un progetto che prevede centinaia di punti e
di foto, è fondamentale disporre di un metodo rapido e preciso
per allegare le immagini ai punti rilevati. In fase di download, le
immagini devono essere mantenute insieme agli altri dati dei
rilevamenti e gestite sul sistema computerizzato dell'ufficio.
I sistemi di rilevamento Trimble offrono una funzione creata
appositamente per facilitare l'uso delle immagini digitali nel
normale processo di rilevamento.
Usando il software Trimble Business Center, i topografi possono
definire dei codici particolari che includono degli attributi per
allegare un'immagine o altri tipi di file a un punto. Sul campo,
il software Trimble Access o Trimble Survey Controller può
suggerire gli attributi in modo automatico e ricordare alle
squadre che è necessario scattare una foto.
La maggior parte delle squadre hanno accesso rapido o a una
fotocamera o a un telefono dotato di fotocamera con sistema
WiFi o Bluetooth. Questi dispositivi sono in grado di catturare
e trasferire file immagine in modalità wireless al controller
Trimble TSC2. L'operatore può poi assegnare le immagini ai
punti relativi sia durante il corso del rilevamento o alla fine,
quando è stata completata la raccolta dei dati. Le squadre
possono perfino collegare più immagini a un singolo punto.
Una volta che le immagini sono state allegate, il sistema
Trimble consente di gestire in modo continuo i file immagine
e dati.
Technology&more: 2009-3
Con la stazione spaziale Trimble VX, è un gioco da ragazzi.
Usando la fotocamera integrata in Trimble VX, i topografi
possono scattare, memorizzare e collegare un'immagine a un
punto in un'unica operazione. Prima di lasciare il cantiere,
il sistema Trimble aiuta le squadre a verificare che tutte le
immagini necessarie siano state memorizzate nel sistema
di raccolta dati. Si possono anche vedere le immagini per
assicurarsi che la qualità sia buona e che possano rappresentare
una prova visiva soddisfacente.
In ufficio, il trasferimento su Trimble Business Center consente
di scaricare automaticamente tutti i dati rilevati sul campo e
i file immagine. Dopodiché, è facile richiamare e visualizzare
le immagini allegate a ciascun punto. I file immagine sono
memorizzati separatamente in corrispondenza dei dati, e gli
utenti possono facilmente accedervi e usarli per la creazione di
report e altro tipo di documentazione legata al progetto.
Per una migliore gestione dei dati, Trimble Access consente
di stabilire un collegamento diretto con l'ufficio. Con la
funzione Trimble AccessSync™, è possibile stabilire una
sincronizzazione continua dei file tra cantiere e ufficio. Le
immagini possono essere inviate all'ufficio per un'analisi e una
revisione praticamente istantanee. Trimble Access consente
agli operatori di fornire all'ufficio informazioni dettagliate e di
ricevere notifiche sicure e immediate su eventuali modifiche o
decisioni prima di lasciare il cantiere.
Quest'articolo è anche presente sul numero di giugno di American
Surveyor: www.amerisurv.com
-18-
Impulso allo
sviluppo energetico
S
ituata nel Texas settentrionale, la formazione
Barnett Shale rappresenta uno dei più grandi
depositi su terraferma di gas naturale degli Stati
Uniti. Si stima che la Shale sia in grado di produrre
gas per 20-30 anni e più di 6.000 pozzi sono stati già
scavati. Gran parte del gas si trova sotto una regione
sviluppata compresa tra Dallas e Fort Worth, per cui
le squadre devono affrontare non poche difficoltà per
estrarre il gas e metterlo sul mercato. Bisogna stabilire
diritti d'uso, di proprietà e di costruzione per i nuovi
gasdotti e per gli impianti.
Per effettuare i rilevamenti sugli impianti di
produzione e trasmissione è stata ingaggiata la
Stantec che ha combinato i rilevamenti con la
gestione di informazioni geografiche avanzate. Dick
Barton, PE-PLS, responsabile Stantec dei rilevamenti
presso l'ufficio di Denver (Colorado) dice: “Sarà un
progetto lungo, che comprende circa 3.500 pozzi. Per
affrontarlo facciamo affidamento sull'integrazione
dei dati di rilevamento con il sistema GIS per ottenere
risultati precisi e affidabili.”
All'inizio gestire la quantità di documenti richiesti è
stata una sfida. Per catalogare tutte le registrazioni dei
terreni e renderle accessibili, la Stantec ha sviluppato
un programma in-house che funziona di pari passo
con il database ArcGIS della ESRI. Il sistema indicizza
gli atti, i diritti d'uso e le informazioni riguardanti
gli appezzamenti di terreno interessati e consente il
collegamento ipertestuale a tutti i documenti.
Le informazioni sulla proprietà vengono gestite
dalle squadre di campo della Stantec a Fort Worth.
Circa il 90% del lavoro viene effettuato con il GNSS
e ogni squadra è dotata di ricevitori GNSS Trimble
R8, controller Trimble TSC2 ed è collegata alla rete
Trimble VRS. “Non avremmo potuto affrontare questo
progetto senza la rete VRS,” dice Ray Lillibridge,
responsabile dell'ufficio di cantiere della Stantec.
“Ogni squadra ha risparmiato almeno un'ora al giorno
rispetto all'uso delle normali stazioni di riferimento.
Inoltre, la soluzione VRS ha dato risultati positivi
e ripetibili.”
Le squadre di campo individuano e misurano gli indicatori
di confine e i tecnici d'ufficio li confrontano con gli atti
del registro immobiliare. Le squadre effettuano anche
rilevamenti topografici e scattano fotografie digitali,
soprattutto per riprendere aspetti che potrebbero
interferire con l'allineamento delle condutture.
I dati raccolti ogni giorno vengono inviati a Denver e
analizzati dai tecnici con il software Trimble Geomatics
Office. “C'è un difficile equilibrio tra la necessità di
disporre dei dati in ufficio e il tempo speso sul campo
per la compilazione,” spiega il responsabile dei servizi
sul campo della Stantec, Spencer O'Bryan, LSI. “Abbiamo
adattato alle nostre necessità il software Trimble
Geomatics Office, ArcGIS e il nostro sistema CAD, in
modo da rendere più fluidi possibile i trasferimenti
di dati.”
Una volta inserite nel GIS, le informazioni vengono usate
per verificare gli allineamenti, per generare progetti e
creare descrizioni e documenti riguardanti la miriade
di accordi territoriali presenti lungo ciascuna rotta. Il
database GIS è consultabile dall'ufficio di Fort Worth
e O’Bryan si occupa di un sito di gestione progettuale
condivisa (CPM) accessibile alla Stantec e ai loro clienti.
Stantec ha già completato più di 320 km di rilevamenti su
diverse migliaia di lotti. “La combinazione di rilevamenti
e GIS,” dice Barton, “ci fa stare un passo avanti agli altri
nella gestione delle informazioni topografiche, il che
rappresenta un vantaggio nella competizione.”
Una versione più estesa di questo articolo può essere
trovata nel numero di luglio di Professional Surveyor.
www.profsurv.com
-19-
Technology&more: 2009-3
Sulla scia dell'uragano
Q
uando Mark W. Huber ha visto l'impeto senza precedenti con cui le ondate dell'uragano Katrina hanno rotto gli
argini di un canale della 17° strada di New Orleans, un solo pensiero gli ha attraversato la mente: “Niente sarà più
come prima d'ora in avanti.” Huber appartiene al Corpo degli Ingegneri dell'esercito degli Stati Uniti e nell'agosto del
2005 era responsabile dei controlli QA/QC delle operazioni di rilevamento condotte dal Corpo in Louisiana, si occupava
cioè di assicurare la qualità dei rilevamenti nella regione dopo il passaggio dell'uragano Katrina. Quella sera, anche Jimmy
Chustz, PLS, era turbato dagli stessi pensieri: “È stato devastante assistere a quello che stava accadendo,” dice.
Chustz, presidente della Chustz Surveying Inc., aveva messo al sicuro imbarcazioni e attrezzature in un luogo posto
(relativamente) in alto, fuori pericolo, ed è stato probabilmente il primo topografo a intervenire sulla città devastata. “Gli
argini della diga si sono rotti lunedì,” dice, “e noi eravamo lì martedì mattina.” Lavorando sotto la direzione di Huber, Chustz
e gli altri hanno avviato l'importantissimo lavoro di valutazione dei danni. Ma le condizioni in cui sono stati costretti a
lavorare erano molto disagiate in quanto i capisaldi altimetrici della regione erano completamente sommersi o distrutti e,
già prima dell'arrivo di Katrina, i topografi della zona sapevano che i valori di elevazione pubblicati dal Servizio Geodetico
Nazionale (NGS) erano imprecisi di circa 30 cm.
A peggiorare la situazione contribuiva il fatto che il sistema
di backup utilizzato dai topografi era stato a sua volta
travolto da Katrina. GULFNet, una rete di CORS costruita
e gestita dall'università di stato della Louisiana (LSU),
era fuori servizio subito dopo l'uragano. “Alcune stazioni
erano state abbattute, altre avevano perso il collegamento
all'alimentazione elettrica, e il solo raggiungerle era
difficilissimo perché le strade erano state completamente
inondate,” spiega Roy Dokka, PhD, docente alla LSU,
ideatore della rete GULFNet.
riferimento da una ogni 15 secondi a una al secondo,
riducendo così l'intervallo di tempo e aumentando la
precisione dei ricevitori GNSS aerotrasportati.
Dopo la riparazione, Chustz e la sua squadra hanno
potuto nuovamente utilizzare GULFNet per stabilire il
posizionamento. “Le comunicazioni erano pessime e il
Corpo dell'esercito aveva dovuto ritirarsi a Vicksburg,
Mississippi” dice Chustz. “Quando siamo finalmente
riusciti a metterci in contatto con loro, ci hanno inviati
sul canale della 17° strada per stabilire delle sezioni per
mezzo di un sistema di rilievo idrografico a raggio singolo.
L'intera città era sommersa, quindi ci spostavamo in
barca. Non c'erano molti punti conosciuti a disposizione,
ma le stazioni CORS della rete GULFNet erano accessibili
e hanno reso le cose molto più veloci.”
Tony Cavell, PLS, si è messo a capo di un gruppo
dell'università LSU e ha subito cercato di rimettere in
funzione il sistema, aiutato dalle squadre di pronto
intervento. I ricevitori sono stati riparati o sostituiti, per
fornire corrente sono stati installati dei pannelli solari e
sono state ristabilite le trasmissioni con il satellite. La rete
era di nuovo funzionante e operativa dopo due settimane.
Per favorire la conduzione dei rilevamenti aerei, Dokka
ha aumentato il tasso di campionatura delle stazioni di
Technology&more: 2009-3
Quando la terraferma ha cominciato a riemergere, le
squadre di Chustz hanno potuto effettuare rilevamenti
statici con i ricevitori Trimble GNSS R8 o GPS 5700 per
stabilire i punti di controllo. Questi punti sono stati poi
-20-
utilizzati come riferimenti per il lavoro idrografico, e i controller Trimble TSC2 sono stati usati, a seconda delle necessità,
con i ricevitori e con le stazioni totali.
Huber ricorda la tensione di quei momenti. Credeva nell'affidabilità di GULFNet ma, come tutti i topografi, voleva esserne
certo. Alla fine, il 12 ottobre del 2005, la NGS rilascia nuovi dati riguardanti i capisaldi altimetrici dell'area e viene fuori che
confermano i dati proposti da GULFNet con uno scarto di massimo 4,5 cm. “In quelle condizioni,” dice Huber, “è stato un
sollievo scoprire che i nostri dati erano stati confermati.”
GULFNet si è dimostrato efficace dopo l'uragano Katrina, ma secondo Dokka utilizzare la tecnologia Trimble VRS per
convertire il sistema in un RTN potrebbe renderlo ancora più utile. “Quando abbiamo costruito GULFNet, non sapevamo
niente di VRS. E così, subito dopo Katrina, nel 2005, quando abbiamo scoperto la sua esistenza grazie alla Navigation
Electronics Inc., abbiamo deciso di integrare completamente il sistema VRS,” ci spiega Dokka.
La scelta ha comportato benefici immediati per Huber e per gli altri topografi che si servivano della rete. “Quando abbiamo
aggiunto VRS al sistema,” dice, “abbiamo cominciato ad effettuare misurazioni RTK senza stazioni base nell'ambito dei
nostri studi ingegneristici e nella maggior parte dei progetti a cui lavoravamo.”
Nel 2009, il Corpo degli Ingegneri USA ha effettuato una valutazione post-Katrina di tutte le strutture interessate dall'uragano
nella Louisiana sudorientale – dighe, canali e argini – per analizzare i "punti critici" della regione prima dell'arrivo della
prossima stagione degli uragani. “La nostra squadra di rilevamento interna (composta da due soli ragazzi) è stata in grado
di raggiungere tutte le strutture e di tracciare un profilo
di centinaia di miglia, per di più in due sole settimane,”
racconta Huber. “Prima dell'avvento del VRS, ci sarebbe
voluto molto più tempo e prima di GULFNet ci sarebbero
voluti dei mesi.”
GULFNet è composta da 65 stazioni di riferimento GNSS
e da due server ridondanti. Secondo Dokka, il valore
scientifico è importante quasi quanto una condizione di
emergenza. Il fondo roccioso in Louisiana può essere a
centinaia di metri di profondità e il terreno fangoso che
vi poggia sopra si muove come un ghiacciaio. Senza punti
di riferimento stabili, misurare il tasso di movimento è
sempre stato difficile. GULFNet sta aiutando scienziati
come Dokka a creare modelli precisi della velocità con cui
il livello dello stato si sta abbassando, il che aiuta anche a
prevenire possibili inondazioni.
Anche Dokka ha delle storie simili da raccontarci.
Subito dopo Katrina, lo Stato della Louisiana gli ha
chiesto di definire un preventivo per condurre un'analisi
indipendente sulle dighe e sulle altre strutture di controllo
delle piene presenti nella parte meridionale del paese. I
funzionari pubblici credevano che sarebbe costato milioni
di dollari e che ci sarebbero voluti anni. “Ma,” dice Dokka,
“Tony Cavell e io eravamo in grado di farlo in tre mesi e
con una spesa pari a una frazione della cifra che avevano
in mente.” Infatti, la valutazione delle strutture di controllo
delle piene è diventata così efficiente con la rete GulfNet
potenziata dall'uso del VRS che il Corpo degli Ingegneri sta
pianificando di scattare "un'istantanea" all'intero sistema
della Louisiana una volta all'anno.
"I segni sono chiari," dice Dokka. “New Orleans e
la Louisiana meridionale stanno affondando e la
sopravvivenza di queste comunità costiere della Louisiana
del sud dipende dalla nostra capacità di rilevare con
precisione i cambiamenti in modo da sviluppare
strategie di attenuazione del fenomeno. La rete GULFNet
rappresenta un aiuto importante per lo sviluppo di
soluzioni valide basate su misurazioni precise e affidabili.”
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata
nel numero di ottobre di POB: www.pobonline.com
-21-
Technology&more: 2009-3
Concorso
fotografico
U
na delle nostre iniziative più popolari, il concorso fotografico indetto da Technology&more, continua a farci giungere
immagini colorate e interessanti provenienti da tutto il mondo. Questo gruppo di foto vincitrici provengono
dall'India, dalla Nuova Zelanda e dagli Stati Uniti. Il primo posto – e con esso una giacca Trimble 4 stagioni, adatta
a tutte le condizioni meteo – va a Grant Van Bortel, responsabile della tecnologia di rilevamento per la società V3 per il suo
scatto creativo sui Rilevamenti sotterranei. Potete vedere la foto a pagina 1 e sul retrocopertina.
I vincitori della menzione d'onore di questo numero
riceveranno un orologio Trimble edizione limitata:
Survey Camp
Bharat Lohani, PhD, professore associato di Ingegneria
civile all'Istituto indiano di Tecnologia (IIT) di Kanpur,
ha scattato questa bella foto durante il Survey Camp
annuale che organizza per circa 80 studenti dell'IIT di
Kanpur a Nainital. Si tratta della prima esperienza di
lavoro in campo geomatico per gli studenti di ingegneria
civile e offre loro la possibilità di confrontarsi con
problemi pratici aiutandoli a padroneggiare le tecniche
di mappatura usando le stazioni totali e attrezzatura
portatile GPS. La foto è stata scattata al tramonto,
quando gli studenti erano ancora al lavoro. Gli studenti
usano le stazioni totali Trimble 5600 DR200+ per i loro
progetti sul campo.
Vecchio contro nuovo
Jon Collins, caposquadra dei rilevamenti per la Cetec
Engineering Services, Inc., ci ha inviato questa foto
cui ha allegato la seguente spiegazione: "Stavamo
lavorando a un progetto per l'abbellimento di una
strada e il miglioramento dei servizi pubblici l'estate
scorsa nel centro di Spearfish, nel South Dakota,
quando mi sono accorto di poter fare una bella foto
che rappresentasse l'opposizione scuola vecchia/
scuola nuova. Il signore più anziano stava usando il
suo tacheometro Vintage K & E Paragon del 1940 e
io il mio ricevitore GPS Trimble 5800 con controller
Trimble TSC2. Lavoravamo fianco a fianco alla nuova
intersezione (cordoli e cunette, servizi pubblici e
selciato colorato) nel centro di Spearfish."
Technology&more: 2009-3
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Il colore dei rilevamenti
Brent George, topografo professionista certificato
e membro senior della società di consulenza
topografica Andersen & Associates Ltd. di
Christchurch, in Nuova Zelanda, ci ha inviato
quest'immagine pittoresca. George usa la
strumentazione GPS dai primi anni '90 e oggi
continua a usare Trimble 4000 SSi per progetti
di controllo geodetico ad alta precisione per il
governo neozelandese. Lo scatto scenografico
immortala il topografo, esperto in Geodetica,
della Andersen, Alex Liggett mentre è a "Bossu",
un punto da cui si può ammirare il porto di
Akaroa nella penisola di Banks (Canterbury, NZ).
“L'antenna geodetica L1/L2 è un modello originale
(risalente più o meno al 1995) che ha prestato un
servizio eccellente insieme alle altre nostre 5 unità
per circa 15 anni,” dice George. “É un vero e proprio
testamento alla robustezza dell'apparecchiatura
Trimble. Le nostre fidate unità Trimble 4000
SSi sono affidabili oggi quanto lo erano il primo
giorno!” Notate anche l'"uniforme" di Alex. Indossa
la celebre maglia da rugby Trimble prodotta dalla
scuola topografica dell'università di Otago per i
suoi studenti di topografia. Viene indossata con
orgoglio da chi è ancora studente e da chi si è
già laureato.
Serpenti vivi!
Mark Morehead, esperto in geomorfologia alla
Idaho Power, ha realizzato questo scatto a Hells
Canyon, nell'Idaho. Le squadre dell'Idaho Power
stavano lavorando insieme a Tom Ruby, PLS,
della JUB ENGINEERS, Inc., al posizionamento
di una stazione base GNSS Trimble R8 su uno
dei principali punti di controllo finalizzato a un
rilevamento di controllo fotogrammetrico. La
fotogrammetria serviva a supportare alcuni studi
condotti in quel tratto del canyon. (Una versione
più estesa dell'articolo è presente nel numero 2007-3
di Technology&more.) Improvvisamente si sono
accorti che, a due passi da loro, c'era un serpente
a sonagli attorcigliato! (Il serpente è visibile sotto
la roccia nell'immagine di accompagnamento,
un ingrandimento della foto originale.)
Quest'immagine unica è stata realizzata usando
un grandangolo mentre si stavano scattando
delle foto in ciascun punto del rilevamento. Le
foto sono state poi usate in ufficio per creare
diagrammi sugli ostacoli da usare con il software
di progettazione Trimble. Morehead ha preso
il grandangolo e lo ha messo a testa in giù per
scattare questa foto del serpente e della squadra.
Altre persone nella foto: Jeff Conner, P.E., Steve
Zanelli, pilota della barca, Ruby.
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Technology&more: 2009-3
Il supporto tecnico diventa personalizzato
Trimble Assistant mette a disposizione un tecnico di supporto virtuale sul posto
S
e una squadra di campo incontra un problema, si
trasforma nella peggiore perdita di tempo possibile.
E le squadre non sono le uniche a pagarne il prezzo;
altri operai, materiali e macchinari possono rimanere
bloccati. Che il problema sia causato dall'apparecchiatura,
da un software o da una procedura, la squadra ha bisogno di
tornare subito al lavoro.
Matt Bryant conosce bene questo genere di problemi. Come
rappresentante tecnico per la Western Data Systems (WDS),
distributore Trimble in Texas, Bryant ha un'esperienza
ventennale nel settore della topografia, cartografia e
costruzione che rappresenta una risorsa di grande valore per
i suoi clienti. Grazie al sempre più diffuso accesso a internet,
Bryant e altri come lui hanno trovato un nuovo modo di
fornire assistenza e supporto. Si tratta di Trimble Assistant e
sta cambiando il modo di offrire supporto tecnico, assistenza
su campo e formazione. Consente al tecnico di vedere – e
perfino controllare – ciò che sta accadendo sul campo.
Bryant descrive così il funzionamento di Trimble Assistant:
“Ero a San Antonio quando ricevo una chiamata di un cliente
da Laredo (a circa 230 km di distanza). Mi sono collegato al
sistema di raccolta dati del cliente e ho notato che stavano
usando un nome sbagliato per il geoide. Ho caricato
l'informazione corretta sul suo sistema e si è sistemato
tutto.” Ci sono voluti meno di 20 minuti per risolvere l'intero
incidente. Senza Trimble Assistant, il cliente di Bryant
avrebbe potuto rimanere bloccato per delle ore.
Trimble Assistant consente al tecnico di supporto di
effettuare controlli diagnostici sul sistema di raccolta dati
e sull'apparecchiatura utilizzata per eseguire i rilevamenti.
Se si verifica un problema alla stazione totale o al ricevitore
Technology&more: 2009-3
GPS, il tecnico può installare gli aggiornamenti necessari
senza dover fare un viaggio di ritorno in ufficio. Trimble
Assistant sfrutta anche i vantaggi offerti dalle fotocamere
integrate nelle tavolette da campo e nei palmari come nel
caso di Trimble Tablet e del ricevitore GPS palmare Juno™.
Permette al tecnico di ispezionare la parte hardware e le
connessioni, oltre al cantiere e alle condizioni generali.
Trimble Assistant fornisce un aiuto nella formazione.
Un'azienda può raccogliere le soluzioni a una serie di
problematiche e metterle a disposizione di altri tramite un
sistema di condivisione dei materiali di supporto. Trimble
Assistant riduce, inoltre, i costi necessari per la formazione
e i tempi morti dovuti agli spostamenti delle squadre e dei
formatori. Consente di effettuare sessioni di formazione da
postazioni remote e in orari flessibili.
Trimble Assistant offre agli utenti un approccio differenziato.
Le grosse aziende possono usare la piattaforma di Trimble
Assistant come base per il loro sistema di supporto interno.
I distributori Trimble possono usarlo per fornire assistenza
d'alto livello ai propri clienti. E i privati possono sottoscriversi
per ricevere l'assistenza di Trimble Assistant tramite il loro
rivenditore o contattando direttamente Trimble.
Per Bryant, Trimble Assistant rappresenta un passo logico
dopo l'uso di internet senza fili. Va di pari passo con il
sistema GNSS RTN, in cui i sistemi di comunicazione sono
già presenti. “Il sistema consente un incredibile risparmio
di tempo,” dice. “Gli utenti possono ridurre al minimo gli
sprechi di tempo e avere una produttività garantita. Se
disponi di una connessione a internet, puoi ricevere consigli
o opinioni dai tuoi esperti.”
Una versione più estesa di questo articolo può essere
trovata nel numero di agosto di American Surveyor:
www.amerisurv.com
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Rilevamenti idrografici
nella città di Napa
Q
uando la città di Napa, in California, ha avuto bisogno di un rilevamento idrografico nei pressi di una possibile zona
di attracco imbarcazioni sul fiume Napa, già sapevano chi chiamare: James Dickey, PLS, presidente di Cinquini and
Passarino, Inc., aveva già lavorato a progetti di rilevamento idrografico.
Ma Dickey non voleva necessariamente affrontare il lavoro con le tecniche che aveva adoperato in passato. “In quei lavori,”
spiega, “abbiamo usato un ecoscandaglio per determinare la profondità, ma non avevamo i mezzi per integrare la profondità
e la posizione orizzontale.” Ciò significava che un operatore doveva lavorare su una barca dotata di ecoscandaglio e un altro
doveva rimanere a terra per raccogliere i dati con la stazione totale e registrare la lettura della profondità in termini di "altezza
dell'asta". Il processo era lento, noioso e comportava facili errori di trascrizione.
Fortunatamente Dickey ha trovato un'alternativa. “Ho fatto qualche ricerca online,” dice, “e ho scoperto che il nostro controller
Trimble TSC2 adesso dispone di una funzione che consente di adoperarlo insieme a Ohmex SonarMite.” Il SonarMite è un
ecoscandaglio con funzionalità Bluetooth che opera bene in acque poco profonde e con piccole imbarcazioni. Con il Bluetooth,
Dickey ha collegato un SonarMite preso in affitto e il ricevitore GPS Trimble R8 della sua società al controller Trimble TSC2.
È cambiato tutto. Adesso, usando un altro Trimble R8 come stazione base, i membri della squadra – James Brown, LSIT, ed
Erik Vonderscheer – possono lavorare entrambi sulla barca: uno si occupa della velocità e della direzione dell'imbarcazione
e l'altro di utilizzare l'apparecchiatura. L'ecoscandaglio è stato fissato al lato dell'imbarcazione e posizionato sott'acqua, con il
ricevitore su un palo posto proprio sopra di esso. Il ricevitore Trimble R8 è stato impostato in modalità topografica continua;
il SonarMite è stato impostato a un intervallo di due hertz in modo che facesse due scatti al secondo. Le funzionalità offerte
da TSC2 hanno consentito di registrare sia l'altezza del livello dell'acqua che la profondità del fiume, insieme alle coordinate
orizzontali e di esportare tutti i dati in un formato che funzionasse bene sul software di progettazione usato da Dickey. Le
coordinate orizzontali erano basate sul Sistema di Coordinate della California del 1983 e le misure di elevazione erano basate
sull'NGVD del 1929.
Trattandosi di una tecnologia nuova, Dickey si è assicurato di verificare manualmente i primi risultati ottenuti, usando un'asta
Philly, e ha scoperto che i risultati erano ben entro i margini di tolleranza (ca. un decimo di piede ovvero 3 cm per questo
progetto) anche in caso di acqua mossa. La città di Napa ne è stata soddisfatta. “Stiamo sviluppando quest'area costruendo un
nuovo scalo in cemento, più grande, per migliorare l'accesso delle
imbarcazioni,” ci dice Mark A. Tomko, PE, capo ingegnere civile
di Napa" e le carte topografiche che abbiamo avuto da Jim sono
proprio quello che ci serviva.”
Per quanto riguarda Dickey, pensa di aver trovato finalmente
il modo migliore per effettuare piccoli rilevamenti idrografici.
“Probabilmente non farò nulla di diverso le prossime volte,”
afferma. “Questo metodo mi ha fatto risparmiare un sacco
di empo.”
Una versione più estesa di questo articolo può essere trovata nel
numero di luglio di POB: www.pobonline.com
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Technology&more: 2009-3
Concorso fotografico
Partecipa al concorso fotografico Technology&more di Trimble!
I vincitori del concorso fotografico indetto da
Trimble riceveranno in premio prodotti Trimble
e vedranno le loro foto pubblicate sulla rivista
Technology&more. Il vincitore di questo numero
è lo scatto "Rilevamenti sotterranei" realizzato da
Grant Van Bortel, responsabile della tecnologia
di rilevamento per la società V3. I vincitori della
menzione d'onore sono pubblicati alle pagg. 22-23.
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