Calcolatore GSD per fotogrammetria

Il GSD (Ground Sampling Distance) è la dimensione a terra di un singolo pixel dell'immagine: è il parametro che determina il dettaglio, e quindi il valore, di tutto quello che produrrai dal volo. Questo strumento lo calcola in due direzioni: dalla quota al GSD, e dal GSD obiettivo alla quota necessaria. Insieme restituisce l'impronta a terra di un fotogramma, la distanza fra le strisciate, il passo di scatto e la velocità massima compatibile con l'intervallo di scatto della camera. Sono i numeri che servono per impostare un piano di volo, non solo per soddisfare una curiosità.

Come usarlo

Ti servono quattro dati della camera e uno del volo.

Larghezza del sensore in millimetri. È la dimensione fisica del lato lungo, non la diagonale nominale in pollici: "1 pollice" è una convenzione ereditata dai tubi catodici e non corrisponde a 25,4 mm di sensore. Se la scheda tecnica riporta solo il pixel pitch, cambia metodo: il tool ricava la larghezza moltiplicando il passo del pixel per il numero di pixel del lato lungo.

Lunghezza focale reale. Quella fisica dell'obiettivo, in millimetri. È l'errore più frequente: usare l'equivalente 35 mm produce un risultato sbagliato di un fattore pari al crop factor.

Risoluzione dell'immagine in pixel, alla risoluzione con cui volerai davvero. Quota sul terreno, oppure GSD obiettivo se lavori a ritroso.

Le sovrapposizioni e l'intervallo di scatto sono facoltativi ma servono a ottenere la geometria del piano di volo.

Come interpretare il risultato

Il GSD si legge in centimetri per pixel: 2 cm/px significa che ogni pixel copre due centimetri di terreno. Scala linearmente con la quota: dimezzarla dimezza il GSD, ma quadruplica il numero di fotogrammi necessari a coprire la stessa area. È il compromesso centrale della fotogrammetria da drone.

L'impronta a terra dice quanto terreno entra in un singolo scatto. Da lì discendono l'interasse fra le strisciate, cioè la larghezza dell'impronta meno la sovrapposizione laterale, e il passo di scatto lungo la strisciata. La velocità massima è il passo diviso l'intervallo minimo di scatto: se il tuo drone non riesce a scattare più in fretta, non puoi volare più veloce senza perdere sovrapposizione.

L'ultimo dato, la dimensione minima dei target, serve se userai punti di appoggio: un marker deve misurare almeno cinque volte il GSD per essere collimabile con precisione, il che nella pratica significa target da 30-60 cm.

Limiti e avvertenze

Il calcolo è puramente geometrico: assume terreno pianeggiante, asse ottico verticale (nadirale) e nessuna distorsione residua dell'obiettivo. Su terreno acclive il GSD reale cambia punto per punto, perché cambia la distanza fra sensore e superficie: in montagna o su una cava il valore calcolato vale per la quota media, e conviene pianificare sul punto più alto del terreno.

Non tiene conto del tipo di otturatore. Con il rolling shutter, un drone che vola a 10 m/s durante una lettura di 30 ms si sposta di 30 cm, e ogni foto è distorta in modo variabile: per lavori a precisione centimetrica l'otturatore meccanico o globale non è opzionale. Il tema è trattato in gimbal e camera.

Infine, il vincolo normativo resta indipendente dal calcolo: in categoria Open l'altezza massima è 120 m dal punto più vicino della superficie terrestre. Se il GSD richiesto imponesse una quota superiore, serve un'ottica diversa o la categoria Specific. Il flusso completo del rilievo, dalla pianificazione ai punti di appoggio, è in fotogrammetria con drone; la definizione sintetica del parametro è nella voce di glossario GSD, e il quadro delle applicazioni professionali in cosa si può fare con un drone.