Alessio Mario Careddu
Fotogrammetria da UAV e tecniche LiDAR per il rilievo metrico 3D : la Cappella di Santa Maria dell'Abbazia di Novalesa.
Rel. Filiberto Chiabrando, Antonia Teresa Spano'. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2015
Abstract: |
Introduzione Lo scopo del lavoro è quello di presentare e analizzare le moderne tecniche di rilievo metrico 3D, quali la fotogrammetria da UAV e le tecniche LiDAR, ed i metodi di integrazione tra di esse, applicandoli al caso studio della Cappella di Santa Maria dell’abbazia di Novalesa. All’interno della tesi viene evidenziato il ruolo fondamentale del rilievo nella conservazione e nello studio dei Beni Architettonici, e come esso sia interconnesso con molteplici discipline. Inizialmente vengono introdotti i principi ed i fondamenti di alcune delle moderne tecniche di rilievo, appartenenti al campo della geomatica, allo scopo di fornire le informazioni necessarie alla comprensione delle sperimentazioni effettuate sul caso studio. Il caso studio utilizzato si inserisce all’interno di una campagna di rilievo più ampia, effettuata dal team Direct del Politecnico di Torino. Lo scopo di queste operazioni era quello di ricercare le possibili connessioni funzionali e distributive tra il nucleo principale dell’abbazia e le cappelle che la circondano. Inoltre, si voleva sperimentare l’integrazione di tecnologie avanzate nel campo del rilievo metrico 3D, del telerilevamento, della predisposizione di cartografia e di sistemi WebGIS, allo scopo di documentare l’ambiente ed il patrimonio costruito. Le elaborazioni eseguite si collocano all’interno di queste sperimentazioni, in quanto le acquisizioni sono state effettuate con alcune tra le più moderne tecnologie di rilevamento, quali la fotogrammetria aerea con prese effettuate da velivoli a volo autonomo ed il rilievo con tecniche LiDAR, ovvero tramite l’utilizzo di scanner laser. Sono state sperimentate acquisizioni aeree con presa inclinata, al fine di restituire non solo ortofoto piane o modelli di terreni per lo più pianeggianti, ma modelli tridimensionali di interi edifici, con un dettaglio elevato anche delle strutture verticali. Solitamente, queste prese vengono utilizzate in ambito urbano o in zone industriali di difficile accesso; in questo caso si voleva dimostrare come l’acquisizione di informazioni e dati metrici di manufatti architettonici situati in ambito rurale sia comunque efficace, garantendo campagne di rilievo brevi e riducendo i tempi di elaborazione dei dati rispetto ad altre tecniche, mantenendo comunque un’elevata precisione e garantendo una buona restituzione degli impianti decorativi. La tesi vuole anche dimostrare le potenzialità dell’integrazione tra diverse discipline della geomatica, allo scopo di ricavare informazioni più dettagliate ed uniformi rispetto a quelle che si possono ottenere con l’utilizzo di una sola tecnica di rilievo metrico 3D. In particolare, vengono approfonditi due metodi di integrazione tra la fotogrammetria aerea e le tecniche LiDAR: la prima sperimentazione è avvenuta con l’integrazione di una porzione di mesh generata da una nuvola di punti ottenuta da scansioni laser, con un modello generato da una presa aerofotogrammetrica. Il secondo metodo sperimentato consiste nella completa integrazione delle due nuvole di punti, utilizzando il risultato per poi generare un modello 3D dell’edificio. I due metodi analizzati vengono poi confrontati, tramite un’analisi effettuata sia da un punto di vista visivo, che attraverso l’utilizzo di software studiati appositamente per avere un confronto metrico tra le nuvole di punti e le mesh. |
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Relators: | Filiberto Chiabrando, Antonia Teresa Spano' |
Publication type: | Printed |
Subjects: | A Architettura > AP Architectural survey |
Corso di laurea: | Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile |
Classe di laurea: | UNSPECIFIED |
Aziende collaboratrici: | UNSPECIFIED |
URI: | http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4352 |
Chapters: | Indice Capitolo 1 - Il rilievo dei Beni Architettonici 1.1 La geomatica Capitolo 2-Le fasi del rilievo 21 Le fasi del rilievo 2.1.1 Pianificazione del rilievo 2.1.2 Sopralluogo 2.1.3 Inquadramento 2.1.4 Acquisizione dei dati 2.1.5 Elaborazione e restituzione dei dati 2.2 Strumenti e metodi utilizzati 2.2.1 II metodo fotogrammetrico 2.2.2 Stazione totale 2.2.3 II ricevitore GPS 2.2.4 Mezzi aerei non convenzionali a volo autonomo (UAV) 2.2.4 Laser Scanner 2.3 Georeferenziazione 2.4 Rilievo tramite UAV 2.5 Le Tecniche LiDAR Capitolo 3 - Caso studio: la Cappella di Santa Maria a Novalesa 3.1 L'Abbazia della Novalesa 3.2 La Cappella di Santa Maria 3.3 Gli interventi di restauro 3.4 La Campagna di rilievo a Novalesa 3.5 La rete di inquadramento ed il rilievo topografico 3.6 Fotogrammetria da UAV 3.6.1 Strumentazione utilizzata 3.6.2 II volo su Santa Maria 3.7 Acquisizione dati laser 3.8 Elaborazione dei dati fotogrammetrici 3.8.1 Allineamento delle foto (align Photos) 3.8.2 Generazione della nuvola di punti (Build Dense Cloud) 3.8.3 Generazione della mesh (Build Mesh) 3.8.4 Generazione delle texture (Build Texture) 3.8.5 Georefemziazione del modello 3.9 Elaborazione dei dati laser Capitolo 4 - Integrazione di fotogrammetria da UAV e tecniche LiDAR 4.1 Integrazione della parete mancante nella mesh fotogrammetrica 4.2 Integrazione (data fusion) della nuvola fotogrammetrica con la nuvola LiDAR 4.2 Analisi dei risultati Capitolo 5 - Conclusioni Bibliografia |
Bibliography: | Bibliografía Bertocci,S., & Bini,M. Manuale di Rilievo Architettonico e Urbano, Novara, Città Studi, 2012, pp 1-2 e 169 -198 Cannarozzo,R.,Cucchiarini,L.,& Meschieri,W., Misure, rilievo, progetto (quarta edizione), Bologna, Zanichelli, 2012 Cantino Wataghin, G., L’abbazzia dei Santi Pietro e Andrea di Novalesa: il contributo delle indagini archeologiche al recupero della sua memoria, in Cerri M.G. (a cura di), Novalesa nuove luci dall’Abbazia, Milano, Electa, 2004. p. 38 Cantino Wataghin, G., Le ricerche archeologiche in corso all'Abbazia della Novalesa (1978-1981),Comunità benedettina dei SS. Pietro e Andrea (a cura di), La Novalesa: Ricerche, fonti documentarie, restauri, Atti del Convegno - Dibattito 10 - 11 - 12 luglio 1981, 2voll., Susa 1988, I,pp. 329-338 Cantino Wataghin, G., Seconda campagna di scavo nella chiesa dei SS. Pietro e Andrea dell’abbazia della Novalesa. Rapporto preliminare. Le fasi preromaniche, in Atti del V Congresso di Archeologia Cristiana (Torino, Valle di Susa, Cuneo, Asti, Valle d'Aosta, Novara, 22-29 settembre 1979), Roma, Viella, 1982, pp. 89-101 Cerri, M.G., Archeologia e restauro in Piemonte., in Atti del V Congresso di Archeologia Cristiana (Torino,Valle di Susa, Cuneo, Asti, Valle d’Aosta, Novara, 22-29 settembre 1979), Roma, Viella, 1982, pp. 83-88 Chiabrando, F., Lingua, A., & Piras, M. La pianificazione dell'acquisizione LiDAR terrestre in Tecnologie di Geomatia - Laser Scanner 3D, 2015 Chiabrando F., Lingua A., Maschio P., Rinaudo F., Spanò A., Mezzi aerei non convenzionali a volo autonomo per il rilievo fotogrammetrico in ambito archeologico. In: Una giornata informale per i 70 anni del Prof. Carlo Monti - 3 Maggio 2012, Milano, 3 maggio 2012. pp. 1-12 Kraus, K., Fotogrammetria - Teoria e Applicazioni, Vol. I, Torino, Ed. Libreria universitaria Levorotto e Bella, 1994 Micheletto, E., Le cappelle dell’Abbazia della Novalesa. Architettura e schema distributivo, in Atti del V Congresso di Archeologia Cristiana (Torino,Valle di Susa, Cuneo, Asti, Valle d'Aosta, Novara, 22-29 settembre 1979), Roma, Viella, 1982, pp. 103-112 Fea, M., Gomarascama, M.A., Geomatica per la gestione del territorio, in Enciclopedia della Scienza e della Tecnica, Treccani, 2008 Milli, M., & Surace,L., LE LINEE DELLA COSTA, Definizioni, Riferimenti altimetrici e modalità di acquisizione dei dati, Firenza, Alinea editrice, 2011. Pittarello, L., Problemi ed esperienze in materia di intonaci dipinti nell’area piemontese, in “Bollettino d'arte” II colore nell'edilizia storica: riflessioni e ricerche sugli intonaci e le coloriture, vol 6, supplemento, Roma, Istituto poligrafico e Zecca dello Stato, 1984, pp. 81-83. Pittarello, L., L’Abbazia della Novalesa negli ultimi cent'anni: dai primi riconoscimenti di interesse storico artistico ai lavori attuati ed in corso., Comunità benedettina dei SS. Pietro e Andrea (a cura di), La Novalesa: Ricerche, fonti documentarie, restauri, Atti del Convegno - Dibattito 10-11-12 luglio 1981,2voll., Susa 1988, I, pp. 397-412 Segre Montel, C., Affreschi medievali alla Novalesa e in Valle di Susa. Testimonianze di pittura murale tra VII e XII secolo, in Comunità benedettina dei SS. Pietro e Andrea (a cura di), La Novalesa: Ricerche, fonti documentarie, restauri, Atti del Convegno - Dibattito 10-11-12 luglio 1981,2voll., Susa 1988, I, p. 61 Rinaudo, F., & Nex, F. ,LIDAR e Fotogrammetria Digitale verso una nuova integrazione. GEOmedia(3), 2011, pp. 32-35 Sergi, G., Novalesa fra storia e storiografìa, in Cerri M.G. (a cura di), Novalesa nuove luci dall'Abbazia, Milano, Electa, 2004. pp. 21-31 Sergi, G., Origini, crisi e rinascita della comunità monastica novalicense (secolo VIII- XIII), Comunità benedettina dei SS. Pietro e Andrea (a cura di), La Novalesa: Ricerche, fonti documentarie, restauri, Atti del Convegno - Dibattito 10 - 11 - 12 luglio 1981,2voll., Susa 1988, I, pp. 13-19 Ventura, S. Linee guida per il geocoding, Roma, Ministero dei beni e delle attività culturali - Istituto Centrale per il Catalogo e la Documentazione, 2014 SITOGRAFIA http://www.abbazianovalesa.org http://www.agisoft.com http://www.simit.it/agisoft http://www.sistemilaser.it https://support.pix4d.com/hc/en-us/articles/202557459 |
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