La Torre Acquedotto di Piadena Drizzona
Fotogrammetria Aerea, Monitoraggio Edifici
I dati del seguente caso studio sono stati gentilmente forniti dall’azienda italiana DL Droni Srl e il loro utilizzo è stato autorizzato dal Comune di Piadena Drizzona, situato in provincia di Cremona.
Descrizione dell’area e obiettivi del rilievo
La torre acquedotto (Fig.1.) presenta un evidente stato di degrado a causa della mancanza di manutenzione nel corso degli anni e mostra zone esposte dei ferri dell’armatura ad un’altezza di 20-30 metri; inoltre, agenti atmosferici come vento e piogge consistenti hanno logorato alcune parti del rivestimento esterno, le quali tendono a staccarsi e cadere al suolo, diventando di conseguenza un pericolo per le persone della zona e le case vicine.
La torre è da anni in comodato d’uso ad una compagnia privata, tuttavia nei prossimi mesi ritornerà ad essere proprietà del Comune di Piadena Drizzona, che punta ora a sviluppare un piano di manutenzione e riqualifica dell’immobile.
Il primo passo richiesto è stato pertanto un’analisi visiva e ravvicinata della torre insieme ad una ricostruzione 3D della stessa.
Attrezzatura del rilievo e raccolta dati
Il rilievo è stato effettuato il 2 maggio 2020, utilizzando un drone DJI Matrice 210 RTK V2, equipaggiato con un obiettivo 15mm DJI Zenmuse X5 e una stazione a terra RTK (Fig. 2).
Le missioni di volo sono state eseguite scattando sia foto nadirali che foto inclinate a 45 gradi in modalità manuale e con un grado di sovrapposizione impostato manualmente.
Al termine della fase di rilievo della torre acquedotto, il drone ha acquisito un totale di 528 foto in formato JPG (risoluzione di 5.280×2970 pixel) processate successivamente in 3DF Zephyr Aerial ver. 4.530 per la fase di ricostruzione 3D.
Processamento dati
Una volta che le immagini sono state caricate in 3DF Zephyr Aerial, il primo step di Structure from Motion è riuscito ad orientare correttamente tutte le 528 fotografie. Successivamente, sono state importate le coordinate RTK presenti nei dati exif delle foto per scalare e georiferire il modello 3D, oltre che per eseguire un Bundle Adjustment per migliorarne l’accuratezza complessiva.
Al termine di questa fase, l’errore medio finale è risultato essere di 0.028 metri.
La workstation utilizzata per processare i dati aveva le seguenti specifiche:
- Processore: Intel Xeon E5-2650L V3 CPU @ 1.80 GHz (12) Core
- RAM: 64 GB
- Hard disk: 1 x 480GB – SATA (6G) SSD + 1 x 1.000GB – SATA 7.2K
- Scheda grafica: Nvidia Quadro M4000 – 8GB
L’intero processo di ricostruzione ha richiesto un tempo di circa 16 ore: tra gli output generati vi sono una nuvola densa di 3.796.067 punti (Fig.3), una mesh ed una mesh con texture di 3,987,722 triangoli (Fig.4).
Un nuovo test è stato effettuato utilizzando la nuova versione 5.0 di 3DF Zephyr su una workstation differente e meno performante con queste specifiche:
- Processore: Intel Core i7 6920HQ CPU @ 2.90 GHz
- RAM: 32 GB
- Hard disk: SSD 512GB + HDD 1 TB
- Scheda grafica: Nvidia Quadro M2000M – 4GB
I risultati ottenuti hanno dimostrato dei miglioramenti molto significativi in termini di precisione ma soprattutto di velocità se paragonati alla versione precedente 4.5, come riportato nella tabella sottostante::
| Fasi ricostruzione 3D | Impostazioni utilizzate | Tempi di processamento |
| Nuvola sparsa | Aeree – Immagini nadirali / Default | 0h 32m 10s |
| Nuvola densa | Aeree – Immagini nadirali / Dettagli elevati | 3h 12m 36s |
| Mesh | Aeree – Immagini nadirali / Dettagli elevati | 1h 32m 49s |
| Mesh con texture | Generico / Default Multi Texture | 0h 18m 11s |
Infatti, questa volta il processo di ricostruzione 3D ha richiesto meno di 6 ore per completare tutte le fasi.
Di seguito, alcuni screenshot del modello 3D finale della torre acquedotto.
Geometria 3D della mesh (a sinistra) e texture (a destra) della base. © DL Droni Srl
Geometria 3D della mesh (a sinistra) e texture (a destra) delle facciate. © DL Droni Srl
Geometria 3D della mesh (a sinistra) e texture (a destra) della parte superiore. © DL Droni Srl
