SISTEMA DI RILIEVO INTEGRATO (DRONE, GPS, TOTAL STATION, LASER SCANNER); GESTIONE DEI DATI DI RILIEVO NEI SOFTWARE AUTODESK

PREMESSA

Sempre più spesso nel mondo della progettazione sentiamo parlare di BIM, che al di là del mero acronimo Building Information Modeling o modello di informazioni di un edificio, significa esprimere il concetto di un metodo di progettazione collaborativo, dove vengono integrati in un unico modello, informazioni utili in ogni fase del progetto stesso, come ad esempio quella strutturale, quella architettonica, impiantistica sino alla gestione energetica e gestionale.

Di fatto collaborazione tra professionisti significa interoperabilità tra diversi software, come ad esempio Autodesk RecapPro per la gestione delle nuvole di punti, o Revit per la progettazione architettonica, passando per Civil3D per l’infrastruttura. Ciò si traduce in un flusso di lavoro più efficiente e produttivo, con meno tempi morti o errori, dove la condivisione delle informazioni risulta essere quasi istantanea, che ha come fine ultimo un maggior controllo dei costi.

Punto di partenza di ogni progettazione è comunque sempre la conoscenza del sito su cui si svilupperà il progetto, sia questo infrastrutturale o architettonico. Si parte quindi da quello che è il rilievo topografico, dove “Topos” o luogo e “grafia” o scrivere, identificano la scienza che ha per scopo la determinazione e la rappresentazione metrica, attraverso il disegno, della superficie terrestre.  Negli ultimi anni, in questo campo, siamo stati testimoni di un forte sviluppo tecnologico per quanto concerne la parte hardware e software. Si pensi al solo sistema di misura GPS (progetto sviluppato a partire dal 1973 diventato pienamente operativo nel 1994) come ha cambiato l’operatività e quindi la produttività del rilievo stesso, o al laser scanner 3d che fece i suoi primi “passi” a partire dalla fine degli anni ‘50 per arrivare ad un prodotto rivolto al mercato topografico alla fine degli anni ’90. Basti pensare alle prime stazioni totali e l’integrazione con un distanziometro, o ai voli lidar per l’acquisizione di dati da volo aereo, o ancora le ultime applicazioni sempre in ambito fotogrammetrico attraverso l’utilizzo dei droni.  Ma cosa ha davvero aiutato l’evoluzione di questi sistemi che oggi conosciamo? Sicuramente la componente software, sempre più intuitiva e di facile utilizzo, la velocità e la precisione nell’acquisizione dei dati di rilievo, la possibilità di lavorare in sicurezza. Ma quello che davvero oggi fa la differenza è l’integrazione tra loro, in un flusso di lavoro organico e coordinato.

Concettualmente il rilievo potrebbe rispondere all’idea di flusso di lavoro che porta in seno il BIM.

Parlando quindi di rilievo integrato e interoperabilità, proviamo ad analizzare un’esperienza reale, dove la richiesta da parte del committente era quella di avere il rilievo dello stato di fatto di uno dei loro siti produttivi, al fine di creare un modello digitale dello stesso, per una riprogettazione attraverso le metodologie BIM.

La prima fase del rilievo ha previsto la materializzazione di una rete di punti di coordinate note (vertici di poligonale) su cui appoggiare la topografia di base fatta con stazione totale TPS, per determinare le coordinate dei target verticali, per la georeferenziazione e il controllo del modello 3d a nuvola di punti derivante dalla scansione laser 3d.

Ad oggi, i sistemi di scansione permettono di acquisire una nuvola di punti 3d a 360° sull’azimutale e 300° sullo zenitale, con panoramica di foto 3d in HDR in soli 2’30”, generando l’unione delle scansioni in automatico già in campagna. Contestualmente il rilievo fatto attraverso un sistema GNSS ha permesso di determinare dei punti di controllo a terra per il volo fatto con drone, da cui successivamente, attraverso software specifico si è potuto generare la nuvola di punti e l’ortofoto del sito. 

Il dato così acquisito ha costituito la base di partenza per la successiva fase di studio e generazione del modello digitale 3d, divenendo a sua volta punto di partenza per la progettazione e il riassetto dell’edificio produttivo.

FASI OPERATIVE DELL’ATTIVITA’ DI RILIEVO

1. PROCESSAMENTO DEL DATO TOPOGRAFICO 

• Gestione del dato fotogrammetrico (volo) e topografico attraverso il software Leica Infinity

Generazione della nuvola di punti e dell’ortofoto del sito comprensivo delle viabilità e dei confini della proprietà, da cui successivamente è stato calcolato il modello matematico del terreno attraverso Autodesk Infraworks e gestito all’interno di Autodesk Civil3D.

• Gestione del dato Nuvola di punti attraverso il software Leica Cyclone Register 360 Gestione e ottimizzazione della scansione laser e successiva indicizzazione nel formato RCP per essere gestita all’interno del software di progettazione Autodesk Revit.

2. GESTIONE DEL DATO DI RILIEVO

• Gestione della nuvola di punti attraverso il software Autodesk RecapPro

Creazione di piani e regione e zonizzazione della nuvola di punti per una sua migliore gestione all’interno dei software Autodesk (Infraworks, Civil3D, Revit, NavisWorks, software che nativamente possono gestire questo tipo di dato).

• Import della nuvola di punti in Autodesk Infraworks

Generazione del modello matematico del terreno (DTM) per essere importato e gestito successivamente all’interno di Autodesk Civil3D e successiva modellazione dello spazio urbano, al fine di contestualizzare il modello derivante da Autodesk Revit.

• Collegamento del modello di Infraworks in Autodesk Civil3D

Dopo la definizione del modello all’interno di Infraworks, come ad esempio strade a componenti, linee di condotte o elementi infrastrutturali (ponti e tunnel), si passa alla progettazione definitiva all’interno di Civil3D (collegamento Infraworks – Civil3D).

Contestualmente è stato “pubblicato” l’elemento “terreno” nella piattaforma BIM360 (piattaforma collaborativa in cloud di Autodesk) per essere poi gestito all’interno di Autodesk Revit in maniera dinamica.

• Modellazione all’interno di Autodesk Revit

L’elemento “terreno” è stato poi collegato in Revit attraverso la connessione alla piattaforma BIM360, base di partenza per la successiva modellazione architettonica 3d che è stata fatta sulla nuvola di punti, indicizzata precedentemente in Autodesk RecapPro.

• Confronto tra il modello di Revit e la nuvola di punti in Autodesk

Il collegamento all’interno di Autodesk NavisWorks del modello 3d di Revit e del modello a nuvola di punti al fine di verificare la qualità e la bontà del dato restituito. Si evidenzia, inoltre, che NavisWorks consente di eseguire una analisi delle interferenze attraverso il clash-detection, ad esempio tra nuvola e modello.

CONCLUSIONI

Parlando di rilievo integrato, alla luce dell’esperienza descritta, si può sostenere che l’utilizzo di più tecnologie per l’acquisizione del dato rappresenti il modo più corretto per la gestione di un progetto di rilievo. Alla stessa stregua, l’interoperabilità dei diversi software Autodesk, che consentono il passaggio di dati in modo bi-direzionale da una piattaforma all’altra, comporta massima produttività e pieno controllo sui dati stessi.

Umberto Pavanello
AEC Application Engineer
Leica Geosystems Sales – HDS Specialist