La geomatica per la modellazione 3D di placche rocciose di grandi dimensioni e applicazioni geologiche: il caso della rupe di San Leo (RN)

The work refers to the use of modern geomatic techniques, in particular the terrestrial laser scanning, for surveying and three-dimensional modelling of a large rock plate for the purpose of its accurate geometric description, in support to geological analyses and monitoring. The experience carried out is referred to San Leo’s cliff (RN); the town lays on the top of a quadrangular rock slab, with dimensions of about 500x600 m bounded by vertical walls of height up to about 100 m. The area is characterized by active and dormant slope instability processes, as the landslide which affected the northeastern wall in 2014. The survey of the side walls was performed with a terrestrial laser scanner supported by GNSS measurements for geo-referencing; the 3D model of the summit was completed with elevation data derived from cartographic database, integrated and validated with a kinematic GNSS survey. The availability of a complete three-dimensional model of the cliff, detailed and georeferenced, allowed the rock mass to be analysed, even in dangerous areas, difficult to be surveyed with traditional geomechanical methods. The experience has shown that, complementary to traditional surveys, the synergy of the different adopted approaches may allow an accurate investigation with no-contact – and then in complete safety - of geological and geomorphological characteristics also in contexts with serious accessibility issues. In the paper, the phases of survey and processing of the data will be described, highlighting the operational issues and the technical solutions for the extraction of geometric data from the 3D model of the cliff.

Il lavoro si riferisce all’uso delle moderne tecniche geomatiche, in particolare il laser a scansione terrestre, per il rilevamento e la modellazione tridimensionale di una grande placca rocciosa ai fini di una accurata descrizione geometrica, nel supporto ad analisi di carattere geologico e per scopi di monitoraggio. L’esperienza illustrata si riferisce alla rupe su cui sorge l’abitato di San Leo (RN); la cittadina è situata sulla sommità di una placca lapidea di forma quadrangolare, con dimensioni di circa 500x600 m e delimitata da pareti verticali di altezza fino a circa 100 m. L’area è caratterizzata da fenomeni di instabilità dei versanti in evoluzione, il cui evento più recente è la frana che ha interessato la parete nordorientale nel 2014. Nel corso del 2013 è stato eseguito il rilievo dei versanti Sud e Ovest della rupe utilizzando il sistema Riegl VZ400 supportato dalla tecnica GNSS per l’allineamento e la georeferenziazione; il modello tridimensionale ottenuto è stato integrato per i rimanenti due versanti con nuvole di punti di minore densità acquisite da terzi in epoca precedente e per la parte sommitale con i dati altimetrici desunti da base cartografica, integrati e validati con un rilievo GNSS cinematico. La disponibilità di un modello tridimensionale dettagliato e georeferenziato della rupe ha consentito di effettuare analisi finalizzate all’individuazione delle discontinuità sull’intero ammasso roccioso, anche nelle zone difficilmente raggiungibili con i metodi tradizionali di rilievo geomeccanico. L’esperienza maturata, ancora in corso, ha evidenziato come, ad integrazione del rilievo tradizionale, la sinergia delle diverse metodologie adottate possa permettere un’investigazione accurata ed in remoto, in totale sicurezza, delle caratteristiche geologiche e geomorfologiche in contesti operativi che presentano problematiche oggettive di sicurezza ed accessibilità. Nella trattazione vengono descritte le fasi di rilievo ed elaborazione dati, evidenziando le problematiche operative e le soluzioni tecniche adottate, fino alla estrazione dei dati geometrici dal modello 3D della rupe.