Quando parliamo di rilievo topografico facciamo riferimento alla rappresentazione in scala di un edificio o di una zona. La topografia è una delle materie di studio più importanti per gli ingegneri ed è presente nei principali corsi di laurea dell’area ingegneristica.
Spiegheremo cos’è un rilievo topografico, a cosa serve e quali sono le cose da sapere assolutamente su questo tema.
Iniziamo subito.
Quello che devi sapere sulla topografia
Qual è lo strumento del topografo? A cosa serve il rilievo architettonico? Facciamo chiarezza su queste domande.
Cos’è la topografia
Iniziamo la nostra guida cercando di dare una definizione di topografia; con questo termine designamo
La scienza che studia gli strumenti ed i metodi operativi, sia di calcolo sia di disegno, che sono necessari per ottenere una rappresentazione grafica, più o meno particolareggiata, di una parte della superficie terrestre.
Questa disciplina affonda le sue radici nelle scienze pure come la matematica, la geometria e la fisica.
Le origini della topografia sono davvero remotissime: se ne sentiva parlare già nell’antico Egitto, quando gli agrimensori riconfinavano i terreni inondati dalle piene del Nilo.
Nel XVII secolo in Svezia, nei Paesi Bassi e in Francia si concentrano i lavori topografici di una certa importanza. La prima carta topografica di concezione moderna fu la carta di Francia alla scala 1:86.400 iniziata nel 1744 da César François Cassini de Thury-sous-Clermont. Tra i topografi italiani più importanti, segnaliamo sicuramente Ignazio Porro, Giovanni Boaga e il generale Giuseppe Birardi.
Ignazio Porro è noto per essere il padre della celerimensura, cioè il metodo di triangolazione basato sulla determinazione, da una base di stazionamento, di tre valori fondamentali di un secondo punto del territorio: distanza in linea d’aria dalla stazione, angolo orizzontale, angolo zenitale, oltre alla determinazione dell’altezza strumentale e l’altezza del prisma di collimazione (o della stadia). Ancora oggi la celerimensura rientra tra i metodi di rilievo topografico principali in relazione alla media distanza nel mondo.
Rilievo topografico: a cosa serve
Parliamo ora dei rilievi topografici e cerchiamo di capire esattamente cosa sono e a cosa servono.
Per rilievo architettonico (geometrico-topografico) intendiamo le misure effettuate ai fini d’acquisizione di dati per la rappresentazione grafica di edifici, parti di edifici ed ambiente che li circonda.
Gli obiettivi di questo processo possono essere diversi, dal reperimento di dati per la progettazione (sezioni, profili, calcolo di volumi di sgombero-riporto) alla pura rappresentazione degli oggetti rilevati.
Quando parliamo di rilievo ci riferiamo anche alle procedure operative in ufficio e sul terreno, le tecnologie, la strumentazione ed i calcoli impiegati per uno svolgimento del lavoro conforme alle regole dell’arte.
Strumenti del topografo
Parlando di rilievo topografico e strumenti, ce ne sono sicuramente una lunga serie da conoscere e da utilizzare nel corso del lavoro.
Volendo fare qualche esempio:
- Bastone per squadro agrimensorio, Treppiede a perno, Treppiede a gambe intere e rientrabili, Treppiede a testa sferica e Treppiede centrante;
- Bastone telescopico;
- Piombino ottico;
- Livella sferica;
- Livella torica;
- Archipendolo;
- Bussole topografiche;
- Odometro;
- Flessometro;
- Metro ripiegabile.
Nella misurazione geometrica e topografica le nozioni teoriche ed i termini tecnici sono molti. I termini sono ovviamente correlati a particolari concetti propedeutici all’attività- Tra questi rientrando sicuramente:
- Cartografia e GIS (carte, mappe, piani, dati numerici, ecc.)
- Elementi di geodetica e geodesia;
- Calcoli matematici per ottenere coordinate di punti da valori misurati (Azimut, Hz, Vz, distanze, trigonometria, ecc.), punto lanciato, punti di collegamento K, stazione libera, poligonale, compensazione;
- Trasformazioni tra sistemi di riferimento;
- Teodolite, Stazione Totale (modelli di strumentazione come TC, TCR, accessori vari per le misure, ecc.), GPS, GNSS, Laser Scanner, fotogrammetria, livellazione, pentaprisma.
Rilievo topografico: Stazione totale, GPS, Laser Scanner
Torniamo a parlare di strumenti per il rilievo topografico, questa volta entrando nel dettaglio di alcune importanti risorse correlate a questo tipo di attività.
Stazione totale
La stazione totale è uno strumento in grado di misurare:
- Angoli orizzontali;
- Angoli verticali;
- Distanze oblique.
La stazione totale viene posizionata in un punto (definito stazione) e il topografo misura le posizioni di altri punti collimandoli con il cannocchiale (guardando dentro il cannocchiale dello strumento si inquadra il punto da battere e si registra la misura).
La misura può essere effettuata con o senza un prisma riflettente, un oggetto a specchio (specchi sagomati a spigolo di cubo) che riflette il raggio laser del distanziometro integrato.
I rilievi effettuati mediante la stazione totale prendono il nome di rilievi celerimetrici (da celerimensura) e forniscono informazioni plano-altimetriche.
GPS
Il GPS (Global Positioning System) è uno strumento piuttosto noto non solo tra gli addetti ai lavori. Nel caso del rilievo topografico, è più corretto parlare di GNSS: questo sistema consente di conoscere la posizione spaziale di punti terrestri, navali o aerei, grazie a costellazioni di satelliti artificiali in orbita attorno alla Terra.
Laser Scanner
Strumenti come il Laser Scanner e LIDAR (Laser Imaging Detection and Ranging) sono utili per misurare la posizione di un punto calcolando il tempo che passa tra l’emissione di un raggio laser, l’urto sull’oggetto da rilevare e il rientro, dopo il rimbalzo, al punto di partenza.
Il funzionamento del laser scanner prevede la rotazione dello strumento sul suo asse verticale e su quello orizzontale, riuscendo ad emettere (e leggere) un enorme numero di punti (da centinaia a migliaia) al secondo.
Basta posizionarlo in un punto, schiacciare un pulsante e avviare la scansione che rileva tutto quello che riesce a vedere. Se ci sono zone che non sono visibili dalla prima stazione ci si sposta in una seconda e si avvia una nuova scansione.
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