Fotogrammetria Fotogrammetria terrestre per la rappresentazione dei beni architettonici a grandissima scala. Raddrizzamento e fotomosaico dei raddrizzamenti

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  • Fotogrammetria Fotogrammetria terrestre per la rappresentazione dei beni architettonici a grandissima scala. Raddrizzamento e fotomosaico dei raddrizzamenti 2D e 3D. Esercitazioni tramite software freeware. Laser a scansione terrestre Rilievo metrico tridimensionale a supporto della modellazione 3D. Esercitazioni pratiche di rilievo ed elaborazione dei dati. Creazione di modelli tridimensionali (es. VRML) navigabili tramite software freeware in locale o in rete od importabili nei software di modellazione tradizionali. Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari Slide 1 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • La fotogrammetria una tecnica di rilievo, che consente di ottenere informazioni metriche (forma, dimensione e posizione) di oggetti bi o tridimensionali mediante la misura e linterpretazione di immagini fotografiche (analogiche o digitali). Con il termine fotogrammetria sintende linsieme di tutti i procedimenti analitici, grafici e ottico-meccanici attraverso i quali, dato un sufficiente numero di fotografie di un oggetto prese da punti diversi, possibile ricostruire loggetto o determinate sue proiezioni. La fotogrammetria la scienza che consente di ottenere informazioni affidabili di oggetti fisici e dellambiente circostante mediante processi di registrazione, misura e interpretazione delle immagini fotografiche e digitali formate dallenergia elettromagnetica radiante e da altri fenomeni fisici. [Manual of Photogrammetry, ASPRS, 1980] La fotogrammetria la scienza che consente di estrarre informazioni da immagini e di presentarle allutente in modo efficace. [PE&RS, 1999] Fotogrammetria - DEFINIZIONI Slide 2 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • Da un punto di vista topografico della rappresentazione, la fotogrammetria serve a passare da prospettive centrali (rappresentazione legata alle immagini fotografiche) a proiezioni ortogonali. IN FOTOGRAMMETRIA: Si misurano coordinate 2D di un punto P sulle immagini Si ottengono coordinate 3D di quel punto X p, X P, Z p Si ottengono parametri per la valutazione dellincertezza del punto P Si appoggia a un rilievo topografico Fotogrammetria - DEFINIZIONI Slide 3 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • La principale distinzione che pu essere operata allinterno della fotogrammetria risulta essere quella tra fotogrammetria aerea e quella terrestre. FOTOGRAMMETRIA AEREA (da aereo o da satellite) Serve per produrre cartografia di qualsiasi tipo, da quelle generali e militari a piccola scala, a quelle di scala media fino alle carte tecniche a grande scala. Il tipo di prodotto realizzabile dipende da molteplici fattori, tra cui quota di volo e tipo di camera utilizzata. Fotogrammetria - APPLICAZIONI Slide 4 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • FOTOGRAMMETRIA TERRESTRE Questa metodologia viene identificata come fotogrammetria dei vicini o Close-Range Photogrammetry, quando gli oggetti interessati risultano situati ad una distanza inferiore a 300 m circa dalla camera da presa fotogrammetrica (il limite dei 300 m costituisce anche la delimitazione della quota di sicurezza per le riprese da aereo). Trova applicazioni oltre che per rilievi architettonici anche nella descrizione di fenomeni di smottamento del terreno, di frane o a livello industriale nello studio delle deformazioni di provini sottoposti a sollecitazioni indotte a titolo sperimentale, etc. Fotogrammetria - APPLICAZIONI Slide 5 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • VANTAGGI DEL PROCEDIMENTO FOTOGRAMMETRICO RISPETTO AL RILIEVO DIRETTO: - consente di rilevare oggetti senza avere contatto fisico con l'oggetto (in tal senso un tipo di telerilevamento) - un rilievo simultaneo di molti punti (gran quantit di informazioni) - le misure vengono eseguite a posteriori, in una fase successiva al rilievo e quindi possono essere ripetute, modificate, controllate Rispetto al rilievo diretto per produrre cartografia, risulta avere caratteristiche di: - Maggiore produttivit (soprattutto per grandi estensione e scale medio-piccole) - Rapidit - Economicit (grazie allaltissima produttivit) - Uniformit di precisione Fotogrammetria - APPLICAZIONI Slide 6 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • Indubbiamente uno degli aspetti che ha maggiormente ostacolato in passato la diffusione della fotogrammetria rappresentato dall'elevato costo e complessit degli apparecchi usati per svolgere le operazioni fotogrammetriche. La disponibilit e diffusione di calcolatori in grado di manipolare grosse quantit di dati, unitamente ai progressi tecnologici nella computer grafica ha permesso di eseguire molte elaborazioni del processo di rilievo fotogrammetrico in ambiente digitale. Questo ha fatto s che, le costose e complesse strumentazioni ottico-meccaniche utilizzate nel passato, in parte si rendessero non pi indispensabili ed in parte divenissero perfino obsolete. Proprio grazie a questa evoluzione della tecnologia verso il digitale, si avuto, nell'ambito della fotogrammetria, una rapida diffusione ed uno sviluppo che ha portato ad applicare pi frequentemente e pi estesamente questa metodologia di rilievo ad altri settori dove raramente veniva utilizzata. La fotogrammetria rimane comunque una disciplina specialistica, che richiede competenze vaste e grande esperienza per poter essere applicata con risultati attendibili. Fotogrammetria - APPLICAZIONI Slide 7 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • PROGETTO: 1) scelta della scala di restituzione 2) progetto rilievo fotogrammetrico: - scala fotogramma - strumentazione (camera e focale) - distanza media di presa - base di presa 3) progetto rilievo topografico P.A.F. ACQUISIZIONE APPOGGIO (RILIEVO TOPOGRAFICO ) SVILUPPO / STAMPA / DOWNLOAD IMMAGINI ORIENTAMENTO RESTITUZIONE PRODUZIONE: immagini raster geometricamente controllate (ortofoto/ fotopiano) disegni vettoriali INTEGRAZIONE, EDITING Fasi del processo fotogrammetrico Slide 8 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • Dal punto di vista geometrico la fotografia di un oggetto una proiezione centrale o prospettiva e si ottiene proiettando i punti delloggetto da un centro di proiezione O su un piano chiamato piano di proiezione. Nel processo della formazione di una foto attraverso una camera fotografica dobbiamo immaginare che in O ci sia lobiettivo e il piano di proiezione sia la pellicola. Se immaginiamo di togliere loggetto e di lasciare la camera nella sua posizione, loperazione che si pu fare quella di ricostruire le direzioni nelle quali si trovano i punti. In questo modo stiamo ricostruendo quella che si chiama stella dei raggi proiettanti, determinando anche gli angoli tra i diversi raggi. Fasi del processo fotogrammetrico Slide 9 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • Infatti rilevata limmagine P, un generico punto oggetto P si trova sul raggio CP ricostruibile, nella sua posizione nello spazio, congiungendo limmagine P con il centro C: ci molto importante perch rende possibile la ricostruzione nel centro C della stella di raggi proiettanti loggetto ma non siamo in grado per di determinare la posizione del punto oggetto su questa direzione. C=centro della proiezione (centro dellobiettivo della camera fotografica, in prima approssimazione); P=punto immagine; P=punto oggetto indeterminato sulla retta proiettiva PC. SIMILITUDINE TRA PRESE FOTOGRAFICHE E STAZIONI TOPOGRAFICHE CON TEODOLITE Si evidenzia che sia nel caso di prese fotografiche sia di stazioni topografiche con teodolite, con una sola di esse non possibile la determinazione dei punti del terreno ma la sola operazione che pu essere fatta quella di ricostruire le direzioni sulle quali si trovano i singoli punti delloggetto. Fasi del processo fotogrammetrico Slide 10 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • Si indica con visione stereoscopica quella propriet dell'occhio umano di percepire la spazialit (o tridimensionalit) dei corpi e degli oggetti. L'uomo gode di una visione stereoscopica naturale del mondo che lo circonda, e questa avviene proprio grazie agli occhi, che essendo in coppia, consentono di apprezzare la tridimensionalit dello spazio reale. La visione stereoscopica una facolt psico-fisica dellosservazione binoculare contemporanea che, dalla fusione di due immagini leggermente diverse, perch provenienti dai due occhi che hanno posizione diversa, giunge ad una visione unificata che contiene anche l'informazione, visivamente percepita, dell'estensione dell'oggetto osservato nelle tre direzioni dello spazio. La visione stereoscopica Slide 11 Cartografia digitale e rilevamenti terrestri e satellitari
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  • La fusione nella visione stereoscopica di due immagini distinte (se noi vediamo due immagini distinte nei due occhi riteniamo ci una alterazione di tipo patologico) raccolte separatamente dallocchio sinistro e dallocchio destro avviene attraverso un processo inconscio che permette di unire fra loro due punti immagine provenienti dallo stesso punto oggetto, cio fondere i due punti omologhi. Il potere visuale stereoscopico dell'uomo risulta comunque moderatamente accentuato a causa della vicinanza degli occhi rispetto alla distanza degli oggetti osservati. In fotogrammetria si tende a controllare e programmare il rapporto fra queste due grandezze che vanno rispettivamente sotto il nome di base e distanza di presa proprio per esaltare la tridimensionalit degli