10:15 - 11:30 Dalla cattura della realtà al progetto nella smart city

Stampa

Gli scanner 3D oggi sono in grado di generare modelli tridimensionali in cui possiamo facilmente riconoscere oggetti quali vegetazione, suolo, edifici, tubazioni, trasformatori di potenza, finestre, porte e altro.

Automatizzare questo processo, del passaggio dalla nuvola di punti alla classificazione di mesh, operazione nota anche come estrazione di caratteristiche, permette una automazione dei flussi di lavoro che attualmente richiedono ancora tempi abbastanza lunghi. Ma le ultime evoluzioni stanno portando alla realizzazione di sistemi, chiamati SLAM, che sono in grado di auto geo-referenziarsi durante il processo di acquisizione della nuvola di punti. Quanta interazione e sinergia è possibile nel quadro di queste tecnologie per avere città intelligenti mantenendo i tradizionali tessuti urbani storici?


Chairman:

Relatori:

Le informazioni sulle caratteristiche fisiche e sociali di un territorio (urbano o extra-urbano), trasformati in cartografie tematiche e indicatori, sono la base su cui si poggia, o meglio, dovrebbe poggiarsi, il processo decisionale (il c.d. decision making) che porta alla definizione delle politiche di sviluppo assunte dai policy maker per il tramite dei loro tecnici (pianificatori) di riferimento.

Fino a non molto tempo fa l’acquisizione dei dati era affidata a rilievi (ortofoto, indagini sul campo, etc.) o, nel caso di fenomeni sociali, statistiche effettuate con cadenza pluriennale, principalmente a causa dei costi, del tempo necessario per il rilievo e, in alcuni casi, per una supposta persistenza del valore del dato in un certo range temporale. Nel corso degli ultimi anni stiamo assistendo ad una proliferazione di tecnologie per l’acquisizione dei dati socio-economici e territoriali che non solo aumentano enormemente l’accuratezza delle informazioni ottenute ma che consentono anche di disporre di un aggiornamento in tempo reale delle loro variazioni, che (anche a causa della necessità di una maggiore velocità nella risposta agli stress e agli shock che i contesti fronteggiano) viene oggi riconosciuto come fondamentale.

Se da un lato è innegabile il miglioramento in termini di qualità dei dati ottenuti, questa situazione pone nuovi interrogativi sulla modalità con cui questi vengono usati, sulla loro coerenza con gli attuali strumenti di programmazione e pianificazione e sulle loro possibili sinergie per la costruzione di una “vision” strategica di sviluppo, secondo una logica sistemica e non meramente positivista.

Il tema del patrimonio culturale in Italia si avvicina sempre più ad una idea di una cultura in continuo movimento di cui è possibile percepire i contorni, gli impatti sulla società, rendere molto più accessibili e fruibili informazioni, creare un vero e proprio collante sociale. Arte e società è quindi una connessione che si facendo sempre più stretta ed ubiqua e che richiede approcci e tecnologie molto più pervasive rispetto al passato. Un fronte su cui tale connessione potrebbe esplodere è quello del paradigma della smart city, un approccio sistemico alla realtà urbana che integra tanti aspetti tecnologici come aspetti sociali. Concetti come smart communities e partecipazione attiva, sustainable energy, smart mobility & tourism, smart homes & buildings, ambienti sensibili e città ibrida reale-virtuale, possono incontrare il mondo dell’arte e della espressione culturale producendo nuovi fronti di espansione e nuovi mercati.

L’innovativa tecnologia di rilevamento in tempo reale Heron® permette di introdurre modalità di mappatura e rilievo in “real time”, sia di ambienti “indoor” che aperti, fino ad ora impossibili. Oltre al rilievo in tempo reale, particolarmente performante, Heron® introduce funzionalità assolutamente uniche sul mercato internazionale, quale la localizzazione automatica del sistema all’interno di un modello 3D, senza la necessità di target o di segnale GPS, e l’incredibile funzionalità del “change detection” in tempo reale. Il rilevatore può percorrere ambienti (anche indoor quali tunnel o l’interno di impianti industriali) di cui è noto il modello BIM o di cui è già stato effettuato un rilevamento laser scanner, e osservare in tempo reale le differenze tra costruito e progetto, oltre che eventuali deformazioni geometriche avvenute nel tempo. La facilità con cui le scansioni statiche possono essere automaticamente unite alla nuvola di punti acquisita in movimento, ha reso Heron una soluzione vincente in ambiti quali il monitoraggio di centrali nucleari, impianti industriali e miniere profonde. Le tecnologie di HERON® sono frutto della collaborazione degli ingegneri di Gexcel e i ricercatori del Centro Comune di Ricerca di Ispra della Commissione Europea.

 

Il nostro contributo verterà sulla presentazione della piattaforma tecnologica City Explorer 3D da noi sviluppata. Grazie all’accuratezza di rappresentazione di un modello 3D virtuale di citta o territorio, City Explorer 3D consente una gestione efficiente della “smart city” anche per l’estrema accuratezza del modello 3D sul quale si appoggia, ottenuto dalla restituzione 3D di immagini aeree ad altissima risoluzione. Il modello 3D rappresenta un dato tecnico che può integrarsi agevolmente con gli strumenti di progettazione CAD BIM. Il dataset può essere inoltre inserito in un ambiente innovativo GIS cloud based per un’efficace gestione del territorio. Grazie alla sua spiccata versatilità la piattaforma si presta ad integrare dati e contenuti provenienti da diverse fonti (vedi per esempio gli innovativi sistemi di controllo monitoraggio e vigilanza). Per esempio i recenti avvenimenti di Manchester (attentato durante un concerto all’Arena) e di Torino (incidente per falso allarme terroristico durante la proiezione di una partita di calcio a Piazza San Carlo) hanno evidenziato la necessità di un nuovo modus operandi di forze dell’ordine ed organizzatori di eventi pubblici. In particolar modo le prefetture si dovranno velocemente dotare di strumenti efficaci e quanto più automatizzati possibile per la gestione delle folle e delle situazioni critiche in generale. L’integrazione tra telecamere fisse a terra e telecamere aeree (droni, elicotteri o aerei) rappresenta il mix ideale per tenere sotto controllo qualsiasi situazione. La piattaforma City Explorer 3D rappresenta inoltre lo strumento ideale per promuovere turisticamente il tessuto storico urbano preesistente grazie a tour virtuali multilingue disponibili sui diversi sistemi mobile e web oltre alla valorizzazione culturale delle eccellenze architettoniche delle città.

 

La tecnologia proprietaria di Kaarta (simile alla tecnologia SLAM) è stata integrata con un sensore LiDAR 3D, una camera per la correlazione delle feature ed una IMU per generare mappe in tempo reale senza l'utilizzo di un GPS. I produttori del sistema e i proprietari degli algoritmi di registrazione delle scansioni, che tra l’altro hanno vinto la competizione sul posizionamento senza GPS nel 2016 organizzata da Microsoft, ci tengono a spiegare che non è la tradizionale SLAM e che, rispetto all’errore di quest’ ultima, STENCIL garantisce una precisione più alta. Stencil può essere facilmente montato su un drone, su un veicolo, o portato comodamente a mano o in uno zainetto. Adatto per rilievi speditivi dei centri storici, strade urbane ed extra urbane, percorse fino ai 70km/h e con presenza di tunnel, aste fluviali per svariati Km, aree boschive per l’estrazione del DTM e il calcolo della Biomassa, Microgeo ha messo a dura prova questa tecnica innovativa che non fa uso di GPS. Per verificare le sue potenzialità, il sistema è stato confrontato con un laser scanner, che acquisisce i dati restando fermo. I risultati mostrano differenze nelle nuvole di punti generate dai due sistemi dell'ordine di 1-2 cm su una superficie di 20 metri quadrati. In una recente competizione tra tecnologie per la localizzazione in ambienti indoor,organizzata da Microsoft e tenutasi a Vienna, Stencil si è classificato primo con un errore di soli 16 cm di riposizionamento su punto noto per scansioni in movimento senza GPS.

 

Un veloce excursus sui metodi di registrazione delle scansioni e su come si sono semplificati negli ultimi anni. Fino alla quasi totale automazione di oggi. 

 

Il mondo della misura è in continua evoluzione: le nuove tecnologie hanno fatto spazio a nuove modalità operative che, seppur hanno accorciato i tempi sul campo, hanno richiesto finora una maggiore concentrazione di know-how ed energie per l’elaborazione di moli di dati importanti, con il supporto di hardware sempre più potenti e performanti. La nuova generazione di sistemi a scansione basata tu tecnologia (Geo)SLAM stravolge nuovamente concetti e modalità di scansione 3D, portando una vera e propria rivoluzione nel mondo della misura geospaziale.