Utilizzo di Agisoft Metashape per la mappatura delle frane e la valutazione delle catastrofi

Di fronte all’aumento dei rischi climatici, le frane e i crolli del terreno stanno diventando sempre più frequenti e pericolosi. Una mappatura rapida e un’analisi accurata del terreno sono fondamentali per una risposta efficace. Agisoft Metashape offre una soluzione potente per la mappatura delle frane, la valutazione dei disastri e la documentazione post-evento utilizzando immagini aeree o da drone.

Perché usare la fotogrammetria per la mappatura delle frane?

La fotogrammetria consente una modellazione rapida e ad alta risoluzione delle aree colpite da disastri. A differenza delle immagini satellitari o dei rilievi manuali, fornisce:

• Topografia 3D dettagliata con precisione centimetrica
• Risposta rapida con voli di droni a bassa quota
• Ortomosaici e DSM per il rilevamento dei cambiamenti
• Strumenti per misurare lo spostamento del volume e le zone interessate

Agisoft Metashape eccelle nell’elaborazione di grandi serie di dati per generare modelli 3D, ortofoto, DEM, curve di livello e molto altro ancora, strati essenziali per i decisori e gli scienziati.

Flusso di lavoro passo dopo passo per la mappatura delle frane

1. Raccolta dati (Drone o immagini aeree)

Utilizza UAV o aerei con equipaggio per catturare immagini sovrapposte ad alta risoluzione. Le impostazioni ideali includono:

• Sovrapposizione anteriore: 80% / Sovrapposizione laterale: 70%
• Altezza di volo: 60-120 metri AGL
• Usa droni RTK/PPK se possibile per una migliore georeferenziazione.
• Acquisizione di immagini nadir e oblique per una migliore ricostruzione di pendii ripidi

2. Allineamento delle foto

Carica le immagini in Metashape ed esegui il processo “Allinea foto”. Questo processo genera una nuvola di punti rada e le posizioni stimate della fotocamera. Assicurati di:

• Usa la precisione “Alta” o “Media” per l’allineamento.
• Abilita l’opzione “Adattamento del modello della telecamera”.
• Usa i dati GPS per la georeferenziazione iniziale

3. Generare una nuvola di punti densa e una mesh

Costruisci la nuvola di punti densa utilizzando l’impostazione di qualità “Alta” e un filtro di profondità moderato. Quindi genera una mesh (opzionale) per la visualizzazione del terreno.

4. Costruire DEM e ortomosaico

Il passo più critico nella mappatura dei disastri:

• DEM (Digital Elevation Model): utilizzato per le variazioni di quota, l’analisi dei pendii e i profili delle frane.
• Ortomosaico: rappresenta visivamente l’area interessata con una cucitura di foto georeferenziate.

Assicurati che il sistema di coordinate sia impostato correttamente (ad esempio, zona UTM o WGS84 per la tua zona).

5. Misurare lo spostamento del volume

Per stimare il volume del materiale spostato:

• Utilizza lo strumento di misurazione del volume di Metashape sul DEM
• Definisci il poligono sull’area della frana
• Confronta i DEM pre-evento e post-evento, se disponibili

Post-elaborazione ed esportazione GIS

Metashape consente l’esportazione in tutti i principali formati GIS:

• Ortomosaico: GeoTIFF
• DEM: GeoTIFF o XYZ
• Contorni: DXF o SHP (linee vettoriali)
• Nuvole di punti: LAS, LAZ o PLY

Questi risultati possono essere importati in QGIS, ArcGIS o AutoCAD Civil 3D per ulteriori analisi e mappature.

Applicazioni del mondo reale

• Agenzie governative: per la zonizzazione dei rischi e per la protezione civile.
• Geologi: per studiare i cedimenti dei pendii e l’evoluzione delle forme del territorio
• ONG e soccorritori: per la pianificazione dell’emergenza e la valutazione dei danni
• Imprese di assicurazione: per verificare e convalidare i sinistri con prove geospaziali

Esempio di caso di studio

Nel 2024, i ricercatori hanno utilizzato Metashape per valutare una frana nel Nord Italia. Hanno acquisito 400 immagini da drone dopo l’evento e hanno prodotto un ortomosaico e un DSM da 2 cm/pixel. Lo spostamento volumetrico è stato calcolato in 145.000 m³ utilizzando gli strumenti di Metashape, utilizzati in seguito dalla protezione civile per la progettazione di barriere.

Suggerimenti per ottenere risultati migliori

• Usa i droni RTK/PPK per un input di alta precisione
• Combinare con i GCP (Ground Control Points) se disponibili
• Cattura le immagini con un’illuminazione uniforme (meglio se in giornate nuvolose).
• Usa l’imaging obliquo per catturare i lati del terreno

Conclusione

Agisoft Metashape è uno strumento versatile per la mappatura delle frane e l’analisi dei disastri. Fornisce modelli 3D, ortofoto e dati altimetrici rapidi e accurati a partire da semplici immagini. Che tu sia un ricercatore, un ingegnere civile o un soccorritore, l’integrazione di Metashape nel tuo flusso di lavoro può migliorare significativamente i tempi di risposta e la comprensione del terreno durante i disastri naturali.