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Applicazioni - GIS - Analisi del dissesto idrogeologico  
 
 

Introduzione

La varietà geologica e geomorfologica del territorio italiano determina una grande complessità geotecnica dei terreni ed una forte variabilità negli aspetti evolutivi del paesaggio.

In tutte le regioni appenniniche ed alpine è evidente la forte propensione al dissesto idrogeologico. Tale tipologia di problematica è funzione delle condizioni topografiche, meccaniche, geologiche, di uso del suolo…

La creazione di cartografia sintetica in grado di rappresentare la propensione al movimento di versante costituisce sicuramente un valido strumento per la pianificazione territoriale, analisi del rischio, progettazione di infrastrutture (strade, ferrovie..), ecc.

I recenti sviluppi delle tecnologie informatiche consentono finalmente di elaborare informazioni geografiche di diversa natura ed applicare modelli previsionali che sono in grado di generare prodotti di sintesi, dinamici, con alto contenuto informativo.

Di seguito vengono riportati alcuni esempi di applicazione delle tecnologie GIS per l'analisi del dissesto.

Utilizzo GIS nella zonazione del rischio

L'evento franoso generalmente dipende da un grande numero di fattori parzialmente correlabili tra loro. Un tecnico con grande esperienza può riuscire ad esaminare tutti i diversi aspetti che caratterizzano una frana e quindi individuare i parametri critici.

E' comunque possibile determinare una procedura oggettiva capace di supportare la valutazione del grado di stabilità di una frana. Tale procedura comprende sia lo studio delle caratteristiche geomeccaniche del terreno che la rappresentazione spaziale della frana.

 

Un sistema geografico informatizzato (GIS) risulta essere un valido strumento che permette la catalogazione e la manipolazione di tutti i dati utilizzabili nell'elaborazione di adeguate verifiche di stabilità e nella creazione di specifiche carte di zonazione del rischio frane/crolli.

Tra i vantaggi nell'utilizzo di GIS in questo genere di analisi territoriali si ricordano:

•  La velocità di calcolo rende possibili analisi che richiedono sovrapposizione di molte carte e l'interpretazione di grandi quantità di dati;

•  E' possibile correggere i modelli creati valutando i risultati ottenuti e modificando velocemente i valori in input;

•  La cartografia può essere velocemente aggiornata ad esempio con nuove osservazioni di campagna rilevate durante i sopralluoghi o con gli interventi di consolidamento previsti in fase progettuale.

L'analisi deterministica delle frane, metodi GIS

L'analisi deterministica di una frana esprime le condizioni reali di stabilità attraverso un Fattore di Sicurezza. Per poter calcolare questo indice è necessaria la conoscenza approfondita delle litologie presenti in sito, della profondità del movimento, delle caratteristiche geomeccaniche e geoidrologiche del terreno.

Tutte le informazioni necessarie per un'analisi deterministica possono essere gestite con un GIS ben strutturato e programmato; ad esempio è possibile sovrapporre le seguenti informazioni:

  • Una carta geologica\geotecnica che mostri i vari litotipi individuati nell'area oggetto di studio e le sezioni longitudinali significative;
  • Una carta con il posizionamento di tutte le indagini geognostiche effettuate, gli spostamenti individuati e i paramemetri caratteristici dei terreni;
  • Una carta con i livelli di falda misurati o modellati;
  • Una carta con le pendenze del terreno ricavata da un'opportuno DEM;
  • Una carta del rischio sismico contenete anche i dati utilizzabili per effettuare delle varifiche di stabilità in presenza di sollecitazioni dinamiche;

In questo modo risulta semplice gestire tutte le informazioni per poter caratterizzare la frana in esame. Attraverso l'utilizzo di specifici software si effettueranno le verifiche di stabilitàe sarà possibile generare output che indichino il rischio frana in funzione del livello di falda e dell'accelerogramma sismico.

La facilità di gestione di dati permette una veloce modifica degli input e quindi la generazione di vari scenari in output. Tale possibilità è molto importante per poter effettuare delle analisi dell'effettivo rischio sismico presente e sui possibili interventi effettuabili.

 

Analisi stabilità frane tramite GIS
Figura 3: Analisi di stabilità di frane mediante utilizzo di sistemi GIS. Clicca sull'immagine per ingrandirla.

 

Inventario frane

Un altro esempio riguardante l'applicazione delle tecnologie GIS all'analisi del dissesto del territorio è la creazione di un “Inventario frane” .

Per poter effettuare un'opportuna catalogazione delle aree coinvolte da fenomeni franosi si può partire dall'analisi fotogrammetrica (immagini aeree e satellitari) della zona d'interesse.

Il GIS può essere utilizzato per trasferire le foto-interpretazioni digitali su basi topografiche; la procedura GIS è la seguente:

  • Catalogare ogni fenomeno d'instabilità con specifiche etichette e un codice contenente informazioni riguardanti il tipo di frana, sottoclassificazioni, tipo di attività, profondità del movimento, vegetazione presente e catalogazione delle varie parti di ogni singolo dissesto (corpo, scarpata, coronamento…);
  • Creazione di carte tematiche che contengano le informazioni raccolte e che possano essere adeguatamente interrogate incrociando i vari dati catalogati;
  • Costruzione di un data-base contenente informazioni meteorologiche sulla regione indagata (dati pluviometrici e temperature).

Attraverso questo tipo di analisi si ottiene un set di informazioni ben catalogate e facilmente consultabili dagli utenti interessati. L'incrocio delle varie carte e delle diverse informazioni può generare risposte alle esigenze tecniche ed amministrative in pochissimo tempo.

Tutti i dati sull'attività dei movimenti franosi possono anche essere facilmente confrontati con dati storici per poter effettuare analisi sull'evoluzione del dissesto. Questo metodo permette di stimare il numero o la percentuale i frane riattivate, nuove o stabilizzate.

 

Catalogazione aree propense al dissesto idrogeologico tramite GIS

Figura 4: Catalogazione delle aree propense al dissesto idrogeologico tramite GIS. Clicca sull'immagine per ingrandirla.

 

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