RILIEVO D'EMERGENZA
per il monitoraggio/controllo delle aree a rischio (pre-evento)
per la gestione immediata della situazione di crisi (appena dopo l’evento)
per le operazioni di ricostruzione (post-evento)
Prospettive tecnologiche
metodologie e tecniche di rilievo 3D automatico con modalità dinamica (rilievo molto più veloce)
Il futuro sta nel mobile mapping, normalmente abbinato a tecniche di rilievo Range based e serve per la visualizzazione near real-time, mapping o modellazione speditiva
Casi studio nel territorio Mantovano
tra le tipologie di edifici culturali danneggiati a Mantova ben 129 sono chiese
dopo 5 anni su 129 chiese danneggiate dal sisma sono state riaperte 119 chiese
Deve permettere l'estrazione di informazioni geografiche e metriche di riferimento
Quali caratteristiche deve avere questa operazione?
fatta in totale sicurezza sia per la popolazione che per chi compie il rilievo con tecniche il più autonome possibili che riducono al minimo l’intervento diretto all’operatore
effettuata immediatamente dopo l’evento di crisi (tempo di progettazione/preparazione del rilievo limitato)
rapida sia nella fase di acquisizione, ma anche in quella dell’elaborazione dei dati e se possibile utilizzando la tecnologia automatica/real-time
affidabile e ripetibile, il più possibile completa, adatta a rappresentare strutture complesse poco semplificabili
facilità di fruizione anche dal punto di vista del software e della preparazione degli operatori
modalità statica
permette acquisizioni lente con la presenza di un operatore e una risoluzione di misura alta
prevede l’utilizzo dello strumento fermo posizionato in un punto di presa
Metodi di rilievo
Range based (laser scanner terrestri – TLS)
tecnica attiva che si basa sulla misura di distanze automatica, sistematica e a grande velocità utilizzando scanner distanziometrici
rilievo completamente automatico (point cloud 3D automatica e real-time)
elaborazione manuale o semi-automatica
restituzione grafica manuale
Image based (fotogrammetria)
tecnica passiva che misura attraverso l’utilizzo delle fotografie e si basa sull’individuazione di punti omologhi su coppie di immagini stereoscopiche
rilievo semi-automatico (ortofoto) o manuale
elaborazione automatica (point cloud 3D)
restituzione grafica manuale
Strumento di rilievo UAV (drone)
utile per visualizzazione real-time, mapping, monitoraggio delle strutture e controllo di strutture difficilmente raggiungibili
velivolo caratterizzato dall’assenza del pilota umano a bordo
controllato da un computer a bordo del velivolo, sotto il controllo remoto di un navigatore o pilota, sul terreno o in un altro veicolo o da un computer a terra
ci attacco un insieme di sensori (camere, videocamere, scanner o termo camere)
posso ottenere delle informazioni in tempo reale, creare delle mappature speditive in 2D o in 3D, oppure creare dei modelli 3D speditivi e non delle strutture
molto importante a livello legislativo perché va concordato il suo utilizzo con la protezione civile e con tutte le forze dell’ordine impegnate nelle operazioni di soccorso
Si distinguono in
Multi rotori
più rotori che hanno un’elevata stabilità, sono resistenti al vento e possono trasportare carichi pesanti, ma godono di una bassa autonomia (massimo venti minuti)
indicati per il rilievo dell’architettura
Ali fisse
godono di un’elevata autonomia (fino a tre ore), leggeri e innocui (telaio in polistirolo) con il pregio di rilevare estensioni elevate
indicati per il rilievo del territorio
Strumenti di rilievo
Geo Slam, strumenti trasportabili a mano da un operatore o montabili su piccoli robot
ha un massimo di acquisizione di 20 minuti e una precisione centimetrica di circa 5 centimetri
Heron (back pack) con tecnologia slam
ha circa 5 centimetri di accuratezza
Leica Pegasus (back pack) con gps integrato e funziona molto bene non solo sugli interni, ma anche sugli esterni
ha tre modalità di georeferenziazione con circa 5 centimetri di accuratezza e fino a 8 ore di acquisizione continua
lavoro effettuato a tre fasi
di rilievo che comprende una fase emergenziale con la messa in sicurezza degli edifici
di documentazione con l’analisi dei quadri fessurativi e dei meccanismi di danno
di restauro con l’ipotesi di intervento di restauro
sono stati stimati tre livelli di rischio
basso livello intervenendo con un rilievo di tipo topografico tradizionale con una acquisizione di tipo laser scanner per ottenere elaborati speditivi
livello intermedio (maggior parte degli interventi ricadono in questa fascia) individuando le lesioni che hanno colpito questi edifici
livello alto ossia la parte più a rischio
esempi di chiese analizzate
Chiesa di Sarginesco
livello di rischio basso
si è entrati con una rete topografica tradizionale che ha collegato tutte le acquisizioni laser scanner fatte (15 scansioni) e la restituzione che si è prodotta in breve tempo è stata una pianta con l’inserimento di pseudo ortofoto
lavoro durato un giorno per l’acquisizione e tre giorni di restituzione
Lanterna della Basilica di Sant’Andrea
codice giallo per un intervento fatto a posteriori
è stato effettuato un volo con un drone acquisendo delle immagini per andare poi a collocarle sul modello realizzato
Chiesa di Quatrelle
livello di rischio intermedio effettuando anche l’analisi del danno
sempre partendo dall’elaborazione ricavata dalla nuvola laser scanner e da rete topografica, sull’ortofoto speditiva della nuvola laser scanner è stata fatta anche la mappatura del quadro fessurativo
Chiesa di San Giovanni del Dosso
livello di rischio alto (rosso)
caratteristica di questo edificio era il crollo delle volte interne in foglio (caratteristica delle volte mantovane) con mattoni che cadono a causa della scossa del sisma
è stato valutato un piano della sicurezza per capire quali erano i rischi, quindi il crollo di strutture e collasso dell’edificio, la caduta di materiali dall’alto, l’esposizione a guano e polveri (edificio chiuso per due anni), inciampi, archi elettrici e altri rischi come il rumore, le vibrazioni o l’incendio
per le acquisizioni è stato realizzato un ponteggio a sistema di guscio di tartaruga, rinforzato nella parte sovrastante, dove i due operatori che entravano con il ponteggio tenevano il laser scanner che veniva controllato tramite wi-fi
Campanile della Chiesa di Santa Barbara
livello di rischio alto (rosso)
rilievo fatto con un drone (camera da 18 megapixel)
successivamente sono state fatte una serie di acquisizioni topografiche e laser scanner con una durata di 6 giorni e una restituzione lunga di 60 giorni
Interventi avanzati dalla Diocesi di Mantova
sulle coperture con l’inserimento di tavolati lignei e fissaggio tramite viti creando una struttura reticolare piana che vene addossata ai tavolati lignei
sono state inserite delle lastre di tirantaggio che collegano l’insieme del tavolato con le murature perimetrali
sotto la copertura vengono inseriti dei tiranti di controventamento a 45 gradi che vanno a trasferire l’effetto del ribaltamento della facciata principale lungo le murature perimetrali: lo stesso funzionamento delle strutture reticolari piane messe al di sopra del tavolato ligneo