Misurare lunghezze, aree e volumi in WebODM (plugin Measure)

Misurare è il motivo per cui molti professionisti passano dalla foto aerea alla fotogrammetria. WebODM permette di farlo direttamente nel browser, senza esportare nulla, con il plugin Measure. Questa guida spiega come usarlo bene e, soprattutto, quando fidarsi del numero che restituisce. Termini nel glossario.

1. Cosa misura il plugin Measure#

Il plugin è integrato nella mappa 2D di ogni task e si attiva dal pulsante con il righello nella barra degli strumenti. Offre tre tipi di misura:

Lunghezze e aree sono misure planimetriche: la distanza tra due punti è quella in pianta, non quella lungo il pendio. Il volume invece è tridimensionale e richiede che il task abbia prodotto un modello di elevazione: senza --dsm il pulsante del volume non ha dati su cui lavorare.

I risultati compaiono in un pannello con le unità del sistema di riferimento del task (metri, metri quadrati, metri cubi). Le opzioni disponibili nel pannello (unità, metodo di base, esportazione) possono variare con la versione di WebODM: verifica nel pannello del plugin e nella documentazione ufficiale.

2. Come funziona un volume fotogrammetrico#

Il volume di un cumulo è la somma, cella per cella, della differenza tra la superficie del DSM e una superficie di base che rappresenta il terreno com'era prima del cumulo. La fotogrammetria vede il DSM; la base la deve stimare, perché sotto il cumulo non c'è nulla da fotografare.

Tutto il gioco sta quindi nella scelta della base. Il plugin propone più metodi, che qui descriviamo in modo qualitativo (i nomi esatti li trovi nel pannello):

Piano (best fit). Calcola il piano che meglio approssima le quote lungo il perimetro del poligono e lo usa come base. Funziona bene per cumuli su un piazzale piano o uniformemente inclinato. Se il perimetro attraversa un fossato o un muretto, il piano si inclina e il volume ne risente.

Triangolato. Costruisce la base collegando i punti del perimetro con triangoli, seguendo quindi le ondulazioni reali del bordo. È più fedele su terreno irregolare, ma sensibile a ogni vertice: un solo clic finito su un ciglio o su una ruota di camion deforma la base.

Quota fissa (personalizzata). Usi come base un piano orizzontale a una quota che indichi tu, per esempio il fondo di progetto di uno scavo o il piano di un piazzale noto. È il metodo più controllabile quando conosci la quota di riferimento, ma quella quota deve essere nello stesso sistema del DSM (ellissoidica o ortometrica, vedi §5).

Il pannello può offrire anche varianti che usano la quota media, minima o massima del perimetro: sono casi particolari del piano orizzontale, comodi per stime rapide.

Il volume restituito è di norma diviso in riporto (materiale sopra la base, fill) e scavo (sotto la base, cut): per un cumulo conta il primo, per uno scavo il secondo, per un movimento terra entrambi.

3. Buone pratiche per cumuli#

1. Volo dedicato. Un cumulo si misura bene se il volo lo copre con sovrapposizione abbondante e, per pareti ripide, con qualche immagine obliqua. Il DSM di un volo di copertura generica è spesso troppo grezzo sui fianchi.
2. Perimetro sul terreno, non sul cumulo. Clicca sul piede del cumulo, dove il terreno è visibile e pianeggiante, con un piccolo margine. Il perimetro definisce la base: se sale sul cumulo, il volume cala.
3. Base coerente col terreno. Piazzale piano: metodo piano. Terreno mosso: triangolato, con più vertici sul bordo per seguirlo. Quota di progetto nota: quota fissa.
4. Stesso poligono nel tempo. Per confrontare rilievi successivi (avanzamento di uno stoccaggio), esporta il poligono e riusalo tale e quale: cambiando il perimetro cambi la base e il confronto perde senso.
5. Ripeti la misura. Traccia due o tre poligoni leggermente diversi e guarda la dispersione dei risultati: è la tua stima empirica dell'incertezza, da riportare nella relazione.

4. Buone pratiche per scavi#

Lo scavo è un cumulo al contrario, con una difficoltà in più: il fondo è spesso in ombra, bagnato o pieno di mezzi. Per la base vale lo stesso ragionamento del §2, ma con due possibilità reali:

• Confronto tra due rilievi. Il metodo più solido: un volo prima dello scavo e uno dopo, con gli stessi GCP, e la differenza tra i due DSM calcolata in QGIS (Calcolatore raster). Il plugin Measure lavora su un solo task; il confronto va fatto fuori, come descritto nella guida esportare in QGIS.
• Quota di progetto. Se lo scavo deve raggiungere una quota nota, il metodo a quota fissa misura direttamente quanto manca o quanto è stato scavato in eccesso.

Pulisci il fondo dai mezzi prima del volo, o accetta che il loro volume finisca nel conto.

5. Gli errori tipici (e perché il numero può essere sbagliato)#

Bordi. È la fonte di errore più grande. Ogni vertice del perimetro che cade su una pietra, un ciglio o un'ombra dura sposta la base. Zooma al massimo prima di cliccare, usa più vertici dove il piede del cumulo è irregolare.

Vegetazione. L'erba alta attorno al cumulo alza il perimetro e quindi la base; i cespugli sul cumulo aumentano il DSM. La fotogrammetria non vede attraverso le foglie.

DSM contro DTM. Il volume di un cumulo si misura sul DSM, che lo contiene. Il volume di uno sbancamento rispetto al terreno naturale può richiedere il DTM. Se il pannello del plugin permette di scegliere la sorgente, scegli con consapevolezza; altrimenti tieni presente che stai lavorando sul DSM. La differenza tra i due è spiegata nella guida a DSM e DTM.

Quote e sistema di riferimento. Il volume relativo (DSM meno base calcolata sullo stesso DSM) non dipende dal sistema di quote. Ma se usi una quota fissa presa da un progetto in quote ortometriche su un DSM in quote ellissoidiche, sbagli di decine di metri. Vedi sistemi di riferimento italiani.

Scala. Senza GCP e senza RTK la scala del modello dipende dal GPS del drone; un errore di scala dell'1% sulle lunghezze diventa circa 3% sui volumi. Per volumi con valore contrattuale servono GCP e un controllo indipendente.

Non riportiamo qui percentuali di accuratezza "tipiche": dipendono da volo, GCP, materiale e bordi, e vanno stimate caso per caso con check point e misure ripetute.

6. Esportare le misure#

Le misure tracciate nel plugin possono essere esportate come geometrie vettoriali (in genere in GeoJSON, con i valori misurati tra gli attributi); il pannello del plugin elenca i formati effettivamente disponibili nella tua versione. Con il file esportato puoi:

• riaprire il perimetro in QGIS sopra l'ortofoto e allegarlo alla relazione;
• riusare lo stesso poligono su un task successivo per il confronto nel tempo;
• convertirlo in DXF per il CAD di cantiere (in QGIS: tasto destro sul layer → Esporta).

Per una relazione tecnica, oltre al numero, conserva: il task usato, il metodo di base, il perimetro esportato, il sistema di riferimento e la data del volo. Sono i dati che permettono a chi legge di ripetere la misura.

Problemi frequenti#

Il pulsante del volume non è attivo o non restituisce nulla. Il task non ha il DSM: rielabora con --dsm (con --rerun-from dal passo del DEM se il resto è buono).

Il volume cambia molto spostando appena il perimetro. Base instabile: passa dal triangolato al piano, o viceversa, e allontana i vertici dal cumulo.

Il volume di scavo è enorme e irrealistico. La quota fissa è nel sistema sbagliato (ellissoidico contro ortometrico).

Le lunghezze sono sistematicamente più corte o più lunghe. Problema di scala: mancano GCP o la calibrazione è debole (risultati scadenti).

Prossimi passi#

• DSM, DTM e curve di livello: scegliere e rifinire il modello su cui misuri.
• Esportare in QGIS: confronto tra due rilievi e stampa dei perimetri.
• Sistemi di riferimento italiani: quote ellissoidiche e ortometriche nei volumi a quota fissa.