Planoaltimetria: cos’è e perchè è importante

L’importanza della planoaltimetria nella progettazione di edifici e infrastrutture: il rilievo planoaltimetrico

La planoaltimetria è una rappresentazione tecnica di un’area che integra dati planimetrici, relativi alla posizione degli elementi sul piano orizzontale, e dati altimetrici, relativi a quote, dislivelli e pendenze del terreno.

La planoaltimetria è essenziale nell’ambito dell’architettura, dell’ingegneria civile, dell’urbanistica e del disegno tecnico, perché fornisce dati fondamentali per la progettazione di edifici, infrastrutture e opere sul territorio. Per ottenere una planoaltimetria affidabile, precisione e qualità del dato sono aspetti decisivi, soprattutto nelle fasi di rilievo, elaborazione e restituzione grafica.

In questo articolo vedremo cos’è la planoaltimetria, qual è la differenza tra planimetria e altimetria, quando serve un rilievo planoaltimetrico, quali elaborati produce e quali strumenti vengono utilizzati per acquisire ed elaborare i dati del terreno. Approfondiremo anche il ruolo di droni, sistemi GNSS, modelli digitali del terreno, software di modellazione terreno 3D e specifiche soluzioni cloud con cui ricavare i dati altimetrici e le texture del terreno in modo automatico da una semplice selezione su Google Maps® e creare un modello digitale del terreno dettagliato.

Planoaltimetria: cos’è e qual è differenza tra planimetria e altimetria

La planoaltimetria è una rappresentazione grafica dettagliata che combina due aspetti fondamentali: la planimetria e l’altimetria.

La planimetria descrive le dimensioni orizzontali di un’area, come la posizione di edifici, strade, confini, infrastrutture o altri elementi rappresentati su un piano.

L’altimetria, invece, descrive le quote dei punti, cioè la loro altezza rispetto a un piano di riferimento altimetrico, generalmente il livello medio del mare o un altro sistema di riferimento definito.

La planoaltimetria integra queste due informazioni in un unico elaborato, consentendo di rappresentare sia la posizione planimetrica degli elementi sia l’andamento altimetrico del terreno. È fondamentale in architettura, ingegneria civile, urbanistica, infrastrutture, cantieri e pianificazione territoriale.

Cos’è un rilievo planoaltimetrico?

Il rilievo planoaltimetrico è l’attività tecnica attraverso cui vengono misurate e registrate sia la posizione planimetrica sia la quota altimetrica dei punti presenti su un terreno o su un’area di intervento.

A differenza della sola planimetria, che descrive la posizione degli elementi sul piano orizzontale, il rilievo planoaltimetrico permette di conoscere anche l’andamento verticale del terreno, i dislivelli, le pendenze e le relazioni tra quote esistenti e quote di progetto.

I dati acquisiti vengono poi elaborati per produrre planimetrie quotate, curve di livello, profili, sezioni, modelli digitali del terreno e altri elaborati utili alla progettazione.

Quando serve un rilievo planoaltimetrico?

Un rilievo planoaltimetrico serve quando occorre conoscere con precisione la posizione planimetrica e le quote altimetriche di un terreno, di un lotto, di un’infrastruttura o di un’area di intervento.

È particolarmente utile in caso di:

progettazione di nuove costruzioni;
ampliamenti di edifici esistenti;
interventi su terreni in pendenza;
progettazione di strade, rampe, accessi e parcheggi;
opere di urbanizzazione;
sistemazioni esterne e movimenti terra;
verifiche di confini e distanze;
calcolo dei volumi di scavo e riporto;
progettazione di reti fognarie, idrauliche e sottoservizi;
modellazione BIM del terreno;
realizzazione di DTM, profili e sezioni.

Richiedere un rilievo planoaltimetrico nelle fasi iniziali consente di impostare il progetto su dati geometrici affidabili, riducendo il rischio di errori progettuali, varianti in corso d’opera o incongruenze in cantiere.

Ruolo e importanza della planoaltimetria in architettura

In architettura, la planoaltimetria è essenziale per progettare edifici e strutture in modo coerente con la conformazione del terreno. Fornisce informazioni su quote, dislivelli, pendenze, accessi, distanze e rapporti tra il progetto e il contesto circostante.

Ad esempio, se si sta progettando una casa su un terreno collinare, la planoaltimetria aiuta a valutare il corretto posizionamento dell’edificio, l’orientamento, gli accessi, i movimenti terra e l’inserimento dell’opera nel paesaggio.

La planoaltimetria è inoltre fondamentale nella pianificazione urbana, perché consente di valutare l’impatto di nuove infrastrutture, strade, edifici o opere di urbanizzazione sull’ambiente circostante.

Applicazioni principali della planoaltimetria

La planoaltimetria ha numerose applicazioni nel settore edile, infrastrutturale e territoriale. È utilizzata per la progettazione di edifici, strade, ponti, reti tecnologiche, opere idrauliche, sistemazioni esterne, movimenti terra e infrastrutture lineari.

Nei lavori stradali, ad esempio, permette di definire l’andamento planoaltimetrico del tracciato, valutando pendenze, quote, curve di livello, profili longitudinali e sezioni trasversali.

Quali elaborati si ottengono da un rilievo planoaltimetrico?

Da un rilievo planoaltimetrico è possibile ottenere diversi elaborati tecnici, utili sia nelle fasi preliminari sia nella progettazione definitiva o esecutiva.

Gli elaborati più comuni sono:

planimetria quotata;
piano quotato;
curve di livello;
profili longitudinali;
sezioni trasversali;
modello digitale del terreno, o DTM;
nuvola di punti;
ortofoto;
calcolo dei volumi di scavo e riporto;
elaborati CAD, GIS o BIM;
relazione tecnica di rilievo.

La scelta degli elaborati dipende dallo scopo del rilievo, dalla scala di rappresentazione richiesta, dalla precisione attesa e dalla fase progettuale in cui i dati verranno utilizzati.

Errori comuni da evitare nella planoaltimetria

Nella creazione e interpretazione di una planoaltimetria, è importante evitare errori comuni che potrebbero compromettere la precisione e l’efficacia del lavoro.

Tra gli errori più comuni rientrano inesattezze nella raccolta dei dati, uso di strumenti non calibrati, errata georeferenziazione, mancata verifica dei punti di controllo, scarsa qualità delle misurazioni e assenza di aggiornamenti della mappa.

È inoltre importante considerare le condizioni ambientali, la vegetazione, gli ostacoli presenti in sito e la scala di rappresentazione richiesta, perché questi fattori possono influire sulla qualità del rilievo e della restituzione finale.

Come interpretare una planoaltimetria

Per interpretare correttamente una planoaltimetria è necessario conoscere gli elementi principali presenti nell’elaborato, come curve di livello, quote, punti battuti, simboli convenzionali, riferimenti topografici e scala di rappresentazione.

Le curve di livello, ad esempio, rappresentano linee che collegano punti di eguale altitudine. Più sono vicine, più ripida è la pendenza del terreno.

I segni convenzionali indicano elementi come strade, corsi d’acqua, edifici e punti di interesse.

Per prendere decisioni progettuali corrette è essenziale saper leggere questi dati e collegarli al contesto reale, valutando quote, dislivelli, pendenze, accessibilità e vincoli presenti sull’area.

Fasi di creazione di una planoaltimetria

La creazione di una planoaltimetria coinvolge diverse fasi: preparazione del rilievo, acquisizione dei dati in campo, elaborazione, controllo di qualità e restituzione finale.

Inizialmente è necessario raccogliere le informazioni disponibili sull’area da rilevare, come cartografie, dati catastali, elaborati progettuali esistenti, vincoli territoriali e sistemi di riferimento da utilizzare.

Successivamente si effettuano rilevamenti topografici accurati del terreno, utilizzando strumenti come teodoliti, livelli laser, GPS e droni.

I dati raccolti vengono elaborati per creare la mappa planoaltimetrica, tenendo conto delle curve di livello, dei punti di controllo e degli elementi strutturali presenti.

Un passaggio critico è la fase di controllo di qualità, che mira a individuare e correggere eventuali errori misura, incoerenze tra punti, problemi di georeferenziazione o incongruenze nella restituzione.

La precisione è fondamentale per garantire che la planoaltimetria sia affidabile e utilizzabile nelle successive fasi di progettazione, computazione, autorizzazione o cantierizzazione.

Metodi di rilevamento topografico utilizzati nei moderni progetti di rilevamento

Il rilievo topografico è la base necessaria alla creazione di una planoaltimetria coerente ed affidabile. Consente di determinare con precisione la posizione dei punti sulla superficie terrestre, attraverso la misurazione delle coordinate planimetriche (X, Y) e altimetriche (Z).

Il rilievo topografico si distingue in:

rilievo planimetrico, che determina la posizione dei punti nel piano orizzontale, attraverso le coordinate X e Y. È utilizzato per definire la forma e le dimensioni di un’area vista dall’alto;
rilievo altimetrico, che rileva le quote dei punti, cioè l’altezza rispetto a un piano di riferimento, generalmente il livello del mare. Serve per descrivere la conformazione verticale del terreno, come dislivelli, pendii o alture;
rilievo planoaltimetrico, che combina le due precedenti tipologie, fornendo sia la posizione planimetrica sia l’elevazione altimetrica dei punti. È la forma di rilievo più completa e quella più utilizzata in ambito edilizio, infrastrutturale e ambientale.

Tra gli strumenti utilizzati oggi per il rilievo topografico vi sono:

stazioni totali Imaging, che combinano la misurazione di angoli e distanze con immagini ad alta risoluzione;
droni, che permettono di acquisire rapidamente immagini ad alta risoluzione su grandi aree, trasformandole, tramite fotogrammetria, in nuvole di punti 3D, ortofotomappe e modelli digitali del terreno;
sistemi GNSS RTK, che permettono di determinare la posizione dei punti con precisione centimetrica;
sistemi LiDAR, che producono nuvole di punti dense e dettagliate, utili per acquisire la geometria di terreni, edifici, infrastrutture o siti archeologici;
Mobile Mapping Systems (MMS), che integrano sensori su veicoli in movimento per acquisire dati 3D ad alta precisione lungo strade, infrastrutture e contesti urbani.

Rilievo topografico aereo per grandi progetti infrastrutturali

Il rilievo topografico aereo per grandi progetti infrastrutturali viene effettuato in genere con droni, soprattutto quando è necessario acquisire dati su aree estese, difficili da raggiungere o caratterizzate da morfologie complesse.

Il rilievo si basa sull’acquisizione di dati tramite fotogrammetria aerea. I droni, dotati di sensori e camere ad alta risoluzione, sorvolano l’area da rilevare e acquisiscono numerose immagini sovrapposte dell’area di interesse.

Queste immagini vengono poi processate con software specifici per creare ortofoto, nuvole di punti, modelli 3D e modelli digitali del terreno.

Grazie all’impiego dei droni si è in grado di mappare terreni anche di grandi dimensioni, ottenendo un rilievo accurato sia nei dettagli che nelle misure.

Vantaggi e applicazioni pratiche del rilievo topografico con drone

Il rilievo topografico con drone offre numerosi vantaggi rispetto ai metodi di rilevamento convenzionali, soprattutto quando occorre acquisire rapidamente dati su aree ampie o difficilmente accessibili.

I principali vantaggi sono:

rapidità di acquisizione: un’area di diversi ettari può essere rilevata in tempi ridotti;
maggiore efficienza: la copertura di grandi aree in breve tempo riduce i tempi complessivi di esecuzione del rilievo;
maggiore sicurezza: si riducono interventi in quota e accessi in zone pericolose;
precisione elevata: grazie ai GCP (Ground Control Points) e ai sensori di ultima generazione, è possibile raggiungere scarti centimetrici in condizioni operative adeguate;
flessibilità operativa: i droni si adattano a contesti urbani, agricoli, industriali, naturali e storici.

Il rilievo topografico con drone trova applicazione in molti settori, tra cui:

edilizia e infrastrutture: i droni vengono utilizzati per mappare terreni, monitorare cantieri e verificare la conformità delle opere alle specifiche di progetto;
agricoltura di precisione: il drone può raccogliere dati utili per l’analisi delle colture, monitorando la salute delle piante e ottimizzando la gestione delle risorse;
urbanistica: droni offrono una visione completa e dettagliata del territorio, utile  per pianificare lo sviluppo urbano e monitorare le infrastrutture esistenti;
ambiente e monitoraggio dei rischi: i droni possono essere utilizzati per mappare aree soggette a frane, alluvioni o altri rischi naturali, consentendo un monitoraggio più sicuro delle condizioni ambientali.

Apparecchiature e tecnologie per il rilevamento topografico

Il Gps, Global Positioning System, è il sistema globale di posizionamento satellitare sviluppato dagli Stati Uniti ed è ancora oggi ampiamente utilizzato per i servizi di geolocalizzazione.

Il Gps non è però l’unico sistema di posizionamento satellitare esistente. Esistono infatti altri sistemi globali o regionali, tra cui:

il GLONASS sviluppato dalla Russia;
BEIDOU o COMPASS sviluppato dalla Cina;
IRNSS sviluppato dall’India;
QZSS sviluppato dal Giappone;
Galileo, il sistema europeo di navigazione satellitare;
Sistemi SBAS europei, come EGNOS, utilizzati per migliorare accuratezza e affidabilità del posizionamento.

Poiché il GPS non è l’unico sistema utilizzabile, in ambito tecnico è più corretto parlare di GNSS, acronimo di Global Navigation Satellite System.

I sistemi GNSS, tramite ricevitori adeguati, permettono di determinare la posizione dei punti sulla superficie terrestre e possono fornire informazioni su coordinate, quota, velocità e tempo.

Ma come funziona un rilievo GNSS? In generale, un ricevitore mobile (Rover) riceve i segnali da più satelliti e calcola la propria posizione in base al tempo di percorrenza dei segnali. Per ottenere precisioni elevate, soprattutto in ambito topografico, vengono spesso utilizzate correzioni differenziali, basi a terra o reti di stazioni permanenti.

Per effettuare un rilievo GNSS ci sono diversi metodi di posizionamento:

posizionamento assoluto, si utilizza un solo ricevitore, basandosi soltanto sui segnali inviati dai satelliti;
posizionamento relativo, si utilizzano vari ricevitori e si è in grado di determinare la posizione relativa, cioè la differenza tra le coordinate dei ricevitori stessi;
posizionamento differenziale, si esegue con un ricevitore mobile e sfrutta sia i segnali dei satelliti che i dati di correzione dalle basi a terra di riferimento, e ciò incrementa il livello di precisione del posizionamento;
posizionamento statico, in cui uno o più ricevitori restano fermi sui punti da determinare per un certo intervallo di tempo. I dati vengono poi elaborati, spesso in post-processing, per ottenere coordinate ad alta precisione;
posizionamento cinematico, sfrutta reti GNSS dinamiche, ovvero stazioni permanenti che funzionano 24 ore su 24 che sfruttano la tecnica RTK network o NRTK. In questo caso l’operatore invia la sua posizione alla stazione GNSS permanente e gli viene restituito un messaggio di correzione. Si tratta di un posizionamento molto preciso che ha bisogno solo di un modem e di un ricevitore a doppia frequenza

Flusso di lavoro per il rilevamento e la mappatura topografica

Il flusso di lavoro per il rilevamento e la mappatura topografica è un processo strutturato che trasforma le misurazioni fisiche e le informazioni rilevate in rappresentazioni grafiche digitali o cartacee.

Il flusso di lavoro per rilevamento e mappatura topografica si compone delle seguenti fasi:

fase di preparazione, durante la quale si effettuano le ricerche documentali, catastali e cartografiche sull’area da rilevare e si procede nella scelta della tipologia di strumentazione da utilizzare;
fase di rilievo in campo, che prevede l’acquisizione dei dati tramite stazione totale, GNSS, drone, laser scanner o altri strumenti topografici;
fase di elaborazione dati, durante la quale i dati grezzi scaricati dagli strumenti vengono elaborati tramite software topografici, GIS o BIM;
fase di restituzione finale, che consiste nella produzione di modelli 3D, quotate, elaborati planoaltimetrici, ortofoto, profili, sezioni o modelli digitali del terreno.

Come i rilievi topografici supportano il BIM e i modelli digitali del terreno

Il rilievo planoaltimetrico è la base per una progettazione precisa e dettagliata nel settore delle costruzioni.

La topografia e il BIM lavorano insieme per offrire una visione tridimensionale accurata del sito.

I dati topografici forniscono informazioni essenziali sul terreno, come pendenze, quote, dislivelli, accessi e vincoli morfologici, ed elevazioni, fondamentali per valutare la fattibilità del progetto e adattare le strutture alle condizioni ambientali.

Strumenti come laser scanner 3D, droni con tecnologia LiDAR, stazioni totali e sistemi GNSS permettono di acquisire dati geospaziali estremamente dettagliati, pronti per essere elaborati nei software BIM.

Il risultato è un modello digitale accurato e completo, utile per pianificare e realizzare progetti sostenibili, sicuri ed efficienti.

L’integrazione dei rilievi topografici nei modelli BIM consente di ottenere:

maggiore precisione, perché i dati topografici ad alta definizione aumentano la qualità e l’affidabilità dei modelli BIM, riducendo il rischio di errori progettuali o interferenze in cantiere;
maggiore efficienza, perché le tecnologie digitali di rilievo permettono di acquisire rapidamente informazioni dettagliate, accelerando la fase progettuale e ottimizzando i tempi di esecuzione;
analisi e simulazioni geospaziali avanzate, perché l’integrazione dei dati topografici consente di realizzare simulazioni idrologiche, studi di impatto ambientale, valutazioni di stabilità del terreno e pianificazione dei movimenti terra direttamente sul modello BIM;
gestione completa del ciclo di vita dell’opera, perché i dati ottenuti dai rilievi non sono utili solo in fase di progettazione o costruzione, ma anche per la manutenzione, il monitoraggio e la gestione a lungo termine dell’infrastruttura.

Software per il rilevamento topografico, la modellazione del terreno e l’elaborazione dei dati

Grazie a software di modellazione terreno 3D puoi creare un Modello Digitale del Terreno (DTM), partendo da rilievi in diversi formati come IFC, DWG, DXF o persino direttamente da Google Maps®; in questo modo ottieni un DTM dettagliato e preciso in pochissimo tempo.

Con questi strumenti puoi semplicemente modellare il terreno tramite le curve di livello, punti quotati e superfici tridimensionali, rappresentando in ambiente digitale la morfologia reale dell’area di progetto.

Puoi simulare operazioni di scavo e riporto, confrontare diverse soluzioni e livelli di progetto, e integrare il modello con elementi del paesaggio. Inoltre, puoi ottenere rappresentazioni tridimensionali realistiche del terreno grazie alle funzioni di Rendering integrate e produrre elaborati di progetto, tavole grafiche, rappresentazioni 3D e computi metrici delle diverse fasi operative.

Se devi fare un rilievo planoaltimetrico e modellare il terreno in ambiente BIM, puoi provare gratuitamente le funzionalità di modellazione 3D del terreno di Edificius!

Cos’è un Digital Terrain Model (DTM)?

Un Digital Terrain Model, o DTM, è una rappresentazione digitale tridimensionale della superficie del terreno, priva degli elementi che si trovano sopra di essa, come edifici, alberi o infrastrutture.

I dati per generare un DTM possono provenire da diverse fonti, come fotogrammetria, immagini satellitari, rilievi in formati come IFC, DWG e DXF o direttamente da Google Maps®. Una volta elaborati, questi dati permettono di ottenere un modello 3D utile per analisi del terreno, progettazione, movimenti terra e integrazione con modelli BIM.

Quale è la differenza tra DTM, DSM e DEM?

Il DEM è usato come termine generale per indicare un modello digitale di elevazione. Il DTM rappresenta il terreno privo di elementi sovrastanti, mentre il DSM rappresenta la superficie comprensiva di edifici, vegetazione, infrastrutture e altri oggetti presenti sopra il terreno.

Video

In questo video puoi vedere come ottenere automaticamente dati altimetrici e texture da una semplice selezione in Google Maps® per creare rapidamente il modello digitale del terreno grazie all’integrazione tra il BIM e Google Maps® di usBIM.land.

FAQ

Che cos’è la planoaltimetria?

La planoaltimetria è una rappresentazione tecnica di un’area che integra informazioni planimetriche, cioè posizione e dimensioni sul piano orizzontale, e informazioni altimetriche, cioè quote, dislivelli e pendenze.

A cosa serve un rilievo planoaltimetrico?

Un rilievo planoaltimetrico serve a conoscere la forma del terreno, la posizione degli elementi esistenti e le quote dei punti rilevati. È utilizzato per progettare edifici, strade, infrastrutture, opere di urbanizzazione, movimenti terra e modelli digitali del terreno.

Che differenza c’è tra planimetria e planoaltimetria?

La planimetria rappresenta gli elementi sul piano orizzontale, mentre la planoaltimetria aggiunge anche le informazioni sulle quote e sui dislivelli del terreno.

Quali strumenti si usano per una planoaltimetria?

Gli strumenti più utilizzati sono stazioni totali, ricevitori GNSS, droni, laser scanner, sistemi LiDAR e software topografici o BIM per l’elaborazione e la restituzione dei dati.

I dati ricavati da mappe online sono sufficienti per un progetto esecutivo?

I dati ricavati da mappe online possono essere utili per studi preliminari o modellazioni di contesto, ma per progetti esecutivi è necessario utilizzare rilievi topografici professionali, accurati e georeferenziati.

 

 

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