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A photogrammetry application to rockfall monitoring: the Belca, Slovenia case study

La Rocca Alessandro Lingua Andrea Maria Grigillio Dejan
Articolo Immagine
Rivista:
GEAM
Anno:
2020
Numero:
161
Fascicolo:
GEAM N. 161/2020
DOI:
10.19199/2020.161.1121-9041.016

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Un’applicazione della fotogrammetria al monitoraggio delle frane in roccia: il caso studio di Belca, Slovenia

La fotogrammetria aerea mediante uso di droni offre una metodologia efficace ed economica per ricostruire la geomorfologia del territorio.Lo scopo di questo studio è l’applicazione di un generico flusso di lavoro basato sulla Structure-from-Mo-tion per elaborare adeguatamente diversi set di immagini acquisite in volate progressive per rilevare le variazioni di superficie e di volume attraverso il confronto di diverse nuvole di punti. La complessa geomorfologia del sito di interesse, caratterizzata da nicchie, asperità, pareti roc-ciose piatte con diverso orientamento, depositi di detriti e blocchi rocciosi isolati, rende più dif-ficile l’accurata riproiezione dei punti dell’immagine in uno spazio 3D. Il confronto cronologico delle nuvole di punti offre una stima qualitativa e quantitativa delle distanze e delle variazioni di volume tra modelli cronologicamente sequenziali. Per il calcolo della distanza da nuvola a nuvola, è stato stimato un livello di precisione che tiene conto di diverse fonti di incertezza.Per questo studio erano disponibili sette diversi set di dati, acquisiti da due diverse facoltà dell’Università di Lubiana, la Facoltà di Biotecnologia e Facoltà di Ingegneria Civile e Geodetica. Alcuni dei rilievi topografici e delle volate sono state eseguite con approcci diversi, portando a una diversa accuratezza nella ricostruzione finale del terreno. L’elaborazione dei dati è stata eseguita con le ultime versioni del software Agisoft Metashape e CloudCompare.

Parole chiave: Fotogrammetria, UAV, comparazione tra nuvole di punti, stima dei volumi.

UAV photogrammetry offers a powerful and cheap methodology to reconstruct the terrain geomorphology. The purpose of this study is the application of a generic Structure-from-Mo-tion workflow to properly elaborate different set of images from multitemporal surveys to perform a surface and volume change detection by meaning of a cloud-to-cloud comparison. The complex geomorphology of the site of interest, characterized by niches, asperities, flat rock walls with different orientation, debris deposits and isolated rock blocks, challenges the accurate reprojection of the image points into a 3D space. The chronological comparison of the point cloud offers a qualitative and quantitative estimation of distances and volume change between sequential models. For the cloud-to-cloud distance computation, a level of accuracy accounting for different sources of uncertainty was estimated.Seven data sets were available for this study and they were acquired by two different faculties of the University of Ljubljana, Biotechnical Faculty and Faculty of Civil and Geodetic Engineering. Some of the surveys and some of the drone’s flights were performed with different approaches, leading to different accuracy in the final reconstruction of the terrain. The data processing has been performed with the latest versions of Agisoft Metashape and CloudCompare software.

Keywords: Photogrammetry, UAV, cloud-to-cloud comparison, volume estimation.