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I droni di qualità permettono ormai di realizzare velocemente e facilmente rilievi aerofotogrammetrici e architettonici.
Questo articolo descrive un esempio pratico con un drone dji Mavic Air e il programma di Interstudio DigiCad 3D.
La maggior parte dei droni di basso e medio costo in commercio non sono adatti per questo tipo di lavoro, perché dotati di macchine fotografiche ultra-angolari, con angolo di campo di 120 gradi e deformazioni ottiche notevoli. Inoltre non tutti permettono di effettuare foto nadirali, vale a dire esattamente verso il basso.
Il Mavic Air è dotato di un obiettivo Hasselblad equivalente ad un 24 mm, con una deformazione ottica molto bassa, è quindi adatto per la fotogrammetria aerea.
Questo drone ha una grande facilità di guida perché è dotato di numerosi sensori che gli permettono di evitare gli ostacoli con procedure semplificate di decollo e atterraggio.
Nella sua custodia è molto compatto e facilmente trasportabile, ecco come appare una volta aperto e pronto al decollo.
Rispetto ad altri droni vediamo che non ci sono protezioni per le eliche e il motivo è che i sensori del drone rendono molto difficile l’urto contro ostacoli.
Il drone è pilotato tramite un radio comando abbinato ad uno smartphone. Nell’immagine che segue vediamo il radiocomando con un iPhone.
Il radio comando permette di pilotare il drone fino a 2 km di distanza e 500 m di altezza. Altri modelli permettono distanze maggiori, come ad esempio il Mavic Pro, che raggiunge 7 km di distanza.
Il volo
Utilizziamo il drone in un’operazione di cartografia per prendere delle foto aeree e georiferenziarle correttamente, in modo che siano esattamente misurabili. L’operazione consiste nelle seguenti fasi:
- Ripresa dall’alto di fotografie nadirali della zona interessata
- Importazione di una carta topografica di riferimento, nel nostro caso useremo una carta catastale
- Utilizzo del programma DigiCad 3D per georeferenziare esattamente la foto, orientandola e sovrapponendola alla mappa catastale
Nel filmato seguente mostriamo le fasi di decollo e atterraggio del drone:
Durante il volo sono state riprese diverse foto nadirali, esattamente verticali, da altezza di circa 200 m. Ecco una delle foto:
Sul sito Geoscopio della Regione Toscana abbiamo scaricato la mappa catastale corrispondente alla zona interessata:
Georeferenziazione con DigiCad 3D
La foto ha un’ottima risoluzione ed è piena di dettagli, ma non è in scala e, rispetto al piano cartografico, potrebbe essere anche deformata, mentre la mappa catastale è in scala, ma povera di dettagli. L’unione delle due permette di ottenere un’ortofoto perfettamente misurabile.
Questa operazione è effettuata con il programma DigiCad 3D. Il programma contiene due parti: origine e destinazione, nella destinazione, dopo avere impostato la scala corretta nei Parametri del grafico, importiamo la mappa catastale, mentre come origine impostiamo la foto aerea. Ecco come appare il programma dopo l’importazione:
Il passo successivo è quello di individuare nelle due immagini quattro punti corrispondenti e spostare su di essi i vertici del quadrilatero origine (sulla foto) e destinazione (sulla mappa).
E’ importante che i punti origine sulla foto siano scelti alla base dei fabbricati e non sui tetti, perché è alla base che corrisponde la mappa catastale.
A questo punto un semplice click sull’icona di trasformazione con punti di attacco trasforma la foto e la sovrappone al catasto.
La trasparenza dell’immagine può essere modificata, in modo da poter vedere la mappa catastale sottostante la foto:
In alternativa possiamo portare in primo piano la mappa catastale, in modo che sia la mappa catastale ad essere sovrapposta alla foto, invece che la foto alla mappa:
L’immagine risultante sulla destra è un’ortofoto in scala 1:2000 misurabile, dalla quale possono essere estratte misure e particolari assenti sulla mappa catastale.
Questo tipo di operazione può essere estesa ad una strisciata di foto, da mosaicare assieme, in modo da creare un’ortofoto molto più grande.
Caratteristiche tecniche dji Mavic Air
Il drone utilizzato in questo articolo ha le seguenti caratteristiche tecniche:
- Dimensioni da chiuso 168×83×49 mm e con i bracci aperti 168×184×64 mm
- Distanza diagonale interasse tra motore e motore 213mm
- Peso 430 gr
- Autonomia di volo dichiarata circa 21 minuti
- Velocità massima in modalità sport 68 km/h
- Sensori evitamento ostacoli frontali, posteriori e inferiori
- Distanza del controller dichiarata 2km oppure 500mt a seconda della banda.
- Frequenza di lavoro 2,4Ghz e 5,8Ghz in WiFi
- Camera a 12Mpx. La fotocamera integrata di Mavic Air ha un sensore CMOS da 1/2,3″ e 12 megapixel e un obiettivo f/2.8 con distanza focale equivalente a 24 mm che permette di girare video e scattare ottime foto
- Videocamera con capacità di registrare in 4K sino a 30fps e FullHD sino a 120fps
- Gimbal per ammortizzare i movimenti su 3 assi
- Memoria interna 8Gb e supporto per MicroSD
Ulteriori informazioni
- DigiCad 3D >
- https://news.interstudio.net/2018/04/06/webinar-fotogrammetria-e-cartografia-con-digicad-3d/
- Scarica DigiCad 3D in prova
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Il Magic Air non risulta avere un’ottica Hasselblad, per aver qualità accettabile bisogna andare su modelli come il Magic Pro 2 con ottiche Hasselblad e risoluzione a 20 Mpx o Inspire modelli professionali con costi decisamente differenti.
Noi il Magic Air ce lo abbiamo e posso assicurare che l’ottica è Hasselblad e i risultati sia in termini di qualità, ma anche in termini di deformazione ottica, sono buoni. Molto buona anche la stabilità dei filmati, anche con vento.