Il rilievo laser scanner 3D per la salvaguardia e la tutela del territorio

L’obiettivo della sperimentazione condotta nel bacino marmifero di Torano a Massa Carrara, riguarda la realizzazione del modello tridimensionale ad altissima definizione della cava a pozzo antistante la stazione marmifera del Ravaccione e della cava Michelangelo, al fine di ottenere una esatta mappatura dell’area e la messa a punto di una metodica per il rilievo mediante laser scanner 3D di contesti ambientali complessi.
L’ampia area di intervento ha determinato l’utilizzo di un sistema di rilievo integrato tra laser scanner 3D Leica HDS 3000 e una Stazione totale Leica TPS per il rilievo topografico. Utilizzando le battute topografiche dei targets per la registrazione delle singole stazioni non sono state necessarie sovrapposizioni delle prese ottenute con lo scanner, riducendo fortemente i tempi di lavoro. Il modello completo è stato ottenuto in due giornate di lavoro da tre operatori durante le quali sono state effettuate 9 scansioni e acquisiti 16 targets con una maglia di 5x5 cm posta a 30 m di distanza per un totale di 36.352.612 di punti rilevati.
Ad una prima analisi visiva l’area appare molto complessa, la presenza di grandi spazi e l’inacessibilità del territorio ha reso molto laboriosa la fase di acquisizione della sua geometria. Le fasi di rilievo previste sono state articolate secondo un rigoroso iter: inizialmente sono state effettuate una serie di scansioni generali dell’area in modo da ottenere una copertura completa con una densità dei punti rilevati di 5x5 cm su una griglia proiettata a 35 metri di distanza. Successivamente sono state effettuate altre scansioni di completamento del rilievo impostando la maglia di acquisizione dei punti a 1x1 cm  concentrando l’attenzione sui fabbricati della stazione marmifera del Ravaccione e sulla cava a pozzo. In questo modo è stata definita l’intera area di studio ed ottenuto il modello tridimensionale completo del bacino di cava. In fine è stato eseguito un rilievo topografico dei targets piani, acquisiti precedentemente dallo scanner, generando una poligonale georeferenziata che ha consentito una più veloce registrazione dei dati e una verifica metrica sui punti di controllo.
La squadra che ha eseguito il rilievo era composta di quattro persone così impiegate: un operatore addetto al posizionamento dei targets, uno alla gestione dello scanner nelle zone coperte dai targets, mentre il terzo e il quarto hanno fornito il supporto per gli spostamenti delle attrezzature impiegate (cavalletto, testa dello scanner, batteria, laptop e gruppo di continuità).
Le attrezzature sono state impegnate nel rilievo per circa otto ore di lavoro giornaliero, in un periodo di due giorni non lavorativi in modo da non ostacolare il lavoro in cava. Una volta completata la campagna di rilievo si è eseguita l’elaborazione dei dati utilizzando il software Leica Cyclone 5.1™, programma che consente la gestione dello scanner e l’elaborazione delle nuvole di punti, riconoscendo in automatico i targets come punti di controllo,  registrandoli sui punti acquisiti con il rilievo topografico. Completata la registrazione ed ottenuto il modello si è passati all’elaborazione dei dati per l’estrazione delle rappresentazioni 2D attraverso l’integrazione con l’applicativo Cloudworx™ per AutoCad™ che ha reso possibile ottenere planimetrie, sezioni orizzontali e verticali dell’area rilevata. Questo tipo di analisi ha permesso di conoscere in modo preciso le caratteristiche geometriche dell’area evidenziando la corretta morfologia del terreno e, supportando il dato con un’analisi geologica, di riconoscere le zone a rischio frana.