Come creare gemelli digitali di siti storici: il ponte dell'Alcántara di Toledo, Spagna

Toledo è un'importante città della Spagna rinomata per le sue testimonianze storiche e le sue meraviglie architettoniche. Con migliaia di anni di storia, ha avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo della penisola iberica, fin dai tempi dell'Impero romano. Molte costruzioni edificate dai romani nella regione rimangono intatte ancora oggi. Il ponte dell'Alcántara è tra le strutture più antiche e culturalmente più significative che sono giunte fino a noi. Preservare i monumenti è essenziale per salvaguardare il patrimonio culturale, e la moderna tecnologia offre modi innovativi per documentare e ispezionare antichi manufatti come questo. In questo articolo, analizzeremo la creazione di un accurato modello digitale dello storico ponte di Toledo mediante l'utilizzo del DJI Mavic 3 Enterprise (M3E). Tale modello non solo contribuisce all'opera di conservazione, ma migliora anche la capacità degli ispettori di fornire dati cruciali per la gestione delle infrastrutture.

Preparazione al volo: conformità e pianificazione

Prima di intraprendere qualsiasi missione con i droni, è essenziale rivolgersi alle autorità locali per verificare la conformità a tutte le normative in materia di volo. Ciò è particolarmente importante se le operazioni dovranno svolgersi in aree di rilevanza storica o densamente popolate, come nel caso di Toledo. Una volta ottenute le necessarie autorizzazioni, la prima fase di questo progetto è consistita nell'utilizzare il DJI Mavic 3 Enterprise per acquisire dati grezzi e pianificare le missioni.

Pianificazione delle missioni con il DJI Mavic 3 Enterprise

Gli operatori hanno utilizzato il DJI Mavic 3 Enterprise per questa specifica missione al fine di acquisire dati grezzi e creare un piano. Sulla base di queste informazioni, hanno quindi programmato cinque missioni, ciascuna appositamente modificata per acquisire dati su particolari aspetti del ponte.

Sono state effettuate le seguenti cinque missioni:

Missioni geometriche: acquisizione di dati sui piloni di un lato del ponte

La prima missione era focalizzata sui dettagli geometrici dei piloni di un lato del ponte. Tale aspetto era fondamentale perché per eseguire una ricostruzione accurata serviva una vista a 360 gradi di ogni pilone. L'M3E è stato fatto volare il più possibile vicino al pilone, garantendo al contempo la sicurezza, in modo da coprire ogni angolo.

Missione in pendenza sul lato nod

È stata effettuata una missione in pendenza sul lato nord del ponte. Queste missioni sono particolarmente utili quando si vogliono riprendere gli aspetti verticali di una struttura. Sono efficaci anche perché gli operatori dei droni possono eseguire il live streaming delle missioni, con la possibilità di monitorare e apportare eventuali modifiche in tempo reale.

Missione geometrica sul lato sud

Dopo la missione in pendenza, è seguita una missione geometrica sul lato sud. Questo approccio ha permesso di scansionare completamente l'intero ponte da tutte le angolazioni.

Scelta tra missioni in pendenza e geometriche

In presenza di caratteristiche strutturali diverse, la scelta tra missioni in pendenza e geometriche dipende dalle specifiche caratteristiche della costruzione. Ad esempio, le missioni in pendenza sono più adatte per acquisire elementi verticali, mentre le missioni geometriche offrono una visione completa di forme cilindriche o complesse come i piloni di un ponte. Un piano di missione accurato è essenziale perché consente di prendere decisioni efficaci al fine di acquisire immagini dettagliate della struttura.

Mappatura con FlightHub 2

FlightHub 2 offriva all'operatore cinque opzioni di traiettoria per il processo di mappatura. È stata scelta la missione Smart Oblique e le traiettorie selezionate 1, 3 e 5. Ogni traiettoria aveva un'angolazione diversa, caratteristica fondamentale per rilevare le complessità strutturali del ponte.

Missione manuale: acquisire dati sotto il ponte

Una parte critica di questo progetto consisteva nel far volare manualmente il drone sotto il ponte. Questa attività richiedeva abilità tecniche di volo di alto livello. Gli operatori dei droni hanno impostato la fotocamera in modo da eseguire scatti a intervalli di 0,7 secondi, mantenendo il drone a circa 5 metri dal ponte e inclinandolo leggermente per acquisire dati sulla parte sottostante. Tale missione manuale era essenziale per combinare i dati delle diverse missioni e produrre un modello 3D completo.

L'importanza della sicurezza

Nel corso dell'intera missione, la principale preoccupazione è stata garantire sempre la massima sicurezza. Il DJI Mavic 3 Enterprise si è dimostrato una risorsa indispensabile, grazie alle sue funzioni di sicurezza all'avanguardia progettate per affrontare ambienti difficili con precisione e affidabilità. La tecnologia avanzata di cui è dotato ha permesso a questo drone di rilevare senza difficoltà ed evitare potenziali ostacoli come cavi e tralicci, nonché i complessi elementi strutturali del ponte.

Mentre l'operatore manovrava il Mavic 3 Enterprise, avvisi in tempo reale gli fornivano informazioni essenziali per migliorare la sua consapevolezza della situazione. Il sistema analizzava in modo intelligente l'ambiente e avvertiva l'operatore di possibili rischi, come improvvise raffiche di vento, turbolenze impreviste o oggetti nelle vicinanze. Questi avvisi tempestivi hanno permesso all'operatore di prendere decisioni per modificare prontamente il percorso di volo e mantenere la distanza di sicurezza da potenziali pericoli.

Ma le caratteristiche di sicurezza del Mavic 3E vanno oltre l'evitamento degli ostacoli e gli avvisi in tempo reale. Il suo efficace sistema di posizionamento GPS e il preciso controllo dell'altezza hanno permesso un volo stabile e accurato in ogni momento. Grazie a queste risorse tecnologiche, il drone ha potuto rispettare i percorsi di volo programmati, acquisendo con precisione tridimensionale i complessi dettagli degli elementi strutturali del ponte.

Le funzionalità di sicurezza del Mavic 3 Enterprise non solo hanno offerto all'operatore il necessario livello di sicurezza ma hanno anche permesso di salvaguardare il drone e l'area circostante. Con un'attenzione particolare alla sicurezza, la missione si è svolta senza incidenti, confermando l'affidabilità e l'efficacia delle funzionalità avanzate di sicurezza del DJI Mavic 3E nel portare a termine missioni 3D complesse, come le ispezioni di ponti, con un'efficienza e una tranquillità senza precedenti.

Elaborazione dei dati: creazione del modello 3D

Una volta completate le missioni e raccolti tutti i dati, sono state importate in DJI Terra oltre 3.500 foto, per un totale di 36 GB di materiale acquisito. L'elaborazione è durata circa cinque ore e ha permesso di ottenere un modello completo del ponte in 3D. Tale risultato è notevolmente superiore alla velocità di altri software di elaborazione analoghi.

Rifinitura del modello con DJI Modify

Dopo aver generato l'iniziale modello 3D con DJI Terra, il team ha utilizzato DJI Modify, un software completo di modifica, per rifinire il modello. Per ottenere un modello 3D più fedele e preciso, sono state utilizzate funzioni come la rimozione delle parti galleggianti e la riparazione della superficie dell'acqua. Per saperne di più su DJI Modify, fare clic qui.

Condivisione del modello

Un vantaggio dell'utilizzo di DJI Modify è la possibilità di condividere il modello 3D tramite un semplice link. Questa funzionalità è particolarmente utile agli ispettori e ingegneri che collaborano con altri professionisti o che devono illustrare i loro risultati ai soggetti interessati.

I vantaggi dei modelli 3D per la gestione delle infrastrutture

La creazione di un modello di gemello digitale di monumenti storici come il ponte dell'Alcántara di Toledo offre numerosi vantaggi. Tali modelli 3D sono strumenti preziosi per ispezionare antiche costruzioni, identificare potenziali problemi e pianificare progetti di manutenzione o restauro. Per gli ispettori, questa tecnologia rappresenta un metodo affidabile per raccogliere e presentare i dati, semplificando la comunicazione con i clienti e gli altri professionisti che necessitano di informazioni accurate.

Un sentito ringraziamento a Iván di Aerovirtual, un'azienda locale che ci supporta nell'esecuzione dei voli, e a Samuel per aver sempre promosso la tecnologia DJI Enterprise e per aver esplorato nuove funzionalità nei nostri droni.

Iván, Irving e Samuel durante le operazioni con il ponte dell'Alcántara sullo sfondo

Ulteriori informazioni sulla creazione di gemelli digitali di strutture sono disponibili qui.