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GRANDI COMPLESSI MONUMENTALI
1 - Rilievo architettonico.
Nella maggior parte dei casi la tecnica utilizzata per il rilievo del manufatto in questione consiste nella realizzazione di una poligonale, preferibilmente chiusa, esterna all'edificio costituita da stazioni a centratura forzata, metodo che garantisce una precisione lineare dell'ordine di +/- 1-3 mm. La poligonale esterna viene poi collegata alla poligonale interna che si snoderà tra i vari ambienti dell'edificio e tra i vari piani, sfruttando i passaggi naturali quali vani scale, cortili interni, balconi, terrazze ecc. sempre con il metodo a centratura forzata che, anche nel caso di molte stazioni a distanza ravvicinata, garantisce sempre delle ottime precisioni. Dalle singole stazioni interne si procede al rilievo di dettaglio di tutti i punti significativi del vano: spigoli muri, spallette di porte e finestre, travi soffitto, architravi, archi ecc. con l'uso, in generale, del miniprisma e letture no-prisma nelle situazioni più disperate.
Nei casi di punti inaccessibili si procede per intersezione in avanti con l'ausilio di due strumenti in contemporanea posizionati ai vertici della base, scelta in funzione della topografia del luogo e della ubicazione e conformazione del fabbricato. Attualmente, con l'evoluzione delle nuove stazioni totali, come quella in nostro possesso, della portata di circa 1200 metri, le letture no-prisma risultano di gran lunga più precise del passato e quindi si applica oramai sempre più spesso questa tecnica che produce risultati di precisione soddisfacente e soprattutto una riduzione notevole dei tempi di rilievo. Ulteriori misurazioni ad integrazione e completamento, nei casi di vani molto piccoli quali ripostigli, cantine ecc, vengono effettuati con il disto laser ed il compulevel e l'immancabile metro flessibile. Tutti i punti battuti vengono registrati nella memoria interna dello strumento, quindi scaricati sul pc ed elaborati con il software di topografia Meridiana.
Il risultato delle elaborazioni consiste in una maglia di punti con coordinate x, y, z che andranno successivamente gestiti in ambiente CAD per avere come ultimo risultato degli elaborati grafici quali piante, prospetti, sezioni, particolari architettonici, modelli 3D e quanto altro necessario per fornire alla committenza un prodotto di qualità, sia in termini di precisione geometrica che di rappresentazione grafica.
I software ed i moderni strumenti utilizzati, seppure ormai indispensabili, restano solo un ottimo aiuto; il buon esito finale resta ancora appannaggio del tecnico il quale può produrre dei risultati attendibili solo grazie alle proprie qualità e competenze professionali.
Una tecnologia relativamente nuova è quella del rilievo mediante laser a scansione, uno strumento decisamente evolutivo in termini di tempistiche di acquisizione dati, in quanto è in grado in brevissimo tempo di rilevare un gran numero di punti e soprattutto con una precisione tale da far passare in secondo piano qualsiasi altro metodo e strumento per quanto sofisticato. Per citare un esempio in questo sito, la chiesa del convento di San Giuliano presso l'Aquila è stata rilevata interamente nel suo complesso in una sola giornata di campagna ed oltrettutto in condizioni meteorologiche avverse che ci ha costretti a numerose sospensioni causa pioggia. Il lato negativo di tale tecnologia sono purtroppo i prezzi di acquisto decisamente ancora troppo alti.
2 - Rilievo fotogrammetrico.
La fotogrammetria è divenuta ormai un metodo spesso utilizzato nei rilievi architettonici grazie anche alle nuove tecnologie che ne semplificano molto le procedure escludendo la più complessa stereoscopia.
La FOTOGRAMMETRIA TERRESTRE NON CONVENZIONALE, che si utilizza per il rilievo delle facciate degli edifici, prevede l'uso di una fotocamera normale. Le moderne macchine fotografiche digitali, a tale scopo, divengono strumento indispensabile ed economico. La presa fotografica può essere comunque disposta nello spazio. Se l'oggetto che si vuole rappresentare è contenuto tutto nello stesso piano, si può utilizzare una sola foto, altrimenti sono necessarie più fotografie. La restituzione, cioè la trasformazione in proiezione ortogonale, avviene mediante il raddrizzamento, che consiste nell'individuazione dei punti di appoggio sulla facciata riscontrabili nell'immagine corrispondente. La posizione di questi punti, che individua il fotopiano di raddrizzamento, sono rilevati per intersezione in avanti o metodo celerimetrico diretto con o senza il miniprisma se lo strumento è dotato di lettura no-prisma.
I punti di appoggio devono essere in numero adeguato con un minimo di quattro per ognoi foto. Se si utilizza un numero maggiore di punti il risultato è più attendibile in quanto il programma di raddrizzamento fotografico esegue una compensazione degli errori. Le coordinate calcolate dei punti di appoggio devono essere fatte corrispondere sulla fotografia con le rispettive coordinate in pixel immagine generando dei crocini nei punti omologhi. Il software elabora i dati e genera un fotopiano ortogonale ricostruendo i singoli pixel dell'immagine in funzione della risoluzione finale scelta dall'utente. L'immagine così raddrizzata può essere stampata in scala in formato raster od utilizzata all'interno del CAD per la trasformazione in formato vettoriale. Nel caso di facciate estese è ovviamente necessaria una sovrapposizione dei fotogrammi, individuando dei punti in comune rintracciabili in due fotografie contigue. La mosaicatura, ovvero l'unione di più ortofoto affiancate, avviene automaticamente a cura del software od anche manualmente a cura del tecnico. Ad ogni modo le foto raddrizzate vengono salvate dal programma con le coordinate note dei quattro vertici nel sistema di riferimento scelto dal topografo per quel determinato lavoro. Ne consegue che l'inserimento in ambiente CAD dell'immagine risulta estremamente semplice in quanto, conoscendo le coordinate assolute dei vertici della foto, è sufficiente inserire la stessa per uno qualsiasi dei vertici digitandone le rispettive coordinate sulla tastiera e scalando successivamente rispettando le coordinate del vertice opposto. Se tutta la procedura di fotoraddrizzamento è stata eseguita correttamente si avrà sempre una perfetta rispondenza tra immagini raddrizzate ed elaborato vettoriale prodotto, in quanto il sistema cartesiano di riferimento è sempre lo stesso.
COMPLESSI IPOGEI
In questi tipi di ambienti, dove le dimensioni e la morfologia lo permettono vengono utilizzate le stesse tecniche che si usano in superficie. Nei casi di cavità naturali, spesso con passaggi molto angusti, le metodologie di rilievo sono principalmente demandate a strumenti di uso manuale come bussola, ecclimetro, distolaser, fettuccia metrica e, per strutture di modeste dimensioni, il compulevel per il rilievo diretto dei dislivelli. Apparecchiature che comunque garantiscono un buon risultato finale. In genere l'imbocco della grotta naturale è comunque rilevato tramite strumentazione gps per determinarne la posizione con le coordinate nel sistema di riferimento cartografico idoneo (in genere sistema geografico: latitudine e longitudine) per la pubblicazione nel catasto grotte.
ALTRI AMBITI
Per i rilievi di ambienti quali cave, laghi, alvei fluviali, appezzamenti di terreno, strade, elettrodotti, acquedotti ecc compreso il classamento di specie botaniche protette e non, ed in genere per tutte le casistiche di aggiornamento cartografico catastale quali frazionamenti, riconfinamenti, mappali ecc, si utilizza il sistema classico del rilievo celerimetrico. I dati acquisiti in campagna, registrati nella memoria degli strumenti utilizzati, vengono scaricati ed elaborati nel pc dal software di topografia Meridiana e successivamente, in caso di elaborati catastali, da Pregeo e/o Docfa.
Meridiana analizza e calcola i dati dai quali si ottiene, a prescindere dalla strumentazione utilizzata (gps o stazione totale), una rete di punti con le coordinate x, y, z, trasformati successivamente in piano quotato suddividendo tutta l'area in una maglia di triangoli. Da questa, con gli opportuni ed adeguati interventi del tecnico, si passa al piano a curve di livello che in genere costituisce l'elaborato finale. Dal piano a curve di livello vengono poi automaticamente generati i profili che si ritengono necessari. Anche in questo caso le capacità ed esperienze rofessionali del topograto sono di fondamentale importanza per un risultato attendibile.
SEZIONE GRAFICA
Per quanto riguarda la grafica bidimensionale le tecniche sono quelle derivanti da anni di esperienza nel disegno tecnico nel settore edile-architettura prima dell'avvento dei computer, quando il tecnigrafo e la rapidograph erano i mezzi a disposizione del tecnico.
In seguito all'evoluzione informatica i metodi si sono adeguati alle nuove tecnologie, ma il bagaglio tecnico acquisito si è rivetato di enorme importanza e sapientemente sfruttato nell'uso dei nuovi ambienti di elaborazione grafica quali AutoCAD ed altri software di grafica vettoriale e raster.
Le sempre più performanti workstation hanno anche permesso una grande evoluzione nel campo della grafica tridimensionale. La modellazione 3D è quindi utilizzata in quei casi in cui è necessario avere un'idea più globale e fedele possibile dell'oggetto in questione:
ricostruzione in wireframe, modellazione solida, mappatura materiali, tecniche di global illumination e HDRI, rendering, compositing, fotoinserimenti, animazioni e walkthrough sono comunemente utilizzati, globalmente o parzialmente, per:
valutazioni di impatto ambientale, strutture architettoniche ed ambientazioni di interni, scavi archeologici, prototipizzazione rapida.
Affiancata alla computergrafica la tecnica "a mano libera" è ancora diligentemente utilizzata per quei casi di particolare interesse dove l'uso di strumenti come pastelli o acquerelli producono un elaborato di difficile emulazione con i seppur sofisticati mezzi informatici.
1 - Rilievo architettonico.
Nella maggior parte dei casi la tecnica utilizzata per il rilievo del manufatto in questione consiste nella realizzazione di una poligonale, preferibilmente chiusa, esterna all'edificio costituita da stazioni a centratura forzata, metodo che garantisce una precisione lineare dell'ordine di +/- 1-3 mm. La poligonale esterna viene poi collegata alla poligonale interna che si snoderà tra i vari ambienti dell'edificio e tra i vari piani, sfruttando i passaggi naturali quali vani scale, cortili interni, balconi, terrazze ecc. sempre con il metodo a centratura forzata che, anche nel caso di molte stazioni a distanza ravvicinata, garantisce sempre delle ottime precisioni. Dalle singole stazioni interne si procede al rilievo di dettaglio di tutti i punti significativi del vano: spigoli muri, spallette di porte e finestre, travi soffitto, architravi, archi ecc. con l'uso, in generale, del miniprisma e letture no-prisma nelle situazioni più disperate.
Nei casi di punti inaccessibili si procede per intersezione in avanti con l'ausilio di due strumenti in contemporanea posizionati ai vertici della base, scelta in funzione della topografia del luogo e della ubicazione e conformazione del fabbricato. Attualmente, con l'evoluzione delle nuove stazioni totali, come quella in nostro possesso, della portata di circa 1200 metri, le letture no-prisma risultano di gran lunga più precise del passato e quindi si applica oramai sempre più spesso questa tecnica che produce risultati di precisione soddisfacente e soprattutto una riduzione notevole dei tempi di rilievo. Ulteriori misurazioni ad integrazione e completamento, nei casi di vani molto piccoli quali ripostigli, cantine ecc, vengono effettuati con il disto laser ed il compulevel e l'immancabile metro flessibile. Tutti i punti battuti vengono registrati nella memoria interna dello strumento, quindi scaricati sul pc ed elaborati con il software di topografia Meridiana.
Il risultato delle elaborazioni consiste in una maglia di punti con coordinate x, y, z che andranno successivamente gestiti in ambiente CAD per avere come ultimo risultato degli elaborati grafici quali piante, prospetti, sezioni, particolari architettonici, modelli 3D e quanto altro necessario per fornire alla committenza un prodotto di qualità, sia in termini di precisione geometrica che di rappresentazione grafica.
I software ed i moderni strumenti utilizzati, seppure ormai indispensabili, restano solo un ottimo aiuto; il buon esito finale resta ancora appannaggio del tecnico il quale può produrre dei risultati attendibili solo grazie alle proprie qualità e competenze professionali.
Una tecnologia relativamente nuova è quella del rilievo mediante laser a scansione, uno strumento decisamente evolutivo in termini di tempistiche di acquisizione dati, in quanto è in grado in brevissimo tempo di rilevare un gran numero di punti e soprattutto con una precisione tale da far passare in secondo piano qualsiasi altro metodo e strumento per quanto sofisticato. Per citare un esempio in questo sito, la chiesa del convento di San Giuliano presso l'Aquila è stata rilevata interamente nel suo complesso in una sola giornata di campagna ed oltrettutto in condizioni meteorologiche avverse che ci ha costretti a numerose sospensioni causa pioggia. Il lato negativo di tale tecnologia sono purtroppo i prezzi di acquisto decisamente ancora troppo alti.
2 - Rilievo fotogrammetrico.
La fotogrammetria è divenuta ormai un metodo spesso utilizzato nei rilievi architettonici grazie anche alle nuove tecnologie che ne semplificano molto le procedure escludendo la più complessa stereoscopia.
La FOTOGRAMMETRIA TERRESTRE NON CONVENZIONALE, che si utilizza per il rilievo delle facciate degli edifici, prevede l'uso di una fotocamera normale. Le moderne macchine fotografiche digitali, a tale scopo, divengono strumento indispensabile ed economico. La presa fotografica può essere comunque disposta nello spazio. Se l'oggetto che si vuole rappresentare è contenuto tutto nello stesso piano, si può utilizzare una sola foto, altrimenti sono necessarie più fotografie. La restituzione, cioè la trasformazione in proiezione ortogonale, avviene mediante il raddrizzamento, che consiste nell'individuazione dei punti di appoggio sulla facciata riscontrabili nell'immagine corrispondente. La posizione di questi punti, che individua il fotopiano di raddrizzamento, sono rilevati per intersezione in avanti o metodo celerimetrico diretto con o senza il miniprisma se lo strumento è dotato di lettura no-prisma.
I punti di appoggio devono essere in numero adeguato con un minimo di quattro per ognoi foto. Se si utilizza un numero maggiore di punti il risultato è più attendibile in quanto il programma di raddrizzamento fotografico esegue una compensazione degli errori. Le coordinate calcolate dei punti di appoggio devono essere fatte corrispondere sulla fotografia con le rispettive coordinate in pixel immagine generando dei crocini nei punti omologhi. Il software elabora i dati e genera un fotopiano ortogonale ricostruendo i singoli pixel dell'immagine in funzione della risoluzione finale scelta dall'utente. L'immagine così raddrizzata può essere stampata in scala in formato raster od utilizzata all'interno del CAD per la trasformazione in formato vettoriale. Nel caso di facciate estese è ovviamente necessaria una sovrapposizione dei fotogrammi, individuando dei punti in comune rintracciabili in due fotografie contigue. La mosaicatura, ovvero l'unione di più ortofoto affiancate, avviene automaticamente a cura del software od anche manualmente a cura del tecnico. Ad ogni modo le foto raddrizzate vengono salvate dal programma con le coordinate note dei quattro vertici nel sistema di riferimento scelto dal topografo per quel determinato lavoro. Ne consegue che l'inserimento in ambiente CAD dell'immagine risulta estremamente semplice in quanto, conoscendo le coordinate assolute dei vertici della foto, è sufficiente inserire la stessa per uno qualsiasi dei vertici digitandone le rispettive coordinate sulla tastiera e scalando successivamente rispettando le coordinate del vertice opposto. Se tutta la procedura di fotoraddrizzamento è stata eseguita correttamente si avrà sempre una perfetta rispondenza tra immagini raddrizzate ed elaborato vettoriale prodotto, in quanto il sistema cartesiano di riferimento è sempre lo stesso.
COMPLESSI IPOGEI
In questi tipi di ambienti, dove le dimensioni e la morfologia lo permettono vengono utilizzate le stesse tecniche che si usano in superficie. Nei casi di cavità naturali, spesso con passaggi molto angusti, le metodologie di rilievo sono principalmente demandate a strumenti di uso manuale come bussola, ecclimetro, distolaser, fettuccia metrica e, per strutture di modeste dimensioni, il compulevel per il rilievo diretto dei dislivelli. Apparecchiature che comunque garantiscono un buon risultato finale. In genere l'imbocco della grotta naturale è comunque rilevato tramite strumentazione gps per determinarne la posizione con le coordinate nel sistema di riferimento cartografico idoneo (in genere sistema geografico: latitudine e longitudine) per la pubblicazione nel catasto grotte.
ALTRI AMBITI
Per i rilievi di ambienti quali cave, laghi, alvei fluviali, appezzamenti di terreno, strade, elettrodotti, acquedotti ecc compreso il classamento di specie botaniche protette e non, ed in genere per tutte le casistiche di aggiornamento cartografico catastale quali frazionamenti, riconfinamenti, mappali ecc, si utilizza il sistema classico del rilievo celerimetrico. I dati acquisiti in campagna, registrati nella memoria degli strumenti utilizzati, vengono scaricati ed elaborati nel pc dal software di topografia Meridiana e successivamente, in caso di elaborati catastali, da Pregeo e/o Docfa.
Meridiana analizza e calcola i dati dai quali si ottiene, a prescindere dalla strumentazione utilizzata (gps o stazione totale), una rete di punti con le coordinate x, y, z, trasformati successivamente in piano quotato suddividendo tutta l'area in una maglia di triangoli. Da questa, con gli opportuni ed adeguati interventi del tecnico, si passa al piano a curve di livello che in genere costituisce l'elaborato finale. Dal piano a curve di livello vengono poi automaticamente generati i profili che si ritengono necessari. Anche in questo caso le capacità ed esperienze rofessionali del topograto sono di fondamentale importanza per un risultato attendibile.
SEZIONE GRAFICA
Per quanto riguarda la grafica bidimensionale le tecniche sono quelle derivanti da anni di esperienza nel disegno tecnico nel settore edile-architettura prima dell'avvento dei computer, quando il tecnigrafo e la rapidograph erano i mezzi a disposizione del tecnico.
In seguito all'evoluzione informatica i metodi si sono adeguati alle nuove tecnologie, ma il bagaglio tecnico acquisito si è rivetato di enorme importanza e sapientemente sfruttato nell'uso dei nuovi ambienti di elaborazione grafica quali AutoCAD ed altri software di grafica vettoriale e raster.
Le sempre più performanti workstation hanno anche permesso una grande evoluzione nel campo della grafica tridimensionale. La modellazione 3D è quindi utilizzata in quei casi in cui è necessario avere un'idea più globale e fedele possibile dell'oggetto in questione:
ricostruzione in wireframe, modellazione solida, mappatura materiali, tecniche di global illumination e HDRI, rendering, compositing, fotoinserimenti, animazioni e walkthrough sono comunemente utilizzati, globalmente o parzialmente, per:
valutazioni di impatto ambientale, strutture architettoniche ed ambientazioni di interni, scavi archeologici, prototipizzazione rapida.
Affiancata alla computergrafica la tecnica "a mano libera" è ancora diligentemente utilizzata per quei casi di particolare interesse dove l'uso di strumenti come pastelli o acquerelli producono un elaborato di difficile emulazione con i seppur sofisticati mezzi informatici.
Tecniche di rilievo
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