Come eseguire misurazioni basate su DEM in Agisoft Metashape

Agisoft Metashape Professional è un software di fotogrammetria leader nel settore, utilizzato da geometri, specialisti GIS e professionisti della mappatura con droni in tutto il mondo. Una delle sue caratteristiche analitiche più potenti è la possibilità di eseguire misurazioni basate su DEM, consentendo agli utenti di calcolare aree, volumi, dislivelli e profili del terreno direttamente dai Modelli Digitali di Elevazione (DEM) generati all’interno del software.

Questa guida fornisce una panoramica completa su come creare e utilizzare i DEM per le misurazioni in Metashape, spiegando chiaramente ogni passaggio e mostrando come estrarre dati utili dai progetti di fotogrammetria 3D.

Cos’è un DEM e perché è importante

Un modello digitale di elevazione (DEM) è un set di dati raster che rappresenta l’elevazione della superficie terrestre a intervalli regolari. Fornisce informazioni cruciali sulla morfologia del terreno, sulle pendenze e sulle variazioni altimetriche, rendendole essenziali per le applicazioni di ingegneria, industria mineraria, pianificazione urbana, idrologia e agricoltura.

Agisoft Metashape può generare due tipi di modelli di elevazione:

• Modello digitale di superficie (DSM): Include tutte le caratteristiche visibili come vegetazione, edifici e altre strutture.
• Modello digitale del terreno (DTM): Rappresenta solo la terra nuda, con oggetti come alberi ed edifici rimossi.

Le misurazioni basate su DEM consentono agli utenti di andare oltre l’ispezione visiva, permettendo di quantificare le variazioni di superficie, le differenze di altezza e i volumi di materiale con un’elevata precisione. Se abbinato a punti di controllo a terra (GCP) accurati e a dati RTK o PPK, Metashape può fornire un’accuratezza di misurazione a livello centimetrico.

Creazione di un DEM in Agisoft Metashape

Prima di eseguire le misurazioni, devi generare un DEM dal tuo progetto. Ciò richiede un flusso di lavoro completo di fotogrammetria: allineamento delle foto, generazione di nuvole dense e classificazione del terreno.

Passo 1: Allineare le foto

1. Importa le tue immagini tramite il flusso di lavoro > Aggiungi foto.
2. Esegui il flusso di lavoro > Allinea le foto con elevata precisione e attiva la preselezione del riferimento se sono disponibili i metadati GPS.
3. Una volta allineate, verifica le posizioni delle telecamere e rimuovi le immagini non allineate.

Passo 2: Costruire la nuvola densa

1. Vai a Workflow > Build Dense Cloud.
2. Seleziona la qualità Alta o Ultra Alta per ottenere i migliori risultati.
3. Usa il filtro Mild per conservare i dettagli della superficie.

La nuvola densa costituisce la base per tutti i dati altimetrici. Deve rappresentare accuratamente il terreno prima di procedere alla generazione del DEM.

Fase 3: Classificazione dei punti di terra

Per creare un DEM (DTM) di solo terreno, classifica la nube densa:

1. Passa alla vista Nuvola densa.
2. Seleziona Strumenti > Nuvola densa > Classifica i punti del terreno.
3. Regola parametri come l’angolo massimo, la distanza massima e la dimensione della cella in base alle condizioni del terreno.

Metashape identificherà automaticamente i punti del terreno e li assegnerà alla classe “Terreno”, fondamentale per una modellazione altimetrica accurata.

Passo 4: Costruire il DEM

Infine, crea la tua DEM:

1. Vai su Flusso di lavoro > Costruisci DEM.
2. Scegli i dati di origine (ad esempio, Dense Cloud).
3. Seleziona la proiezione e il sistema di coordinate desiderato.
4. Specifica la risoluzione e il formato del file di output( si consigliaTIF ).

Metashape interpolerà i valori di elevazione tra i punti classificati a terra e genererà un DEM georeferenziato pronto per l’analisi.

Esecuzione di misurazioni basate su DEM

Una volta generato il tuo DEM, puoi utilizzarlo per una serie di misurazioni direttamente all’interno di Metashape o esportarlo per l’elaborazione GIS.

1. Profili di elevazione

Per misurare l’elevazione del terreno lungo un percorso specifico:

1. Passa alla vista Ortho.
2. Seleziona lo strumento Disegna polilinea e traccia il percorso desiderato.
3. Fai clic con il tasto destro del mouse e scegli Misura profilo.

Metashape visualizzerà un grafico del profilo altimetrico che mostra la distanza rispetto all’altezza, utile per analizzare pendii, creste o allineamenti stradali.

2. Differenza di elevazione tra due DEM

Quando hai due DEM che rappresentano momenti diversi (ad esempio, prima e dopo uno scavo o una costruzione), puoi calcolare la differenza di quota tra di essi:

1. Vai su Strumenti > DEM > Calcola differenza.
2. Seleziona il “DEM di base” e il “DEM di confronto”.
3. Scegli il formato di uscita (ad esempio, GeoTIFF).

Il risultato sarà un raster che mostra le variazioni di quota (valori ΔZ). I valori positivi indicano l’accumulo di materiale, mentre i valori negativi indicano erosione o scavo.

3. Misurazioni del volume

Il calcolo dei volumi basato sui DEM è una delle applicazioni più comuni di Metashape, in particolare per l’estrazione mineraria, l’edilizia e i lavori di sterro.

1. Apri la vista Ortho.
2. Disegna un poligono intorno all’area di interesse utilizzando lo strumento Disegna poligono.
3. Fai clic con il tasto destro del mouse e scegli Misura volume.

Metashape calcola i valori di taglio, riempimento e volume totale in base alla superficie DEM rispetto a un piano di base o a un livello di riferimento selezionato.

Suggerimento: Per ottenere la massima precisione, utilizza un DTM classificato al suolo e verifica che il tuo sistema di coordinate utilizzi unità di misura appropriate (ad esempio, metri). Piccoli errori verticali possono portare a grandi deviazioni di volume.

4. Calcoli dell’area

Per calcolare la superficie o l’area planimetrica di un poligono:

1. Disegna la regione utilizzando lo strumento Poligono.
2. Clicca con il tasto destro del mouse e seleziona Misura area.

Metashape visualizza sia l’area orizzontale (2D) che la superficie reale, tenendo conto delle variazioni di quota. Questo è utile per l’analisi della superficie dei pendii e per la stima dell’impronta della vegetazione o della costruzione.

Esportazione di DEM e misure

Per analisi più avanzate, puoi esportare i DEM e i risultati delle misurazioni per utilizzarli in software GIS o CAD esterni:

• Esportazione di DEM tramite File > Esportazione > Esportazione di DEM.
• Scegli formati come GeoTIFF, IMG o XYZ.
• Assicurati che il sistema di riferimento delle coordinate (CRS) corrisponda agli altri set di dati.
• Per i risultati relativi al volume o all’area, esporta i rapporti come file .CSV o .TXT.

Queste esportazioni possono essere facilmente importate in software come QGIS, ArcGIS o Global Mapper per ulteriori analisi e integrazioni con altri livelli di dati spaziali.

Suggerimenti per migliorare la precisione dei DEM

• Usa droni RTK/PPK o GCP ben distribuiti per la georeferenziazione.
• Assicurati che la classificazione del terreno sia corretta prima della generazione dei DEM.
• Applica il sistema di coordinate e il modello di geoide corretti per evitare errori verticali.
• Usa immagini di alta qualità e sovrapposte con un’illuminazione coerente.
• Controlla la risoluzione del DEM: una spaziatura di griglia più fine migliora i dettagli ma aumenta il tempo di elaborazione.

DEM accurati costituiscono la base per tutte le misurazioni altimetriche in Metashape. Un flusso di lavoro e una calibrazione adeguati migliorano notevolmente l’affidabilità dei dati.

Applicazioni delle misurazioni basate sui DEM

Le misurazioni basate sui DEM sono ampiamente utilizzate in diversi settori:

• Estrazione mineraria: Traccia l’avanzamento degli scavi, calcola i volumi di materiale e monitora la stabilità dei pendii.
• Ingegneria civile: Pianifica le operazioni di taglio e riempimento, il livellamento delle strade e la preparazione del sito.
• Agricoltura: Analizzare la topografia dei campi per ottimizzare l’irrigazione e il drenaggio.
• Monitoraggio ambientale: Misura l’erosione, il trasporto dei sedimenti e i cambiamenti del terreno nel tempo.
• Pianificazione urbana: Valutare l’elevazione degli edifici e le aree a rischio di inondazione.

Utilizzando strumenti basati su DEM, i professionisti possono prendere decisioni informate supportate da dati topografici accurati e misurabili.

Conclusioni: Sfruttare la potenza dell’analisi DEM in Metashape

L’esecuzione di misurazioni basate su DEM in Agisoft Metashape ti permette di trasformare i dati fotogrammetrici grezzi in informazioni utili. Dalla stima dei volumi e dal calcolo delle superfici al rilevamento delle variazioni altimetriche, i DEM costituiscono la base per un’analisi precisa del terreno e per il processo decisionale.

Seguendo le migliori pratiche – georeferenziazione accurata, classificazione corretta del terreno e risoluzione DEM appropriata – puoi garantire risultati affidabili e conformi agli standard di rilievo professionale. Che si tratti di costruzioni, miniere o studi ambientali, i flussi di lavoro basati sui DEM di Metashape offrono precisione ed efficienza per le applicazioni reali.