Advanced Geomatic Techniques in support of Monitoring and Management in Thematic GIS

In the field of Geomatics, numerous tools and techniques, presents data types from different sources. Geographical Information Systems (GIS) allow to integrate these data in a geo-database and to relate them to each other for further processing. In this PhD thesis the use of GIS has been introduced in two workflows concerning two different domains: the UAV (Unmanned Aerial Vehicle) thermographic inspections of photovoltaic (PV) plants and the urban surveys of buildings, districts, or entire villages, combining Terrestrial Laser Scanning (TLS) and aerial photogrammetry using UAV. In the PV sector, to maintain the plants in their maximum efficiency during their lifecycle, the research community is mainly focusing on the automatic detection of faults through the use of artificial intelligence systems and, to facilitate management, it is necessary to introduce an information system in the pipeline, able to collect and organize the whole information about the PV plants and their inspections. In the field of urban and building data management, the use of three-dimensional (3D) modelling software and open-source platforms has become increasingly frequent in recent years. A 3D GIS can be used for any urban planning activities, e.g. seismic emergency. Regarding UAV thermographic inspections of PV plants the aim is to define a pipeline from data acquisition to report creation, and to propose a data structure for any system. Concerning the urban surveys, the objective is to integrate the data from the various sources in a GIS allowing further processing, as the extraction of information related to specific geometrical characteristics of the buildings, frequently used for a preliminary assessment of the seismic vulnerability.

Nel campo della Geomatica, numerosi strumenti e tecniche, presentano diversi tipi di dati da diverse fonti. I GIS (Geographical Information Systems) consentono di integrare questi dati in un geo-database e di relazionarli tra loro per ulteriori elaborazioni. In questa tesi di dottorato è stato introdotto l'uso dei GIS in due flussi di lavoro riguardanti due diversi domini: le ispezioni termografiche aeree da UAV (Unmanned Aerial Vehicle) di impianti fotovoltaici (PV) e i rilievi di edifici, quartieri o interi territori, combinando Terrestrial Laser Scanning (TLS) e fotogrammetria aerea da UAV. Nel settore del fotovoltaico per mantenere gli impianti nella loro massima efficienza durante il loro ciclo di vita, la comunità dei ricercatori si sta concentrando principalmente sul rilevamento automatico dei guasti negli impianti fotovoltaici attraverso l'uso di sistemi di intelligenza artificiale e, per facilitare la gestione, è necessario introdurre un sistema informativo nella filiera, in grado di raccogliere e organizzare tutte le informazioni sugli impianti PV e sulle loro ispezioni. Nel campo della gestione dei dati urbani ed edilizi, l'uso di software di modellazione tridimensionale (3D) e di piattaforme open-source è diventato sempre più frequente negli ultimi anni. Un GIS 3D può essere utilizzato per qualsiasi attività di pianificazione urbana, ad esempio per l’emergenza sismica. Per quanto riguarda le ispezioni termografiche da UAV di impianti PV l'obiettivo è quello di definire una pipeline dall'acquisizione dei dati alla creazione di report, e di proporre una struttura dati per qualsiasi impianto. Relativamente ai rilievi urbani, l'obiettivo è integrare i dati dalle varie fonti in un GIS permettendo ulteriori elaborazioni, come l'estrazione di informazioni relative a caratteristiche geometriche specifiche degli edifici, frequentemente utilizzate per una valutazione speditiva della vulnerabilità sismica.