AUTOnJDI' LJl EACJJIJO UJSTFfETfUAl..E DEl..L'AP?EIIJJIJJIIJO CEHfR.!ILE

Area difesa del suolo

SERVIZI per elaborazioni tematismi cartografi relativi a pericolosità da frana.

Capitolato tecnico attività. 1) Finalità: Obiettivo della Amministrazione è la creazione di uno strato informativo aggiornato riguardo alla pericolosità da frana nel territorio ricadente nel Distretto dell'Appennino centrale , come colpito dai recenti eventi sismici; cio' partendo dalle basi disponibili contenenti i cataloghi cielle frane (IFFI Pai AVI etc) rendendoli omogenei ed integrandoli con nuovi basi dati in via di acquisizione da parte della stessa Autorità o disponibili secondo altre attività condotte a seguito del terremoto da altri Enti. L'attività si colloca all'interno del progetto "Restart'' teso a definire metodi e procedure per sostenere una ricostruzione dei territori distrutti dal terremoto in sicurezza rispetto ai rischi idrogeologici nel loro complesso, costruendo un database geografico aperto ad ulteriori sviluppi disciplinari, completo nella forma geometrica rispetto ai dati disponibili tale da porsi come riferimento per le attività di pianificazione nonché per gli operatori del territorio stesso.

Il presente Disciplinare Tecnico fa riferimento al Documento allegato " Metodologia per esame pericolosità per fenomeni franosi nelle zone del cratere sisma 2016-2017-progetto "Restart" in cui sono evidenziate le specifiche finalità dell'attività da svolgere come concorrenti per la redazione di una mappatura aggiornata dello stato della pericolosità da frana nell'ambito del cosi' detto cratere del sisma 2016 che ha colpito l'Italia Centrale. L'area oggetto delle attività riguarderà i limiti amministrativi di 138 comuni delle province di Aquila, Teramo,Rieti, Ascoli Piceno, Ancona, Fermo, Macerata,Perugia, Temi per in complessivo di estensione pari a circa 8000 kmq " territorio colpito dal sisma del 2016 4 Regioni - 10 province -138 comuni - Circa 8.000 km2 ABRUZZO 3 province 23 comuni (8% del totale) LAZIO l provincia 15 comuni (4% del totale) MARCHE 4 province 85 comuni (35% del totale) UMBRIA 2 province 15 comuni (16% del totale)". Per ogni riferimento e dato utile dell'area interessata dalle elaborazioni si può utilizzare il link del progetto "Restart" disponibile sul sito web dell'Autorità Distretto Appenino centrale.

2) Oggetto dell'attività: L'oggetto dell'appalto riguarda l'elaborazione delle procedure di carattere informatico proprie dei sistemi informativi territoriali (SIT) con strumenti GIS , operazioni su modelli cartografici, integrazione dell'informazione con banche dati e cartografie di base e tematiche rese disponibili dalla stessa Autorità o da altri Enti.

I prodotti da fornire consisteranno in cartografie tematiche in ambito GIS, nel settore del dissesto da frana nelle zone interessate dal sisma del 2016 nell'Appennino Centrale, ciò attraverso elaborazioni successive riguardanti principalmente: -inserimento dati riguardanti Cataloghi dei fenomeni franasi(IFFi PAI etc); - analisi e verifiche di carattere topologico sui strati informativi costituiti dai cataloghi in formato shp; -consolidamento dei dati raccolti in geodatabase:

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AIJfORJTA' DJ BAC:JJIJO DJSrfRETfUALE DELL'AP?EJIJJIJJJIJO C:ENfRALE

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-associazione dati schede con cartografia. A tali attività di carattere elaborativo proprie del settore della gestione ed analisi dei dati geografici in ambito di un GIS si affianca un supporto di carattere "esperto"per la verifica dei risultati la mappatura delle aree soggette a fenomeni franosi nonché per la elaborazione specifica di modelli che risolvano, in modo ottimale, le incongruenze e le differenze dovute alla sovrapposizione di diverse mappature ciò anche tramite possibili tecniche di analisi di gruppo (clustering - analysis) sviluppate considerando le singole perimetrazioni come entità.

3) Servizi richiesti e Procedimento di lavoro L'attività sono da condurre secondo le consolidate metodologie della produzione di cartografie tematiche, che prevedono in genere: prima delimitazione, con formazione delle chiavi interpretative, individuazione, localizzazione e soluzione dei problemi, delimitazione di secondo livello, revisione. Le modalità operative delle varie fasi in cui si dovrà svolgere tutto il servizio sono descritte sinteticamente nelle varie fasi seguenti che riprendono i concetti esposti nella "Proposta Metodologica" allegata. Le specifiche tecniche riguardanti il sistemi di riferimento, i formati dei files, dei raster,e dei dataset e di qualunque altra specifica tecnica necessaria al pieno e corretto svolgimento dell'attività in oggetto, sarà definita preliminarmente alla consegna dei lavori da parte del RUP con specifico riferimento alle caratteristiche proprie del sistema in uso attualmente presso l'Autorità di Distretto.

Fase l) Costruzione dei quadri di riferimento A.l) Costruzione del quadro di riferimento degli inventari dei fenomeni franosi. Si farà riferimento ai così detti inventari dei fenomeni franosi già disponibili quali: IFFI, PAI, AVI da car~care in una apposita banca dati su base territoriale su strumento . Gis di tipo Open Gis. In particolare partendo dalla composizione degli strati informativi disponibili si provvederà a costruire più layer di riferimento che caratterizzino i rispettivi perimetri delle frane censite o, nel caso non siano disponibili i perimetri, le informazioni saranno associate a punti o i simboli di riferimento. In finale saranno quindi costruiti tre layer con i rispettivi SHP files con associate tutte le informazioni di base, gli strati potranno essere interrogati con query.

A.2) Costruzione del quadro di riferimento derivante dalle analisi di cui alle attività di microzonazione. Si provvederà , sulla base dei dati forniti dalla Autorità come provenienti dalle attività condotte dai comuni e dalle Regioni a costituire un quadro unico di riferimento cui saranno riportati tre layer di riferimento corrispondenti a : livello 1: raccolta di dati preesistenti, elaborati per suddividere il territorio in rnicrozone qualitativamente omogenee MOPS ZONE: l) Stabili; 2)Stabili suscettibili di amplificazione; 3) Instabili; livello 2; raccolta dei dati e delle perimentrazioni associate alle corrispondenti zone omogenee di tale livello; livello 3, raccolta dei dati e delle perimetrazioni corrispondenti a tale livello particolare. Le modalità tecniche di esecuzione e di applicazione della MS sul territorio italiano sono definite dagli "Indirizzi e Criteri per la Microzonazione Sismica", approvati dal DPCM.

A.3) Quadro di riferimento costituito dal catalogo italiano degli Effetti Deformativi del suolo Indotti (CEDIT).

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AUTORJTA' DJ EACJJIJO LJ13TRETfUALE DELL'APPEJIJJIJJJIJO CENTRALE

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Il Centro di Ricerca sui Rischi Geologici CERI dell'Università "Sapienza" di Roma ha curato la nuova versione proposta del Catalogo italiano degli Effetti Deformativi del suolo Indotti dai forti Terremoti (CEDIT). La versione aggiornata censisce gli effetti indotti sul terreno da terremoti storici verificatisi in un arco temporale che va dall'anno 1000 d. C. al 2016. La realizzazione del catalogo CEDIT ha comportato un' estesa ricerca storica dei terremoti che hanno prodotto tali effetti (tra i quali frane, fratturazioni, fagliazione superficiale, liquefazioni, variazioni topografiche del livello del suolo e tsunami). Questo catalogo sarà implementato su base GIS in modo tale da essere confrontato e analizzato rispetto agli inventari precedenti.

A.4) Quadro di analisi di area vasta del dissesto. Le analisi derivanti dall'esame del dato interferometrico tipo SAR, trattato ed omogenizzato come dato storico presente nel portale del Ministero Ambiente Matt, oltre alle nuove acquisizioni provenienti dalle osservazioni satellitari aggiornato alle più recenti letture (2019), forniranno, secondo altro incarico non facente parte di tale attività, un altro inventario di possibili fenomeni franosi a livello di area vasta. Lo scopo finale di questa attività è la produzione di una mappa inventario dei dissesti che , riportando lo stato spaziale dei fenomeni individuabili sul territorio con tecnica di analisi dati satellitare come disponibili da portale MATT e ulteriormente acquisiti, costituisca la base di un possibile aggiornamento ed integrazione dei dati già disponibili da altri cataloghi. Pertanto anche tale strato informativo sarà, a cura dell'affidatario, implementato su base GIS in modo coerente con i precedenti cataloghi/inventari o in modo da costituire una base omogenea ed interrogabile. A.S) Quadro della pericolosità potenziale. Sarà implementato un modello tale da rappresentare l~ potenziali pericolosità dovute al fenomeno franoso ciò in base allo sviluppo del metodo basato sui coefficienti di affidabilità con riferimento all'apposito specifico allegato che spiega la metodologia ed il suo utilizzo . Il metodo, già testata per l'area romana in sede del "Tavolo di lavoro" costituito, alla cui documentazione si rimanda (Allegato:Metodologia CF _Roma), tramite la implementazioni di opportuni coefficienti detti di attendibilità (Cf) derivati dalle analisi dei dati predisponenti quali Litologia, Carta delle Coperture, Carta dell'Uso Suolo, Carta Inventario Frane, Viabilità, Reticolo Idrografico, DEM, Inclinazione, Esposizione, Curvatura, Indice Topografico di Kirby, determina una cartografia con la probabilità (alta, medio alta, bassa, indifferente, etc) di riscontrare nel perimetro cosi' caratterizzato un fenomeno franoso. L'applicazione consiste in pratica nella estensione del teorema della probabilità condizionata rispetto a varie classi in cui saranno riclassificati i layer di confronto contenti i fattori di possibile "innesco". Il risultato definito di alta probabilità assumerà, rispetto al database complessivo dei fenomeni franosi, il valore minimo di pericolosità pari al livello P1; tale valore potrà · svilupparsi in concomitanza di ulteriori analisi. L'attività in oggetto riguarda quindi la costruzione e la successiva classificazione dei layer in formato raster, il successivo confronto con l'inventario dei fenomeni franosi per determinare il numero delle celle del raster, sede di fenomeno, come ricadenti in ciascuna delle classi oggetto di riclassificazione del raster di riferimento; tale elaborazione, tramite opportuni fogli di calcolo determinerà il rispettivo coefficiente da assegnare ad ogni cella del raster prodotto CF (Layer riferimento). Successivamente saranno sovrapposti, anche tramite opportune formule di

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Map_Algebra, i raster contenenti i vari CF, dando luogo al raster finale come risultato delle successive sovrapposizione. Il raster finale sarà quindi riclassificato per determinare le celle che risulteranno contenere i valori corrispondenti alle classi di probabilità di pericolosità da frana (alta,media,bassa etc); tale raster finale sarà quindi opportunamente trasformato, secondo specifiche da concordare, in un finale shp files che conteranno i domini topologicamente corretti, a diverso livello di pericolosità potenziale. L'attività in oggetto riguarda quindi la costruzione e il trattamento di formati raster, su piattaforma Open Gis per l'estensione territoriale richiesta (138 comuni dell'appennino Centrale).

FASE II) Modelli di omogeneizzaziòne e sovrapposizione

Dall'analisi dei quadri di cui alla fase I) si dovranno definire possibili modelli di sovrapposizione dei perimetri e dei livelli di pericolosità attribuiti ai singoli perimetri. Pertanto nell'ambito dell'attività dovrà essere sviluppato un modello tale da definire il perimetro complessivo risultante dalle sovrapposizioni dei diversi strati informativi determinando, nelle zone di coincidenza dei perimetri, la conferma del perimetro, mentre nelle zone di incompleta sovrapposizimie (ad esempio un solo strato su tre presente in quel punto) dovrà fornire secondo algoritmi da stabilire (basati ad esempio su concetti di vicinanza appartenenza etc.etc) l'assegnazione del pixel in esame al perimetro di pericolosità o la sua esclusione. I livelli di pericolosità risultati saranno in prima approssimazione definiti come quelli da P l a· P4 del modello Tevere art.9 bis. (vedere Norme t~cniche del PAI). Il modello, da definire nell'ambito di questa attività, dovrà analizzare e definire, tramite la costruzione di un finale perimetro, la sovrapposizione dei perimetri di pericolosità, come provenienti dai diversi strati informativi di cui alla fase I). Tale modello potrà anche necessitare di verifica a terra tramite la conduzione di indagini da determinare per i casi tipologicamente rappresentativi che potranno presentarsi. Ad esempio potranno essere individuati casi di riferimento che possano rappresentare una tipologia da risolvere secondo un determinato indirizzo; quale l'esempio di perimetri di forma diversa, come riferibili allo stesso fenomeno, con diverse indicazioni circa la natura del fenomeno ed il suo livello di pericolosità in corrispondenza di determinate litologie e pendenze.

In particolare la modellazione da condurre si svilupperà in due sotto-fasi:

Fase II.l Omogeneizzazione dei livelli di pericolosità e delle aree dei cataloghi IFFI e PAI. Il primo possibile livello di confronto ed omogeneizzazione è costituito dal rendere la classificazione IFFI di tipo PAI, come caratterizzata esclusivamente da quattro livelli di pericolosità Pl,2,3,4 come alle N.T. del Pai Tevere (art.9bis) In sostanza sarà definita una tabella di conversione dei fenomeni secondo classificazione IFFI con corrispondente valore di P.

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Una volta rese omogenee le caratteristiche dei fenomeni franosi, sotto il punto di vista del livello di pericolosità, seguirà anche la correzione "topologica" dei perimetri risultanti, come appunto dovuta alla semplice sovrapposizione delle aree, evitando le forme "buchi"e "sovrapposizione". Il perimetro, corretto topologicamente, risultante da questa prima omogenizzazione sarà quindi costituito dalle aree in cui risulterà completa sovrapposizione dei diversi cataloghi con assegnazione univoca del livello risultante da l a 4.

Fase 11.2 Modello di Integrazione successiva delle aree di pericolosità - Cataloghi e Potenzialità

Le aree come individuate e classificate al punto precedente saranno sottoposte ad una successiva analisi tesa a confermare il perimetro proveniente da operazione di "sovrapposizione", che assume quindi un carattere di validità superiore o, di contro, produrre un perimetro in espansione; ciò ove la non completa condizione di sovrapponibilità determini un livello di affidabilità minore, quindi con maggiore incertezza rispetto al caso di perimetri provenienti dai cataloghi diversi ma in definitiva coincidenti. N elle celle del raster di riferimento ove si verificherà la presenza di n punti (con n minore di N = numero totale dei cataloghi), come appartenenti ai diversi perimetri, sarà condotta una particolare analisi che porterà alla inclusione o meno della cella considerata rispetto al perimetro dato dalla completa sovrapposizione (N punti compresi). L'analisi di espansione delle zone non coperte da completa sovrapposizione si baserà anche sull'appartenenza del punto alle carte definite di potenzialità (quadro A.S). Dette carte di potenzialità forniranno gli elementi anche per definire i possibili perimetri ove non vi è stata evidenza di un fenomeno, come proveniente da un catalogo, ma dove invece vi è probabilità alta che un fenomeno si abbia a verificare (indipendentemente da tempo) per la concomitanza dei fattori predisponenti che hanno dato luogo ad alte valori di probabilità condizionata . In sostanza il modello definito di "espansione" di questa fase può produrre due possibili casi di ampliamenti della zone ove si sia constatata la completa sovrapposizione dei perimetri dei cataloghi origine.

A) Le possibili espansione delle area di "completa sovrapposizione" dei cataloghi origine (ACS) potranno esser definite per: a.l) espansione della originaria area (ACS) verso le aree ove si riscontra la presenza di un' area

come appartenete ad altro "catalogo"; ciò considerando parametri quali il peso di valore del catalogo presente e la "vicinanza" della cella in esame rispetto ad altre celle appartenenti ad altri cataloghi; a.2) espansione della originaria area (ACS) verso le aree ove si riscontra la presenza di un' area

individuata in A.S ad alta· potenzialità; ciò considerando parametri, quali ad esempio, la "vicinanza" della cella ad altre di potenziale. Le attività di cui sopra daranno luogo alla carta definita Al.

B) Altra espansione, questa volta in numerosità, dei perimetri definiti come pericolosi potrà verificarsi nel caso di presenza di celle definite dall'attività A.S come ad "alta potenzialità" anche in non corrispondenza di celle definite sede di fenomeni presenti in cataloghi.

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In tal caso la cella ad alta probabilità proveniente dalla fase A.S, .sarà considerata per essere compresa nelle aree definite pericolose con un grado di livello iniziale Pl;tale livello potrà essere elevato (fino a 4) secondo una analisi basata su concetti di vicinanza e similitudine con algoritmi da definire secondo analisi di clustering. Potranno essere sottoposte, a loro volta, ad operazioni di sovrapposizione ed integrazione (come descritti nel caso di carte da catalogo ), secondo specifica indicazione da parte del Rup, anche diverse carte di potenziale pericolosità oltre a quella propria definita dall'attività A.S , come sviluppata in sede e fornite da altri Enti . In tal caso le altre carte, in numero non maggiore di 2, saranno fornite direttamente dall' Amministrazione e sottoposte alla analisi da parte del contraente.

Le eventuali operazioni di cui sopra daranno comunque luogo ad una sola carta di potenziale pericolosità da sottoporre all'attività di cui al precedente punto b)

La carta finale, di potenzialità di livello almeno Pl, costituirà quindi un ulteriore elemento per un ulteriore passaggio in ampliamento della carta ottenuta al precedente punto A), come derivata dai cataloghi e già distinta in diversi livelli di Pericolosità da l a 4.

Infine si otterrà una finale carta di pericolosità, come risultante della integrazione ed ampliamento delle carte inventario (i cataloghi distinti in Pl-4) e della carta delle pericolosità potenziale (almeno di livello Pl elevabile secondo algoritmo da elaborare a cura del contraente). Le attività di cui sopra daranno luogo alla carta definita AS (Per esempi di implementazione di modelli di espansione vedasi elaborato allegato :Modelli_ CF _Roma)

Fase III Aggiornamento delle aree di pericolosità .

La carta di pericolosità (AO =Al + AS) , come determinata dall'integrazione delle carte inventario e delle carte di pericolosità potenziale, viene quindi sottoposta ad un ulteriore processo di aggiornamento ed integrazione secondo le seguenti ed ulteriori mappature, come derivanti da altre analisi non comprese nella attività di cui all'oggetto e che quindi saranno fornite direttamente dall'Autorità o che comunque sono reperibili presso altri Enti:

a) Mappatura determinata dalle analisi dei dati interferometrici (A4); b) Mappature derivate da catalogo Cedi t (A3); c) Mappature della microzonazione (A2).

Il processo di analisi ed integrazione della carta AO viene sviluppato in successione e progressione secondo il seguente schema

AO + A4 = A' A'+ A3 = A" A"+ A2 =:_ AF

Le analisi di sovrapposizione e ampliamento rispetto a ciascuna di queste carte ripercorre il processo già descritte al punto 11.2.a) e 11.2.b ). In finale si disporrà di raster come successivamente elaborati secondo le procedure descritte attraverso formule e strumenti di Map-Agebra, come disponibili su piattaforme Open Gis,

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trasformate in files Shp che conterranno le necessarie informazioni relative a livelli di pericolosità risultante, delle elaborazioni condotte e della loro successione nonché delle relative carte origine. La scala di restituzione delle varie cartografie sarà comunque non minore dell:lOOOO. Oltre alle singole mappature restituite comunque in formato finale shp files corredati dagli attributi richiesti dovrà essere prodotto: a) Specifica relazione tecnica che riassuma tutte le fasi di lavorazione e la loro successione; b) Specifica relazione sui modelli elaborati al fine delle analisi di sovrapposizione ed ampliamento.

4) Verifiche dell'attività. L'attività di verifica, svolta in corso d'opera da parte diretta dal Rup o da funzionario indicato come direttore di esecuzione del contratto, sarà volta a certificare l'accuratezza posizionale e logica dei vari perimetri, eliminando le incongruenze dovute ad errori di processo (manuali o di elaborazione automatica). Il controllo in generale deve prevedere almeno i seguenti tipi di valutazione: l) Valutazione di Consistenza Si intende la correttezza in termini quantitativi e logici degli oggetti caricati nel sistema e traslati al modello di riferimento. Tale valutazione prevede quindi il controllo di completezza della acquisizione di tutti gli oggetti originali e la verifica della loro corretta collocazione all'interno dello strato informativo nonché della struttura dei dati fornita. 2) Valutazione di Congruenza geometrica Si intende con congruenza geometrica la corretta attribuzione dell'insieme di coordinate di un'entità rispetto ad un vincolo cartografico oppure topologico verso altre entità dello strato informativo. Rientrano ad esempio in questa voce le esigenze di condivisione di archi delimitanti due poligoni adiacenti di categorie di diversa pericolosità, quindi la richiesta congruenza geometrica impone che ogni oggetto geometrico, che appartenga fisicamente a più entità, sia acquisito una volta soltanto, saranno considerati errori archi sovrapposti, caratterizzati dagli stessi valori di coordinate. 4) Valutazione di Correttezza topologica Si intende con correttezza topologica: il controllo dei requisiti topologici della cover: tutu 1

poligoni delle categorie dell'uso del suolo devono essere chiusi, non sono ammessi "buchi" all'interno dellçt copertura, e codificati con identificativo univoco e progressivo, e non devono essere presenti intersezioni tra elementi areali. Tutti i poligoni delle categorie della diversa pericolosità devono essere garantite la correttezza ed omogeneità di classificazione e la continuità dei contorni sia dal punto di vista geometrico sia dal punto di vista della codifica.

S)Tempi di esecuzione dei lavori La fornitura dovrà essere completata in 8 mesi complessivi dalla data del verbale di inizio lavori rispettando le seguenti modalità di consegna: - almeno la fase corrispondente ad acquisizione ed analisi di cui ad Al,A2,A3,entro 2 mesi; -almeno la fase corrispondente ad elaborazione di cui ad AS,entro 4 mesi; -almeno la fase corrispondente ad elaborazione di cui ad Il.l ed Il.2 entro 6 mesi; - la fase corrispondente ad elaborazione di cui alla III entro 8 mesi; Ai fini della acquisizione della fase A4 relativa ai dati provenienti dalle analisi satellitari si potrà procedere , oltre i quattro mesi dall'inizio dei lavori, ad una sospensione dell'attività di massimo tre

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mesi, a valle della sospensione e relativa ripresa lavori si dovrà procedere integrando l'attività II.l II.2, al momento già svolta, oltre naturalmente alla finale attività III.

6) Non conformità Ove i prodotti fomiti dall'esecutore non siano conformi a quanto riportato nel presente elaborato, nonché come eventualmente integrato in sede di offerta a cura del contraente come miglioria, verranno respinti ed il fornitore è tenuto a renderli conformi senza oneri per l'Autorità nei modi e nei tempi stabiliti dal RUP o dal direttore dell'esecuzione qualora nominato. L'accettazione finale del prodotto come rappresentato dal presente elaborato sarà certificata con apposita regolare esecuzione a cura del RUP.

RUP

(Ing. Carlo Ferranti)

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