UN PROGRAMMA PER L'ELABORAZIONE DI DATI LIDAR IN AMBIENTE LINUX

L’aspetto informatico riveste un ruolo di primaria importanza nel settore del rilievo laser: il trattamento dei dati e lo sviluppo di algoritmi innovativi per il filtraggio, la classificazione e la modellazione dei dati Lidar costituiscono argomenti di ricerca in continua evoluzione. Sul mercato sono attualmente disponibili alcuni software commerciali, di ottima fattura e con elevate prestazioni, che richiedono però consistenti risorse per l’acquisto delle licenze e la formazione degli operatori. Tali software costituiscono spesso componenti aggiuntive (plug in) di strumenti CAD, quali AutoCad e Microstation, e questo rende ulteriormente onerosa la loro adozione. Nel contempo esiste una significativa offerta disoftware, spesso gratuito, ma con funzioni quasi sempre limitate alla semplice visualizzazione dei dati. Per consolidare le conoscenze sviluppate nello studio e nella sperimentazione della tecnologia Lidar nell’ambito del progetto Interreg IIIA, nel gruppo di lavoro dell’Università di Udine è maturata l’esigenza di sviluppare un proprio strumento software, liberamente adattabile, da destinare anche a scopi didattici. Solamente la completa accessibilità e proprietà del codice sorgente costituiscono infatti la base indispensabile per implementaree testare algoritmi innovativi per l’elaborazione dei dati laser. E’ stato quindi realizzato un software, in ambiente Linux, facendo ricorso a librerie grafiche e matematiche di pubblico dominio, strutturato tenendo conto delle esperienze maturate in passato da altri gruppi di ricerca italiani (es. Politecnico di Torino) e stranieri. Il prodotto ottenuto permette di svincolare l’utente dall’impiego di prodotti commerciali per le principali elaborazioni di base effettuabili sui rilievi Lidar: la visualizzazione dinamica della nube di punti, la loro rappresentazione in funzione dell’elevazione e dell’intensità, la gestione delle strisciate e delle classi di punti, l’estrazione di regioni delimitate delle scansioni, la navigazione per sezioni ortogonali al terreno. Il software è inoltre dotato di una serie di funzioni per la sovrapposizione dei dati laser ad informazioni di altra natura, quali ortofoto, mappe raster e vettoriali e, prossimamente, immagini telerilevate. Per la cartografia vettoriale, è stata curata la piena compatibilità con il formato FCN del Friuli Venezia Giulia, e con il diffuso formato di scambio DXF anche nel caso di elementi di disegno 3D. E’ quindi possibile segmentare automaticamente i dati di scansione sulla base di elementi selezionati della cartografia: questo consente ad esempio di estrarre i punti campionati dal Lidar in corrispondenza di ogni singolo edificio rappresentato sulla carta numerica. Il software implementa un efficiente modellizzatore TIN, capace di interpolare milioni di punti con il metodo di Delaunay e di rappresentarli mediante una superficie ombreggiata. L’aspetto più rilevante permane quello di costituire la base di sviluppo per gli algoritmi di filtraggio e classificazione indicati in letteratura o sviluppati in proprio. Oltre alle funzioni per la definizione del DTM già presenti, tra cui una ispirata al metodo di Axelsson ed un’altra basata sulla definizione di griglie dati a risoluzione variabile, sono stati implementati alcuni metodi fondati su tecniche statistiche, secondo le recenti proposte illustrate nei lavori del gruppo di ricerca Interreg.