I sistemi laser a scansione terrestre, comunemente laser scanning (TLS), sono oggi molto utilizzati sia nel rilievo geologico che architettonico. Un rilievo TLS, in sostanza, è l’insieme delle nuvole di punti acquisite in ogni singola scansione e cioè un insieme di punti di cui sono misurate/calcolate le coordinate insieme ad un dato di intensità del segnale (dipendente dalla riflettenza del materiale alle frequenze utilizzate). Attualmente le tecniche TLS suscitano un interesse crescente in campo topografico in quanto consentono un’acquisizione rapida ed affidabile di nuvole di punti 3D a rappresentare tridimensionalmente gli oggetti rilevati e la qualità delle nuvole di punti 3D, collegata alla possibilità di automatizzare le successive post-elaborazioni dei dati, hanno esteso il potenziale applicativo dei laser scanner terrestri, aprendo la strada ad un ampio spettro di applicazioni in pieno campo [Teza and Pesci, 2013] In particolare, il rilievo morfologico tramite TLS sta emergendo a livello scientifico come metodologia integrata anche per la rappresentazione, l'analisi, la tutela e la valorizzazione del territorio e dei beni culturali. Diversi sforzi sono stati fatti in tal senso, negli ultimi anni, soprattutto al fine di comprendere appieno le potenzialità ancora in larga parte inespresse di questa tecnologia [Pesci et al., 2011a; Bonali et al., 2013]. Lavori recenti pubblicati dall’INGV, in collaborazione con gli Atenei di Padova e Bologna, per esempio, hanno mostrato come sia possibile estrarre in modo rapido (quasi immediato) informazioni sullo stato deformativo di monumenti specifici danneggiati, alterati o comunque sollecitati da eventi sismici e come sia possibile definire in modo semplice un protocollo di lavoro e di intervento al fine di essere operativi anche in condizioni di grave emergenza. Il filo che collega geofisica e ingegneria sismica non è poi cosi sottile in quanto la capacità di leggere i dati TLS rilevati in modo critico e rigoroso mediante specifiche e dirette metodologie di analisi, unita alla conoscenza del territorio e delle strutture in esame soggette o che sono state soggette a sollecitazioni sismiche, può offrire certo un vincolo importante per la comprensione del danno e nell’ambito di indagini e valutazioni sulla vulnerabilità strutturale [Teza et al., 2014]. Tutto questo rientra, evidentemente, in un settore della ricerca che si avvicina alla sfera delle applicazioni per scopi di protezione civile [Pesci et al., 2013]. Nelle esperienze maturate tra il 2010 ed il 2014, arco di tempo nel quale si verificò anche il terremoto dell’Emilia Romagna (2012), è stato interessante e fonte di soddisfazione personale, essere riusciti, mediante il metodo sperimentale, a raggiungere obiettivi quali: (i) comprendere le reali risoluzioni delle scansioni e le loro implicazioni nella metodologia di rilievo; (ii) modellare il segnale TLS e la sua interazione con gli oggetti da scansionare al fine di creare anche realistiche nuvole di punti, ma sintetiche, utili per realizzare studi di fattibilità; (iii) comprendere gli effetti di back-scattering delle superfici fisiche e la loro influenza sul segnale laser retro diffuso; (iv) valutare la consistenza del dato di intensità in riferimento alle rugosità ed irregolarità delle superfici per rilievi geologici e architettonici; (v) stimare gli effetti sistematici potenzialmente indotti dal fenomeno di spot-spreading, cioè dallo sparpagliamento dell’impronta del fascio laser su una superficie se osservata con angoli di incidenza troppo elevati; (vi) ideare un sistema semi automatico per l’analisi delle nuvole di punti basato sulla estrazione della morfologia dei prospetti osservati al fine di identificare gli stati deformativi di un edificio; (vii) mettere a punto un sistema di lavoro e protocollo di intervento per l’analisi in tempo quasi reale dello stato deformativo di un monumento [Pesci et al., 2013, 2011, 2008abc; Franceschi et al., 2009]. Tutto ciò premesso, entrando più nello specifico dell’acquisizione e trattamento dati TLS, va ricordato che generalmente la nuvola di punti, o il modello 3D da essa ricavato, è composto dall’insieme delle scansioni acquisite che, integrate tra loro, contribuiscono a restituire una ricostruzione completa dell’oggetto di interesse. In particolare, le scansioni vengono allineate tra loro, cioè unite mediante una roto-traslazione che ponga due o più rilievi in uno stesso sistema di riferimento, assoluto o relativo non ha importanza ai fini delle analisi. Ovviamente queste operazioni avvengono mediante algoritmi basati sulla teoria dei minimi quadrati e, in linea del tutto generale, funzionano minimizzando la distanza tra tutti gli elementi comuni alle scansioni. Volutamente si è parlato di elementi poiché, a seconda della strategia di calcolo utilizzata, possono essere minimizzate le distanze tra i punti appartenenti a due scansioni oppure si possono minimizzare le curvature tra modelli relativi alle stesse e così via. Si ribadisce ancora una volta che la fase di allineamento delle scansioni è il cuore dell’analisi dati TLS poiché fase fondamentale e delicata che, se affrontata in modo frettoloso, senza controlli o con superficialità può compromettere inevitabilmente ogni passo successivo e portare a conclusioni e valutazioni errate nonché a gravissimi errori di interpretazione. I software per la gestione e l’analisi dati di tipo commerciale per quanto estremamente efficienti, largamente diffusi ed utilizzati non sono aperti, non è cioè possibile studiare le sorgenti dei programmi ed esaminare nello specifico il tipo di algoritmo utilizzato. Esistono riferimenti e bibliografie [Bergevin, 1996] che permettono di comprendere qualitativamente il tipo di analisi e processing che viene messo in opera ma è comunque sempre necessario testarne l’efficacia. Ciò può avvenire utilizzando dati sintetici perfettamente conosciuti poiché generati in laboratorio ma, ancora meglio, seguendo una strategia semplice ma ingegnosa che preveda l’utilizzo di dati reali acquisiti nelle campagne di misura TLS. Tutto ciò, con lo scopo di comprendere quale errore sia eventualmente introdotto nell’allineamento delle nuvole di punti in relazione all’area di sovrapposizione delle scansioni. In questo lavoro mostriamo un esperimento realizzato con l’utilizzo dei dati rilevati mediante lo strumento Optech ILRIS ER in area Ferrarese. Si tratta del rilievo di un prospetto della torre di Tieni. La torre in questione è stata rilevata nel 2012 nell’ambito di un esperimento mirato a comprendere l’effetto di “spot spreading” e conseguenze dirette sui modelli ottenuti in relazione all’angolo di incidenza [Pesci et al., 2013] ma lo stesso tipo di strategia era già stato proposta in un lavoro di Pesci et al. [2011] per dimostrare che il cambio di pendenza osservato nella parte sommitale di una torre di Bologna non dipendeva da un errore di allineamento bensì da un assetto risultante da fasi costruttive ed eventuali effetti di carico. Lo scopo del lavoro è fornire una mappa metodologica per essere in grado di valutare in modo qualitativo e quantitativo l’errore potenzialmente indotto da una sovrapposizione non abbastanza elevata al fine di fornire, anche per i casi peggiori, valori di soglia per l’accettabilità o meno delle informazioni morfologiche estratte da modelli non perfettamente realistici e caratterizzati da sistematismi causati dall’analisi di un rilievo non ottimale. Ancora una nota, per sottolineare che il pacchetto software utilizzato per le analisi TLS è il Polyworks (www.innovmetric.com) ma che è interesse degli autori, in un lavoro futuro e già in fase di attuazione, riproporre le analisi delle stesse scansioni impiegando altri programmi noti e diffusamente utilizzati quali Riscan Pro (www.riegl.com) e JCR 3D Reconstructor (www.gexcel.it) per capire come le differenze tra le procedure di calcolo (non aperte) a disposizione possono portare a differenze interessanti o meno della costruzione di modelli finali e, soprattutto, comprendere eventuali situazioni da evitare in fase di rilievo.