GEOMATICA
La Geomatica affronta lo studio, l'acquisizione, la restituzione, l'analisi e la gestione di dati di natura metrica o tematica relativi alla superficie della Terra, o a porzioni di essa, ivi compreso l'ambiente urbano, le infrastrutture e il patrimonio architettonico, individuati dalla loro posizione spaziale e qualificati dalla precisione del rilevamento. Svolge le proprie attività nel vasto ambito della transizione digitale della conoscenza del territorio, della città e delle infrastrutture sfruttando strumenti, tecniche e metodi rivolti all’automazione del processo di produzione anche mediante l’uso dell’intelligenza artificiale. Gli ambiti applicativi hanno per oggetto, in particolare, lo studio dei sistemi di riferimento globali e locali, gli strumenti e i metodi di rilevamento, di controllo, di monitoraggio del territorio, delle strutture e dei beni culturali, il trattamento dei dati di misura, la produzione e l'aggiornamento della cartografia, dei DB topografici, il tracciamento di opere ed infrastrutture, i sistemi mobili di rilevamento i modelli numerici del terreno e delle superfici, la gestione e la condivisione dell'informazione geografica multidimensionale e multi temporale, la classificazione semantica delle informazioni geometriche e territoriali mediante machine learning.
Gli afferenti al gruppo di Geomatica del DIATI partecipano a numerosi progetti di ricerca, finanziati sia da istituzioni pubbliche che private, e pubblicano regolarmente articoli scientifici in riviste internazionali prestigiose. Sono inoltre parte attiva nelle società scientifiche di riferimento del settore sia a livello italiano che internazionale e sono coinvolti come inventori in alcuni brevetti.
Alcuni membri collaborano attivamente con i laboratori del dipartimento di eccellenza cc@polito, nell’ambito del Centro Interdipartimentale per la Robotica di Servizio (PIC4SeR) e del Centro Interdipartimentale Virtual Reality del Politecnico di Torino.
I principali temi di ricerca trattati sono elencati di seguito (in parentesi i nomi dei docenti coinvolti in ogni tema):
Posizionamento indoor (Lingua, Piras, Dabove): 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): 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) 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, Aicardi, Dabove): uso di mezzi aerei terrestri e sottomarini non convenzionali (Unmanned Aerial Vehicle, Unmanned Groud Vehicle, Underwater Remoted Piloted Vehicle) per acquisizione dati, usando differenti tipologie di sensori imaging (camere fotogrammetriche RGB, NIR e multispettrali, camere termiche) e 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 per la produzione di energia e altre applicazioni industriali, ice detection, applicazioni per l’emergenza e altro;
Agricoltura di precisione (Piras, 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): modellazione 3D usando fotogrammetria terrestre e aerea, tramite l’utilizzo di UAV, sistemi LIDAR, camere fotogrammetriche di basso costo per la ricostruzione 3D, historical Building Information Model (HBIM), database per la manutenzione programmata;
Mobile Mapping System (Piras, Manzino, 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 dei speciali sistemi di mobile mapping che permettono anche l’acquisizione di parametri ambientali (ad es. di qualità dell’aria) tramite l’utilizzo di biciclette.
Ricevitori GNSS di basso costo (Manzino, Cina, Piras, Dabove): studio delle prestazioni di ricevitori e antenne GNSS a basso costo per il posizionamento, anche tramite l'utilizzo di reti di stazioni permanenti GNSS, posizionamento con sensori GNSS di basso costo anche tramite tecnica Network Real-Time Kinematic (NRTK).
Analisi statistica dei dati (Bellone, Manzino, 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.
link: http://areeweb.polito.it/geomatics_lab/