GEOMATICA

La Geomatica affronta lo studio, l'acquisizione, la restituzione, l'analisi e la gestione di dati metrici e tematici relativi alla superficie della Terra, o a porzioni di essa. Si occupa di ambiente naturale e urbano, infrastrutture e patrimonio architettonico, descritti attraverso la loro posizione nello spazio e qualificati dalla precisione del rilevamento.

Le attività di ricerca si basano sulla raccolta sul campo e l’integrazione di dati acquisiti con tecniche tradizionali della topografia (come stazioni totali e livelli), strumenti di ottici (camere RGB, multi e iperspettrali, camere termiche), strumenti LiDAR (aerei e terrestri), strumenti per il posizionamento satellitare (ricevitori GNSS).

I dati sono acquisiti e elaborati con tecniche robuste e validati statisticamente per la generazione di mappe e modelli tridimensionali metricamente corretti. Le tecniche analizzate danno spazio alle attività di ricerca del gruppo legate, ma non limitate a:

Posizionamento indoor (Lingua, Piras, Dabove, Di Pietra): posizionamento in ambienti chiusi tramite l’utilizzo di IMU (unità di misura inerziale) a basso costo, ultra-wide-band (UWB), navigazione basata sull'immagine, utilizzo delle immagini per il posizionamento; posizionamento tramite dispositivi quali smartphone e tablet;​

Visual odometry (Lingua, Piras, Dabove): uso delle immagini per il posizionamento in ambienti outdoor e indoor; integrazione tra immagini e dati inerziali per stimare la posizione di oggetti e veicoli; soluzioni per veicoli a guida autonoma o per navigazione;

Intelligenza artificiale (Lingua, Piras, Matrone, Belcore): interpretazione semantica dei dati acquisiti in forma di immagini (RGB, multi- e iper- spettrali e termici) e nuvole di punti mediante tecniche di intelligenza artificiale (Machine Learning e Deep Learning);

GIS and WEBGIS (Lingua, Piras, Matrone, Belcore) per la trasformazione digitale dei dati territoriali: sviluppo di 3D GIS e WEBGIS anche basati su piattaforme open source, ontologie digitali, GIS per analisi ambientali (e.g. smart grid, smart mobility)​ e per i beni culturali, strutture di dati innovative e integrazione con gli standard internazionali (INSPIRE, CityGML, OGC);

Fotogrammetria aerea, terrestre e sottomarina mediante mezzi non convenzionali (Lingua, Piras, Cina, Dabove, Di Pietra, Belcore): uso di mezzi aerei terrestri e sottomarini non convenzionali (Unmanned Aerial Vehicle, Unmanned Groud Vehicle,  Remotely operated underwater vehicle) per l’acquisizione di dati, usando differenti tipologie di sensori imaging (camere fotogrammetriche RGB, NIR e multispettrali, camere termiche) e l’integrazione con Laser scanner, ricevitori GNSS, IMU al fine di ottenere modelli tridimensionali ad alta densità del territorio, della città, dell’ambiente e dei beni culturali. Questi strumenti e metodi sono utilizzati anche in altre applicazioni innovative quali radioastronomia, monitoraggio di pareti rocciose e infrastrutture, stima parametri ambientali, ispezione, misura e monitoraggio di infrastrutture, monitoraggio di habitat subacquei, ice detection, applicazioni per l’emergenza, applicazioni industriali, etc.;​

Mobile Mapping System (Piras, Cina, Dabove, Lingua): uso di sistemi di basso costo (camere digitali, ricevitori GNSS, IMU) per acquisizione di dati spaziali ad elevata produttività, ad esempio per applicazioni quali catasto strade e ricostruzione 3D. Inoltre, sono stati sviluppati dal gruppo di ricerca speciali sistemi di mobile mapping che permettono anche l’acquisizione di parametri ambientali (ad es. di qualità dell’aria) tramite l’utilizzo di biciclette.

Posizionamento GNSS anche con sensori di basso costo (Cina, Piras, Dabove, Di Pietra): studio delle prestazioni di ricevitori e antenne GNSS a basso costo per il posizionamento e monitoraggio atmosferico. Sviluppo ed implementazione di differenti tecniche di posizionamento per raggiungere elevate accuratezze ed affidabilità.

Agricoltura di precisione (Piras, Belcore, Dabove, Lingua): utilizzo di UAV per mappatura delle colture, analisi del suolo e classificazione, collaborazione con sistemi robotici per ispezione e trattamento colturale, intelligenza artificiale per l’interpretazione di informazioni imaging anche multi e iperspettrali per l’individuazione di patologie, parassitosi e altro;

Beni culturali (Lingua, Matrone): modellazione 3D usando fotogrammetria terrestre e aerea, tramite l’utilizzo di UAV, sistemi LIDAR, camere fotogrammetriche di basso costo per la ricostruzione 3D, processi scan-to-BIM e Historic Building Information Model (HBIM), database e piattaforme HBIM-GIS per la manutenzione programmata;

Monitoraggio ambientale e infrastrutturale (Cina, Dabove, Lingua, Piras, Belcore): utilizzo di sistemi UAV, LiDAR da drone, Mobile Mapping Systems da barca, camere termiche e sensori iperspettrali per il monitoraggio di gallerie, ponti, sottopassi, ambienti naturali quali ghiacciai o protetti quali riserve naturali e altro;

Analisi statistica dei dati (Dabove, Lingua): utilizzo e approfondimento di differenti tecniche statistiche di processamento dati acquisiti tramite tecnologie geomatiche, tecniche robuste di stima, analisi spaziali complesse, regressione spaziale multidimensionale.

Alcuni membri del gruppo collaborano attivamente con i laboratori del dipartimento di eccellenza cc@polito,  e sono membri dei Centri Interdipartimentali per la Robotica di Servizio (PIC4SeR), Virtual Reality (VR@POLITO) e Safety of infrastructures and constructions (SISCON) del Politecnico di Torino. 

Siti internet:

Laboratori: