Titolo: STRUTTURE EVOLUTE DELLA CARTOGRAFIA NUMERICA PER I GIS E L’AMBIENTE WEB

1. Ore 9.30 panoramica sullo stato dell’arte della ricerca in Italia (Betti) Ore 10.15 proposta di master in geomatica (Rinaudo Tucci) Ore 11.00 coffe break Ore 11.20 la figura del geometra laureato (Villa) Ore 12.00 censimento dell’attività didattica (Casella)

2. Titolo: STRUTTURE EVOLUTE DELLA CARTOGRAFIA NUMERICA PER I GIS E L’AMBIENTE WEB Coordinatore nazionale: Riccardo GALETTO

3. Coordinatori locali:

4. OBBIETTIVI GENERALE DEL PROGETTO Definire geometria e contenuti della cartografia numerica urbana 3D Strutturarla nel linguaggio GML3 Realizzare uno o più Map server finalizzati a renderla disponibile in Internet tramite Web GIS Realizzare uno o più web GIS per pubblicarla in rete

5. TEMI PRINCIPALI DELLA RICERCA Definire regole di congruenza per cartografie multiscala nell’ambito di un GIS Definire i contenuti qualitativi e metrici per la cartografia urbana da cui derivare il 3d city model Realizzare DTM in zone urbane Sviluppare l'uso del linguaggio GML3 per l'archiviazione e la distribuzione della cartografia numerica

6. RISULTATI CONSEGUITI Cartografia numerica a grande scala per il 3D city model. Lo scopo dell’attività di ricerca è stato mettere a punto un modello di cartografia 3D a grande scala che consentisse di ottenere dalla restituzione fotogrammetrica TUTTI I DATI per la ricostruzione del modello 3D dell’ambiente urbano.

7. Sperimentazione condotta da U.O. Pavia con esperti che hanno partecipato alla stesura delle specifiche dell’Intesa GIS Applicazione della sperimentazione alla realizzazione della cartografia numerica alla scala 1:500 del Centro Storico di Siena.

8. La cartografia si compone di due strati: uno (a sinistra) dà la rappresentazione dell’ambiente urbano a livello del suolo e l’altro ( a destra) rappresenta l’aspetto dell’edificato come visto dall’alto.

9. Dalla combinazione dei due strati, secondo specifiche codificate, si ottiene una rappresentazione tridimensionale con le caratteristiche di una modellizzazione metrica 3D il modello solido tridimensionale di un isolato di Piazza del Campo in Siena il modello solido tridimensionale della Torre del Mangia

10. U.O. POLITECNICO MILANO Due sperimentazioni per la restituzione delle falde: 1 - polilinee 3D chiuse con editazione delle quote dei vertici già in ambiente CAD, 2 - polilinee 2D in ambiente CAD con successiva editazione delle quote in ambiente GIS. oneroso lavoro “ manuale” di restituzione.. Modellizzazione delle falde dei tetti in un centro del Monferrato.

11. Realizzazioni di Web GIS per la distribuzione di cartografia numerica via Internet u.o. Pavia

12. Realizzazioni di Web GIS per la distribuzione di cartografia numerica via Internet u.o. Cagliari

13. L’uso del linguaggio GML3 come standard di trasferimento della cartografia numerica • u.o. Cagliarisperimentazioni sul modello a oggetti “GeoUML” sviluppato dall'IntesaGIS per i Sistemi Informativi Geografici • Definizione di un application schema, • Studio delle strutture dei file DXF e shp • Loro conversione nel formato GML.

14. Problemi Il progetto abbraccia molti argomenti, due dei quali, il linguaggio GML e i Web GIS, senz’altro di frontiera Nonostante il seminario di coordinamento tenutosi nel mese di Febbraio 2004 e le successive sollecitazioni del coordinatore nazionale per stimolare le sinergie, le unità di ricerca hanno lavorato prevalentemente in modo autonomo. Non è stato quindi possibile per ora produrre dei documenti di sintesi su tutta l’attività di ricerca svolta, come invece era nelle intenzioni del coordinatore nazionale.

15. Titolo: I servizi di posizionamento satellitari per l'e-Government Coordinatore nazionale: Fernando Sansò Coordinatori locali: B. Benciolini, G. Forlani, S. Gandolfi, A. Manzino, G. Maternini, C. Nardinocchi, G. Salemi, A. Spalla, A. Stoppini, M. Vultaggio

16. Obiettivi: ricerche di Base B1: definizione delle strategie di progettazione di una rete di SP, B2: ottimizzazione delle strategie di elaborazione dei dati dal lato rete, B3: materializzazione del Sistema di riferimento mediante reti di SP, B4: definizione delle strategie di modellizzazione degli effetti spazialmente correlati e di quelli locali, B5: definizione della tipologia e della qualità dei prodotti e dei servizi erogati, B6: ottimizzazione delle strategie di elaborazione dei dati dal lato utente.

17. Obiettivi: ricerche applicate A1: Aggiornamento catastale e problematiche connesse al trasferimento del catasto ai comuni, A2: realizzazione del catasto stradale, A3: supporto GNSS alla sicurezza del traffico e dei sistemi di trasporto, A4: implementazione ed aggiornamento di DB topografici e GIS, A5: supporto geodetico ai Location Based Services.

18. Risultati conseguiti Diverse UR hanno collaborato alla realizzazione, o direttamente realizzato, reti regionali di SP per servizi di posizionamento: Le fasi di realizzazione, taratura e ottimizzazione delle suddette reti hanno permesso di sviscerare gran parte delle problematiche tecnico-scientifiche implicate dalle tematiche da B1 a B5.

19. Risultati conseguiti Il problema dei sistemi di riferimento (B3) è stato ed è oggetto di studio collegiale: 1. definizione e standardizzazione delle procedure di inquadramento e compensazione di reti di SP, 2. metodi di distribuzione di coordinate all'utenza delle reti, 3. aggiornamento del sistema di riferimento, 4. verifiche di accuratezza della stima del geoide, 5. sviluppo di SW su tale tematica.

20. Risultati conseguiti Una serie di esperimenti è stata condotta sui servizi delle diverse reti di SP attualmente operative (B2, B4, B5, B6, A1, A4). I risultati dei rilievi statici in tempo reale evidenziano: tempi di rilievo contenuti in 3 minuti, accuratezze di: 2 cm in planimetria, 4 cm in altimetria.

21. Risultati conseguiti: Catasto e aggiornamento cartografico (A1, A4). Una prima attività ha affrontato la tematica della realizzazione di Web GIS e aggiornamento di cartografia da stazione remote. Sono inoltre state individuate possibili applicazioni inerenti l’inquadramento della maglia dei punti fiduciali e della cartografia catastale nel sistema di riferimento materializzato da reti di SP.

22. Risultati conseguiti Ulteriori sperimentazioni di applicazioni di reti di SP, inerenti: la realizzazione del Catasto Strade (A2), il supporto alla navigazione (A3). Nei prossimi mesi: redazione del libro bianco, ultime sperimentazioni, pubblicazione di SW sulle tematiche.

23. Titolo: La carta del rischio del patrimonio culturale: rilievo, georeferenziazione, monitoraggio e modellazione multiscala Coordinatore nazionale: Carlo Monti

24. Progetto di Ricerca Costo originale del progetto 1.996.000€ Cofinanziamento MURST assegnato al programma di ricerca 977.000€ Quota Ateneo Assegnata al programma di ricerca 447.200€ Cofinanziamento totale 1.424.200€

25. Unità di Ricerca

26. Obiettivi: Obiettivo generale è quello di contribuire allo sviluppo di applicazioni metodologiche e tecnologiche al rilevamento, alla modellazione, alla georeferenziazione e gestione dei Beni Culturali nel più generale quadro della stesura di una Carta del Rischio. Rilievi mirati, integrati dalle nuove tecnologie (immagini satellitari ad alta risoluzione, tecnologie laser scanner, etc.) sono il supporto per analisi dello stato di fatto - del degrado e dei dissesti - per la redazione di schede di vulnerabilità e danno ai vari livelli, per la manutenzione programmata fino alla ordinaria attività di cantiere.

27. Obiettivi: • Sono obiettivi generali del programma di ricerca il: • contribuire a coordinare e integrare le differenti competenze, sviluppando le ricerche in atto da parte dei ricercatori italiani del settore ICAR/06 avvalendosi anche di altre competenze specifiche • stendere linee guida, per l'esecuzione dei rilievi, l’elaborazione, la gestione e la distribuzione dei dati, che tengano conto dei prodotti che si devono ottenere individuando a tal fine mirate zone campione

28. Obiettivi: • trasferire il risultato delle ricerche effettuate in ambito accademico direttamente al mondo degli operatori del settore

29. Risultati conseguiti: GEOREFERENZIAZIONE Definizione delle metodologie di georeferenziazione a partire da differenti cartografie e stesura delle relative specifiche tecniche; Proposta e impostazione di norme per la georeferenziazione dei Beni Culturali e strutturazione GIS dei dati nella Carta del Rischio a partire dai tracciati schedografici previsti dall’ICR; Georeferenziazione diretta dei Beni ambientali mediante l’approccio Virtual Reference Station (VRS) di posizionamento cinematico GPS; Sviluppo di processi di georeferenziazione delle nuvole di dati laser per permettere la ricostruzione degli orientamenti delle acquisizioni secondo le metodologie individuate: trasformazione conforme tra coppie di scansioni, matching tra superfici 3D ai minimi quadrati, Analisi Procrustiana; Analisi e sviluppo dell’utilizzo di informazioni digitali di tipo multispettrale, con implementazione di algoritmi per la definizione di geometrie spazialmente risolute.

30. Risultati conseguiti: MODELLAZIONE DI CLOUDS DA LASER SCANNER IN SUPERFICIE COMPLESSE Impostazione e sviluppo di una metodologia di generazione delle superficie utilizzando sistemi speditivi di documenta-zione quali i Ground-Based Laser Scanner tramite l’acquisi-zione multipla di nuvole di dati; Studio delle teorie delle superficie, integrato con tecniche di interpretazione e interpolazione adatte a risolvere il problema della modellazione architettonica per la descrizione di Beni; Sviluppo di metodi e algoritmi volti ad integrare le scansioni laser con riprese fotogrammetriche digitali ad alta risoluzione; Determinazione delle soluzioni algoritmiche e metodologiche più idonee per la creazione di modelli 3D metricamente accurati, utili alla creazione di ambienti virtuali multiscala (modelli di oggetti caratterizzati da dimensioni, complessità e risoluzioni differenti) ai fini della semplice documentazione o per applicazioni di restauro virtuale.

31. Risultati conseguiti: SITI E COMPLESSI ARCHEOLOGICI Studio sull’evoluzione del paesaggio nell’antichità, utilizzando tecniche di analisi e di rilevamento all’avanguardia, che integrate da studi e scavi mirati, consentano l’elaborazione dei dati all’interno di un GIS che permetta una valutazione del rischio del Bene; Sperimentazione ed utilizzo di sistemi non convenzionali di rilevazione dei siti archeologici complessi, medianti sistemi mobili fotogrammetrici da terra o da palloni frenati.

32. Risultati conseguiti: AREE AD ELEVATO RISCHIO AMBIENTALE Verifica della efficacia e della rispondenza a stabiliti requisiti di precisione di metodologie non tradizionali, da utilizzare per il rilevamento di monumenti e pareti verticali situate in situazioni di difficile accesso e transitabilità; Studio, costruzione e test di un sistema integrato di sensori utili alla georeferenziazione diretta di dati (laser ed immagini) installati su piattaforme mobili (elicottero, imbarcazione, autoveicolo, etc.).

33. Risultati conseguiti: MONITORAGGIO DELL’AMBIENTE E DELLE STRUTTURE Sperimentazione e applicazione delle tecniche Laser-Scanning, GPS e livellazione geometrica di precisione per il monitoraggio dei beni culturali in territori soggetti a subsidenza e implementazione con altri tematismi e indici di pericolosità ambientale; Sviluppo di procedure e di codice finalizzato ad individuare informazioni utili alla determinazione delle condizioni statiche di un edificio storico, attraverso l’analisi del rilevamento tridimensionale tramite strumentazione laser-scanner; Utilizzo delle tecniche di analisi interferometrica differenziale da satellite per il monitoraggio del costruito.

34. PROGETTO : Reti di stazioni permanenti GPS per il rilievo in tempo reale in impieghi di controllo e emergenza Coordinatore nazionale Barbarella Maurizio Università di Bologna Coordinatori locali: Betti Barbara Politecnico di Milano Cina Alberto Politecnico di Torino Franco Vincenzo Università di Palermo Vacca Giuseppina Università di Cagliari Finanziamento assegnato dal MIUR: 260.000 € Cofinanziamento Università 111.544€

35. Obiettivi: Studio delle problematiche legate alle reti NRTK in casi di emergenza: -trasmissione dati, inquadramento rapido,.. Analisi dell’interoperabilità fra reti NRTK adiacenti Impiego di ricevitori a basso/medio costo per rilievi statici e cinematici in ambito NRTK Certificazione delle reti e standardizzazione delle procedure

36. Obiettivi: Modellazione dei bias per la determinazione dei ritardi di propagazione del segnale in atmosfera Modellazione dei bias per il posizionamento di precisione -per fini RealTime -PPP Analisi delle deformazioni:-approccio tramite Test Bayesiano -approccio orientato al tempo reale

37. Stato di avanzamento: • La ricerca è iniziata a marzo 2006, con: • - ridefinizione degli obiettivi di ricerca, • accordo sulle interazioni tra gruppi , • definizione di momenti di incontro e valutazione dell’avanzamento della ricerca, • pianificazione di un incontro sui risultati parziali della ricerca, da allargare alla situazione nazionale sul tema. Periodo previsto: marzo 2007

38. Titolo: ANALISI, COMPARAZIONE E INTEGRAZIONE DI IMMAGINI DIGITALI ACQUISITE DA PIATTAFORMA AEREA E SATELLITARE  Coordinatore nazionale: Sergio DEQUAL Coordinatori locali: Bitelli Gabriele (Bologna) Casella Vittorio (Pavia) Crespi Mattia Giovanni (Roma) Dequal Sergio (Torino) Lechi Giovanmaria (Milano)

39. Obiettivi: • valutazione delle caratteristiche proprie dei sensori aerei e satellitari • verifica delle caratteristiche orbitali e di rotta • valutazione delle reali risoluzione geometriche, radiometriche e spettrali • verifica e messa a punto di algoritmi per la correzione geometrica delle immagini • messa a punto di algoritmi generali per l’orientamento di coppie stereoscopiche

40. Titolo: ANALISI, COMPARAZIONE E INTEGRAZIONE DI IMMAGINI DIGITALI ACQUISITE DA PIATTAFORMA AEREA E SATELLITARE  Coordinatore nazionale: Sergio DEQUAL Coordinatori locali: Bitelli Gabriele (Bologna) Casella Vittorio (Pavia) Crespi Mattia Giovanni (Roma) Dequal Sergio (Torino) Lechi Giovanmaria (Milano)

41. Obiettivi: • valutazione delle caratteristiche proprie dei sensori aerei e satellitari • verifica delle caratteristiche orbitali e di rotta • valutazione delle reali risoluzione geometriche, radiometriche e spettrali • verifica e messa a punto di algoritmi per la correzione geometrica delle immagini • messa a punto di algoritmi generali per l’orientamento di coppie stereoscopiche

42. Obiettivi: • algoritmi per la restituzione fotogrammetrica di entità geometriche da coppie stereoscopiche • algoritmi per l’estrazione di modelli di forma • ortoproiezione di immagini satellitari ad alta risoluzione, ortoproiezione rigorosa e immagini solide • integrazione tra immagini digitali aeree e satellitari per lo studio di fenomeni catastrofici naturali e antropici • realizzazione di capitolati e specifiche tecniche

43. Risultati conseguiti: • GEOREFERENZIAZIONE • Unità Operativa di Torino. Definizione di uno schema concettuale per un Sistema Informativo territoriale dedicato alla documentazione e alla gestione di un bene culturale iscritto nella World Heritage List dell’UNESCO: il Parco e il Castello di Racconigi. • Unità Operativa dell’Aquila. Valorizzare dei archeologici di Juvanum e di Capestrano, di notevole interesse culturale nell’ambito territoriale della regione Abruzzo. • Unità Operativa di Bologna. Nuove sperimentazioni di rilevamento GPS (ottobre 2005) presso la cittadella regale di Tilmen Höyük del II millennio a.C. (Turchia) e nell’ambito della missione Archeologica dell'Università di Bologna inerente la Carta Archeologica della Media Valle dello Zeravshan, in Uzbekistan.

44. Risultati conseguiti: • MODELLAZIONE DI CLOUDS DA LASER SCANNER IN SUPERFICIE COMPLESSE • a. Tecniche di rilevamento laser scanning del patrimonio architettonico e artistico (U.O. di Milano). • b. Tecniche di rilevamento laser scanning di gallerie e miniere (U.O. di Milano). • c. Unità Operativa di Torino. Si è analizzata e perfezionata la tecnica dei quaternioni per la registrazione di nuvole di punti definiti in diversi sistemi di riferimento o analoghi ma materializzati in epoche storiche differenti. • d. Unità Operativa di Brescia. Sviluppo delle tecniche di rilevamento dei Beni Architettonici mediante tecniche laser scanner. In particolare si è scelto come area test la Sala dei Giganti di Palazzo Tè a Mantova. • Modelli 3D a supporto della creazione di banca dati conservative, applicazione sul David di Michelangelo (U.O. di Perugia).

45. Risultati conseguiti: MODELLAZIONE DI CLOUDS DA LASER SCANNER IN SUPERFICIE COMPLESSE f. Unità Operativa di Ferrara. Sviluppo e sperimentazione di una nuova tecnica di misura, basata sull’integrazione tra fotogrammetria digitale monoscopica e laser scanner g. Unità Operativa di Padova. Implementazione dell’algoritmo delle Spin-Images. h. Valutazione dello stato di conservazione di monumenti e opere d’arte (U.O. responsabile scientifico prof. Grazia Tucci, trasferitasi dal Politecnico di Torino all’Università di Firenze).

46. Risultati conseguiti: MODELLAZIONE DI CLOUDS DA LASER SCANNER IN SUPERFICIE COMPLESSE La rappresentazione di geometrie semplici e di geometrie complesse richiedono l’applicazione delle più moderne strumentazioni e necessitano di processi multiscala

47. Risultati conseguiti: MODELLAZIONE DI CLOUDS DA LASER SCANNER IN SUPERFICIE COMPLESSE Qualsiasi architettura nel tempo subisce modificazioni per degrado, eventi, o altro, e quindi il rilievo fotografa l'attuale, non l'originale, al tempo della sua creazione

48. Unità Operativa di Bologna. Monastero di Mesopotam (XIII secolo d. C.) nell’ambito della Missione Archeologica dell’Università di Bologna, in Albania. • Unità Operativa di Venezia. Modelli multirisoluzione. • Sistema integrato per la georeferenziazione diretta delle immagini (U.O. di Salerno). • Utilizzo del Laser Scanning per la formazione di DTM e l'integrazione delle informazioni geometriche puntuali con quelle provenienti da immagini fotografiche (U.O. di Napoli).

49. Risultati conseguiti: • MONITORAGGIO DELL’AMBIENTE E DELLE STRUTTURE • Tecniche di rilevamento laser scanning nel controllo statico di dighe (U.O. di Milano). • Monitoraggio dei movimenti verticali di porzioni edificate di centri storici (U.O. di Bologna). • Monitoraggio di ghiacciai mediante tecniche di rilevamento 3D (U.O. di Brescia). Controllo dighe Maggio 05 14279125 punti Ottobre 05 21183258 punti

50. RICORDATEVI DI PAGARE LA QUOTA ASSOCIATIVA