Mappatura digitale delle infrastrutture per una città sostenibile

Jaén, una regione della Spagna centro-meridionale, è rinomata per i suoi 555.000 ettari di uliveti che punteggiano dolci colline e città caratterizzate un'architettura storica variegata, che spazia dalle moschee medievali ai castelli rinascimentali. Sotto le stradine lastricate di pietra delle città secolari e che attraversano le zone rurali è presente una rete di tubazioni idriche datate e bisognose di ammodernamento che risultano vitali per la regione.

La società globale di gestione idrica, Acciona Agua, e le autorità del governo regionale, Diputación de Jaén, hanno creato un'associazione temporanea di imprese (joint venture) denominata Somajasa al servizio dei residenti della zona. Di recente hanno avviato una campagna di mappatura digitale che rappresenta il primo passo di un più ampio progetto di modernizzazione delle infrastrutture della regione basato sulla sostenibilità per il quale è stata stanziata la somma di 1 milione di euro.

Il progetto ha offerto a Leica Geosystems l'opportunità di proporre una verifica sul campo che dimostri in che modo il nuovo Leica GS18 I dotato di tecnologia di Visual Positioning potrebbe accelerare la raccolta dei dati sulle strade per ottenere elaborati ad alto contenuto di dati destinati al sistema informativo geografico (GIS).

Mappatura digitale delle infrastrutture a sostegno di una gestione idrica sostenibile

Acciona Agua lavora con partner regionali in tutto il mondo per progettare infrastrutture idriche e offrire soluzioni sostenibili per la gestione delle acque. Nell'adempimento del motto della propria azienda, "Business as Unusual", rientra in parte l'impegno di superare le sfide della scarsità d'acqua. Il termine "sostenibilità" rappresenta più di una parola d'ordine per Acciona: è un'attenzione quotidiana alle aree soggette a siccità da loro servite, inclusa Jaén, dove i livelli di riserva idrica si stanno esaurendo più velocemente di quanto non vengano reintegrati.

In collaborazione con Somajasa, un fornitore locale di gestione idrica di Jaén, Acciona fornisce servizi lungo il ciclo dell'acqua a oltre 250.000 abitanti e un volume medio di 31.700 metri cubi di acqua al giorno.

È fondamentale garantire che all'occorrenza le infrastrutture idriche siano oggetto di manutenzione, riparazione e ammodernamento. A Jaén i servizi igienico-sanitari e le linee originarie datati, nonché i dati obsoleti e l'aumento della popolazione, hanno spinto Acciona Agua e Somajasa ad avviare un progetto di mappatura digitale che sosterrà la costruzione di infrastrutture e la gestione sostenibile delle acque.

Juan Miguel Reca, ingegnere tecnico di Somajasa, chiarisce: "Il progetto che stiamo portando avanti con Acciona Agua consiste in un sistema informativo geografico della rete igienico-sanitaria. Si tratta di digitalizzare tutti i 35 comuni che stiamo gestendo attualmente. Al momento stiamo raccogliendo i dati di tutte le reti sul campo".

Reca fornisce assistenza tecnica alle squadre subappaltate sul campo e collabora con Melisa Bruna di Acciona, che supervisiona i progetti GIS. Lavorano in sinergia per garantire l'accuratezza dei dati raccolti sul campo prima che vengano caricati nel GIS di Acciona. Le informazioni sulla rete saranno poi messe a disposizione di varie parti interessate, inclusi il personale di servizio e di costruzione e i decisori amministrativi.

Oltre a organizzare la raccolta dei dati per i rilievi sotterranei e fuori terra, "Acciona fornisce l'infrastruttura tecnologica e il supporto tecnico necessario per ospitare il GIS, modificare i dati sia in ambiente desktop professionale che web e condividerli con altri utenti tramite mappe e applicazioni", spiega Bruna.

I dati che stanno raccogliendo includono gli tutti asset dell'infrastruttura, tra cui tubazioni, idranti e tombini, ed elementi topografici quali l'inclinazione delle pendenze. A questi si aggiungono lo stato dell'asset, l'anno di installazione e gli appaltatori coinvolti per fornire informazioni digitali complete sulla rete.

Tuttavia, in assenza di fonti preesistenti affidabili, tutti i dati devono essere acquisiti nuovamente. La misurazione delle linee dislocate al di sotto delle stradine e nelle trincee che attraversano le aree rurali si presenta molto complicata se si intende ispezionare in sicurezza gli asset nel lasso di tempo concesso dal progetto.

Una smart antenna e una soluzione software per il rilievo GIS

David Fernández, un esperto tecnico della filiale di Leica Geosystems in Spagna, ha considerato l'impegnativo progetto come un'opportunità per dimostrare la validità di una soluzione di flusso di lavoro end-to-end per il progetto di mappatura delle infrastrutture.

Tale soluzione si avvale del Leica GS18 I, un nuovo rover RTK GNSS dotato della tecnologia di Visual Positioning. Nella smart antenna, GNSS, IMU e una fotocamera si integrano perfettamente per offrire potenti capacità di misurazione, consentendo agli utenti di misurare i punti dalle immagini. Sia l'imaging che la compensazione dell'inclinazione del GS18 I consentono di registrare facilmente punti difficili o pericolosi da raggiungere.

"Gli ostacoli al rilevamento delle linee igienico-sanitarie, come la necessità di misurare punti in trincee profonde o punti che non hanno una vista diretta verso il cielo, hanno reso il progetto Jaén un'opportunità ottimale per testare questa nuova soluzione con uno dei nostri clienti", afferma Fernández.

Utilizzando il software da campo Leica Captive, Fernández ha mostrato a Reca come controllare i dati e misurare direttamente i punti sul controller in campo, garantendo l'accuratezza e la completezza dei dati per evitare la necessità di rilavorazioni.

"Un altro obiettivo della dimostrazione consisteva nel testare e scoprire i vantaggi di questa soluzione in ufficio con i membri del team, utilizzando Infinity per combinare, elaborare e analizzare dati reali", aggiunge Fernández. "In sostanza, con Infinity, possono collaborare meglio e, ad esempio, aggiornare le coordinate nel progetto per il caricamento in ArcGIS, rendendo il processo più semplice e meno manuale".

Bruna aggiunge: "L'ideale sarebbe connettere quello che è già presente sui nostri server con i nuovi dati ed essere in grado di lavorarci nel minor numero di passaggi possibile".

Avendo già acquisito dimestichezza con gli strumenti Leica Geosystems in precedenti lavori di rilievo svolti per Somajasa, tra cui la stazione totale Leica TS16 e le smart antenne GNSS Leica Viva GS16 e GS18 T, Reca era ricettivo al test proposto sul campo. Bruna di Acciona era interessata ai vantaggi del flusso di lavoro in ufficio ed entrambi hanno accettato di condividere le loro impressioni dopo la dimostrazione.

Dimostrazione dei vantaggi del flusso di lavoro completo

La dimostrazione ha avuto luogo nel mese di giugno del 2021 ed è stato utilizzato il GS18 I per misurare una tubazione esposta lunga 500 metri in costruzione nella zona sud-est di Andújar. Essendo parte di una condotta igienico-sanitaria di 1200 metri, questa porzione si trovava in un punto problematico per la gestione delle acque piovane ed era stata soggetta a tracimazioni in occasione di precipitazioni particolarmente violente.

Sul sito, Fernández ha facilmente configurato il GS18 I collegando lo strumento al tablet Leica CS30. Lo schermo da 7'' e la potenza di elaborazione del CS30 lo rendono ideale per il lavoro di Visual Positioning. Per garantire un flusso di lavoro ininterrotto e un'elevata precisione, Fernández si è connesso al servizio di correzione HxGN SmartNet integrato nel GS18 I. Dopo questa semplice configurazione, la coppia era pronta per visualizzare e misurare i punti.

Fernández e Reca hanno iniziato il rilievo camminando con la smart antenna lungo la sommità della trincea profonda 5 metri a un'andatura costante e tenendo la palina leggermente inclinata per offrire alla fotocamera una chiara linea di vista sulla conduttura sottostante. Mentre camminavano, il GS18 I ha acquisito in pochi minuti tutti i dati lungo la tubatura con la precisione topografica richiesta dal progetto, evitando la necessità di raggiungere fisicamente ogni punto.

I dati sono stati quindi immediatamente disponibili per la visualizzazione in Captivate, consentendo a Fernández e Reca di verificarne l'accuratezza sul sito e identificare e misurare i singoli punti.

"Dopo questa dimostrazione, credo che utilizzando il GS18 I possiamo migliorare i nostri tempi di raccolta dei dati", ha osservato Reca. "Non siamo costretti ad accedere alla trincea e possiamo misurare luoghi che prima non potevamo misurare perché non avevamo una vista diretta verso il cielo e veniva a mancare la ricezione satellitare. Inoltre, per quei punti, potremo evitare l'installazione di una stazione totale".

"Il GS18 I può comportare un miglioramento della sicurezza, farci risparmiare tempo e rende il lavoro di raccolta dei dati più efficiente", conclude Reca.

Utilizzando il servizio cloud Leica Exchange, Fernández e Reca hanno trasferito rapidamente i dati raccolti sul campo all'interno di Leica Infinity. Completato il lavoro sul campo, sono tornati all'ufficio di Somajasa per elaborare e analizzare i dati in una sessione di collaborazione a distanza con Bruna.

Fernández ha quindi dimostrato la misurazione e il controllo dei punti dalle immagini del GS18 I, verificando che rientrassero nella precisione richiesta. Hanno anche aggiunto i dati appena acquisiti in una mappa delle infrastrutture del progetto più ampia e hanno creato i modelli 3D del sito.

"Per la creazione e la manutenzione del GIS di Acciona, il vantaggio principale della soluzione Leica Geosystems è il flusso di lavoro", ha osservato Bruna al termine della sessione. "I dati raccolti sul campo possono essere utilizzati senza passaggi intermedi grazie alla possibilità di modificarli e caricarli nuovamente da Infinity nel server ArcGIS di Acciona. Il flusso di lavoro tradizionale risulta notevolmente migliorato e la produttività è maggiore".

Bruna ha anche constatato dei vantaggi nella modellazione 3D e nella capacità di visualizzare punti che diventano di interesse retrospettivamente.

"È interessante disporre di un modello 3D dell'area del progetto. Il GS18 I ci consente di realizzare modelli 3D utilizzabili da chiunque in modo molto semplice e rapido. Le immagini e la nuvola di punti ci consentono di effettuare misure in ufficio anche molto tempo dopo la chiusura della trincea. Ad esempio, disponiamo di una documentazione chiara che le condutture sono state posate o sottoposte a manutenzione correttamente", afferma Bruna.

Dopo la dimostrazione, sia Reca che Bruna hanno convenuto che l'inclusione del GS18 I e del software di rilievo all'interno del progetto sarebbe stata vantaggiosa in tutto il flusso di lavoro, facendoli progredire verso un GIS aggiornato e completo delle utenze di Jaén e garantendo che la regione storica possa costruire delle moderne infrastrutture per la gestione delle acque.

Vi interessa osservare in che modo i dati raccolti con il GS18 I sul campo vengono analizzati e visualizzati nel nostro software per l'ufficio Leica Infinity? La nostra esperta del prodotto Martina Di Rita ha analizzato i dati acquisiti e lavorato direttamente con ArcGIS di Esri per renderli disponibili. Guardate la registrazione qui.