• CloudCompare
• Drone
• DSE.
• Remote Sensing
• rilevamento geologico-tecnico
• Structure form Motion

L'introduzione di tecnologie sempre più avanzate nel settore del remote sensing hanno contribuito a implementare le tecniche di acquisizione di dati consentendo di ottenere misurazioni sempre più precise ed applicazioni a settori più ampi, con un interesse particolare ai temi del rilevamento geologico-tecnico.
In quest’ottica, la presente tesi ha come obiettivo l’utilizzo di nuove tecnologie, in particolare quelle legate all’acquisizione di dati ad alta risoluzione attraverso droni, per affiancare e integrare il tradizionale rilevamento geologico-tecnico e geomorfologico di terreno.
La sperimentazione è stata condotta su due ex aree di cava situate in Provincia di Pisa: la cava dell’anfiteatro a San Giuliano Terme (nota anche come cava nord-est) e l’ex cava di S. Frediano a Vecchiano. La cava dell’anfiteatro è stata recuperata e adibita a parco pubblico ed oggi interdetta a causa di un dissesto, mentre l’ex cava di S. Frediano versa in uno stato di abbandono. Entrambi i siti presentano pareti di cava sub-verticali e di grandi dimensioni, che rendono difficili sia il rilevamento diretto sul terreno sia tramite l’analisi di immagini nadirali.
Grazie alla capacità dei droni di catturare immagini ad alta definizione, sono stati creati modelli digitali, tra cui nuvole di punti, modelli tridimensionali fotorealistici (modelli texturizzati) e DSM (Modelli Digitali della Superficie), utilizzando tecniche di restituzione fotogrammetrica digitale e Structure from Motion. L’acquisizione di dati geomorfologici e geologico-tecnici sviluppata sulle nuvole di punti e sui modelli fotorealistici a loro correlati, sono state eseguite utilizzando il software CloudCompare, riuscendo a caratterizzare geometricamente molti elementi utili alla definizione delle condizioni di stabilità degli ammassi rocciosi.
All’interno del software CloudCompare (version 2.13.2 Kharkiv Jul 6 2024)[GPL software], utilizzando il Compass Tool (Compass (plugin) - CloudCompareWiki) e il plugin FACETS (Dewez et alii, 2016), è stato possibile estrarre le orientazioni delle superfici delle pareti di cava, simulando così il lavoro tradizionale con la bussola da geologo. I risultati sono stati esportati e caricati in QGIS per la creazione di schemi geomorfologici.
Le elaborazioni effettuate con il software CloudCompare hanno permesso l'estrazione dei piani di discontinuità dalle nuvole di punti e sono state integrate da ulteriori analisi eseguite con il software Discontinuity Set Extractor (DSE) (Riquelme et alii, 2014) che permette di sperimentare l’individuazione automatica dei set di discontinuità. I risultati geometrici ottenuti sono stati verificati sul campo in aree campione accessibili. Per quanto entrambi i metodi di estrazione automatica si siano dimostrati validi, le procedure di analisi automatica, in particolare quelle del DSE, presentano limitazioni intrinseche; lo studio ha dimostrato che l’impiego del DSE per casi molto complessi ed estesi, è idoneo allo studio di modelli suddivisi in settori. Di conseguenza l’analisi semi-automatica rimane la più affidabile. Inoltre, è stato possibile effettuare verifiche di stabilità degli ammassi rocciosi utilizzando il metodo Rock Mass Rating (RMR) di Bieniawski (1989) e lo Slope Mass Rating (SMR) di Romana (1985) con le geometrie ottenute semi-automaticamente.
Tutte le elaborazioni eseguite hanno dimostrato l’efficacia dell’acquisizione mediante droni (anche non fotogrammetrici) per la produzione di modelli 3D fotorealistici di sufficiente precisione, risultando utili sia per la caratterizzazione geomorfologica (creazione di carte geomorfologiche) sia per la misura degli elementi geometrici nel rilevamento geologico-tecnico. Inoltre, la tesi propone possibili sviluppi futuri del metodo per la costruzione del modello 3D.