Rete Geodetica Costiera una infrastruttura utile per attività di ......Metodi geomatici per il...

DICAMALMA MATER STUDIORUMUNIVERSITÀ DI BOLOGNA

Rete Geodetica Costiera una infrastruttura utile per attività di monitoraggio del litorale

emiliano-romagnolo

Stefano Gandolfi, Luca Tavasci, Luca Poluzzi DICAM – Università di Bologna

Maurizio Morelli e Nunzio De Nigris ARPAE – Emilia Romagna

COAST - Gestione ambientale di marina e porti - Parte IMercoledì 19 Settembre 2018

RemTech Expo 2018 (19, 20, 21 Settembre) Ferrara Fierewww.remtechexpo.com

http://www.remtechexpo.com/


sommario

1. Inquadramento del problema

2. Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)

3. E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?

4. La realizzazione della Rete Geodetica Costiera

5. Vantaggi e limiti attuali

6. Sviluppi futuri (Progetto GIN)


Inquadramento del problema

A partire dagli anni ’80, la Regione Emilia-Romagna, in collaborazione con Arpae,svolge attività di monitoraggio delledinamiche costiere per la valutazione deifenomeni erosivi e di subsidenza

CONFRONTO RILIEVI TOPOGRAFICI E BATIMETRICI SULLA STESSA AREA IN TEMPI DIVERSI

MONITORAGGIO, strumento indispensabile per stimare la continua evoluzione

dell’erosione costiera, fondamentale per poter dare seguito all’attuazione di politiche di prevenzione e gestione delle aree colpite.


Inquadramento del problemaPrincipali fattori incidenti sull’erosione costiera:➢ Riduzione del trasporto solido fluviale per l’estrazione

di inerti dagli alvei ed un elevato numero di opereidrauliche per la regimazione dei corsi d’acqua,

➢ Subsidenza dovuta all’attività antropica ed all’estrazione di fluidi dal sottosuolo,

➢ Realizzazione di moli aggettanti,➢ Urbanizzazione intensa e rimozione della maggior parte

delle dune costiere,➢ Forti mareggiate, con la possibilità di determinare

l’allagamento di aree dell’entroterra.➢ Global Warming (Climate Change)

Ripascimento

Rilievi topografici e batimetrici nello

STESSO SISTEMA DI RIFERIMENTO


Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)

L’area interessata dal monitoraggio è definibile indicativamente nella fascia di territorio compresa tra i -10m e i + 3m slmm (sul livello medio del mare)

• Per la parte emersa esistono numerose tecniche disponibili– Topografia tradizionale (stazioni totali e rilievi generalmente per

sezioni)

– GNSS in modalità cinematica (RTK, NRTK, Cinematico Post Processato).

– Aerofotogrammetria Laser Scanner (da velivolo o drone)

http://southwest.coastalmonitoring.org/the-

jurassic-coast-as-youve-never-seen-it-before/

http://www.channelcoast.org/southeast/survey_techniques/land_based_to

pographic_surveys/?link=survey_techniques.html



• Per la parte sommersa sostanzialmente si utilizza un accoppiamento GNSS con ecoscandaglio (single-beam o multi-beam)



Indipendentemente da quale sia la tecnica di rilievo che si decide di adottare, considerando anche le precisioni che si vogliono raggiungere, ai fini di poter eseguire un monitoraggio in modo corretto è fondamentale che i rilievi eseguiti in tempi differenti siano riferiti allo stesso sistema di riferimento.

Domande:

• Quale sistema di riferimento (SR) ?

• Quale precisione deve avere ?

• Come viene realizzato un SR ?


E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?

• Quale? – Deve essere un sistema geodetico, possibilmente stabile (solidale con

il territorio)

• Quale precisione deve avere?– Dipende da quale è l’entità del fenomeno che si vuole rilevare.

• Come viene realizzato un SR ?– Mediante capisaldi o vertici ancorati al terreno in zone ritenute stabili

ed attribuendo ad essi coordinate stimate con vari approcci

– Mediante reti «attive» costituite da stazioni GNSS permanenti che oltre alla propria posizione consentono di poter inviare anche dati e servizi.


E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?

Aspetti da considerarsi:

• Esistono attualmente servizi di posizionamento (NRTK, Global Augmentation Systems) che consentono in tempo reale un posizionamento che va da qualche centimetro in planimetria (poco più in quota) al decimetro.– Tali servizi consentono di raggiungere quelle precisioni all’interno della

rete geodetica utilizzata dal servizio

– Il litorale emiliano-romagnolo è al bordo delle reti NRTK

– Tali servizi sono, in Emilia-Romagna, gestiti da Ditte private o da Associazioni private che se lo ritenessero opportuno potrebbero smantellare l’intero apparato

– Anche nell’ipotesi che tali servizi rimangano attivi, le precisioni raggiungibili non consentono un monitoraggio con le precisioni richieste.


REQUISITI Rete Geodetica Costiera:

• Rete sufficientemente densa, indicativamente

interdistanza di 4 km tra i vertici;

• Precisione centimetrica sia in termini

planimetrici che altimetrici e, per la

componente in quota, stima sia delle quote

ellissoidiche che ortometriche;

• Vertici stazionabili con strumentazione

GNSS,

• Vertici in prossimità della costa, in siti tali da

garantirne la stabilità e la conservabilità nel

tempo;

• Preferibile utilizzo di vertici o capisaldi

preesistenti, in quanto indice di una corretta

monumentazione e stabilità nel tempo.

La realizzazione della Rete Geodetica Costiera


RILIEVI NRTK

Rilievi GNSS statici e

vincolati a stazioni

permanenti

Livellazione per riattacco quota

ortometrica da rete Arpae per la

subsidenza



Alcune analisi [NRTK]

Differenze sulle componenti delle

coordinate nell’intorno di 5 cm, ma in

alcuni casi può raggiungere valori anche

superiore a 10 cm.

Le componenti planimetriche mostrano

differenze inferiori rispetto alla

componente altimetrica


Confronto tra ondulazione geoidica stimata e modello ITG2009

ITG2009

Bias di ~ 22 cm

Dev. St. ~3 cm

38

38,5

39

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42C

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Ondulazione_sperimentale Modello ITG2009 Modello ITALGEO2005

Italgeo2005

Bias di ~ −7 cm

Dev. St. ~4 cm


Considerazioni• L’attuale Rete Geodetica Costiera è utilizzata dal 2017 come riferimento

ufficiale per i rilievi topo-batimetrici di parti del litorale emiliano-romagnolo ma anche per altre applicazioni di rilevamento in prossimità della costa.

• Le precisioni, centimetriche sono sufficienti per le applicazioni per cui è stata progettata.

• Esistono però ancora alcuni elementi che meritano attenzione

Limiti• La quote ortometriche, stimate a partire dalle quote di impianto della Rete

di Livellazione per lo studio della subsidenza ed aggiornate con i modelli di subsidenza prodotti da Arpae non sono riferiti al livello medio mare dell’Adriatico.

• Non esiste un collegamento diretto tra mareografi e RGC

• Attualmente questa infrastruttura geodetica è svincolata da altre reti passive presenti in regione ER creando in alcuni casi confusione.


Considerazioni

• Il controllo ed il monitoraggio del territorio Emiliano-Romagnolo è fondamentale per la prevenzione e la pianificazione di interventi volti ad incrementare la sicurezza del territorio.

• La conoscenza della morfologia territoriale è altresì importante per una più efficace simulazione di eventi catastrofici e dei loro possibili impatti sul territorio.

• Attualmente le infrastrutture geodetiche presenti sul territorio appaiono disomogenee, riferite a sistemi di riferimento differenti e non aggiornate.


Sviluppi futuri (Progetto GIN)• Nel 2018 sono quindi iniziati alcuni studi preliminari che,

qualora attuati, permetterebbero, almeno nelle parti più critiche del territorio, di armonizzare tali reti e renderle utili alle azioni precedentemente elencate.

• Tale proposta, che si sviluppa in tre ambiti territoriali, ha l’obiettivo di mettere in relazione tra di loro e migliorare la conoscenza:– del livello medio mare locale;

– della quota dell’area costiera emiliano-romagnola;

– della quota degli argini fluviali di pianura e dei livelli idrici dei corsi d’acqua.


Sviluppi futuri (Progetto GIN)• Nel 2018 sono quindi iniziati alcuni studi preliminari che,

qualora attuati, permetterebbero, almeno nelle parti più critiche del territorio, di armonizzare tali reti e renderle utili alle azioni precedentemente elencate.

• Tali studi hanno portato a proporre a Regione Emilia-Romagna la realizzazione di un progetto di rete integrata (GeodeticIntegrated Network - GIN) che intende:– Potenziare la rete mareografica emiliano-romagnola

– Collegare, e quindi uniformare, in termini altimetrici il datum d’altezza delle principali infrastrutture geodetiche a partire dalla costa e dal livello medio mare locale

– Irrobustire la RGC con stazioni permanenti GNSS attive e con nuovi vertici.

– Collegare altimetricamente in modo corretto i principali idrometri della rete idrometrica Emiliano Romagnola


GRAZIE PER L’ATTENZIONE,

Prof. Stefano Gandolfi

Università: DICAM Università di Bologna

Telefono: +39 051 2093102

E-mail: [email protected]

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