Rilievo aerofotogrammetrico con drone: quanto mi costi?

Villaggio Vela Bianca ad Ardea: il modello 3D

La dura legge di mercato nel perenne confronto tra cliente e professionista è il pane quotidiano a volte morbido e croccante, altre volte duro e stantio che tutti noi dobbiamo mangiare ogni giorno, sperando di farlo.

Quando un'azienda o un professionista si muovono, con loro si muove tutto il portato di strumentazione, conoscenza tecnica, esperienza che sono esattamente ciò che fa la differenza tra essere professionisti e servirsi di un professionista. Un portato che ha dei costi che inevitabilmente incidono sul prezzo di un rilievo aerofotogrammetrico.

Si può sempre pensare: si ma grazie ai droni un rilievo aerofotogrammetrico posso farmelo da solo. Vado al supermercato, installo un'app gratuita, faccio processare tutto in un servizio cloud gratuito che non restituirà un risultato eccellente ma comunque idoneo alle mie esigenze e il gioco è fatto.

Certo questo atteggiamento tipico del "fai da te" può essere corretto: ma sicuri che già il costo del drone non superi quello del professionista? Se sei un geometra, un architetto, un ingegnere, che vuole mettersi in proprio, ecco un'indicazione di cosa ci vuole per essere considerati professionisti dell'aerofotogrammetria. Se invece vuoi collaborare con un professionista, questo è ciò che lui deve possedere, almeno.

Gli strumenti di base

Per operare sul campo esiste una componente strumentale minima di base senza la quale non è pensabile considerarsi professionisti dell'aerofotogrammetria. Ecco dunque un elenco di strumenti che ogni professionista dovrebbe avere:

  • Un SAPR: si spazia dalla fascia prosumer tipo DJI Phantom 4 Pro, alla fascia consumer tipo DJI Spark. Nel primo caso €1.699, nel secondo €499 IVA compresa (prezzo attualmente in promozione) + €100 di modifica per renderlo inoffensivo
  • Acquistare ulteriori batterie e supporti: €500 nel primo caso, €170 nel secondo
  • Essere registrati come operatore con SAPR presso ENAC: €94
  • Assicurazione del SAPR: ogni SAPR deve avere la sua assicurazione a termini di legge, mediamente €200/anno cadauna
  • Dispositivo di controllo del SAPR: necessario per far funzionare le app di controllo del SAPR e ricevere la telemetria del medesimo. Mediamente un buon smartphone o un buon tablet (meglio) stanno tra i €200 e i €300
  • Ricevitore satellitare GNSS L1+L2 almeno RTK: uno strumento nuovo parte da una base di almeno €6.500+IVA, si possono trovare degli ottimi usati intorno ai €3.000+IVA. Necessita di una scheda GSM con abbonamento dati (se dedicata a partire da €100/anno)
  • Abbonamento a ItalPOS o altra rete di basi GNSS regionale (se ne scriverà più sotto)
  • Target per l'acquisizione delle coordinate dei punti di vincolo del rilievo aerofotogrammetrico ai fini della correzione metrica del progetto. Si possono realizzare in vari formati e materiali (si privilegia il PVC), la spesa è spesso superiore alle €200
  • Metro e distanziometro laser: utili per misure speditive come possono essere gli infissi. Un buon distanziometro costa intorno ai €200+IVA.

Perché si parla di SAPR e non di droni? Perché l'aerofotogrammetria è un'operazione specializzata, e in quanto tale può essere condotta soltanto con un drone validato da ENAC, che lo trasforma in SAPR. Quindi andare al supermercato, comprare il drone e volare, è illegale e può comportare pesanti sanzioni, anche penali.

Qualora si voglia optare per il DJI Phantom 4 Pro, è imprescindibile quanto segue:

  • Documentazione per la registrazione CRO del drone o comunque per la dichiarazione: si va da €80 a €500
  • Attestato di volo: per la classe Vl/MC (very light multicopter, per SAPR dal peso al decollo inferiore a 4 Kg), il costo per operare in ambienti CRO (critici, in sostanza quando ci sono zone pubbliche e persone vicino, gli ambienti urbani per definizione) si aggira intorno ai €1.500 e comporta almeno 2 esami, ai quali si aggiunge la visita medica aeronautica che si aggira intorno ai €100. Tutto questo deve essere rinnovato ogni 5 anni.
  • Strumenti per la delimitazione dell'area delle operazioni: quando si opera in missioni CRO, l'area delle operazioni deve essere delimitata. L'attrezzatura idonea si aggira intorno ai €200 per la delimitazione di aree non troppo vaste.

Gli strumenti utili da possedere

L'elenco precedente comprende il minimo indispensabile. C'è poi altro che bisogna possedere? Si, è l'elenco seguente:

  • Stazione totale: a volte può essere utile per integrare il rilievo con GNSS. Una buona stazione, sia nuova che usata, parte da almeno €3.500+IVA.
  • Ricevitore GNSS in configurazione base+rover: non sempre si può operare in zone con sufficiente copertura GSM. Non essendo possibile lavorare in configurazione NRTK sarà necessario valutare l'acquisto o di un sistema base+rover o di una base da collegare al ricevitore posseduto (ma soltanto se quest'ultimo è predisposto). Servono almeno altri €5.000/€6.000+IVA.
  • Casco e DPI: se si lavora in ambienti di cantiere, la legge obbliga ad indossare idonei dispositivi di protezione. Si va dall'elmetto di sicurezza, ai guanti, alle scarpe antinfortunistica financo agli occhiali di protezione. €100
  • Notebook per il backup dei dati acquisiti. Si può fare anche sul cellulare (soprattutto se Android) tramite apposito cavo USB OTG. Quasi tutte le app consentono di scaricare sul dispositivo le fotografie scattate. Ma è sempre bene avere un PC in macchina per ogni evenienza. Qualcosa di discreto intorno ai €1.200.
  • Chiodi topografici e mazzetta per piantarli e materializzare a terra i punti fissi: intorno ai €100.
  • Color checker: se scattate le fotografie in formato RAW può essere utile avere una color checker della X-Rite che vi aiuterà a rendere più aderenti alla realtà i colori catturati sotto quella specifica condizione di luce. Il suo uso è necessario in particolari contesti come le riprese di Beni Culturali. €100.
  • Anemometro: per valutare la velocità del vento. Le missioni CRO obbligano a non volare se il vento supera una certa velocità, ricordando che più si sale in quota, più il vento aumenta rispetto al suolo. €30.
  • Coppia di radio Walkie-talkie: utile per comunicare tra operatori sul campo, a partire da €30.

Fuori elenco si può citare un laser scanner 3D: in molte situazioni, soprattutto nel caso di rilievi architettonici, sarà necessario integrare la nuvola di punti ottenuta da aerofotogrammetria con la nuvola di punti ottenuta da strumenti topografici, per una serie di motivazioni che sarebbe troppo lungo spiegare in questo articolo. Il minimo è un Leica BLK360, a partire da €16.000+IVA, altrimenti un classico Faro classe S150 ma si può partire facilmente da cifre vicine ai €50.000+IVA. A questi strumenti si deve aggiungere il software dedicato, dai €400 e rotti di Autodesk Recap Pro, agli oltre €5.000+IVA di alcuni software proprietari dedicati.

Nora: perimetro area buffer aerofotogrammetria con drone

E in ufficio?

Quella elencata è la strumentazione da campo, ma poi bisognerà elaborare i dati acquisiti in ufficio per restituire un rilievo che sia tale. Cosa serve? Quelle di seguito elencate sono da includere nelle spese imprescindibili, sarebbe come comprare una macchina e non metterci la benzina dentro. Non camminerà.

  • Una buona workstation sufficientemente performante: intorno ai €2.000
  • Un monitor di classe fotografica (altrimenti della color checker menzionata in precedenza non saprete che farvene), almeno 24". Un 99% di copertura spazio Adobe RGB parte da almeno €400
  • Un NAS per l'archiviazione dei dati e relativi dischi fissi: almeno €500

Poi è la volta dei software:

  • Software CAD: il più comune è Autodesk AutoCAD, con costo a partire da €2.100/anno (o mensile da €260) ma in qualche caso ci si può accontentare di software gratuiti o meno costosi, da NanoCAD a DraftSight fino a TopoCal. Tra i migliori per lavorare con progetti aerofotogrammetrici c'è Analist Cloud 2019, a partire da €497/anno+IVA
  • Software di fotogrammetria: per l'elaborazione del rilievo aerofotogrammetrico, tra i più famosi Agisoft Photoscan, intorno ai €3.000+IVA
  • Software di elaborazione fotografica: per migliorare la radiometria e il colore delle immagini in postproduzione, i più famosi sono Adobe Photoshop Lightroom CC e Photoshop CC a partire da €10/mese+IVA.
  • Software per la strumentazione topografica: a volte è fornito con lo strumento, altre volte va acquistato a parte, e si possono spendere facilmente anche €1.500+IVA

E le tasse?

Tasto dolente, nel prezzo al cliente finiscono anche le tasse:

  • Se ho la fortuna di avere una casa dove storno una stanza per l'ufficio, pagherò soltanto le bollette aziendali, comprensive di TARSU. I sistemi infomatici bevono corrente quando elaborano il progetto, quindi elaborare un progetto costa.
  • Se non ho questa fortuna, dovrò anche pagare un affitto, il mobilio, e le bollette.
  • Se ho fatto la malsana scelta di acquistare l'ufficio, dovrò pagare l'IMU, il mobilio e le bollette.
  • Se ho una partita IVA, che sia in forma di azienda o di ditta individuale, dovrò pagare le tasse sul compenso: le stime più prudenti parlano del 50%.

Manca qualcosa? Quando si parla di tasse la risposta è sempre sì.

La rete GNSS

In precedenza abbiamo nominato ItalPOS. Si tratta di un servizio fornito da una rete RTK il cui compito, grazie alla rete di stazioni GNSS permanenti installate sul territorio, è quello di fornire alla stazione GNSS rover (il tuo strumento) le correzioni di rete necessarie, consentendoti di risparmiare tempo per il setup di una propria stazione in campagna.

ItalPOS è un servizio a pagamento fornito da Leica Geosystem, azienda parte del gruppo Hexagon leader mondiale nel campo degli strumenti topografici.

Accanto a ItalPOS quasi tutte le Regioni italiane hanno messo un piedi una propria rete di stazioni GNSS permanenti: alcune sono libere e gratuite (nel senso che tutti possono iscriversi al servizio e utilizzarlo), come la Rete Lazio e la Rete Abruzzo; altre sono pagamento, come la Rete Sardegna; altre ancora richiedono l'iscrizione all'Albo, come la Rete Campania. Se operate soltanto nel vostro territorio, quest'ultima soluzione è sicuramente da preferire, in termini soprattutto di costi.

Qualora invece vi spostate sul territorio italiano, la scelta ItalPOS è quasi obbligata: si parte da €80+IVA/mese per arrivare ai €330+IVA/anno.

La cosa importante da sapere è che tanto più sarà vicina la stazione permanente di riferimento tanto più la correzione dello strumento sarà precisa e accurata. È buona norma quando si lavora in campagna (dunque non attorno alle grandi città) fare un controllo preventivo di dove sia posizionata la stazione di riferimento perché la distanza da essa può determinare la scelta del mount-point in un sistema RTK.

Il vostro strumento dovrà essere compatibile con i sistemi di correzione in tempo reale, e andrà privilegiato un mount-point NRT nel caso di correzione tramite una singola stazione molto vicina (si dice entro 15 km in linea d'aria); iMax o MAX (quest'ultima la migliore in assoluto) nel caso di correzione di rete.

Privernum: restituzione aerofotogrammetrica da drone

La nostra strumentazione

Tanto per far rendere conto di come si muove la nostra azienda, ecco un riepilogo del nostro parco attrezzatura per rilievi aerofotogrammetrici:

  • DJI Phantom 4 Pro e DJI Phantom 3 Pro di riserva, autorizzati ad operare in scenari CRO
  • DJI Spark registrato come inoffensivo <300 grammi
  • iPhone e iPad Pro 2018 per il controllo dei SAPR
  • Il necessario per delimitare l'area delle operazioni: nastri, colonnine, segnaletica, etc.
  • Ricevitore GNSS GeoMax Zenith20 RTK GSM+UHF e accessori dedicati
  • Ricevitore GNSS Leica GX1230 in configurazione base+rover
  • Stazione totale Sokkia SRX2 motorizzata e accessori dedicati
  • Distanziometro laser
  • Casco e dispositivi DPI a norma di legge
  • X-Rite Color Checker
  • Target per l'acquisizione dei GCP a terra
  • Workstation, computer portatile, hard disk esterni, NAS, software e app varie

La formazione

Direte: come non è ancora finita? Purtroppo no, perché per operare seriamente nel campo dei rilievi aerofotogrammetrici servono specifiche competenze e conoscenze:

  • Una laurea all'Università o almeno la formazione tecnica di base di un Geometra (non sempre sufficiente) per operare nel campo della topografia. Non vi verrà insegnato il mestiere ma ad applicare con metodo le conoscenze teoriche
  • L'abilitazione professionale per coloro ai quali è richiesta (obbligatoria almeno per Ingegneri, Geometri, Geologi, Architetti, Agronomi e Forestali)
  • Aggiornamento professionale, che sia obbligatorio o meno, consente di rimanere aggiornati e confrontarsi con gli altri professionisti per crescere
  • L'esperienza sul campo maturata nel corso del tempo, frutto di successi ed errori che non troverete nei libri o nei tutorial

Tutto questo ha un costo che può essere e deve essere quantificato in qualche modo. Non può essere considerato un mero investimento a perdere perché senza non posso operare. Saper fare un buon rilievo aerofotogrammetrico richiede che il professionista sia ferrato nelle seguenti materie:

  • Saper pianificare la missione
  • Saper pianificare il volo settando i parametri corretti in base alla richiesta del committente e al risultato atteso
  • Saper pilotare l'APR manualmente in caso di necessità
  • Saper eseguire missioni in modalità manuale, magari per rilevare elementi verticali o per evitare ostacoli
  • Saper effettuare un rilievo topografico per acquisire i GCP
  • Saper integrare il rilievo topografico con una stazione totale e conoscere dunque la teoria sulle poligonali chiuse
  • Saper usare un software CAD
  • Saper usare un software GIS
  • Saper usare un laser scanner 3D e saper integrare i dati provenienti da strumentazioni topografiche diverse
  • Conoscere la cartografia italiana
  • Conoscere la cartografia aeronautica
  • Conoscere la fotografia digitale (dalle tecniche di scatto a quelle di post-processamento per migliorare la radiometria delle immagini a fini fotogrammetrici)
  • Conoscere il necessario utile a operare in determinati scenari: essere competenti nel campo dei Beni Culturali oppure conoscere i fenomeni naturali gravitativi
  • Conoscere quand'è il momento di dire NO a un lavoro che non si sa fare o che rischia di essere fortemente sottopagato per la sua difficoltà

La committenza ha uno strumento potente per la verifica della professionalità dell'operatore: se quest'ultimo è in grado di spiegare in modo chiaro e semplice quello che sta facendo e che farà al committente, che non è tenuto a conoscere tale materia. Se non è capace di spiegare la teoria, non è nemmeno in grado di metterla in pratica con profitto, ergo non è un professionista.

Per concludere: il conto della serva

Detto quanto, se si vuole intraprendere la carriera da rilevatore con sistemi APR (con la certezza che solo di questo non si campa), la spesa minima da fare qualora di parta da zero con un DJI Spark reso inoffensivo ammonta a...

--> !!!   €12.500   !!! <--

È una stima non pensata per spaventare qualcuno. Questo costo si può fortemente abbattere se l'operatore di APR decide di affidarsi al noleggio strumentale (se si sanno usare questi strumenti), oppure chiedendo ad una terza parte di occuparsi del rilievo topografico. Se il tuo ufficio è nei dintorni di Roma, noi siamo a disposizione.

Quando dunque un cliente spera che un rilievo aerofotogrammetrico venga a costare €50+IVA, dovrebbe mettersi una mano sulla coscienza e capire che sta chiedendo al professionista di lavorare per €5: nemmeno la famosa donna delle pulizie lavora per così poco. E quando il professionista chiede €250+IVA, il cliente sta pagando più di €300 ma al professionista vanno in tasca si e no €100.

Tutto questo sta dietro un'attività seria e professionale di rilievo aerofotogrammetrico.  Quando un rilievo viene quotato €50 potete mettere la mano sul fuoco che è un rilievo in forma abusiva: e quando viene fatta un'operazione specializzata con drone senza le necessarie qualifiche, a rischiare pesante è anche il committente.

Siete dunque sicuri che un rilievo aerofotogrammetrico sia davvero alla portata di tutti?

SAPR: obbligo di verifica dell'idoneità tecnico-professionale

I nostri tutorial sull'aerofotogrammetria

Se sei ancora curioso, come speriamo, di conoscere/approfondire l'argomento, nel nostro blog sono presenti alcuni tutorial sul tema che ti consentiranno di prendere visione di come funzioni un classico processo di rilievo aerofotogrammetrico, dalla pianificazione all'acquisizione, dall'elaborazione alla post-produzione.

Aerofotogrammetria con drone e Agisoft Photoscan. Un'introduzione (parte 1)

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Divieto di volo per i SAPR in Parchi e Riserve naturali

Divieto sorvolo parchi pubblici

Cartografia delle aree SIC-ZSC-ZPS tratta dal Portale Cartografico Nazionale: in molte di queste aree vige il divieto di sorvolo per i velivoli a motore. In verde le aree indicate sulla cartografia aeronautica AIP

Primavera, Estate, voglia di andare al mare, in montagna, a fare gite fuori porta, spesso in compagnia del nostro amico drone. Siamo piloti autorizzati, in perfetta regola e in piena legalità, qual'è il problema?

Se come noto il sorvolo delle spiagge a droni autorizzati, ergo a SAPR, è disciplinato dalla famosa RAIT.5006 che impone il divieto dal 1 giugno al 30 settembre nella fascia di 100 metri in/out dalla linea di costa (ma non agli aeromodelli, salvo che questi possono volare soltanto se la spiaggia è fuori da CTR e non vi è anima viva, difficile in estate), più complesso è il tema legato alle bellezze naturali, che spesso potrebbero avvantaggiarsi di riprese dall'alto per la promozione del territorio e del turismo responsabile.

Come noto il volo dei SAPR è disciplinato da apposito Regolamento, giunto alla edizione 2 Emendamento 4 del 21 maggio 2018, ma non solo! In quanto un SAPR è a tutti gli effetti un aeromobile, ad esso si applicano anche il Codice della Navigazione e tutte le Regole dell'Aria e le varie discipline che coinvolgono gli aeromobili "classici" (aerei, elicotteri, etc.), a cominciare dalla cartografia aeronautica pubblicata dall'ENAV e nota come AIP.

Ma l'ENAC, in una posizione del sito scollegata dal mondo SAPR, e inserita nell'area Ambiente, ricorda quanto segue:

Nelle aree protette è vietato il sorvolo di velivoli non autorizzati

L'assunto è basato sulla Legge 6 dicembre 1991, n. 394, nota come Legge Quadro sulle aree protette, che all'art. 11 "Regolamento del parco" affida proprio agli Enti predisposti la regolamentazione interna, e al comma 3-h stabilisce che «è vietato il sorvolo di velivoli non autorizzato, salvo quanto definito dalle leggi sulla disciplina del volo.»
E infatti dice ENAC:

Le misure di salvaguardia adottate sono contenute nei regolamenti delle aree protette, predisposti a cura degli enti responsabili della gestione dell'area ed approvati dal Ministero dell'Ambiente e della Tutela del territorio.

Purtroppo questa dizione di ENAC si traduce nel fatto che il volo dei SAPR è disciplinato in maniera differente in ogni Regione e a volte anche in maniera differente per ogni Parco. Fortunatamente ENAC ha compilato un file Excel (non aggiornatissimo e non sempre corretto ma ottima base di partenza) nel quale ha messo insieme tutte le aree naturali, con la relativa legge di istituzione e le relative misure adottate per il divieto di sorvolo. Ciò che non si evince da tale file è che tutte le aree sono protette in base alla legge 394/1991, anche quelle che non hanno uno specifico regolamento a tal proposito.

L'immagine in testa all'articolo mostra la complessità della materia. L'Italia è pervasa, grazie alla bellezza del nostro paesaggio, da centinaia di aree ZPS (Zone di Protezione Speciale), ZSC (Zone Speciali di Conservazione) e SIC (Siti di Interesse Comunitario), molte delle quali anche ANPIL (Area naturale protetta di interesse locale): lo stesso Ministero dell'Ambiente ci informa che coprono il 19% dell'area terrestre e il 4% dell'area marina nazionali. E molte contengono le ben note Oasi protette del WWF.

Tutto deriva, come sempre, dalle norme comunitarie per la protezione della biodiversità, in particolare la Direttiva 92/43/CEE "Habitat" e la Direttiva 2009/147/CE "Uccelli" che hanno dato origine al progetto Natura 2000.

Ed è proprio su questo che bisogna ragionare: ancorché l'area Parco non fosse soggetta a divieto di sorvolo, resta il fatto che se quel Parco esiste è perché qualcosa bisogna proteggere, in particolare la fauna che vive nell'habitat a lei dedicato. Soprattutto nei periodi di migrazione e riproduzione, andrebbe evitato (ancorché non vietato) il sorvolo a bassa quota che è decisamente disturbante.

Il volo e le relative operazioni di ripresa vanno preventivamente autorizzate, ed è bene affidarsi agli Enti preposti alla tutela per sapere se la zona di volo non interessa qualche area sensibile (dedicata ad es. alla nidificazione o al letargo di specie protette, etc.). Sul sito parks.it sono presenti tutti i contatti e i relativi siti internet per contattare le aree naturali.

Un esempio dalla Liguria

Per entrare nel concreto della norma, facciamo l'esempio della Regione Liguria.

In Liguria esiste una legge regionale recante norme sul divieto di Sorvolo e atterraggio di velivoli a motore: è la R.R. 15 dicembre 1993, n. 4. All'art. 3 leggiamo:

Sulle aree di cui all'articolo 2, ferme restando le vigenti disposizioni legislative e regolamentari nazionali ed internazionali in materia di disciplina del volo, è vietato il sorvolo da parte di velivoli e apparecchi a motore ad un'altezza dal suolo inferiore a 1500 FT (450 mt.)

Molti dei Parchi citati in questa legge sono confluiti nella cartografia AIP, quindi sul divieto di sorvolo non v'è dubbio. Ma il caso del PNR (Parco Nazionale Regionale) di Portovenere esula dalla cartografia AIP, eppure andando a leggere nel Regolamento del Parco, troviamo il Regolamento per il Sorvolo dell'Area Parco approvato con Deliberazione del Consiglio Comunale n. 25 del 31 Maggio 2011. In esso all'art. 1 si legge:

Ai sensi dell’art.42, comma c) della L. R. 12/95 “Riordino delle aree protette” nelle aree protette sono vietati l’atterraggio il decollo e il sorvolo a bassa quota di velivoli non autorizzati secondo quanto disposto dall’apposito regolamento (Regolamento Regionale 4/93)

Dunque una legge regionale che istituisce un'area protetta in base a una Legge dello Stato e che demanda all'Ente preposto alla sua salvaguardia specifici Regolamenti per il sorvolo...

Esempi come questo se ne potrebbero fare a bizzeffe: dalla L.R. n. 35 del 16/11/1999 della Valle d'Aosta, alla L. R. n. 29 del 06/10/1997 del Lazio. La confusione regna sovrana in Lombardia, dove è vietato il sorvolo della R. N. R. Monticchie così come stabilito dalla D.C.R. IV/1177 del 28/7/1988 e ancora niet per la Mon. Nat. Garzaia di S.Alessandro per la D.C.R. IV/250 del 14/02/1994. Addirittura nel Lazio il sorvolo della Riserva Naturale Lago di Vico è, almeno dal 2017, «soggetto [...] ad espressa autorizzazione che può essere concessa esclusivamente per motivi scientifici o di monitoraggio ambientale». Quindi niente selfie tra amici con lo Spark.

In conclusione

Finché permarrà l'equivalenza SAPR = Aeromobile (a Pilotaggio Remoto) in base all'art. 743 del Codice della Navigazione ogni operatore, anche quello dei cd trecentini che teoricamente liberalizzerebbero la materia, è soggetto al completo rispetto di tutte le norme che disciplinano il volo, sia quando emanate direttamente da ENAC sia quando emanate dallo Stato.

Quando sapete di dover volare all'interno di un'area protetta, parco o riserva che sia, il buon senso deve imporre la verifica che quell'area non sia soggetta a divieti di sorvolo (e per questo una semplice controllata alla cartografia aeronautica AIP non basta) e il tenere a mente che quell'area è protetta per qualcuno, e quel qualcuno di certo non è l'operatore di APR. In ogni caso e comunque partire dall'assunto che tutte le aree naturali discendono dalla legge 394/1991 e sulla base di questa in tutte queste aree vige il divieto di sorvolo.

Quanti professano che l'operatore di SAPR è soggetto unicamente ed esclusivamente alla cartografia AIP e agli specifici regolamenti ENAC e tutto il resto non gli compete, devono rivedere la loro posizione: spesso basta una telefonata o una email, entrambe semplici e veloci. Quasi tutti i Regolamenti dei Parchi e delle Riserve che disciplinano il divieto di sorvolo, applicano anche il regime sanzionatorio del sequestro del velivolo.

Condividiamo questa nostra posizione nell'assoluta certezza di avere ragione, coadiuvati da conferme dirette. Chiunque volesse verificare di persona può contattare l'ENAC Direzione Regolazione Aeroporti e Spazio Aereo all'indirizzo email aeroporti DOT spazioaereo AT enac DOT gov DOT it

Approfondimenti

ENAC: elenco delle leggi nazionali di rilievo per le attività dell'Enac, dove si menziona la Legge 6 dicembre 1991, n. 394

Legge quadro sulle aree protette Legge 6 dicembre 1991, n. 394

Pagina ENAC sul Patrimonio Naturale

Rete Natura 2000 - Ministero dell'Ambiente

Parco Naturale di Portovenere: Leggi e Regolamenti

Parks.it, il Portale dei Parchi Italiani, con mappa interattiva

Visualizzazione WebGIS del Portale Cartografico Nazionale: si può caricare la cartografia delle aree naturali e verificare se le coordinate di volo ricadono all'interno di un'area protetta (funziona bene con Firefox)

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Nota in merito alle elucubrazioni sui SAPR da 0,3 Kg

ENAC: droni da 0,3Kg o 300 grammi?

Recentemente sono apparse in rete alcune elucubrazioni, delle "provocazioni" del tutto gratuite e fuorvianti, in merito al peso dei SAPR considerati inoffensivi e pertanto in grado di operare in tutti gli scenari operativi come fossero non-critici.

Tale idea, già espressa in passato, nasce dall'idea di considerare i 0,3 Kg espressi nel Regolamento sui Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto emanato da ENAC come un arrotondamento al decimale intero, un arrotondamento che significherebbe che ogni SAPR compreso tra 0,250 Kg e 0,349 Kg andrebbe considerato come un SAPR da 0,3 Kg. Tale pratica deriverebbe dall'uso in campo ingegneristico di pesare la massa degli oggetti in milligrammi, arrotondando ove necessario all'unità secondo lo standard matematico.

Secondo questo ragionamento, nel Regolamento sarebbe contenuta una scappatoia per usare droni come il DJI Spark senza alleggerimento, dal momento che lo Spark con paraeliche originali pesa 0,338 Kg, quindi arrotondato secondo il sistema matematico al decimale intero si parla appunto di 0,3 Kg: in effetti nessuna parte del Regolamento parla esplicitamente di 0,300 chilogrammi esatti, pertanto sarebbe possibile infilarsi in questo buco normativo e risparmiarsi i soldi e la pena di modificare il drone.

Per prima cosa, bisogna sempre ricordare che la massa di un APR va considerata in base alla sicurezza da impatto: affinché il drone sia inoffensivo, deve garantire un impatto con energia cinetica massima di 80 joule. Tale energia è il combinato disposto di una serie di fattori tra i quali la velocità massima del mezzo, i materiali con caratteristiche di assorbimento di energia e naturalmente la massa dell'oggetto stesso. Operare con un SAPR da 349 grammi significa introdurre oltre il 15% di massa in più rispetto ad un SAPR da 300 grammi: questo significa in primis aumentare la pericolosità dell'operazione che si svolge al verificarsi di un possibile incidente.

Ignoranza o "furbizia"?

Da parte nostra, in quanto operatori SAPR fin dal 2015, ci preme sgombrare il campo da ogni dubbio espresso da alcuni individui sui quali non è dato stabilire se trattasi di ignoranza o "furbizia".

La dicitura 300 grammi appare eccome nei documenti ENAC fin dal lontano 2015, precisamente nel documento ufficiale Lettera 136156/CRT del 29 dicembre 2015 - Regolamento "Mezzi aerei a pilotaggio remoto" - Chiarimenti.

Tali chiarimenti furono rilasciati da ENAC all'indomani dell'Ed. 2 del Regolamento SAPR, in merito all'Opinion di EASA sugli APR inoffensivi, che EASA equipara alla FAA alla massa di 250 gr. ENAC decideva di

mantenere il peso di 300 g con la previsione aggiuntiva di dispositivi di protezione delle parti rotanti

Elucubrare sui Regolamenti senza conoscerli è pericoloso e irrispettoso per tutti gli utenti e le aziende che vogliono operare nella legalità in un mercato purtroppo ancora fortemente dominato dall'illegalità.

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Il 300Sparkani entra nella flotta ArcheoFly

300Sparkani nella flotta ArcheoFly

Si evolve e si aggiorna la flotta ArcheFly con l'ultimo arrivato codename 300Sparkani. Come azienda da sempre impegnata nel mondo del digitale in Archeologia non potevamo non cogliere la connessione tra il nome originale del mezzo, DJI Spark, il suo peso di 300 grammi e i famosi 300 opliti Spartiati protagonisti, oltre che del famoso film di Zack Snyder, della famosissima quanto per loro infausta Battaglia delle Termopili nel 480 a.C.

Il DJI Spark, a un anno dalla sua uscita in commercio, resta il più rivoluzionario minidrone attualmente disponibile, con caratteristiche di tutto rispetto per un UAV delle sue dimensioni, appena 170mm d'interasse per 300 grammi di peso.

Grazie all'attuale Regolamento SAPR, gli APR con peso al decollo (compreso paraeliche) <300gr. possono operare in scenari critici mantenendo le possibilità operative offerte dagli scenari non critici, in particolare l'assenza dell'area di buffer cui sono soggetti gli UAV delle famiglie Mavic e Phantom per rimanere in casa DJI. Un utile riassunto delle principali caratteristiche tecniche aiuta a comprendere le potenzialità di questo mezzo per riprese in aree urbane o dove sono presenti persone (non assembramenti, sui quali permane il divieto di sorvolo).

Caratteristiche tecniche DJI Spark

Funzionalità come streaming social e foto sferiche per la creazione di panorami virtuali a 360° e tour virtuali dall'alto consentono grandi possibilità al piccolo 300Sparkani: immaginate una villa per eventi durante un matrimonio, tutta addobbata, non può in alcun modo essere ripresa da un Mavic o un Phantom che, sebbene di qualità superiore, possono operare solo con area di buffer al cui interno non possono essere presenti persone. Il loro uso senza area di buffer è pericoloso oltre che illegale e punibile con pesante sanzione sia amministrativa che soprattutto penale. Mentre 300Sparkani, in mano a professionisti seri e fotografi di comprovata esperienza, possono realizzare spettacolari servizi in grado di rappresentare un boost per la tua attività.
Muovi il mouse nel virtualtour sottostante per navigare a 360°:

La struttura solida, leggera e compatta, può raggiungere i 50 Km/h per riprese in ambito sportivo. È perfetto per le riprese in ambienti interni grazie alle ridotte dimensioni, potendo contare sui sensori anticollisione e il sistema VDS per la stabilizzazione senza GPS.

Pensato e nato come selfie-drone, nelle mani di piloti professionisti può diventare un piccolo grande strumento per riprese professionali all'interno di un quadro normativo semplificato.

300Sparkani in volo

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HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper. Il modello 3D

Aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper

Eccoci giunti al sesto appuntamento con il nostro tutorial tecnico sull'aerofotogrammetria da drone. In questa seconda parte stiamo trattando il software Pix4Dmapper nella sua versione demo Pix4Ddiscovery.

Nelle precedenti puntate abbiamo scoperto come avviare un progetto, importare le immagini e dato un'occhiata ai segreti dell'image matching. Quindi abbiamo avviato l'elaborazione, importato i GCP, proceduto alla correzione metrica della nostra ricostruzione e salvato il lavoro. Ora riapriamo il nostro progetto e concludiamo il percorso.

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper. Introduzione (parte 1)

HOW TO: aerofotogrammetria con drone e Pix4Dmapper. Elaborazione (parte 2)

Aerofotogrammetria step 7: controllo area di lavoro

Al fine di limitare lo spreco di risorse nell'elaborazione della nuvola densa e della successiva mesh 3D, Pix4Dmapper offre l'opportunità di determinare una precisa area di lavoro. Poiché tale area non può essere selezionata prima dello step 1, la configuriamo ora affinché abbia effetto sugli step successivi, 2 e 3.

Per definizione, il software processerà l'intera area di lavoro individuata dal matching delle immagini: ma spesso e volentieri vi sono porzioni di questa area che non è necessario calcolare ed eliminarle da questa fase può farci risparmiare del tempo prezioso. L'area di elaborazione può essere disegnata in due modi: nella vista mappa e nel raycloud.

Da menu andiamo in Mostra --> Mappa e di seguito sempre da menu Mostra Mappa --> Area di elaborazione --> Disegna. Il pop-up che si apre prima di iniziare ci avvisa che l'area dovrà essere disegnata con il tasto destro del mouse... Peccato che nella traduzione italiana, nella versione attuale ci sia un errore! Infatti l'area dovrà essere disegnata con il tasto sinistro e il tasto destro servirà a concludere il disegno. Una volta disegnata l'area sarà possibile modificarla andando a cambiare le coordinate geografiche dei punti vertice.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: creazione area elaborazione da mappa

Pix4Dmapper ci offre la possibilità di creare l'area di elaborazione anche dal raycloud, la vista 3D del software. Ma la seguente funzione è più utile per modificare il volume dell'area di elaborazione.

Dal menu Mostra --> Raycloud. Nel pannello layer clicchiamo su Processing Area per evidenziare la nostra area creata in precedenza. Aprendo la voce proprietà di visualizzazione, abbiamo anche la possibilità di cambiare colore, modificare il colore di vertici e linee e modificare la dimensione dei grip.

Per spostare un grip bisogna cliccarci sopra con il tasto sinistro del mouse per attivarlo e ricliccare con il tasto sinistro per spostarlo. In questa modalità possiamo modificare soltanto la dimensione dell'area, ma non il volume. Se volessimo restringere anche il volume per modificare ad es. l'altezza di elaborazione, dobbiamo andare nel pannello sinistro dove troviamo i due dati Altitudine massima e Altitudine minima: i dati preesistenti sono calcolati sulla base dell'estensione massima della nuvola sparsa. Una volta reimpostati i due dati, clicchiamo su applica e salviamo la nuova area.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: creazione area elaborazione da mappa

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Aerofotogrammetria step 8: generazione nuvola densa

Siamo finalmente pronti a generare la nuvola di punti densa. Da menu Elaborazione --> Opzioni di elaborazione e attiviamo tramite check lo step 2 "Nuvola di punti e Mesh".

Il pannello presenta 3 aree:

  • Densificazione nuvola di punti: contiene le opzioni per impostare i parametri di densificazione. La scala delle immagini funziona come per l'image matching: più si dice al software di calcolare l'immagine originale, più la ricostruzione sarà accurata ma anche lenta. Quando si usa l'opzione 1/2 predefinita si può considerare che si sta utilizzando una selezione di tipo High. Pix4D consiglia di attivare l'opzione Multiscala quando si stanno analizzando delle aree con vegetazione, perché il programma in questo caso effettuerà delle elaborazioni multiple, prima con le immagini a 1/2, poi a 1/4 infine a 1/8, migliorando la resa finale.
  • Densità dei punti: questo parametro indica al programma ogni quanti pixel di un'immagine bisogna calcolare il punto 3D. Ad es. se usiamo l'opzione Ottimale (4/ Image Scale) in congiunzione con una densificazione 1/2, verrà calcolato un punto ogni 4/0.5 = 8 pixel. Con l'opzione Alta viene calcolato un punto 3D ogni pixel, ma questo implicherà un forte aumento dei tempi senza però migliorare significativamente la qualità della nuvola dei punti. Infine con l'opzione Bassa (16/Image Scale) verrà calcolato un punto ogni 16/0.5 = 32 pixel: rispetto all'opzione ottimale la velocità di calcolo sarà 4 volte più veloce con un uso 4 volte inferiore della RAM.
  • Numero minimo di corrispondenze: determina su quante immagini dovrà essere proiettato il punto 3D. Se selezioniamo 5, il software sarà obbligato a riproiettare il punto su almeno 5 immagini: questo riduce il numero finale di punti 3D ma diminuisce il rumore della nuvola. Quando si alza questo valore dovremo avere certezza che il nostro piano di volo lo supporti: 5-6 immagini richiedono un elevatissimo overlap, sia orizzontale che laterale. In caso contrario, la nostra nuvola densa potrebbe avere 0 punti!

La seconda area riguarda la classificazione automatica della nuvola di punti, di cui parleremo nelle applicazioni professionali dell'aerofotogrammetria, anche perché è importante per la generazione del DTM, funzione non disponibile nella Pix4Ddiscovery. Questa funzione può essere processata nel corso dello step 2 o anche successivamente allo step 2, comunque soltanto con una nuvola densa georeferenziata, ed è in grado di riconoscere tramite algoritmi interni il terreno, le strade, la vegetazione ad alto fusto (ad es. alberi), gli edifici, manufatti umani (ad es. le macchine). Tali gruppi possono anche essere esportati come nuvole di punti singole.

La terza area riguarda l'esportazione diretta della nuvola di punti, anche questa funzione non disponibile nella Pix4Ddiscovery.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: creazione dense cloud

Possiamo però dare 2 dati su questa funzione che potrebbe essere utile conoscere in fase di pianificazione del processo di densificazione. Immaginiamo di dover analizzare delle immagini da 14MP l'una: ecco quanti punti verranno prodotti per la dense cloud impostando i parametri predefiniti, ovvero Image Scale 1/2, Densità di punti ottimale e numero minimo a 3:

Numero di immagini Numero di punti Dimensione file LAS
250 20 - 50 milioni 0,3 - 1.0 GB
500 40 - 60 milioni 1,2 - 1,9 GB

La dimensione del file LAS è calcolata sul principio che ogni punto e sue relative informazioni occupino uno spazio di 34 byte. Si tratta del file di interscambio di dati LiDAR che ad ogni punto associa le 3 coordinate spaziali X, Y, Z e le informazioni di colore. Prendiamo il caso dell'elaborazione di 500 immagini, molto frequente nel caso di progetto di aerofotogrammetria su ampie porzioni di terreno contenente fabbricati: quanti punti verranno generati in base alle opzioni che noi selezioneremo nel riquadro che abbiamo visto?

Image Scale / Densità punti 1 (Original)  1/2 (Half size) 1/4 (Quarter size) 1/8 (Eighth size)
Alto (lento) 640 M 160M 40 M 10 M
Ottimale 160 M 40 M 10 M 2,5 M
Basso (veloce) 40 M 10 M 2,5 M 0,625 M

Infine come le varie opzioni influenzano i tempi di elaborazione:

Image scale / Densità punti 1 (Original) 1/2 (Half size) 1/4 (Quarter size) 1/8 (Eighth size)
Alto (lento) x16 x4 Come predefinito /4
Ottimale x4 Predefinito /4 /16
Basso (veloce) Come predefinito /4 /16 /64

In pratica, rispetto al tempo che il software impiegherebbe ad elaborare una nuvola di punti con i parametri predefiniti, qualora volessimo la massima densità di punti, impiegherebbe 16 volte tanto (da 1 ora a 16 ore), qualora volessimo la qualità più bassa impiegherebbe 64 volte meno (da 1 ora a meno di 1 minuto).

Aerofotogrammetria step 9: il modello 3D

Elaborata la nuvola di punti, giungiamo all'ultimo step per la ricostruzione del nostro modello: la mesh 3D con texture. Riapriamo dunque il nostro pannello delle opzioni di elaborazione e portiamoci al secondo tab Textured Mesh 3D: si presenta diviso in 3 aree con le seguenti opzioni:

  • Generazione: check genera mesh 3D con texture, questo abilita il comando di elaborazione del modello poligonale, che può dunque essere disattivato qualora il vostro interesse sia arrivare soltanto allo step 2, ovvero alla nuvola densa.
  • Impostazioni: selezionando l'Alta risoluzione, come dice il nome, otterrete la massima qualità di visualizzazione per il modello 3D; la risoluzione Media (predefinita) rappresenta la scelta migliore per la maggior parte dei progetti, e bilancia adeguatamente risorse e tempi di esecuzione; Bassa è l'opzione rapida con la quale si sacrifica parte della risoluzione del modello, ma ideale per la condivisione del medesimo, soprattutto se fatta online. C'è anche la possibilità di impostare i parametri in maniera personalizzata, li vedremo tra poco.
  • Esporta: comando non disponibile in Pix4Ddiscovery, che vi consente di esportare il modello 3D texturizzato nei principali formati di interscambio, come OBJ e 3DPDF.
  • Utilizza bilanciamento colore per la texture: attivando questa opzione il programma s'impegnerà a generare una texture omogenea, appianando eventuali differenze di luminosità tra le varie aree.

Si diceva delle opzioni personalizzate:

  • Profondità massima dell'Octree: potete selezionare un valore compreso tra 5 e 20. Indica in quante subregion verrà diviso il progetto: numero alto significa più regioni, quindi regioni piccole, maggiore risoluzione ma anche tempi più lunghi.
  • Misura della texture: determina quanto grande sarà la texture in termini di pixel. Un maggior numero di pixel aumenta il dettaglio che può essere salvato sulla texture, ma anche la dimensione del file, e bisogna impostare il parametro in accordo alla tipologia di progetto che si sta elaborando.
  • Criteri di decimazione: per definizione, il primo passaggio del comando di generazione mesh 3D crea il massimo numero di poligoni disponibili, tipicamente un poligono ogni 3 punti. Dopodiché si passa al processo di decimazione, che discretizza la mesh in accordo al numero di poligoni massimo che si vuole ottenere. Con la quantitativa, l'utente sceglie il numero massimo di poligoni che il modello deve contenere, senza strategia. Con la qualitativa, la decimazione viene eseguita cercando di mantenere la forma originale del modello, secondo una specifica strategia: Sensitiva per cercare di mantenere la forma, Aggressiva per ridurre al minimo i triangoli.
Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: creazione mesh 3D texturizzata

Prima di lanciare il comando manca ancora la finestra Avanzate con le sue proprietà. Si presenta divisa in 4 aree così identificate:

  • Densificazione nuvola di punti: è il parametro base. L'opzione 7x7 è indicata quando si processano foto nadirali; l'opzione 9x9 è indicata quando si processano dataset terrestri o da fotogrammetria obliqua
  • Gruppi di immagini: quando si lavora con immagini a bande differenti (ad es. RGB+NIR nel caso dell'agricoltura di precisione), potete indicare da quale gruppo di immagini vengono calcolati i vari elementi, nuvola di punti, mesh e texture. Così ad es. potete decidere di calcolare la dense cloud con la camera RGB, ma mesh e texture con la camera NIR
  • Filtri della nuvola di punti: la nuvola di punti verrà elaborata sulla base dell'area di elaborazione (primo check), sulla base di annotazioni sulle immagini qualora ne esistano (secondo check), oppure limitando la profondità di camera (terzo check), parametro che potrebbe essere utile selezionare nel caso di dataset di fotogrammetria terrestre od obliqua per limitare la ricostruzione di oggetti sullo sfondo rispetto al nostro interesse.
  • Impostazioni mesh 3D con texture: l'opzione Sample Density Divider, con valori tra 1 (predefinito) e 5, aumenta il numero di triangoli che il programma calcola nelle aree con pochi punti. Aumentare questo valore, se da una parte può aiutare a chiudere eventuali buchi nella mesh, dall'altra aumenta il disturbo inficiando dunque l'accuratezza. Tale parametro va gestito con attenzione.

Come sempre tutte le opzioni che abbiamo impostato in questi pannelli possono essere salvati in un Template che possiamo richiamare in futuro in maniera rapida.

Ora siamo pronti: premiamo il tasto ok e da menu Elaborazione --> Genera textured mesh 3D e attendiamo che il nostro computer elabori il modello 3D.

Aerofotogrammetria da drone e Pix4Dmapper: il modello 3D

Riepilogo

Siamo giunti al termine del nostro tutorial su aerofotogrammetria e Pix4Dmapper: in questo secondo HOW TO abbiamo visto come passare dall'elaborazione delle immagini alla creazione di un modello 3D metricamente corretto e texturizzato. Vedremo in futuro, in tutorial più tecnici, come trattare la nuvola di punti e il modello 3D per fini più professionali, dal DTM alla classificazione della point cloud fino alla generazione di ortofoto per ambienti CAD.

Nell'ultima parte di questo HOW TO scopriremo le potenzialità del software tutto italiano Zephyr Aerial.

Ricorda che lavoriamo al fianco dei professionisti per collaborare con loro nella perfetta riuscita dei loro progetti: se sei alle prime armi, vuoi migliorare la resa dei tuoi elaborati o semplicemente sfruttare la nostra conoscenza nel campo per i tuoi progetti, non esitare a contattarci con il form sottostante.

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