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PIANO STRAORDINARIO DI TELERILEVAMENTO AMBIENTALE AD ALTA PRECISIONE PER LE AREE AD ELEVATO RISCHIO IDROGEOLOGICO

Caso di successo Gia consulting Srl di Napoli. «Utilizzo del GIS per il monitoraggio frane e utilizzo del dato LIDAR come strumento per la gestione del dissesto idrogeologico»

Castello Baronale De Gualtieriis - Piazza Castello, 73020 Castrignano dei Greci (LE)

La condivisione delle informazioniambientali

• Convenzione di Aarhus (Direttiva2003/4/CE)

– garantire alla comunità il diritto di accedere alle informazioni ambientali

– partecipazione pubblica ai processi decisionali

– accesso alla giustizia

• D. Lgs. 195/2005, attuazione della direttiva2003/4/CE sull'accesso del pubblicoall'informazione ambientale

– garantire il diritto d'accesso all'informazione ambientale detenuta dalle autorità pubbliche e stabilirei termini, le condizioni fondamentali e le modalità per il suo esercizio

– garantire, ai fini della più ampia trasparenza, che l'informazione ambientale sia sistematicamente eprogressivamente messa a disposizione del pubblico e diffusa, anche attraverso i mezzi ditelecomunicazione e gli strumenti informatici, in forme o formati facilmente consultabili,promuovendo a tale fine, in particolare, l'uso delle tecnologie dell'informazione e dellacomunicazione

09/06/2014 Il Geoportale Nazionale 2

La condivisione delle informazioniambientali

• A livello europeo:

– Direttiva 2007/2/CE del Parlamento Europeo e del Consiglio del 14

marzo 2007 che istituisce un‘infrastruttura per l'informazione territoriale

nella Comunità Europea (INSPIRE)

• Condivisione dati territoriali ambientali

– Comunicazione (01/02/2008) della Commissione al Consiglio e al

Parlamento Europeo, Verso un Sistema comune di informazioni

ambientali (SEIS)

• Condivisione dati ambientali in generale

• Medesimi principi di INSPIRE

• Istituzione SEIS Task Force – 29/09/2008

• predisposizione e preparazione alla implementazione di una proposta

legislativa


Perché INSPIRE?

• Frammentazione, mancanza di armonizzazione, duplicazione dei dataset, delle

informazioni e delle fonti, sono le principali premesse che hanno portato alla

istituzione di una infrastruttura di dati territoriali a livello europeo

• “Il tempo e le risorse dedicati a ricercare i dati territoriali esistenti o a decidere se

possano essere utilizzati per una finalità particolare rappresentano un ostacolo

decisivo allo sfruttamento ottimale dei dati disponibili. Gli Stati Membri dovrebbero

pertanto fornire descrizioni dei set di dati territoriali e dei servizi ad essi relativi

disponibili sotto forma di metadati” (Direttiva 2007/2/CE)


I(N)SPIRATA da 5 principi

• GESTIONE PIU’ EFFICIENTE: i dati vanno raccolti una sola volta e gestiti laddove ciò

può essere fatto in maniera più efficiente

• INTEROPERABILITA’: deve essere possibile combinare i dati provenienti da differenti

fonti e condividerli tra più utenti ed applicazioni

• CONDIVISIONE: deve essere possibile la condivisione di informazioni raccolte dai diversi

livelli di governo

• ABBONDANZA E FRUIBILITA’: l’informazione geografica necessaria per il buon governo

deve esistere ed essere realmente accessibile a condizioni che non ne limitino il possibile

uso

• REPERIBILITA’ ED ACCESSO: deve essere facile individuare quale informazione

geografica è disponibile, valutarne l’utilità per i propri scopi e le condizioni secondo cui è

possibile ottenerla ed usarla


Infrastruttura INSPIRE• L’infrastruttura per i dati territoriali è costituita da:

– Metadati che descrivono i dataset di dati territoriali, serie di dataset e servizi

– Interoperabilità di dataset e servizi che assicura che tutti i dataset e i servizi possano

essere facilmente condivisi e utilizzati da tutti gli Stati Membri. Gli aspetti presi in

considerazione sono:

• struttura comune (modello dati ) per una identificazione univoca degli oggetti territoriali

• la relazione tra oggetti territoriali

• gli attributi chiave

• informazioni sulla dimensione temporale dei dati

• aggiornamenti dei dati

– Servizi di rete che consentono la ricerca di metadati (servizio di ricerca), la consultazione

(servizio di visualizzazione), lo scaricamento (servizio di download) e la trasformazione di

dati (servizio di trasformazione)

– Condivisione e riutilizzo dei dati che consentono alle autorità pubbliche di accedere,

scambiare e utilizzare dataset e servizi ai fini delle funzioni pubbliche che possono avere

ripercussioni sull’ambiente

– Misure di coordinamento e misure complementari che assicurano che siano

individuate strutture e meccanismi adeguati per coordinare tutti i soggetti interessati quali

utilizzatori, produttori, fornitori di servizi e organismi di coordinamento


Direttiva INSPIRE Regole di implementazione

• Le regole di implementazione adottate come Decisioni della

Commissione o Regolamenti sono vincolanti nella loro interezza e non

hanno bisogno di recepimento da parte degli Stati Membri per entrare in

vigore

– Regolamento (CE) n. 1205/2008 della Commissione del 3 dicembre 2008 recante

attuazione della Direttiva 2007/2/CE del Parlamento europeo e del Consigli per quanto

riguarda i metadati

– Decisione della Commissione del 5 giugno 2009 recante attuazione della Direttiva

2007/2/CE del Parlamento europeo e del Consigli per quanto riguarda monitoraggio e

reportistica

– Regolamento (CE) n. 976/2009 della Commissione del 19 ottobre 2009 recante

attuazione della direttiva 2007/2/CE del Parlamento europeo e del Consiglio per quanto

riguarda i servizi di rete

– Regolamento (UE) n. 268/2010 della Commissione del 29 marzo 2010 recante


riguarda l’accesso ai set di dati territoriali e ai servizi ad essi relativi degli Stati membri

da parte delle istituzioni e degli organismi comunitari in base a condizioni armonizzate

– Regolamento (UE) n. 1089/2010 della Commissione, del 23 novembre 2010, recante


riguarda l'interoperabilità dei set di dati territoriali e dei servizi di dati territoriali


Recepimento della Direttiva INSPIRE

• D. Lgs. del 27 gennaio 2010 , n. 32 recepisce la direttiva 2007/2/CE, che

istituisce un’infrastruttura per l’informazione territoriale nella Comunità

europea (INSPIRE)

• L’art.3 del D.Lgs. 32/2010 istituisce l’infrastruttura nazionale per

l’informazione territoriale e del monitoraggio ambientale costituita da:

– Metadati

– Servizi di rete

– Tecnologie necessarie alla realizzazione dei servizi di rete

– Elenco ufficiale delle autorità pubbliche responsabili della disponibilità dei

set di dati territoriali

– Indice dei cataloghi pubblici dell'informazione ambientale

– Accordi in materia di condivisione, accesso e utilizzo dei dati

– Meccanismi, processi e procedure di coordinamento e monitoraggio

• Per quanto riguarda i metadati di dati e servizi, il profilo italiano dei metadati è

definito dal recente Decreto per l’alimentazione dell’RNDT


Ruolo del Geoportale Nazionale

• Il D.Lgs. 32/2010 definisce il ruolo di autorità pubblica

del Geoportale Nazionale come Punto di Accesso

Nazionale:– le pubbliche autorità, terze parti e cittadini privati hanno la possibilità di ricerca le informazioni territoriali e ambientali

disponibili sul territorio italiano

– accesso ai cataloghi di metadati delle PA

– accesso al Repertorio Nazionale Dati Territoriali

• Inoltre, in base all’art. 13 del D.Lgs. 49/2010, decreto

attuativo della direttiva 2007/60/CE (Direttiva alluvioni), le

autorità di bacino distrettuali devono mettere a disposizione

sul Geoportale Nazionale i dati territoriali relativi alla

valutazione e alla gestione del rischi di alluvioni


Cosa è un metadato

• Un dato senza informazioni relative è inutilizzabile

• Il termine metadato significa in maniera letterale "dato su un (altro) dato“:

un metadato è l'informazione che descrive un insieme di dati

= METADATO

METAdal greco meta “oltre, dopo”

DATOdal latino datum "informazione"

+


Cosa è un metadato

• I metadati dei dati territoriali e

dei servizi devono contenere una

serie di informazioni principali:– conformità dei set di dati territoriali

– condizioni applicabili all'accesso a e all'utilizzo dei dati territoriali e dei

servizi e degli eventuali canoni corrispondenti

– qualità e validità dei dati

– autorità pubbliche responsabili della creazione, gestione,

manutenzione e distribuzione dei dati e servizi territoriali

– limitazioni dell’accesso del pubblico e motivi di tali limitazioni


Flusso all’interno dell’ infrastruttura

Servizio di ricercaGN

GeoportaleNazionale

Ente federato n

Servizio di ricercaEnte federato n

Ricerca distribuita

sugli Enti federati

Metadati risultanti

dalla ricerca

Servizio di visualizzazione

GN

Servizio di visualizzazioneEnte federato n

Cre

azio

ne s

erv

izi

WM

S


Il Piano di TelerilevamentoAmbientale

• La legge 179 del 31 luglio 2002 art. 27 istituisce il Piano Straordinario di

Telerilevamento Ambientale (PST-A) come Accordo di Programma tra Ministero

dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM), Presidenza del

Consiglio dei Ministri - Dipartimento della Protezione Civile e Ministero della

Difesa d’intesa con le Regioni e le Province Autonome

• La legge 244 del 24 dicembre 2007 art. 327, al fine di verificare e monitorare le

aree ad elevato rischio idrogeologico e consentire la raccolta di dati ambientali,

autorizza il MATTM a stipulare accordi di programma con Amministrazioni

centrali e periferiche per l’estensione del PST-A, rendendo il MATTM punto di

riferimento e di accesso per le cartografie e le informazioni ambientali e

istituisce il Piano Ordinario di Telerilevamento Ambientale (POT-A)


Obiettivi del PST-A

• Realizzazione e aggiornamento di un’ampia base dati ad altissima risoluzione, LIDAR e

Interferometrici, che copre l’intero territorio nazionale a supporto dei processi

decisionali riguardanti l’ambiente e il territorio, in particolare il dissesto idrogeologico

• Identificazione di metodologie di analisi comuni, utili alla realizzazione di strumenti

condivisi e finalizzati alla produzione di risultati confrontabili

• Integrazione di dati acquisiti attraverso piani mirati di telerilevamento e banche dati già

realizzate o in corso di realizzazione da parte di altre Pubbliche Amministrazioni centrali o

locali

• Fruibilità e condivisione dei dati, tramite il Geoportale Nazionale (GN), a tutto il comparto

della Pubblica Amministrazione


Tipologia di dati

• Dati, acquisiti da satellite,

prodotti con tecniche

interferometriche (PSI)

• Dati, acquisiti da piattaforma

aerea, prodotti con tecniche

Li.D.A.R


Dati LiDAR

DTM

DSM First

DSM Last

Fano (Pu)


Dati LiDAR• Applicazioni:

─ modellistica idraulica, vegetazionale,urbana

─ dissesti idrogeologici

─ monitoraggio ghiacciai, dighe, evoluzione,

─ rilievi infrastrutture: strade, linee elettriche

• Ad oggi sono stati acquisiti 131.118 km2

tra coste, bacini idrografici ed aree critiche

(43,44% del territorio nazionale)


Applicazioni Dati LiDAR

• Mappe di erosione e accumulo elaborate a seguito dell’alluvione del 25 ottobre2011 mettendo a confronto i dati LiDAR del PST-A 2008 con dati regionali del2011

Stagnedo


Dati interferometrici

• La tecnica persistent scatterer interferometry è in grado di fornire misure di

spostamento su un insieme di punti al suolo che mantengono la loro firma radar

stabile nel tempo

• Tali punti nominati PS sono sparsi e corrispondono solitamente a strutture, edifici,

rocce esposte, terreno nudo ecc.: lo spostamento è misurato lungo la linea di

vista del sensore

• Il progetto, unico a livello internazionale, prevede l’acquisizione a scala nazionale

di dati prodotti da telerilevamento con tecnica interferometrica e la conseguente

catalogazione nella banca dati del Geoportale Nazionale

• Ad oggi, sono disponibili circa 15.000 immagini ERS-1 ed ERS-2 (Earth Resources

Satellite) ed ENVISAT (ENVIronmental SATellite) in geometria ascendente e

discendente relative al periodo 1992-2010, per una copertura totale del territorio

italiano (circa 300.000 kmq )

• Il Piano PST-A 2008 ha consentito l’elaborazione con tecnica interferometrica tipo

PSP-DIFSAR dei dati ERS e ENVISAT relativi al periodo 1992-2008, rendendo

disponibili sull’intero territorio italiano misure di spostamento del terreno con

tecnica Persistent Scatterer

• Con l’estensione PST-A 2009, mutuato al POT-A, è terminato il processamento

delle misure dei dati ENVISAT inerenti al periodo 29 novembre 2008 - 31 luglio

2010


ERS (1992-2000)

ERS Ascendente

Velocità media(mm/anno)

< -9.0

-9.0 - -7.0

-5.0 - -3.0

-3.0 - -1.0

-1.0 - 10

1.0 - 3.0

5.0 - 7.0

> 7.0

-7.0 - -5.0

3.0 - 5.0

ERS Discendente


ENVISAT (2003-2010)

ENVISAT Ascendente

< -9.0

-5.0 - -3.0

-3.0 - -1.0

1.0 - 3.0

5.0 - 7.0


-9.0 - -7.0

-1.0 - 10

> 7.0

-7.0 - -5.0

3.0 - 5.0

ENVISAT Discendente


Monitoraggio subsidenza con datiENVISAT Emilia Romagna

-8.99 - -7.00


< -9.0

-4.99 - -3.00

-2.99 - -1.00

-0.99 - 1.00

1.01 - 3.00

3.01 - 5.00

5.01 - 7.00

> 7.0

-6.99 - -5.001992-2000 ERS ASC

Estrazione acqua

Estrazione gas

Piattaforme offshore


Esempi di utilizzo PS da dati ERS e ENVISAT

ROMA Centro-Nord

• Via Fabiola

• Ponte Matteotti

• Chiesa S. Lucia

mm/anno


Estensione 2013 del PST-A

• Il POT-A prevede l’aggiornamento della banca dati del Geoportale Nazionale

attraverso la produzione di nuovi dataset ottenuti mediante elaborazione

interferometrica di dati radar satellitari COSMO-SkyMed

ERS ENVISAT

1992 2003 2010

COSMO-SkyMed


Piano di copertura COSMO-SkyMeddel territorio italiano

• La X-band SAR ad alta risoluzione ha dimostrato essere molto efficace

per la tecnica interferometrica persistent scatterer:

– densità altissima dei PS (decine di migliaia per km2 in aree urbane)

• misura degli spostamenti differenziali nella stessa struttura (es. edifici, ponti, dighe,

ecc.)

– elevata sensibilità agli spostamenti (breve lunghezza d’onda)

• La costellazione COSMO-SkyMed, costituita da 4 satelliti, ha alcunecapacità uniche:

– ottimo tempo di rivisitazione (fino a 8 acquisizioni al mese con lo stesso angolo di

puntamento)

• misura dei movimenti veloci

• lunghe serie di acquisizione in brevi periodi

• elevate capacità di acquisizione (fino a 2.000 immagini al giorno)

– copertura completa ogni 16 giorni, di grandi aree

– angoli di vista selezionati per mettere in evidenza i movimenti del terreno (subsidenza,

frane, ecc.)

– localizzazione molto accurata dei PS


Piano di copertura COSMO-SkyMeddel territorio italiano

Geometria ascendente Geometria discendente


Accesso diretto alle informazioni del PST-A

• I prodotti del PST-A sono pubblicati dal Geoportale Nazionale, consentendo laconsultazione e l’utilizzo dei dati da parte di tutte le Pubbliche AmministrazioniCentrali e Locali, ma anche da parte di tutti gli Enti interessati, IstitutiUniversitari e di Ricerca e privati cittadini

• Catalogazione ordinata dei set di dati già esistenti

• Interoperabilità dei set di dati e dei servizi ad essi relativi

• Fruibilità dei servizi di rete


Richieste dati interferometrici

• Superficie totale: 482.425,062 km2

17.472,00 km2

152.974,176 km2

16.996,236 km2

40.626,319 km2

254.356,331 km2

Dati PS richiesti

ADB

Regioni

Province

Comuni

Altri enti


Grazie per l’attenzioneIng. Giuseppe Lopilato

Caso di successo Gia consulting Srl di Napoli. «Utilizzo del GIS per il monitoraggio frane e utilizzo del dato LIDAR come strumento per la gestione del dissesto idrogeologico»

Castello Baronale De Gualtieriis - Piazza Castello, 73020 Castrignano dei Greci (LE)

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