Nel cuore delle montagne dell'Appennino centrale, le Grotte di Frasassi sono alcune delle meraviglie naturali più straordinarie d'Europa. Questi enormi spazi sotterranei sono stati modellati dall'acqua nel corso di milioni di anni. Offrono una prospettiva unica sulla storia della Terra. Ora, grazie alla nuova tecnologia di scansione 3D LiDAR, gli esperti possono documentare e proteggere queste grotte con una precisione incredibile.

In una recente applicazione sul campo, Riccardo Gosetti, CEO di ROGO Technologies, ha guidato un progetto per scansionare una parte delle Grotte di Frasassi utilizzando FJD Trion S2, uno scanner 3D LiDAR portatile e compatto basato sulla tecnologia SLAM. Per integrare competenze geologiche nel processo, ha invitato Fabrizio Bendia, geologo della Scuola di Scienze e Tecnologie dell'Università di Camerino, a partecipare alla documentazione e all'interpretazione del sito.

La storia geologica delle Grotte di Frasassi

La storia delle Grotte di Frasassi è iniziata circa 200 milioni di anni fa. All'epoca, questo luogo era un mare caldo e poco profondo, simile a una spiaggia tropicale. Nel corso del tempo, sul fondo di questo mare si è formato un tipo di roccia chiamato calcare. Poi, per molti milioni di anni, potenti forze nelle profondità della Terra hanno spinto verso l'alto il fondale marino. Questo processo ha formato lentamente le montagne dell'Appennino. Circa 2 milioni di anni fa, l'intera area è infine emersa dal mare.

Quando la terra è stata esposta agli agenti atmosferici, ha iniziato a trasformarsi. L'acqua, il clima e un processo speciale chiamato carsismo (in cui l'acqua dissolve lentamente rocce tenere come il calcare) hanno agito insieme. Nel corso del tempo, queste forze hanno scavato incredibili gallerie, sale e formazioni rocciose sotterranee. Una delle più spettacolari è la Sala delle Candeline, famosa per le sue imponenti stalagmiti e per lo spazio simile a una cattedrale.

La scansione delle grotte con la tecnologia LiDAR SLAM di FJD

Per mappare le forme complesse di questa grotta, il team ha utilizzato lo scanner Trion S2 di FJD Trion. Grazie alla tecnologia SLAM (localizzazione e mappatura simultanee), questo scanner speciale crea la mappa e determina contemporaneamente la propria posizione. È progettato per la mappatura in luoghi in cui il GPS non funziona, come grotte, miniere e tunnel. Le caratteristiche principali di FJD Trion S2 includono: 

• Portata di 120 metri
• 320.000 punti al secondo di velocità di acquisizione
• Precisione di ±1,2 cm
• Due fotocamere da 12 MP integrate per migliorare il tracciamento SLAM utilizzando riferimenti visivi

A differenza degli scanner comuni montati su un treppiede, lo scanner FJD Trion S2 basato sulla tecnologia SLAM consente di creare mappe in tempo reale mentre si cammina nell'area. In questo modo, il team ha potuto scansionare in un'unica sessione le aree della grotta interessate, anche negli spazi stretti e irregolari, senza dover utilizzare marcatori aggiuntivi o sistemi di riferimento.

Efficienza sul campo e tutela dell'ambiente

La mappatura di luoghi naturali delicati come le Grotte di Frasassi richiede strumenti che siano non solo precisi, ma anche rispettosi dell'ambiente. FJD Trion S2 è leggero e portatile, quindi il team ha potuto scansionare in sicurezza le formazioni delicate senza installare apparecchiature ingombranti né toccare fisicamente le superfici.

Poiché la tecnologia SLAM consente una scansione rapida e continua, il team ha trascorso meno tempo sottoterra. Nonostante ciò, ha comunque creato mappe 3D molto dettagliate (dati di nuvole di punti). Questo rappresenta un enorme vantaggio quando si lavora in luoghi bui o umidi, comuni nelle grotte e nei siti speleologici.

Dalla nuvola di punti al gemello digitale: elaborazione in FJD Trion Model

Dopo aver scansionato la grotta, il team ha importato tutti i dati raccolti in FJD Trion Model . Si tratta di un software speciale progettato per lavorare con i dati delle scansioni 3D, perfettamente compatibile con lo scanner Trion S2. FJD Trion Model può essere utilizzato su computer, iPadOS o dispositivi Android e offre diversi strumenti per numerosi tipi di attività. Utilizzando FJD Trion Model, il team è riuscito a:

• Visualizzare e analizzare la nuvola di punti 3D in tempo reale
• Estrai sezioni trasversali e profili altimetrici delle grotte
• Misura distanze spaziali e volumi all'interno delle grotte
• Esporta file standardizzati (LAS, PLY, E57, ecc.) per la collaborazione e l'archiviazione

Questo software svolge un ruolo fondamentale nella trasformazione dei dati grezzi delle scansioni in risultati significativi per la documentazione, l'analisi e il monitoraggio a lungo termine nell'ambito della ricerca sulle Grotte di Frasassi.

Potenziare la ricerca e la collaborazione

Con i dati elaborati delle scansioni 3D, il team ha creato un gemello digitale della parte di grotta sottoposta a scansione. Si tratta di un modello 3D molto dettagliato che può essere condiviso e mostra la grotta esattamente come si presenta ora. Questo modello digitale può essere utilizzato per:

• Monitoraggio dei cambiamenti geologici nel tempo
• Collaborazione accademica con ricercatori e istituzioni di tutto il mondo
• Coinvolgimento del pubblico attraverso tour virtuali o video educativi.

Come ha sottolineato Bendia, strumenti come questo consentono di osservare piccoli cambiamenti nella struttura della grotta e aiutano tutti a comprendere meglio come si formano le grotte, il tutto senza toccare o alterare fisicamente il sito.

Migliora i tuoi rilievi con FJD Tech

Il progetto di mappatura di successo nelle Grotte di Frasassi in Italia dimostra che FJD Trion fa davvero una grande differenza nel mappare il mondo che ci circonda. Utilizzando sia lo scanner LiDAR FJD Trion S2 sia il software FJD Trion Model, FJD Trion offre una soluzione completa, dalla scansione all'elaborazione dei dati. Questo aiuta i tecnici del rilevamento a acquisire, elaborare e studiare con facilità e precisione anche gli ambienti più complessi. Che si lavori sottoterra, nelle foreste o nei cantieri, la soluzione completa di FJD Trion offre una flessibilità e una precisione straordinarie.

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