Negli ultimi anni, la produzione di energia da fonti rinnovabili ha conosciuto una forte espansione. L’energia solare e gli impianti fotovoltaici sono stati i protagonisti principali di questa importante transizione. Nel 2024, in particolare, si è registrato un aumento significativo nella realizzazione di impianti fotovoltaici di grandi dimensioni. Secondo Italia Solare, la potenza connessa rispetto al 2023 è cresciuta del 30%, con un incremento addirittura del 163% per gli impianti superiori a 1 MW.
Molti dei nostri clienti, in fase di progettazione di nuovi impianti fotovoltaici, hanno dunque manifestato l’esigenza di rilievi topografici specifici che restituissero, in tempi brevi, dati precisi e affidabili.
L’importanza della digitalizzazione del terreno
La progettazione di impianti fotovoltaici richiede un’analisi accurata del terreno oltre a dati precisi sulle sue misure plano-altimetriche. Una buona conoscenza del sito è infatti essenziale per:
- prevenire problemi di instabilità idrogeologica,
- ottimizzare l’occupazione del suolo e la produttività progettando stringhe di pannelli ottimizzate,
- calcolare la corretta esposizione e orientamento dei pannelli,
- massimizzare la produttività minimizzando l’ombreggiamento causato da ostacoli esterni (edifici, alberi, tralicci) o dagli stessi pannelli (file troppo ravvicinate).
Un rilievo topografico accurato deve rilevare e rappresentare in 3d: dislivelli, canali, vegetazione, infrastrutture interrate e oggetti presenti nell’area, al fine di realizzare un impianto efficiente, sicuro e sostenibile.e.
Meglio topografia classica o topografia con drone per i tuoi impianti fotovoltaici?
I rilievi topografici tradizionali, eseguiti tramite stazione totale e, più recentemente, anche con sistemi GNSS, offrono una precisione millimetrica ma richiedono la presenza di uno o più operatori su ogni punto misurato, rendendo il processo lento, faticoso e inadatto per grandi aree.
In alcuni casi, soprattutto in aree boschive e difficilmente accessibili, le difficoltà ed il rischio per gli operatori diventano considerevoli, facendo aumentare i tempi di realizzazione e conseguentemente i costi del rilievo.
Nell’ambito della progettazione di un parco fotovoltaico, ci si trova spesso davanti a:
- appezzamenti di terreno molto vasti
- zone di difficili accesso
- necessità di rappresentare una grande quantità di dettagli con rispettive misure e orientamento nello spazio.
Queste esigenze possono complicare l’usuale utilizzo della topografia classica.
L’evoluzione tecnologica ha però aperto nuove possibilità.
Rilievi con Droni dotati di sensore lidar.
Grazie ai droni e ai sensori sempre più performanti, è possibile effettuare rilievi topografici rapidi e precisi anche su vaste aree e in zone remote difficili da raggiungere.
Ovviamente ci teniamo a sottolineare che un rilievo topografico ben realizzato, non deve necessariamente escludere l’utilizzo di strumentazione topografica classica. Le scansioni eseguite con droni, infatti, vanno ad ottimizzare alcuni processi altrimenti lunghi e pericolosi, ma possono e devono essere integrati con tecniche topografiche classiche a supporto del dato geospaziale.
L’impiego dei droni in topografia ha quindi il vantaggio di snellire molti processi, acquisire nuvole di punti con milioni di dati e, se integrato con campagne topografiche a terra, rende ottimale il rilievo per la progettazione di un campo fotovoltaico.
Prima dell’avvento dei droni in topografia, un professionista poteva impiegare fino a 2 giorni di lavoro per rilevare un’area di 20 ettari, oggi è possibile farlo in poche ore con precisione e fornendo al cliente:
- Ortofoto ad alta risoluzione
- DTM (Digital Terrain Model) super dettagliati
- DSM (Digital Surface Model) ricchi di particolari
- DEM (Digital elevation model)
- Curve di livello con isoipse a customizzabili
- Sezioni e profili del terreno
- Nuvola di punti (fino a oltre 1000 punti/m2)
Da questi outputs è possibile progettare con facilità tutto l’impianto fotovoltaico potendo contare su dati geospaziali super affidabili.
Per questi motivi Aeromatic Srl ha scelto di investire nella tecnologia lidar applicata ai droni, offrendo ai propri clienti una “rappresentazione” del terreno estremamente dettagliata fin dalle fasi preliminari del progetto.
Fotogrammetria o Lidar per la topografia su terreni?
In base alla nostra esperienza possiamo rispondere: Entrambe.
Durante una Survey per topografia su terreni destinati a parchi fotovoltaici, optiamo sempre per l’acquisizione in contemporanea con sensori laser scanner e fotografici.
Vediamo il perché.
La sfida principale è una: fornire un unico rilievo, completo e preciso, utile in tutte le fasi di vita del progetto: dallo studio preliminare al progetto esecutivo dell’ impianto.
Dataset fotografico e fotogrammetria indispensabili per l’ortofoto:
Durante le nostre missioni aeree acquisiamo numerose foto del terreno che poi vengono elaborate da software SFM (structure from motion) generando un mosaico fotogrammetrico del terreno con un alto grado di dettaglio visivo. Questo dato ci permette di generare ortomosaici ricchi di particolari e con GSD (ground sample distance) dell’ordine del centimetro/pixel.
Il risultato è un’immagine geotiff ad alta risoluzione, con misure reali ed orientata nello spazio , Questa immagine risulta utile per osservare dettagli a terra anche di piccole dimensioni (è possibile ad esempio censire tombini, muri e benchmarks).
DTM, DSM e Nuvola di punti. Dove il lidar fa la differenza.
Contemporaneamente all’acquisizione di foto, i nostri droni acquisiscono informazioni del terreno tramite Lidar.
Rispetto alla fotogrammetria tradizionale, che ricostruisce il terreno attraverso immagini sovrapposte (approccio indiretto), il lidar misura in modo diretto la distanza tra sensore e superficie, restituendo in tempo reale una rappresentazione accurata del terreno e priva di distorsioni matematiche.
Inoltre, grazie ai ritorni multipli del lidar, è possibile penetrare anche sotto chiome arboree, ricostruendo la morfologia del terreno in aree parzialmente vegetate (come fossi o boschetti). Le aree con copertura erbacea densa, invece, restano critiche anche per il lidar: in questi casi è consigliabile una pulizia preventiva del sito per garantire la massima fedeltà.
Un altro vantaggio rilevante: il lidar consente la ricostruzione 3D precisa di tralicci e cavi elettrici, difficilmente rilevabili con la fotogrammetria. Questo permette analisi dettagliate delle altezze lungo le linee aeree e, in contesti forestali, delle altezze degli alberi. Questi dati sono essenziali per il posizionamento delle file di pannelli fotovoltaici.
Il risultato? Maggiore precisione geometrica e affidabilità del dato.
Tre prodotti fondamentali derivano da un rilievo lidar:
- DTM (Digital Terrain Model): mostra l’andamento del terreno nudo, escludendo tutto ciò che vi si trova sopra
- DSM (Digital Surface Model): include anche alberi, edifici, tralicci e altri elementi superficiali.
- Nuvola di Punti densa ( >1000 pt/m2)
Il DTM è cruciale per definire le quote dei pali che sorreggono i pannelli, analizzare la gestione delle acque, verificare la presenza di fenomeni di instabilità del terreno e calcolare eventuali sbancamenti. Il DSM, invece, serve per identificare ostacoli e stimare l’impatto delle ombre sull’impianto. La nuvola di punti invece può essere considerata la fonte principale per estrarre infiniti dati topografici (sezioni, classificazioni del terreno, misure puntuali ecc..)
CONCLUSIONE
Il rilievo lidar da drone è oggi la tecnologia più efficace per ottenere in tempi rapidi (fino a 200 ettari in un giorno) e con altissima precisione (errore di 2–5 cm) un modello 3D dettagliato del terreno, ricco di informazioni utili alla progettazione di impianti fotovoltaici.
Con oltre 1.000 ettari rilevati nel 2024, distribuiti su 5 regioni italiane, 250 km di volo lineare e oltre 800 minuti di attività di volo, Aeromatic Srl offre ai produttori e costruttori del settore una soluzione affidabile, su misura e pronta per le sfide del fotovoltaico moderno, in Italia e in Europa.
