La Geologia é forse una delle discipline che più ha trovato beneficio nell’utilizzo dei droni.
Sia da solo, che integrato con altre tecniche di rilievo, il rilievo da droni permette di ampliare al massimo l’osservazione e la misurazione di fenomeni geologici di diverso genere.
La risoluzione a terra delle immagini ottenute attraverso l’utilizzo di droni è dell’ordine dei cm (<5 cm/px) e solitamente si può arrivare a coprire una superficie di diverse decine ettari in una sola missione. Questo permette un rilievo di dettaglio su una superficie molto vasta in un tempo relativamente breve. Di fatto il rilievo da drone si colloca a metà tra i rilievi tradizionali a piedi e quelli da immagini aeree o satellitari. Infatti, l’utilizzo del drone permette di coprire con tempi minori un’area maggiore rispetto a quella che un geologo riuscirebbe ad ispezionare con il metodo classico di rilevamento e di individuare punti del terreno su cui poi focalizzare stazioni di misura. Inoltre, il drone offre una risoluzione delle immagini molto maggiore rispetto alle ortofoto ottenute da fotografia con l’impiego di aerei (ordine dei metri/px) o satelliti (es. le immagini del satellite ESA Sentinel-2 hanno una risoluzione di circa 30m/px) ed una multitemporalità “customizzabile”, non per forza legata ai passaggi ciclici dei satelliti sul territorio (es. Sentinel passa ogni 7 giorni). Inotlre, il costo e le emissioni di CO2 del rilievo da drone risultano notevolemente contenuti rispetto alla fotografia aerea tradizionale.
L’impiego di vari strumenti come lidar, camera termica, camera multispettrale, sensori a gas, ecc. aumenta a dismisura le potenzialità di un rilievo da drone.
L’alta risoluzione delle immagini e la possibile multi-temporalità dei rilievi é utile, ad esempio, per controllare lo stato di avanzamento di cave e discariche, permettendone di calcolare con precisione i volumi di materiale estratto/aggiunto nel tempo. La realizzazione di mappe e modelli 3d permette di pianificare ampliamenti e calcolare stime volumetriche preventive.
Il drone permette il rilevamento accurato di punti del territorio difficili o pericolosi da raggiungere, come ad esempio versanti instabili che necessitano di interventi di messa in sicurezza (es. gradoni, muretti di contenimento, reti per il contenimento di massi, ecc.) anche legati a decisioni rapide da prendere per la sicurezza dei cittadini (es. chiusura di una strada in area di frana).
Facilità di esecuzione, ampiezza dell’area rilevata, risoluzione e multi-temporalità possono essere considerate le parole chiave per quanto riguarda il monitoraggio dei fenomeni geologici.
Rilievi scanditi nel tempo aiutano a comprendere l’evoluzione di un processo geologico, permettendone di prevedere i suoi sviluppi e di mitigarne cosí i rischi. Ad esempio, per un’area in frana, il rilievo da drone permette di costruire mappe temporali che permettono il calcolo degli spostamenti orizzontali e verticali del terreno, la stima della velocità del fenomeno franoso e il calcolo dei potenziali volumi in gioco, tutti fattori fondamentali per la mitigazione del rischio.
Altri esempi di applicazione riguardano il monitoraggio dei fiumi e dell’erosione costiera, la caratterizzazione della fratturazione di versanti rocciosi, la mappatura di aree soggette a slavine, la mappatura di sink-holes, rilievi in ambito vulcanico, ecc.
L’integrazione tra i dati ottenuti attraverso l’utilizzo dei droni ed altre strumentazioni da parte degli istituti di ricerca é sempre più frequente. Il fatto che il drone si collochi a metà tra il rilevamento a piedi e l’utilizzo di immagini ottiche o satellitari lo rende uno strumento integrativo fondamentale. Ad esempio, le immagini da drone possono essere utilizzate a supporto della tecnica InSAR (Interferometric synthetic-aperture radar) nella mappatura e quantificazione della deformazione avvenuta dopo un terremoto.
Diversi studi in geologia utilizzano le immagini da drone per comprendere la cinematica delle faglie o per caratterizzare sia la stratificazione che la direzione di fratturazione di affioramenti chiave.
In ambito vulcanico-geotermico, invece, l’utilizzo combinato di camere termiche, ottiche, multispettrali e altri sensori consente innumerevoli impieghi, come ad esempio: rilevamento dei gas vulcanici, osservazione del livello dei laghi di lava all’interno dei crateri, mappatura dei depositi lavici e piroclastici, tracciamento delle anomalie termiche in superficie, monitoraggio dei pendii instabili, caratterizzazione morfologica dei coni eruttivi, mappatura delle faglie, ecc.
Il limite è solo quello della sensoristica applicata al drone, che é un settore in continuo sviluppo, ampliando a dismisura gli orizzonti della ricerca scientifica.
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