Come utilizzare Global Mapper con il tuo drone

L’arrivo dei droni ha avuto un impatto non da poco sulle nostre vite. Certo, siamo ancora ben lontani da scenari fantascientifici che magari qualche tempo fa avremmo potuto immaginare, ma senza dubbio i droni hanno inciso molto in vari aspetti della quotidianità, da quello ricreativo a quello lavorativo. Siamo appena agli inizi di tutto questo, e chissà che tra qualche anno quegli scenari fantascientifici non si trasformino in realtà: si può già prevedere che nei prossimi anni i cieli si riempiranno ancora di più di questi macchinari, droni di consegna, droni di monitoraggio, persino droni in grado di muovere la gente.

Per chi lavora nel campo della mappatura, questa tecnologia rappresenta un vero asso nella manica: essa infatti ha rivoluzionato il modo in cui si ottengono i dati. Prima si dipendeva da archivi di dati geospaziali pubblici che spesso non erano regolarmente aggiornati, oppure da fonti commerciali non certo economiche. Oggi, invece, è possibile ottenere dati molto più facilmente, e dati infinitamente più precisi.

Il rapido diffondersi di questa tecnologia ha insomma portato numerosi e innegabili vantaggi, ma anche qualche domanda. Ad esempio, ci si può interrogare su come fare uso di quei dati, e su come utilizzare Global Mapper.

Pianificazione iniziale del volo

Global Mapper offre dati disponibili in modo gratuito online. Tra questi vi sono le immagini aeree ad alta risoluzione, i modelli digitali di elevazione (DEM), le carte dell’aviazione e le mappe topografiche.

È importante analizzare in modo preciso l’area del progetto, rendersi conto delle caratteristiche che presenta il terreno, se sono presenti nelle vicinanze edifici o altri elementi che potrebbero rappresentare un ostacolo per il volo del drone, e misurare in modo preciso l’area di copertura.

Per tutto questo viene in soccorso Global Mapper, dopo aver caricato i dati rilevanti. Con gli strumenti di disegno di Global Mapper è possibile delineare l’estensione del sito del progetto, così da determinare l’area di copertura, e inoltre anche per mettere a punto un piano di volo iniziale ottimizzato e performante al massimo. Lo strumento offre anche la possibilità di effettuate il trasferimento di tutti questi dati su un dispositivo IoS o Android, in modo da controllare comodamente sul campo tutti i dati messi a punto per il piano di volo.

Visualizzazione di immagini geotaggate

Le immagini possono essere caricate in Global Mapper come punti immagine creando un album fotografico geografico. Si può avere una visione a colpo d’occhio di tutte le posizioni in cui sono state scattate delle fotografie, poiché queste sono segnate sulla mappa attraverso un’icona che raffigura una fotocamera. Tra le funzioni principali di un drone c’è appunto quella di scattare foto. A partire da queste istantanee, possono essere create rappresentazioni 3D delle varie aeree prese in esame, per mezzo di una serie di sovrapposizioni. Con questo strumento è semplice e rapido dare vita a un album fotografico geografico, facile da consultare. È possibile scegliere se prendere visione delle immagini attraverso il visualizzatore di immagini predefinito del computer, oppure sul visualizzatore 3D di Global Mapper. Se si opta per quest’ultima opzione, le icone della videocamera appariranno sopra il terreno dando una rappresentazione precisa dell’altitudine del drone nel momento in cui ogni immagine è stata catturata.

Ricostruzione 3D

Lo strumento Pixel a punti è in grado di trasformate semplici file di immagini raccolti da droni in un set di dati che può essere utilizzato per innumerevoli procedure di analisi 3D. Come anticipato prima, nel modulo LiDAR opzionale, a partire dalla versione 19 di Global Mapper, lo strumento Pixel a punti si usa nell’analisi di una serie di immagini sovrapposte in modo da creare una rappresentazione 3D dell’ambiente.

Si tratta di uno strumento innovativo che si avvale dei principi di base della fotogrammetria per poter determinare la struttura tridimensionale delle superfici interessate. Una tecnologia all’avanguardia che si traduce però in un’esperienza molto semplice per l’utente, che può utilizzare una tecnologia così complessa senza difficoltà. È necessario soltanto caricare le immagini, applicare le impostazioni, aggiungere punti di controllo a terra, quando disponibili, e dare avvio al processo cliccando su Esegui. In questo modo verrà creata una nuvola di punti ad alta densità o un modello 3D.

Creazione di ortoimmagini

All’interno del processo che abbiamo appena visto, è inclusa anche la possibilità di creare una ortoimmagine. Viene definita ortoimmagine un livello raster in cui le coordinate di ciascun pixel sono geograficamente corrette. Questo particolare tipo di immagine viene generata mediante griglia dei valori RGB nella nuvola di punti. Data la sua precisione intrinseca, questo livello di immagini 2D può essere utilizzato per misurazioni precise o come base per operazioni di digitalizzazione o di disegno.

Creazione di DTM e analisi del terreno

Global Mapper può generare un modello digitale del terreno (DTM) dai dati della nuvola di punti. Prima di procedere, dato che si tratta ancora di set di dati non elaborati, è necessario far passare i dati attraverso dei controlli di qualità ed elaborazione. Il software offre numerose opportunità in questo senso, per poter modificare e filtrare i dati, tra cui rimozione del punto di rumore, il ritaglio spaziale, l’identificazione del punto di terra e la riclassificazione automatica. I punti che rappresentano l’area di interesse vengono isolati, poi si procede a creare un modello digitale del terreno servendosi della funzionalità griglia. Questo modello, un raster 3D che rappresenta la superficie del terreno, si può utilizzare per numerose operazioni, come la creazione di linee di contorno personalizzate, il calcolo del volume, e anche per identificare e misurare i cambiamenti che avvengono nel corso del tempo, nel caso in cui venga sovrapposto ad un modello digitale del terreno creato in precedenza.

Riproduzione video

Un drone è importante non solo per catturare foto: la maggior parte di essi è in grado anche di registrare video. Questa funzionalità si rivela particolarmente utile per ispezionare edifici, in caso di ricognizioni strategiche, ispezioni forestali e molto altro, oltre all’uso ricreativo. Global Mapper è dotato di un lettore video che riproduce la registrazione visualizzando la posizione corrispondente del drone nella mappa. La determinazione della posizione si ha grazie al timestamp per vertice registrato nel corso del volo.

Elaborazione LiDAR

Il modulo LiDAR Global Mapper offre una serie di strumenti volti a identificare, riclassificare ed estrarre queste funzionalità come oggetti vettoriali.
Fino a non molto tempo fa, la raccolta LiDAR comportava costi fin troppo elevati e numerose sfide logistiche non da poco, poiché era necessario ricorrere a un aereo con equipaggio, a causa delle dimensioni e del peso dell’attrezzatura necessaria. A seguito della miniaturizzazione di questo apparato, il problema è stato risolto per quanto riguarda i droni di dimensioni più grandi. Anche se la raccolta LiDar può andar bene solo per piccoli progetti localizzati, mostra vantaggi che la rendono un asso nella manica per quanto concerne il rilevamento delle modifiche, grazie al fatto che consente frequenti voli di ritorno. Global Mapper è un software che permette anche l’elaborazione dei dati LiDar. A differenza degli altri strumenti, la raccolta LiDAR consente una rappresentazione tridimensionale più precisa che include ad esempio edifici, linee elettriche e alberi. Grazie a LiDAR è possibile ricorrere a una vasta gamma di strumenti per identificare, riclassificare ed estrarre queste funzionalità come oggetti vettoriali.

Possiamo concludere osservando che tra i droni e le mappe ci sono parecchi punti in comune, e forse i piloti di droni se ne saranno già resi conto. Entrambi si pongono come obiettivo quello di fornire una visione d’insieme di una determinata aerea e di farci individuare nei dati che vengono raccolti una distribuzione spaziale. Fatte queste osservazioni, è scontato che tra le funzioni principali di un drone ci sia quella di fornire dati a partire dai quali è possibile creare delle mappe e altri set di dati spaziali. Global Mapper è lo strumento che si presta nel migliore dei modi proprio a questo scopo.