Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

83
Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile Bari - 11 Giugno 2012 Aula Magna Dipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali ‘SICUREZZA E PREVENZIONE NELLA PROFESSIONE DEL GEOLOGO’ dott. geol. Pietro Blu Giandonato

description

Presentazione tenuta in occasione della Giornata di studio "Sicurezza e prevenzione nella professione del geologo", tenutasi a Bari il 11/06/2012 http://bit.ly/LPDTph

Transcript of Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Page 1: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione

CivileBari - 11 Giugno 2012

Aula Magna Dipartimento di Scienze della Terra e Geoambientali

‘SICUREZZA E PREVENZIONENELLA PROFESSIONE DEL GEOLOGO’

dott. geol. Pietro Blu Giandonato

Page 2: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Italia, un Paese geologicamente attivo… bisogna essere preparati!

Page 3: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Il ciclo del disastroLa ripetitività degli eventi calamitosi porta a schematizzare il ciclo di attività legate alla loro gestione in quattro fasi che, a partire dal superamento dell’emergenza, si distinguono in:

• RECUPERO – le fasi della ricostruzione, che può durare molti anni;

• MITIGAZIONE - tutte le azioni, sia strutturali che programmatiche, volte a ridurre l’impatto dei futuri eventi;

• PREPARAZIONE - azioni che riducono l’impatto quando gli eventi rischiosi sono imminenti (preparedness, sicurezza, evacuazione);

• RISPOSTA - azioni durante l’evento o immediatamente con lo scopo essenzialmente di salvare vite umane.

Da: Alexander D. (2002), Principles of emergency planning and management. Oxford University Press.

Page 4: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Il ciclo del disastro

La PREVISIONE, intesa come attività di conoscenza dei fenomeni naturali e tentativo di prevedere in termini quantitativi le possibilità e probabilità di accadimento dei disastri, assieme alla funzione di diffusione delle conoscenze, fa parte della fase di mitigazione.

Le misure di PREVENZIONE appartengono sia alla fase di MITIGAZIONE sia a quella di PREPARAZIONE; ambedue afferiscono alla fase generale di attività prima dell’evento catastrofico (IMPATTO).

Da: Alexander D. (2002), Principles of emergency planning and management. Oxford University Press.

Previsione

Preven

zione

Page 5: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Rischio, Pericolosità e Vulnerabilità

• Rischio = Pericolosità x Vulnerabilità

• La Pericolosità è la probabilità che un determinato fenomeno naturale accada con una determinata magnitudine (intensità, estensione e durata) entro un determinato periodo di tempo.

• La Vulnerabilità è l’esposizione che le componenti ambientali e antropiche mostrano nei confronti del fenomeno naturale considerato.

Page 6: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Previsione, Pericolosità e Rischio

Quindi la previsione, intesa come stima di pericolosità e rischio, implica affrontare una serie di valutazioni:

• previsione della tipologia (risposta alla domanda: cosa?);

• previsione spaziale (risposta alla domanda: dove?);

• previsione temporale (risposta alla domanda: quando?);

• previsione della intensità (risposta alla domanda: quanto?);

• previsione della evoluzione (risposta alla domanda: come?);

• previsione degli elementi esposti e del relativo danno atteso (risposta alla domanda: quali elementi?).

Page 7: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Uno schema di Sistema di Allerta Precoce per il rischio geologico

Un SAP può essere schematizzato come l’insieme dei dati, delle procedure, dei modelli e dei relativi prodotti (senza trascurare gli esperti di settore), utili a fornire strumenti utili per prendere decisioni

Page 8: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

• Reti monitoraggio meteo (stazioni, radar)

• Modelli meteo

• Valutazione pericolosità geologica

• Monitoraggio sismico

• Monitoraggio diretto dei dissesti

• Telerilevamento

• Infrastrutture di Dati Territoriali

• Il ruolo di Pubblica Amministrazione e cittadini

Gli elementi che costituiscono unSistema di Allerta Precoce

Page 9: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Monitoraggio emodelli meteo

Page 10: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Reti monitoraggio meteo

• Senza una rete di pluviometri che trasmette dati in tempo reale (now casting), non si può parlare di allerta precoce.

• I dati sono utili a ricostruire degli "scenari meteo" che potrebbero portare all'innesco di movimenti franosi ed eventi alluvionali, qualora superino le "soglie pluviometriche" definite per un territorio.

• I soggetti responsabili sono in genere gli ex Uffici Idrografici dei LL.PP. e le ARPA

Page 11: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Reti monitoraggio meteoStazioni pluviometriche Servizio Protezione Civile Regione Puglia

http://www.protezionecivile.puglia.it/

Page 12: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Reti monitoraggio meteoStazioni termometriche Servizio Protezione Civile Regione Puglia

http://www.protezionecivile.puglia.it/

Page 13: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Radar meteo

I radar meteo sono un altro strumento fondamentale per il "now casting", poiché forniscono una valutazione della quantità di pioggia sul territorio in tempo reale.

Page 14: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Modelli meteo

La possibilità di disporre di modelli numerici di previsione meteorologica consente di ricostruire gli scenari che potenzialmente potrebbero indurre l'innesco di fenomeni franosi e alluvioni

http://en.wikipedia.org/wiki/Numerical_weather_prediction

Page 15: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Modelli meteo

Sezione del modello WRF, con orografia e temperature in quota http://www.meteonetwork.it/models/

Page 16: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Modelli meteo

Previsioni precipitazioni del modello Global Forecast System (GFS), che si spingono fino a 8 giorni (192 ore)

http://www.meteonetwork.it/models/

Page 17: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Modelli meteo

Previsioni pressione slm e Geopotenziale 500hPa del modello European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF), che si spingono fino a 10 giorni (240 ore)

http://www.meteonetwork.it/models/

Page 18: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le mappe climatichedella Regione Puglia

• Nell’ambito della collaborazione tra Servizio Protezione Civile, Ufficio Statistico della Regione Puglia e IRSA-CNR volta alla pubblicazione del volume “Mappe climatiche in Puglia: metodologie, strumenti e risultati”, sono state realizzate una serie di mappe relative alla piovosità e alle temperature relative all’intero territorio regionale.

Page 19: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le mappe climatichedella Regione Puglia

• IRSA CNR e Ufficio Statistico regionale assieme al Servizio Protezione Civile regionale hanno messo a punto le metodologie di analisi statistica strutturale dei dati di pioggia e temperatura rilevati dalla rete gestita dall’ex Ufficio Idrografico e Mareografico (ora Servizio Protezione Civile regionale) relativi al trentennio 1976-2005.

Page 20: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le mappe climatichedella Regione Puglia

• E’ stata poi implementata in ambiente GIS la procedura di elaborazione dei dati puntuali e successiva interpolazione mediante kriging degli intervalli di confidenza scaturiti dalle analisi strutturali di:o Piovosità mensileo Temperature minime mensilio Temperature massime mensili

• Sono state così prodotte 3 serie di mappe.

Page 21: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

“Mappe Climatiche in Puglia: metodologie, strumenti e risultati” (AA.VV., Regione Puglia, 2011)

Page 22: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

“Mappe Climatiche in Puglia: metodologie, strumenti e risultati” (AA.VV., Regione Puglia, 2011)

Page 23: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

“Mappe Climatiche in Puglia: metodologie, strumenti e risultati” (AA.VV., Regione Puglia, 2011)

Page 24: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le mappe climatichedella Regione Puglia

• Le mappe saranno rese disponibili sul sito del Servizio Protezione Civile della Regione Puglia http://protezionecivile.puglia.it

• Le mappe raster hanno una risoluzione della cella di 1km x 1 km, il formato sarà ArcInfo ASCII Grid, aperto e utilizzabile in qualunque framework GIS.

Page 25: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Previsione della stabilità dei versanti

Page 26: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Previsione della stabilità dei versanti

• Esistono numerosi approcci metodologici per la definizione degli scenari che inducono il verificarsi di movimenti di versante.

• Alcuni prendono in considerazione solo le cause d’innesco (es. piogge) prescindendo dalla conoscenza delle leggi fisiche che governano i meccanismi di instabilità dei versanti, sono generalmente adatti per grandi estensioni areali.

• Altri considerano un numero maggiore di parametri predisponenti (litologia, morfologia, caratteri geotecnici, copertura del suolo, impatti sul suolo, ecc.), e in genere sono più applicabili a situazioni spazialmente circoscritte (singoli versanti o dissesti).

Page 27: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Previsione dell’instabilità dei versanti

Un breve compendio delle metodologie per la previsione dell’instabilità dei versanti

Metodi Complessità N. parametri Ambito territoriale

Metodo empirico - pluviometrico di I ordine*

Bassa Basso Areale

Metodo empirico - pluviometrico di II ordine**

Media Medio Areale

Metodo empirico - idrologico Alta Medio Areale

Metodo statistico Alta Alto Puntuale

Metodo meccanico - idrologico Media Medio Puntuale

* I ordine: il metodo considera solo la variabile pioggia** II ordine: il metodo considera la pioggia ed altre variabili del contesto fisico

AA.VV., “Dalla valutazione alla previsione dei rischi naturali”, ARPA Piemonte, 2005

Page 28: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo empirico-pluviometrico

• Consiste in un approccio semplificato volto all’individuazione di una correlazione tra la pioggia e l’innesco del fenomeno franoso.

• I ordine: considera esclusivamente le piogge critiche che inducono i dissesti.

• II ordine: considera ulteriori variabili fisiche che condizionano la definizione delle piogge critiche.

• Adatto a dissesti superficiali (colamenti, scivolamenti traslativi).

• Necessita di dati certi sui dissesti (catalogo eventi): ubicazione, data e ora innesco.

Page 29: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo empirico-pluviometrico

• Dati necessari:o Catalogo dei dissesti:

ubicazione geografica, data e ora innesco.

o Rete di pluviometri per ottenere dati utili alla ricostruzione degli scenari meteo.

• Elaborazione dei dati:o Evento franoso del quale si

conosca ubicazione, data e ora dell’innesco.

o Individuazione pluviometro prossimo alla frana.

o Ricostruzione scenario meteo e determinazione della pioggia critica (tempi di ritorno, pioggia cumulata, intensità/durata).

Page 30: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo empirico-pluviometrico

Modello d’innesco a soglie pluviometricheLa probabilità P[Lt] che un fenomeno franoso Lt si inneschi all’istante t viene associato ad una funzione Y(t) dipendente dalle precipitazioni che hanno preceduto l’istante t

Per i dissesti superficiali, in genere la funzione Y(t) viene identificata con l’intensità oraria media I mentre il tempo t con la durata delle precipitazioni D, mentre a e b sono fattori dipendenti dal territorio indagato. Si arriva alla formulazione delle soglie pluviometriche come leggi di potenza

Page 31: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Area di studio – Subappennino Dauno settentrionale

Page 32: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Catalogo degli eventi franosi

• Selezione degli eventi per i quali è stato possibile recuperare dati pluviometrici certi e da stazioni di monitoraggio vicine.

• Eventi pluviometrici considerati per la definizione delle soglie n. 61 (1953-2005):o Catalogo AVI n. 33o Autorità di Bacino n. 2o Altre fonti n. 26o Inventario IFFI come riferimento per ubicazione

Page 33: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Caratteristiche degli eventi meteo

Durata in giorni degli eventi meteorologici causa dei dissesti.

Quasi il 60% ha una durata compresa tra i 5 e i 10 giorni.

Page 34: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Elaborazione delle soglie pluviometriche

• Le grandezze fisiche utilizzate per la definizione della soglia sono state la durata D (h) e l’intensità media I (mm/h) dei singoli eventi meteorologici.

• In tali condizioni, il tipo di soglia che è stata individuata è di tipo regionale.

Soglie pluviometriche di innesco relative al subappennino dauno settentrionale (Giandonato P.B., 2011)I = 13.09 D -0.836

Page 35: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo empirico - idrologico

• Anch’esso non considera gli aspetti geologici e geotecnici, ma si limita all’individuazione empirica di relazioni tra piogge e movimenti franosi, considerando indirettamente la quantità d’acqua infiltratasi nel sottosuolo prima dell’evento.

• Il modello è applicabile ad una singola frana o ad aree omogenee soggette alla medesima tipologia di fenomeno, per le quali è necessario conoscere in dettaglio i caratteri idrologici e idrogeologici.

Page 36: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo empirico - idrologico

• Si basa sull’identificazione di una funzione di mobilizzazione Y(t) che dipende dalle precipitazioni antecedenti e tiene conto, in maniera sintetica, delle caratteristiche del corpo franoso.

• La funzione di mobilizzazione dipende, in ogni istante di tempo t, dalla quantità d’acqua infiltratasi nel sottosuolo prima dell’istante stesso, essendo I(u) l’intensità dell’infiltrazione al tempo u.

Page 37: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo statistico

• L’obiettivo è quello di prevedere il fenomeno franoso non dal punto di vista fisico, ma individuando le relazioni esistenti tra caratteristiche del territorio e dissesti.

• I risultati sono tanto migliori quanto tali caratteristiche risultino distribuite spazialmente sul territorio, in modo tale da descriverne statisticamente le loro proprietà.

• Il vantaggio è quello di poter applicare il modello ad altri contesti territoriali, ma che presentino caratteristiche simili.

Page 38: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo statistico

• Poiché i fenomeni in gioco in questo modello sono complessi e numerosi, si fa ricorso all’analisi multivariata, una tecnica statistica che opera su più variabili/parametri.

• L’individuazione di correlazioni multiple tra variabili porta alla conseguente definizione dei pesi statistici delle stesse.

• Il metodo consente di individuare relazioni tra dissesti e variabili/parametri, prescindendo dal loro significato fisico.

Page 39: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo meccanico-idrologico

• Il modello Montgomery & Dietrich (1994) combina il classico modello all’equilibrio limite per la stabilità dei versanti ad un modello idrologico.

• Prevede la discretizzazione del dominio di studio in celle elementari per ciascuna delle quali sono note le variabili ed i parametri in ingresso.

• E’ un modello realizzabile in maniera nativa in ambiente GIS.

Page 40: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo meccanico-idrologico

• Le ipotesi alla base del modello sono:o pendio infinito;o superficie di rottura piana parallela al

pendio e localizzata al contatto tra coltre detritica alterata e substrato;

o criterio di resistenza del terreno basato sul principio delle tensioni efficaci di Mohr-Coulomb;

o flusso idrologico stazionario parallelo al pendio;

o assenza di drenaggio profondo e di flusso nel substrato.

Page 41: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo meccanico-idrologico

• Per una determinata area il metodo consente di:1. simulare gli effetti di un evento

pluviometrico pregresso, in termini di perimetrazione di aree instabili;

2. calcolare le soglie critiche di pioggia responsabili dell’innesco di fenomeni franosi;

3. simulare gli effetti di un evento pluviometrico previsto che si caratterizza per una distribuzione spaziale presunta di valori di pioggia.

Page 42: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Metodo meccanico-idrologico

• L’obiettivo è ottenere un’equazione che, includendo oltre al modello idrologico anche il modello di stabilità, esprima il fattore di sicurezza F

c’ = coesione efficace (intercetta dell’inviluppo dirottura);z = profondità verticale della superficie di scivolamento;γ = peso del suolo umido per unità di volume;γw = peso dell’acqua per unità di volume;φ’ = angolo di resistenza al taglio.

Page 43: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Monitoraggio sismico e diretto dei dissesti

Page 44: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Monitoraggio sismico

La rete sismica INGV è costituita da 300 stazioni, fornisce informazioni sugli eventi quasi in tempo reale

Page 45: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Monitoraggio diretto dei dissesti

• Nuovi inclinometri basati su accelerometri MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), gli stessi impiegati per gli airbag:o Costi inferiori alla strumentazione

tradizionale (<5€)o Elevata sensibilitào Dimensioni ridotte (5x5 mm), con

possibilità di impieghi multisensoreo Elevata integrazione fra trasduttore ed

elettronica, elevato rapporto segnale/rumore

o Bassi consumi (<1mA)o Robustezza e affidabilità

Ferrari F., 2010

Page 46: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Il ruolo del telerilevamento

Page 47: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento

• Le tecniche di telerilevamento possono essere impiegate per numerose attività connesse sia alle fasi pre che post impattoo Analisi cinematica: DInSAR, Permanent

Scattererso Change detection analysis: immagini

multitemporali multispettrali, anche in combinazione con pancromatiche

o Soil moisture: dati SAR, Infrarosso Termicoo Geomorfometria: dati LiDAR per

l’individuazione degli elementi geomorfici dei dissesti (coronamenti, accumuli di frana), analisi cinematica multitemporale

Page 48: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

L’interferometria SAR differenziale si basa sul confronto tra le fasi (differenza di fase) di due o più immagini radar della stessa zona, riprese in momenti differenti.

Sottraendo la componente topografica (DEM) alla differenza di fase è possibile mettere in evidenza le eventuali deformazioni (lungo la LOS) intercorse tra l’acquisizione della prima e della seconda immagine, con una precisione pari alla metà della lunghezza d’onda del sensore di acquisizione.

Page 49: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Le missioni satellitari SAR

Page 50: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Page 51: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

•Un interferogramma è una mappa che mostra la differenza tra i valori di fase del segnale radar tra due acquisizioni su una stessa area, e contiene informazioni relative ad eventuali deformazioni superficiali del terreno.

•Queste deformazioni vengono messe in evidenza da bande colorate, dette “frange interferometriche”.

•Una frangia corrisponde ad una variazione di fase pari a 2π radianti, che si traduce in uno spostamento del bersaglio pari a metà della lunghezza d’onda del sensore radar utilizzato.

Page 52: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Interferogrammi da vari satelliti relativi al terremoto di aprile 2009 a L’Aquila:

#1 Envisat (banda C) - frange di interferenza con equidistanza 2,8 cm;

#3 Terrasar-X (banda X) - frange di interferenza con equidistanza 1,56 cm;

#5 COSMO/SkyMed (banda X) - frange di interferenza con equidistanza 1,56 cm;

Page 53: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

• I diffusori permanenti (Persistent Scatterers, PS) sono bersagli naturali o artificiali presenti sul terreno, con elevata coerenza temporale.

• Sono presenti essenzialmente in aree urbanizzate, molto meno facile trovarne in zone naturali.

• Pertanto la tecnica PS è limitata nel suo utilizzo per il monitoraggio dei movimenti.

Page 54: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Approccio Persistent Scatterers applicato al terremoto de L’Aquila

Fonte: GAP srl http://www.gapsrl.eu

Page 55: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Workflow algoritmo SPINUA “Stable Point INterferometry over Un-urbanised Areas” elaborato dallo spinoff GAP del Dip. Interateneo di Fisica Università e Politecnico di Bari.

Precisione: velocità 1mm/y, ds = 5mm

Fonte: GAP srl http://www.gapsrl.eu

Page 56: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – DInSAR e PS

Analisi SPINUA su Pietramontecorvino (FG), Progetto LEWIS – GAP srl http://www.gapsrl.eu

Page 57: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Change detection

• L’analisi del cambiamento (positivo e negativo) della copertura del suolo nel tempo (change detection) può essere di grande ausilio nella elaborazione delle mappe di stabilità dei versanti.

• Esempi di cambiamenti di copertura del suolo negativi:o Bosco -> Agricoloo Agricolo arborato -> Seminativio Aree naturali -> Agricolo

Page 58: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Change detection

Nell’ambito del progetto europeo LEWIS (2006) è stato messa a punto una procedura che annovera l’analisi della change detection, basata su immagini EO multitemporali, per la realizzazione di mappe di warning per la stabilità dei versanti.

”GIS-based System for Landslide Early Warning Index Measurement “, Bovenga F. et al., 2007

Page 59: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Soil moisture

• Il telerilevamento è di grande ausilio nella determinazione dell’umidità del suolo, uno dei parametri predisponenti all’innesco dei dissesti, utilizzato in alcuni modelli.

• Infrarosso termico – aree con elevata umidità del suolo appaiono più calde durante la notte, mentre più fredde durante le ore diurne, la differenza termica è dunque correlata al contenuto di acqua del suolo, causa la sua bassa inerzia termica.

Page 60: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Soil moisture

• Immagini SAR – il backscatter nelle immagini radar è affetto anche dalle differenti proprietà dielettriche del suolo umido rispetto a quello secco.

Suolo secco: parte dell’energia penetra nel suolo, producendo un backscatter minore

Suolo umido: le caratteristiche dielettriche dell’acqua contenuta nel suolo producono un backscatter maggiore

Suolo alluvionato: l’energia viene totalmente riflessa dalla tavola d’acqua, le aree inondate risultano scure in un’immagine SAR

Page 61: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Soil moisture

L’immagine SAR in alto a sx mostra un’area alluvionata (zone scure), in alto a dx circa un mese dopo.

L’immagine in basso a sx mostra la copertura del suolo poco prima dell’alluvione, quella in basso a dx dopo l’evento.

Le aree blu sono quelle inondate, le diverse tonalità corrispondono alla gravità dell’alluvione.

The World Bank, Agriculture and Rural Development Discussion Paper 46, 2010.

Page 62: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Dati LiDAR

• LiDAR è una tecnica di telerilevamento ottica che misura la distanza degli oggetti illuminati da una fonte laser, terrestre o aerea.

Page 63: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Dati LiDAR

Hillshade ottenuto dal DEM a 1 m di risoluzione derivato da dati LiDAR del Piano Straordinario di Telerilevamento (PST) del Ministero dell’Ambiente.

Si tratta dei corpi di frana attivi e quiescenti a ovest di Pietramontecorvino.

Grazie ai dati LiDAR ad elevata risoluzione, la morfometria del territorio è molto dettagliata, e consente uno studio più preciso del territorio volto alla individuazione di zone in dissesto.

Page 64: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Telerilevamento – Dati LiDAR

Un esempio di utilizzo di dati LiDAR multitemporali per il monitoraggio dei dissesti.

I 4 hillshade mettono bene in evidenza l’evoluzione morfologica della zona, dovuta alla movimentazione dei versanti.

“LIDAR monitoring of mass wasting processes: The Radicofani landslide, Province of Siena, Central Italy”, Baldo M. et al., 2007

Page 65: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le Infrastrutture di Dati Territoriali (SDI, IDT)

Page 66: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Cos’è una IDT

• “Le IDT forniscono strumenti per la scoperta, la valutazione e l’utilizzo dei dati territoriali da parte di utenti operanti in molteplici settori, da quello governativo, al commerciale, al settore non profit, al mondo accademico e i cittadini in generale”.

The SDI Cookbookhttp://www.gsdi.org

Page 67: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Componenti di una IDT

• Politiche e accordi istituzionali (governance, privacy e sicurezza dei dati, standard, condivisione dei dati, costi di recupero) es. Direttiva INSPIRE

• Persone (formazione, sviluppo professionale, cooperazione, sensibilizzazione)

• Dati (dati digitali di base, tematici, statistici, toponomastica)

• Tecnologie (hardware, software, reti, database, piani di attuazione tecnica)

Page 68: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Perché costruire una IDT?

• Riuso: realizzare una volta i dati e utilizzarli molte volte per svariate applicazioni.

• Governance cooperativa: integrare i provider di dati distribuiti.

• Condividere i costi per la creazione e la manutenzione dei dati.

• Supportare lo sviluppo sostenibile economico, sociale e ambientale.

Page 69: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

L’IDT in Italia

• La Direttiva INSPIRE punta alla costruzione di una IDT europea, costituita dalle IDT dei singoli stati membri in regime di cooperazione

• In Italia il soggetto responsabile della IDT nazionale è il Ministero dell’Ambiente assieme a ISPRA e DigitPA.

• Il MATT ha creato da qualche anno un Geoportale Nazionale mediante il quale chiunque può usufruire di dati territoriali in svariate modalità http://www.pcn.minambiente.it/GN/

Page 70: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

L’IDT in Italia

Page 71: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

L’IDT in Puglia

• Molte Regioni italiane hanno deciso di dotarsi di IDT per gestire e rendere accessibili i dati territoriali di propria competenza.

• In realtà ad oggi si tratta di geoportali simili al GN, con funzioni analoghe: ricerca, visualizzazione, fruizione di dati.

• In Puglia il geoportale è gestito da Innova Puglia http://sit.puglia.it

• Ma altri Uffici regionali e soggetti pubblici (es. AdB) detengono dati spaziali, anche se non presenti nel SIT Puglia http://bit.ly/datipuglia

Page 72: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile

• Gli stakeholder coinvolti nelle attività di PC possono fare affidamento su una infrastruttura condivisa, che consente trasferimenti di dati rapidi

• I dati di base e tematici, i servizi di trasmissione dati sono facilmente rintracciabili ed accessibili

• I decision-maker e gli analisti possono accedere alle geo-informazioni giuste per l'input di modelli analitici e indicatori, modelli, tendenze

Page 73: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT come strumenti decisionali

Basidi datiBasi

di dati

Fontidei datiFonti

dei dati

Mondoreale

Mondoreale

ExpertiseExpertise

Strumentidi analisi

Strumentidi analisi

raccolta dati IDT

input dati

recupero emanipolazione dei dati

modellizzazionee produzioneinformazioni

prenderedecisioni

Page 74: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile - DEWETRA

DEWETRA è un sistema integrato per il monitoraggio in tempo reale, la previsione e la prevenzione dei rischi naturali. 

Page 75: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile - DEWETRA

Page 76: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile - GeoSDI

Page 77: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile – geoSDI geoPoints

L’applicazione consente a chiunque abbia uno smartphone Android dotato di fotocamera, connessione di rete e ricevitore GPS, di segnalare un Punto di Interesse (POI), indicandone la Categoria, segnalandone l’esatta posizione utilizzando i controlli dello smartphone, e allegando una fotografia.

Page 78: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Le IDT per la Protezione Civile – geoSDI geoPoints

Page 79: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Il ruolo dei cittadini

Page 80: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

http://ushahidi.com/about-us

Ushahidi – testimonianza in swahili – era un sito web inizialmente progettato da alcuni volontari per segnalare le violenze seguite alle elezioni in Kenya del 2008.Ben 45 mila utenti inviarono report via web e telefoni cellulari con precise indicazioni geografiche riguardo i singoli eventi.E’ stato possibile così poter seguire l’evolversi della situazione in tempo reale in maniera indipendente, perché le fonti erano le persone stesse che la stavano vivendo.

Il ruolo dei cittadini

Page 81: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

foto http://kh2hb.wordpress.com/

La possibilità dunque per la gente di produrre autonomamente e volontariamente informazione geografica, e di organizzare la stessa in mappe, dava vita al crowdmapping.

Come in tutti i contesti sociali, quanto più è forte la motivazione a raccontare, denunciare, dire la propria, tanto più il crowdmapping funziona.

Le situazioni di emergenza sono di certo tra queste, e un’altra occasione nella quale Ushahidi si è dimostrato indispensabile è stato il terremoto ad Haiti del gennaio 2010.

Il ruolo dei cittadini “crowdmapping”

Page 82: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Usa

re l’a

pplic

ati

vo

mobile

Page 83: Sistemi di allerta precoce a servizio della Protezione Civile

Grazie per l’attenzione!

Pietro Blu GiandonatoAlterGeo blog http://www.altergeo.euTANTO blog http://blog.spaziogis.itMy writings http://bit.ly/PietroBluLinkedin http://it.linkedin.com/in/pietroblu

Quest’opera è sottoposta a licenza CC-BY-NC-SA.

Sei libero di riprodurre, distribuire, comunicare al pubblico, esporre in pubblico, rappresentare, eseguire e recitare quest'opera, a patto che tu ne attribuisca la paternità, non la usi a fini commerciali e se la alteri o la trasformi per crearne un’altra potrai distribuirla solo con una licenza identica o equivalente a questa.