Come utilizzare i droni per accelerare la ricerca sugli incidenti
Quando si verificano incidenti stradali, il personale di pubblica sicurezza ha spesso bisogno di documentare la scena. Questa fase critica, nota anche come ricostruzione dell’incidente, è un delicato gioco di equilibri tra precisione e velocità: ogni secondo in cui la strada rimane ostruita significa traffico più intenso e maggiori rischi per la sicurezza di tutte le persone coinvolte.
I droni sono una risposta comprovata per aiutare a documentare le scene e a mantenere il personale al sicuro. La mappatura dei droni richiede una frazione del tempo necessario per la documentazione tradizionale della scena (ad esempio, stazioni totali), con conseguente rapido sgombero. Le scene reali sono conservate in 3D con informazioni dettagliate e precisione centimetrica.
Ecco un rapido riassunto del flusso di lavoro e i link alle risorse che questo articolo approfondisce. In generale, i diversi team utilizzano metodi diversi e noi incoraggiamo il networking con altre agenzie per trovare quello che funziona meglio per voi.
Raccogliere i dati
- Attivare le impostazioni corrette della telecamera e l’RTK (vedi guida).
- Pianificare una mappatura automatica o una missione obliqua in DJI Pilot 2 a circa 75-125 piedi.
- Se necessario, volare in cerchio intorno alla scena a ~25 e ~50 piedi con l’impostazione foto a tempo attivata.
- Se si vola di notte, considerare la sfocatura da movimento e le impostazioni della fotocamera.
Elaborazione dei dati - Elaborare i dati in DJI Terra.
Elaborazione dei dati
- Utilizzare la mappa 2D e il modello 3D/la nuvola di punti.
Raccogliere i dati
Considerazioni sulla scena
Prima di acquisire i dati è importante considerare se l’accuratezza del modello è un fattore importante o se verrà utilizzato semplicemente per la consapevolezza della situazione. L’utilizzo di punti di controllo a terra e il collegamento del drone all’RTK sono strumenti per aumentare l’accuratezza, mentre i punti di controllo offrono la possibilità di verificare l’accuratezza. La registrazione dei GCP e dei punti di controllo può essere completata con un rover GNSS RTK di livello survey.
Senza punti di controllo è possibile stimare l’accuratezza relativa utilizzando le misurazioni della scena o osservando l’RMSE georeferenziato nel rapporto DJI Terra Quality.
Durante l’acquisizione dei dati, prestare attenzione al lavaggio dell’elica e a qualsiasi prova che possa essere disturbata.
Impostazioni di acquisizione dati
Con un intervallo di foto di 0,7 s, una velocità massima di 15 m/s, un otturatore meccanico e una fotocamera CMOS Wide da 4/3 pollici, il Mavic 3 Enterprise è un’ottima scelta hardware per la ricostruzione di incidenti. Questo sistema può anche utilizzare un modulo RTK collegabile per le correzioni, consentendo di utilizzare pochi punti di controllo invece di molti punti di controllo a terra. DJI Pilot 2 è il software di controllo a terra gratuito che viene installato automaticamente sul controller remoto e viene aggiornato con il controller remoto.
Si consiglia di utilizzare le impostazioni di acquisizione dei dati riportate di seguito, descritte nella nostra Guida al rilievo del Mavic 3 Enterprise:
- Formato immagine: JPG
- Rapporto immagine: 4:3
- Otturatore meccanico: ON
- Rimozione della luce diurna: OFF
- RTK: abilitato (consigliato)
Acquisizione automatica dei dati
Come primo passo, la raccolta automatica dei dati è importante per raccogliere foto sovrapposte dell’intera scena. Durante le ore diurne, questa operazione è possibile attraverso la sezione Rotta di volo dell’applicazione Pilota 2, selezionando Mappatura, Mappatura con Smart Oblique selezionata o Obliqua.
Quando si pianifica la missione, si consiglia vivamente di incorporare i parametri/impostazioni seguenti.
Impostazioni di pianificazione della missione:
- Sovrapposizione predefinita di almeno il 70% laterale e l’80% frontale. Considerare una sovrapposizione più elevata se il soggetto non presenta molte variazioni per aiutare il software di fotogrammetria a ricucire le foto.
- Quando si esegue una missione di mappatura con l’M3E o il P1, selezionare l’opzione obliqua intelligente se l’area lo consente.
- Per una scena di incidente di dimensioni ridotte, in generale, è vantaggioso volare alla quota più bassa e sicura per eliminare tutti gli ostacoli, spesso a un’altitudine compresa tra 75 e 125 piedi. Quando le dimensioni della scena aumentano, è necessario valutare il tempo di volo e la risoluzione, che hanno una relazione inversa a causa della necessaria sovrapposizione delle foto.
Acquisizione manuale dei dati
Dopo aver completato l’acquisizione dei dati ad alto livello, è importante considerare la possibilità di raccogliere ulteriori foto della scena a un’altitudine inferiore se è necessaria una distanza di campionamento al suolo inferiore.
Ad esempio, se c’è una chioma di alberi su entrambi i lati della strada e il volo originale della missione automatizzata è stato effettuato a 125 piedi AGL, un volo manuale a un’altitudine inferiore potrebbe raccogliere immagini supplementari.
Il completamento dell’acquisizione manuale dei dati è più facile da realizzare:
- Scattare foto mentre si scende dall’altitudine di cattura dei dati più elevata.
- Regolare la posizione del drone e l’angolo di inclinazione della fotocamera per mettere il veicolo o l’area di interesse al centro dell’inquadratura. Monitorare l’angolo di inclinazione per evitare che il cielo e il paesaggio circostante siano fuori dalla foto.
- Attivare l’impostazione delle foto temporizzate (ad es. ogni 2 secondi) per raccogliere foto sovrapposte durante il volo.
- Volare in cerchio intorno alla scena a ~50-75 piedi
- Scendere di altri 25 piedi fino a ~25-50 piedi
- Volare un altro cerchio intorno alla scena a ~25-50 piedi
- Interrompere le foto temporizzate e far atterrare il drone.
Considerazioni sulla notte
Poiché il drone si muove a velocità elevata durante la raccolta dei dati, i processi sopra descritti funzionano meglio durante il giorno. Quando si passa alla notte, le considerazioni sono diverse. Il Mavic 3 Enterprise utilizza un sensore più grande e un otturatore meccanico che aiuta a catturare i dati di notte.
Innanzitutto, il pilota deve prestare molta attenzione alla sicurezza del volo, poiché i sistemi di visione utilizzati per il rilevamento degli ostacoli saranno disattivati in condizioni di scarsa illuminazione. Considerate la possibilità di avere un osservatore visivo che controlli da vicino lo stato dell’aereo durante il volo.
Il passo successivo è l’illuminazione adeguata della scena. Posizionando le luci in una posizione elevata (~8 piedi) intorno alla scena e angolandole verso il basso, si creerà un alone di luce intorno al soggetto. A questo punto, l’operatore può mettere un drone sopra la scena dell’incidente per capire se le luci stanno creando una foto sovraesposta. In tal caso, è necessario regolare la potenza della luce o ridurre le luci.
Se non è possibile vedere i dettagli nelle immagini, questi non si vedranno nelle mappe o nei modelli. In generale, è più facile lavorare con qualche ombra che avere immagini sovraesposte.
Dato che una scena può essere più grande di una singola area che si può illuminare con le luci disponibili, una tecnica potrebbe essere quella di posizionare punti di controllo a terra ai margini dell’area illuminata che possono poi essere inclusi in più acquisizioni di dati.
Missioni automatiche di notte:
Quando si pianifica una missione automatica di notte, è necessario ridurre significativamente la velocità di volo al valore più basso possibile per evitare l’offuscamento e pianificare il volo della missione solo nell'”alone” di luce creato dalle luci. Se non ci sono ostacoli, può essere vantaggioso volare fino a 40 piedi di altezza. In generale, questo sarebbe l’approccio più semplice per la raccolta dei dati, ma sarà necessario assicurarsi di controllare le foto dopo la raccolta dei dati e monitorare attentamente il drone durante il volo.
Acquisizione manuale dei dati di notte:
Per garantire una buona qualità delle immagini, potrebbe essere necessario regolare manualmente i parametri della fotocamera invece di lasciare che sia l’impostazione automatica a fare il lavoro. Ad esempio, è possibile aumentare la velocità dell’otturatore se alcune parti della scena appaiono sfocate e non è possibile spostare le luci.
Un valore di esposizione più lungo consentirà di far entrare più luce. Tuttavia, a seconda del carico utile e della luce utilizzata, il pilota potrebbe dover fare una pausa durante lo scatto della foto per evitare la sfocatura. In generale, mantenendo la velocità dell’otturatore a 1/60 si evita la sfocatura anche quando il drone è in movimento. Durante l’acquisizione manuale dei dati, la griglia sullo schermo dell’app Pilot 2 può essere utilizzata come riferimento per la sovrapposizione.
Un’altra opzione utilizzata da alcune agenzie è quella di riprendere un video mentre il drone vola ed estrarre i fotogrammi come immagini.
Elaborazione dei dati
L’elaborazione delle immagini in DJI Terra può fornire una mappa 2D e un modello 3D accurati per documentare la scena. In generale, il processo è abbastanza semplice, come illustrato nella nostra guida introduttiva e nel video.
Importare le foto e scegliere le impostazioni/file di output
Se si utilizza l’accessorio modulo RTK (descritto nella nostra guida ai rilievi) con il Mavic 3 Enterprise, i metadati terranno automaticamente conto delle correzioni. Se si utilizza un servizio NTRIP, è importante definire il sistema di coordinate corretto per le immagini prima dell’elaborazione (ad esempio NAD83 EPSG 4269).
Se è stata acquisita un’area troppo ampia, dopo l’importazione delle foto è possibile selezionare un determinato gruppo di foto da elaborare in base alla posizione GPS x/y o, dopo l’aerotriangolazione, selezionare una determinata area della scena da elaborare.
Completare l’aerotriangolazione
Aggiungere GCP/Punti di controllo
Elaborare la mappa 2D e il modello 3D.
Per elaborare i modelli in DJI Terra è necessario un computer Windows ad alta potenza.
Dopo l’elaborazione, è possibile controllare il rapporto per verificare l’accuratezza dei punti di controllo e misurare il vincolo di scala.
Utilizzare l’output
Al termine dell’elaborazione dei dati sono disponibili diverse opzioni per l’utilizzo dell’output. In generale, questo processo consente a investigatori, pubblici ministeri e membri della giuria di rivisitare la scena del crimine in qualsiasi momento e da qualsiasi luogo.
Per una semplice condivisione dei dati, è possibile includere in un pdf le schermate della mappa 2D o del modello 3D. Oppure attivare lo strumento di rotazione automatica a 360 di DJI Terra, evidenziato nella foto qui sotto, è uno strumento utile da integrare in una registrazione dello schermo.
I file stessi possono essere condivisi, comprese le immagini, i GCP, la mappa 2D e il modello 3D, che possono essere visualizzati su un altro computer Windows che abbia installato DJI Terra (gratuito per la visualizzazione) o un altro software GIS.
Inoltre, l’importazione dei dati in software specializzati consente di determinare la traiettoria dei proiettili, definire la linea di vista o eseguire analisi di schiacciamento, momento e altri tipi di analisi forensi. La nuvola di punti può anche essere unita ai dati dello scanner a terra utilizzando un software gratuito come CloudCompare. L’immagine seguente mostra un esempio con e senza i dati del drone.
