DESCRIZIONE SINTETICA CONTENUTI OPERATIVI PROGETTO POMERIUM

Documento : eGEOS-POMERIUM-TN001                             

Edizione: 1.0

Data: 04/01/2021

 

1. Scopo del documento

La presente nota descrittiva ha lo scopo di illustrare le caratteristiche principali del progetto Pomerium, in particolare per ciò che riguarda gli scenari dimostrativi che verranno realizzati, i servizi che ne deriveranno per l’Utente e le modalità di fruizione degli stessi.

All’Utente è chiesto di verificare se le attività operative, le risultanze previste e i termini per la loro fruizione siano aderenti alle proprie esigenze e, laddove possibile, tramite le apposite domande poste alla fine di ogni paragrafo, indicare requisiti specifici che possano consentire al Team di progetto di rifinire meglio la progettazione degli scenari operativi prima della loro realizzazione.

È consigliato anche l’inserimento di eventuali informazioni riguardanti sistemi già in uso ed eventuali formati per l’interscambio dei dati. Pur se il progetto non prevede integrazioni con piattaforme utente, si dovrà cercare di rendere l’utilizzo del sistema il più possibile sinergico a quanto eventualmente già in uso presso l’Utente.

Il documento presenta innanzitutto la piattaforma AWARE tramite cui verranno erogati i servizi prodotti nel corso del progetto, per poi passare alla descrizione dei singoli scenari dimostrativi, ai prodotti da essi derivati, alle aree di interesse di ognuno di essi e alle modalità a disposizione dell’utente per la fruizione dei dati e dei servizi finali. Un ulteriore paragrafo è dedicato agli strumenti di Realtà Aumentata che saranno sviluppati nel progetto, al loro scopo funzionale e alle loro modalità operative.

Per comodità del lettore si riporta l’immagine di sintesi delle AOI del progetto che verranno citate in dettaglio nella descrizione dei singoli scenari.

 

Aree di Interesse

 


2. Architettura Software

Questo capitolo descrive l’architettura e le funzionalità della piattaforma cartografica AWARE di e-GEOS che avrà funzione di piattaforma unica per i dati e i servizi prodotti durante il corso delle attività progettuali.

2.1. Piattaforma AWARE

Al fine di permettere l’organizzazione la fruizione dei dati e dei servizi prodotti dal Progetto, sarà utilizzata la piattaforma AWARE di e-GEOS.

Si tratta di una piattaforma sviluppata per la distribuzione di servizi, prodotti e strumenti di analisi avanzata a supporto della gestione e monitoraggio delle Infrastrutture ed Asset critici.

Attraverso AWARE è possibile accedere in particolare a:

  • Analisi di Interferometria satellitare;
  • analisi di change detection;
  • cartografia standard;
  • dati georiferiti in formato vettoriale e raster, anche in possesso dell’Utente;
  • set di dati da sensori in situ e relative sintesi e andamenti;
  • dati da modellazione tridimensionale;
  • filmati e riprese da drone.

La possibilità di visualizzare differenti tipologie di dati e di analisi dalla stessa interfaccia rappresenta un valore aggiunto addizionale rispetto alla filosofia a singolo servizio.

AWARE è una piattaforma  dall’accesso web-based basata su architettura cloud ed accessibile h 24/365 tramite una connessione Internet standard e un comune browser commerciale scelto tra Chrome, Firefox o Edge, aggiornato alle ultime versioni disponibili (la piattaforma è in continua evoluzione e segue pertanto eventuali aggiornamenti dei browser Internet indicati): non sono pertanto richieste installazioni o configurazioni specifiche per l’accesso ad AWARE se non l’abilitazione dei popup da browser e la verifica dell’assenza di blocchi firewall che impediscano l’accesso al sistema.

L’accesso ad AWARE è possibile tramite credenziali dedicate per ogni utente. La profilazione degli accessi abilita ogni utente ad accedere ai dati relativi alle aree geografiche di sua pertinenza, preventivamente definite.

Ogni utente può disporre di una o più aree di lavoro, come una stessa area di lavoro può essere acceduta da utenti diversi.

La struttura degli utenti può essere organizzata secondo un criterio gerarchico per garantire la segregazione e la riservatezza dei dati, in accordo con i requisiti dell’utente.

Le profilazioni applicative e geografiche previste dal progetto Pomerium prevedranno che tutti gli Utenti di riferimento abbiano la possibilità di visualizzare e fruire delle informazioni relative a tutte le AOI del progetto stesso, con la stessa profilazione applicativa e geografica. In caso di diverse esigenze (es. requisiti di riservatezza), si prega l’Utente di indicare i suoi requisiti nell’apposita tabella presente a fine documento (RQ2 e RQ3).

La piattaforma prevede l’utilizzo di diversi strumenti che permettono all’utente di effettuare analisi dei dati a diversi livelli di risoluzione spaziale (si va dall’area vasta fino alla granularità della singola infrastruttura)

Di seguito sono specificate le principali funzionalità presenti:

  • Pubblicazione di dati: la piattaforma è in grado di accogliere dati di diverso formato, raster, vettoriale e dati PS prodotti dall’analisi INSAR. Questi dati possono essere visualizzati, interrogati e, se necessario, scaricati in locale.

 

La figura seguente mostra come sia possibile ospitare su AWARE immagini ottiche da usare come riferimento per altre analisi (es. INSAR, analisi delle deformazioni) e molti altri dati per la valutazione delle analisi di change detection.

 

Interfaccia AWARE
Interfaccia AWARE che mostra la possibilità di scegliere tra diversi sfondi, comprese immagini ottiche.

 

Considerazioni analoghe possono essere fatte per altre analisi derivate da dati di Osservazione della Terra che possono essere caricate sulla piattaforma e organizzate in una sezione dedicata dell’interfaccia cartografica, così da poter effettuare in modo semplice delle comparazioni temporali.

Le figure sotto riportate, ad esempio, mostrano viste dell’analisi satellitare di un evento di inondazione e della relativa analisi di vulnerabilità delle infrastrutture esposte e del rischio determinato dall’interferenza con la vegetazione circostante.

 

Interfaccia AWARE 2
Interfaccia AWARE che mostra sul lato sinistro l'immagine post evento con le aree allagate, sul lato destro l'analisi post evento con l'estensione dell’area esondata e un'analisi di valutazione del danno su infrastrutture (modalità di visualizzazione “a specchio”).

 

Interfaccia AWARE 3
Interfaccia AWARE che mostra l'evoluzione della vegetazione lungo un'infrastruttura ferroviaria. A sinistra la situazione al 2015, a destra la situazione al 2017 con gli avvisi di vegetazione evidenziati (modalità di visualizzazione “a scorrimento”).

 

Nel paragrafo dedicato allo scenario Stabilità, sono descritte le funzionalità della piattaforma relativamente alla gestione e fruizione del dato interferometrico.

2.2. Domande per l’Utente Finale


3. Scenari dimostrativi del progetto Pomerium

Questo capitolo descrive la metodologia operativa che verrà utilizzata per la dimostrazione degli scenari previsti dal progetto che ricordiamo essere:

  • Monitoraggio Stabilità
  • Monitoraggio Attività Antropiche (Waste)
  • Monitoraggio Vegetazione infestante
  • Monitoraggio Qualità dell’aria (Pollution)

3.1. Monitoraggio della Stabilità

La dimostrazione di questo scenario prevede l’applicazione di metodologie remote, supportate da rilevazioni in situ per monitorare i movimenti delle strutture e del terreno e poter seguire le evoluzioni di fenomeni già noti o evidenziarne di non ancora evidenti. Il servizio che ne deriva per l’utente ha lo scopo di ridurre le incognite nella determinazione dello stato di salute di un bene tutelato e di moderare l’impatto economico delle ispezioni in sito con personale dedicato. L’efficacia del servizio sarà massimizzata in caso di vasti patrimoni, come nel caso degli utenti di riferimento di Pomerium, per effettuare un primo screening delle condizioni strutturali dei beni che ne fanno parte e la focalizzazione successiva delle risorse disponibili sugli interventi prioritari.

Il servizio non ha valore assoluto in termini di definizione del rischio ma rappresenta un efficace supporto all’attività ordinaria degli Enti curatori.

3.1.1. Metodologia

L’analisi INSAR, cuore della sperimentazione, verrà condotta su area vasta, comprendente i beni oggetto dello studio (vedi par. successivo sulle AOI), a mezzo di analisi interferometrica da dati SAR ad altissima risoluzione forniti dalla costellazione COSMO-SkyMed.

Attraverso l’elaborazione di questi dati si riesce ad evidenziare la presenza di movimenti millimetrici, sia sull’asse verticale che su quello orizzontale, e con una risoluzione spaziale elevatissima.

I movimenti evidenziati verranno riferiti ad un periodo di osservazione di alcuni anni, per la precisione 2010-2020. Sarà quindi possibile osservare l’evoluzione di fenomeni in corso con una storicizzazione degli stessi che ne permetterà la migliore interpretazione. Nella figura seguente una visualizzazione dei risultati dell’interferometria durante un’analisi effettuata sull’area del Palatino.

 

Esempio analisi interferometrica
Esempio di analisi interferometrica degli spostamenti eseguita sull’area del Palatino a Roma.

 

La prima fase dell’attività consisterà nell’elaborare la prima mappa di riferimento, alla quale verrà poi confrontato il successivo aggiornamento da effettuarsi nelle fasi avanzate del progetto (secondo semestre 2021).

Questo permetterà di capire la situazione dei beni analizzati allo stato attuale e di monitorarne le evoluzioni nel periodo temporale coperto dal Progetto.

I risultati della elaborazione della mappa di riferimento saranno utilizzati per definire il migliore posizionamento di alcuni sensori di movimento di tipo IOT da installarsi in situ.

Dalle comparazioni delle serie temporali ottenute dai sensori e dalle risultanze dell’analisi da satellite, sarà possibile trarre ulteriore valore aggiunto per il manutentore.

Ulteriori dati circa lesioni evidenti perverranno dall’analisi delle immagini ottiche fornite dalla camera installata su RPAS. Tali immagini verranno riprese nell’ambito della dimostrazione dello scenario Vegetazione Infestante previsto sul tratto di Mura Aureliane e sulla Piramide Cestia. Laddove, come nel caso degli ulteriori beni ricadenti nell’AOI 2 e di quelli in AOI 1, non sia prevista la indagine sulla vegetazione, i dati da RPAS non saranno disponibili.

3.1.2. Fruizione del servizio

I risultati delle analisi interferometriche, sotto forma di mappe vettoriali georiferite, e le serie storiche dei dati acquisiti dai sensori in situ saranno fruibili attraverso i servizi offerti dalla piattaforma cartografica AWARE. Nello specifico, i servizi a disposizione dell’utente saranno i seguenti:

  • Visualizzazione e fruizione dei dati dell’analisi INSAR (descritte in dettaglio nel seguito del paragrafo)
  • Visualizzazione e fruizione dei dati da sensori in situ
  • Export di dati vettoriali e raster
  • Visualizzazioni di riprese da drone georiferite
  • Visualizzazione di immagini ottiche da drone e camere a terra georiferite
  • Fruizione dei dati disponibili in ambiente 2D e 3D

In particolare, relativamente ai dati da analisi INSAR, l’utente potrà usufruire delle seguenti funzionalità:

  • Analisi di Ground deformation - Mean Velocity: Le deformazioni evidenziate dall’analisi INSAR possono essere visualizzate in diversi modi. I punti monitorati (PS) sono visualizzati sulla mappa come punti colorati a secondo della velocità di spostamento sugli assi X e Y. La legenda associata alle colorazioni dei punti e gli altri parametri utili possono essere configurate dall’utente allo scopo di evidenziare meglio alcuni fenomeni specifici.

 

Velocità media
Interfaccia AWARE che mostra la possibilità di visualizzare la velocità media di più punti e gli spostamenti per pochi punti selezionati.

 

Alla visualizzazione bidimensionale, sarà affiancata quella su modelli tridimensionali degli oggetti osservati, funzionalità in via di sviluppo nell’ambito del Progetto Pomerium.

 

Deformazione Terreno
Analisi della deformazione del terreno rappresentata in formato 3D

 

  • Ground deformation – Serie temporali dei PS selezionati: I PS, ovvero i punti colorati dell’immagine precedente, rappresentano i punti di misurazione delle deformazioni effettuate dall’analisi INSAR. Questi sono interrogabili ed è possibile ricavare, per ognuno di essi, il relativo grafico degli spostamenti nell’arco di tempo considerato. Un esempio di tali andamenti è mostrato nella figura seguente.

 

Serie temporali spostamento PS nel tempo
Serie temporali: a) Grafico delle serie temporali che riporta lo spostamento del PS nel tempo; b) Selezione del punto di riferimento, a supporto dell'analisi differenziale tra i punti selezionati.

 

  • Ground deformation – Opzione Fit: I grafici delle serie temporali saranno interrogabili tramite click sul tracciato. È possibile anche eseguire analisi tramite fit lineari, polinomiali o periodici su un determinato periodo o su tutto il periodo rappresentato. Questo strumento aiuta ad analizzare e comprendere l’andamento del fenomeno (ad esempio, un fenomeno stagionale che si ripete al trascorrere delle stagioni, oppure un fenomeno di subsidenza in rallentamento, etc.).

 

serie temporali di un singolo PS con adattamento lineare
Grafico delle serie temporali di un singolo PS con adattamento lineare applicato su una finestra temporale specifica per analizzare la deformazione di un periodo definito.

 

  • Ground deformation – Analisi a griglia: La modalità di analisi a griglia permette un’analisi areale su ognuna delle celle della griglia nella quale viene suddivisa l’area. Su ogni cella può essere calcolata la densità dei punti PS o il valore medio di alcuni parametri selezionati. I due esempi della figura sottostante si riferiscono a deformazioni del terreno dovute ad attività estrattive. Il monitoraggio della densità dei PS è importante in quanto una diminuzione nel tempo di questo valore è indice di un cambiamento nell’area (es. accelerazione di fenomeni deformativi) che potrebbe causare problemi di sicurezza

 

Analisi a griglia
Interfaccia AWARE che mostra le opzioni di analisi a griglia.

 

  • Ground deformation – Strumenti di analisi lineare: Gli strumenti di analisi lineare presenti riguardano il Profilo lungo una linea e le Sezioni nel tempo lungo una linea e sono usati sia per monitorare le deformazioni lungo infrastrutture lineari (ferrovie, tracciati stradali, etc.) sia per la stabilità dei versanti. Lo strumento Profilo riporta il profilo della velocità di deformazione media lungo un andamento lineare definito e a cui viene applicato un certo buffer. Le Sezioni riportano le deformazioni medie lungo lo stesso andamento lineare a date differenti, dando quindi un’informazione sull’evoluzione della deformazione nel tempo lungo la linea.

 

Profilo e sezione trasversale
Interfaccia AWARE che mostra lo strumento Profilo e Sezione trasversale lungo un ponte

 

  • Ground deformation – report: è possibile generare report immediati in formato PDF con un template predefinito e contenenti i risulti delle principali analisi effettuate sulla piattaforma.
Report INSAR
Un esempio di report INSAR generato automaticamente

3.1.3. Aree di interesse

Le AOI su cui sarà focalizzata l’analisi della stabilità saranno le seguenti:

  • AOI 1 – Colosseo e Colle Palatino;
  • AOI 2 – Porta S. Paolo, Piramide Cestia, Mura Aureliane (tratto via del Foro Boario), Porto Fluviale.

A queste si aggiunge l’area delle Terme di Caracalla che, pur essendo out of scope nel Progetto, è stata richiesta dalla Soprintendenza Speciale.

3.1.4. Domande per l’Utente Finale

 

3.2. Monitoraggio delle Attività Antropiche

Questo scenario dimostrativo ha lo scopo di sperimentare un servizio di monitoraggio dell’impatto delle attività antropiche, nello specifico dell’abbandono di rifiuti e materiali di risulta in aree non autorizzate, lungo un’area particolarmente sensibile come il corso urbano del Tevere.

La presenza di materiale abbandonato lungo gli argini del fiume, infatti, causa, in particolare durante le piene, enormi problemi alle strutture murarie dei ponti storici, qualora i detriti portati dalla piena ostruiscano le arcate e ostacolino il libero defluire delle acque. Inoltre, la forza contundente del loro impatto con le murature dei piloni può causare danni alle strutture e problemi statici conseguenti.

3.2.1. Metodologia

La metodologia applicata sarà basata sull’utilizzo di un drone equipaggiato con camera ottica 360° high resolution che effettuerà una serie di primi voli per transetti successivi, in modo da coprire tutta l’area di interesse con immagini ottiche. Le immagini acquisite verranno trasmesse tramite un trasmettitore 5G a bordo drone e saranno poi post elaborate per poterle inviare alla fase di fotointerpretazione.

L’attività dei fotointerpreti restituirà la mappatura georiferita della presenza di accumuli di materiale al momento delle riprese. Questa prima mappatura sarà considerata come mappa di riferimento per la successiva analisi di change-detection.

La mappa conterrà anche una classificazione dei fenomeni rilevati, da concordarsi con l’Utente finale. Le classi potrebbero comprendere:

  • Tipologia del rifiuto (es. tronchi, bici abbandonate, fango, rifiuti solidi)
  • Posizione del rifiuto (sulla banchina, nell’alveo)
  • Segni di degrado sulle strutture esposte, argini e ponti (fratture, lesioni del manto, aggressioni da alghe e annerimenti)

Gli oggetti così classificati verranno anche codificati in base al rischio che rappresentano, su criteri stabiliti di concerto con l’Utente finale.

Di seguito un’immagine che testimonia delle capacità di rilevazione del fenomeno dell’abbandono rifiuti in aree non autorizzate da parte di tecnologie di remote sensing, come satellite ad altissima risoluzione e/o camere installate su droni.

 

Individuazione area discarica
Individuazione di area di discarica abusiva a mezzo di immagine satellitare ottica VHR (post e pre evento).

 

I video acquisiti ed i dati della telemetria verranno trasmessi in Real Time tramite connessione 5G al GSC (Ground Control Station) predisposto.

Successivamente saranno effettuati due voli di controllo con le stesse caratteristiche del precedente. I dati acquisiti in questi passaggi saranno utilizzati per creare mappe vettoriali di change-detection relative al materiale presente nell’alveo e sulle sponde del tratto di fiume considerato.

3.2.2. Fruizione del servizio

Sempre attraverso le funzionalità Web offerte da AWARE, l’Utente potrà fruire dei seguenti dati di output:

  • Mappe vettoriali delle evidenze antropiche e dei loro cambiamenti nel periodo di osservazione
  • Immagini ottiche riprese da drone
  • Video delle riprese da drone su tracciato georiferito

3.2.3. Aree di interesse

L’area di interesse dello scenario dimostrativo è rappresentata dal corso del Tevere entro l’area del quartiere Flaminio e Ponte Marconi.

3.2.4. Domande per l’Utente Finale

 

3.3. Monitoraggio della Vegetazione Infestante

Le attività che verranno svolte nel corso di questo scenario dimostrativo sono volte al monitoraggio della crescita di vegetazione di tipo infestante sulle superfici esposte dei beni osservati. Questo monitoraggio periodico si rende particolarmente utile per evitare che la presenza di piante infestanti possa creare distacchi e fratture nelle strutture murarie e, quindi, indebolirne la portata e la resistenza.

3.3.1. Metodologia

La metodologia applicata sarà basata sull’utilizzo di un drone equipaggiato con camera ottica e IR e successiva interpretazione dei risultati e restituzione cartografica.

La catena del servizio sarà così articolata:

  • volo + fotointerpretazione + restituzione cartografica.

Nel corso del progetto verranno effettuate tre ricognizioni con drone attrezzato. Le risultanze della prima ispezione saranno utilizzate per la creazione della mappa di reference che verrà aggiornata con le change detection a seguito di ognuno dei voli successivi. I cambiamenti nell’estensione e consistenza della vegetazione parietale infestante saranno ricavati dall’osservazione delle immagini ottiche, anche attraverso l’utilizzo di algoritmi di object recognition, mentre le riprese con camera IR serviranno a fornire dati per il calcolo del NDVI, ovvero l’indicatore dello stato vegetativo delle piante. Il valore di questo indice varia fisiologicamente durante l’anno, ma, se la sua misura esce dai parametri soglia stagionali, può indicare un alterato stato vegetativo della pianta osservata.

Di seguito un esempio si osservazione e successiva mappatura e classificazione della presenza di infestanti eseguito su un tratto di Mura Aureliane.

 

Vegetazione Infestante
Vegetazione Infestante

3.3.2. Fruizione del servizio

Sempre attraverso le funzionalità Web offerte da AWARE, l’Utente potrà fruire dei seguenti dati di output:

  • Mappe vettoriali della vegetazione infestante e dei loro cambiamenti nel periodo di osservazione
  • Immagini ottiche riprese da drone
  • Video delle riprese da drone su tracciato georiferito
  • NDVI

3.3.3. Aree di interesse

L’area di interesse dello scenario dimostrativo è rappresentata dal tratto delle Mura Aureliane lungo via del Campo Boario, dalla Piramide Cestia fino al tracciato ferroviario.

3.3.4. Domande per l’Utente Finale

 

3.4. Monitoraggio della Qualità dell’Aria

Lo scenario in questione intende dimostrare un servizio che permetta l’analisi e la migliore gestione delle problematiche derivanti al bene protetto dall’esposizione agli agenti inquinanti presenti in ambiente. In particolare, di monitorare e prevenire i noti effetti di scurimento e di corrosione osservabili soprattutto in ambiente urbano ed in presenza di alcuni tipi di sostanze in atmosfera.

Il degrado delle superfici esposte è dovuto alla concentrazione di alcuni inquinanti, come CO2, NO e CO e al particolato PM. Al momento, le centraline delle ARPA regionali e del Comune di Roma sono dedicate principalmente all’acquisizione dei valori del particolato PM10, ma non forniscono indicazioni circa gli altri agenti considerati.

Inoltre, le Agenzie (ARPA ed ENEA) che acquisiscono I valori di qualità dell’aria su Roma, producono modelli con una risoluzione spaziale di 1:50.000-1:100-000 e dati giornalieri focalizzati sulla previsione dei trend di inquinamento. Questi dati non sono in grado di descrivere la variabilità locale tipiche di una scala più piccola, tipo quella del singolo sito archeologico e monumentale. Ciò è particolarmente invalidante, in quanto si stima che alcuni inquinanti, come il particolato, varino localmente ogni 30-100 metri.

Integrando fonti dati differenti (drone, sensori, stazioni meteo) sarà possibile capire la distribuzione spaziale dei parametri di interesse e posizionare nel modo adeguato i sensori in campo. Il servizio fornirà mappe della distribuzione degli inquinanti alle scale 1:5.000-1:10.000.

3.4.1. Metodologia

La metodologia proposta prevede dunque  l’uso di diversi strumenti e capabilities, in particolare:

  • Dati provenienti dalle centraline pubbliche già presenti.
  • Sensori microclimatici e di qualità dell’aria installati su centraline fisse per la rilevazione dei principali parametri di interesse. Le centraline acquisiranno dati in continuo per un periodo temporale di circa 8-9 mesi, in modo da coprire una ampia casistica di situazioni ambientali e climatiche differenti.
  • Sensori di qualità dell’aria installati su droni che saranno utilizzati per campionare la presenza percentuale dei vari inquinanti alle diverse quote del monumento.
  • Algoritmi spazializzati che, partendo dai dati rilevati, simulano la progressione dei fenomeni di corrosione e annerimento del materiale esposto alle concentrazioni rilevate.

Di seguito alcuni dettagli.

Sensori IOT in sito

Saranno installati in sito diversi sensori fisici che misureranno il microclima (temperature, umidità, pressione, venti, radiazioni UV e IR) e chimici (Monossido di Carbonio CO, Anidride Carbonica CO2, Monossido di Azoto NO). Il rate di acquisizione sarà inferiore a 10 Hz.

I dati acquisiti verranno trasmessi alla piattaforma AWARE per essere visualizzati sotto forma di mappe di distribuzione georiferite e per permettere l’alimentazione degli algoritmi alla base del calcolo predittivo della corrosione e dell’annerimento.

Il posizionamento dei sensori nei siti di interesse verrà pianificato dal team tecnico del progetto e sottoposto all’approvazione del Gestore del sito per approvazione e per ulteriori approfondimenti logistici.

In linea di massima dovrebbero essere presenti 2 stazioni nelle immediate adiacenze del Colosseo, una all’interno dell’edificio e 2 nelle adiacenze della Piramide Cestia.

Survey da drone con laboratorio mobile

Le aree e gli oggetti di interesse saranno indagati anche tramite l’utilizzo di drone equipaggiato con un set di cinque sensori chimici per il monitoraggio della concentrazione degli inquinanti chimici. Il drone sarà equipaggiato con un ricetrasmettitore mobile per la connessione alla rete 5G che permetterà di inviare in real-time i dati ripresi e i dati della telemetria al Centro di Controllo remoto (GCS)

Durante il volo, il computer di bordo registrerà ogni 2 secondi la posizione GPS, l’altitudine, la temperatura dell’aria, l’umidità, H2S, VOC, SO2, Metano e ogni altro parametro chimico monitorato. I dati possono essere anche utilizzati, oltre che per analisi in post-processing, per creare una mappa della distribuzione degli inquinanti in modalità Real Time, grazie alla trasmissione veloce dei dati acquisiti effettuata tramite rete 5G.

La metodologia descritta produrrà quindi sia la distribuzione spaziale degli agenti inquinanti al momento delle varie rilevazioni, ma anche la prevedibile evoluzione del degrado delle superfici esposte. Di seguito un esempio della tipica mappa di distribuzione degli agenti inquinanti lungo l’elevazione della Piramide Cestia.

 

Distribuzione Inquinanti
Schematizzazione della distribuzione orizzontale della distribuzione degli inquinanti in atmosfera.

 

3.4.2. Fruizione del servizio

Sempre attraverso le funzionalità Web offerte da AWARE, l’Utente potrà fruire dei seguenti dati di output:

  • Mappe raster della distribuzione degli inquinanti, visualizzabili sia in ambiente 2D che 3D sulla base di modellazioni di dettaglio degli oggetti di interesse;
  • Rappresentazioni spaziali degli esiti dell’algoritmo per il calcolo della regressione e del darkening. Tali risultati saranno rappresentati sotto forma di poligoni omogenei, classificati per gravità e saranno visualizzabili sia in 2D che sulla base dei modelli 3D degli edifici monitorati;
  • Immagini ottiche riprese da drone sullo stato delle superfici esposte;
  • Video delle riprese da drone su tracciato georiferito

3.4.3. Aree di interesse

Gli oggetti di interesse dello scenario dimostrativo saranno il Colosseo e la Piramide Cestia.

3.4.4. Domande per l’Utente Finale

 


 

4. Strumenti di Realtà Aumentata

Come descritto nei vari paragrafi dedicati agli scenari di progetto, Pomerium prevede sia l’uso estensivo del drone per riprese sui siti di indagine, sia la creazione di modellazioni tridimensionali di dettaglio dei beni indagati. E’ oltretutto noto il previsto utilizzo della rete 5G per la trasmissione di dati e riprese in modalità Near Real Time.

Pomerium utilizzerà questi asset primari di progetto per la realizzazione di una serie di strumenti basati sulla Realtà Aumentata che sono di seguito esemplificati.

4.1. InFligth Simulator 360

Realizzazione di una applicazione basata su video 360° ripreso da apposita camera montata su drone. L’applicazione consisterà nella navigazione, in modalita’ immersiva o interattiva su display, di un modello 3D ottenuto dal video della camera 360°. Sulla base del software proprietario sarà implementata una funzionalità che permetterà all’utente esperto di selezionare, durante la visualizzazione, punti geografici (coordinate del punto) o poligoni (coordinate di aree) di interesse registrati durante il volo in modalita’ FPV ( First Person View).

Inoltre, sarà sviluppato un tool per l’ispezione visiva attraverso lo zoom digitale affinchè si possano mettere meglio in risalto gli elementi ritenuti di interesse in fase di analisi post volo. Sarà, infine, possibile esportare in formato georiferito gli elementi salvati, in modo che siano fruibili attraverso la piattaforma AWARE.

4.2. Liveback view

Partendo dalle immagini realizzate con un dispositivo di ripresa a 360° posizionato su un drone e dalla registrazione dei dati di navigazione e telemetria del drone, verrà realizzata una applicazione che si integrerà al modello digitale 3D, generando uno scenario di mixed reality. Il modello prevede l’inserimento, in post-processing, di informazioni georiferite utili ai fini di future analisi. Sarà possibile visualizzare l’ambiente dal punto di vista del drone avendo la possibilità di guardarsi attorno a 360° e di avvalersi dei seguenti tool:

  1. Visualizzazione dei dati di navigazione (GPS, velocità, altezza Dtm, pressione, temperatura, satelliti abilitati, velocità e direzione del vento, etc), che andranno registrati in modo sincronizzato in fase di missione.
  2. Hotspot Infographics, per informazioni utili alla successiva analisi (ad esempio in corrispondenza di un ponte potremmo visualizzare informazioni sulla sua altezza e la sua posizione in coordinate (dati che il software ricava in automatico dal DSM).