Integrazione innovativa di termografia e fotogrammetria aeree da UAV per l'analisi del costruito storico = Innovative integration of aerial thermography and photogrammetry from UAV for the analysis of historical structure

L’obiettivo di questa tesi è quello di presentare i principi e alcuni esempi inerenti tecnologie e tecniche finalizzate al rilievo 3D da UAV (Unmanned aerial Vehicle, o APR - aeromobili a pilotaggio remoto) per la documentazione del patrimonio, intrecciando tecniche di rilevamento non invasive proprie della fotogrammetria aerea con la tecnologia termografica. La rapida evoluzione delle risorse tecnologiche, avvenuta negli ultimi quindici anni, ha permesso l’introduzione nel campo del rilevamento di strumentazioni e metodi sempre più innovative, efficienti, ed economicamente accessibili; tra queste rientrano gli UAV, il cui utilizzo per scopi civili ed industriali, è cresciuto in maniera esponenziale, parallelamente alla miniaturizzazione dei sensori d’immagine, così da permette il trasporto di strumenti fotografici sempre più avanzati, definendone l’uso nel campo del rilievo come una pratica ormai consolidata. Questo studio è stato condotto integrando i dati ottenuti mediante fotogrammi RGB e immagini termografiche, tramite sensori - installati su UAV – in grado di rilevare le radiazioni con lunghezze d’onda corrispondenti all’infrarosso termico, invisibile all’occhio umano, e che consentono di indagare l'elemento considerato sotto vari e inaspettati punti di osservazione. Tramite la sperimentazione e integrazione del¬le informazioni ottenute attraverso l’impiego di soluzioni mul¬tisensore, si è sperimentato un approccio metodologico che coniuga concetti geometrici e radiometrici in un unico procedimento, finalizzato a indagare le potenzialità di analisi della termografia come supporto e come elemento di sinergia per l’analisi e la documentazione del territorio e del costruito. La campagna di rilievo sperimentale con integrazione multispettrale è avvenuta in un contesto di alta montagna, con l’intento di documentare il patrimonio storico-architettonico della borgata alpina di Bout du Col, fraz. di Prali (TO), nel cuore della Val Germanasca, che versa in stato di abbandono. La metodologia proposta per l’integrazione dei due insiemi di dati, si è articolata in due fasi: la prima è relativa all’acquisizione aerea da UAV dei dataset termografici e RGB con finalità fotogrammetriche di mapping 3D; la seconda prevede l’elaborazione dei dati precedentemente acquisiti tramite tecniche di fotogrammetria digitale, finalizzate all’ottenimento di ortofoto, mappe di radianza e modelli tridimensionali, geometricamente corretti e georeferenziati, riportanti le informazioni radiometriche dell’area indagata. Da questa analisi sulle potenzialità della termografia è derivato uno studio sulle discontinuità termiche del terreno, che rappresentano probabili indizi della presenza di aree già interessate da precedenti edificazioni, non individuabili a occhio nudo. Lo studio è avvenuto tramite l’analisi critica di ortofoto, mappe di radianza e del modello tridimensionale, generati grazie alle metodologie sperimentate, che hanno portato l’individuazione di zone soggette ad anomalie termiche, successivamente analizzate al fine di individuare e riconoscere tracce di antropizzazione, mediante la lettura puntuale dei relativi termogrammi. Successivamente, a verifica delle ipotesi avanzate, è stata effettuata una più approfondita analisi storica, che ha sostanzialmente confermato la precedente presenza in situ di edifici, avvalorando quindi, l’utilità di questa tecnica di indagine come supporto delle tecnologie di rilievo per il patrimonio costruito.