La Rete geodetica costiera per il monitoraggio morfologico costiero

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1 La Rete geodetica costiera per il monitoraggio morfologico costiero Nunzio De Nigris - Maurizio Morelli Unità Monitoraggio costiero e Supporto alla gestione della costa Arpae Emilia-Romagna Stefano Gandolfi Enrica Vecchi Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali Università di Bologna Seminario La difesa del territorio da inondazioni ed erosione Bologna, 11 settembre 2019 Con il patrocinio di Federazione italiana delle Associazioni Scientifiche per le informazioni Territoriali e Ambientali

2 Litorale emiliano-romagnolo Spiaggia bassa e sabbiosa da Cattolica al Po di Volano 110 km Sistema barriera-laguna della Sacca di Goro - 10,5 km 2

3 Anni i primi fenomeni erosivi Erosione Costiera Dagli anni 50 incremento del fenomeno Ad oggi 85 km di costa su 110 sono stati interessati dal fenomeno erosivo 3

4 Principali fattori incidenti sull erosione costiera Riduzione del trasporto solido fluviale a causa dell estrazione di inerti dagli alvei e la realizzazione di un elevato numero di opere idrauliche per la regimazione Subsidenza per estrazione di fluidi dal sottosuolo Realizzazione di moli sempre più aggettanti che determinano l arresto del trasporto solido lungocosta con modifiche macroscopiche dell assetto della linea di riva (Rimini, Cesenatico, Porto Garibaldi) Urbanizzazione intensa e rimozione di gran parte delle dune costiere Realizzazione delle stesse opere rigide di difesa (scogliera-erosione-scogliera) 4

5 Reti regionali per il monitoraggio dell erosione costiera Nel 1979 La Regione Emilia-Romagna approva la L.R. 7/1979, Interventi per la difesa della costa adriatica ai fini ambientali, turistici e di protezione degli insediamenti civili e produttivi, con la quale si promuove la redazione di un piano progettuale per la difesa della costa Nel 1984, la Regione approva il Piano progettuale per la difesa della costa che promuove la realizzazione delle reti di monitoraggio dell erosione costiera: monitoraggio morfologico (rilievo della linea di riva e del profilo di spiaggia) misura della subsidenza monitoraggio sedimentologico Scopo valutare i processi erosivi e fornire indicazioni a supporto delle politiche di difesa e gestione della costa Le reti sono gestite dall Unità Monitoraggio Costiero e dalla Direzione Tecnica di Arpae 5

6 Rete topo-batimetrica regionale per il monitoraggio dell evoluzione morfologica della spiaggia emersa e sommersa Campagne di misura 1984 > 1993 > 2000 > 2006 > 2012 >>> 2018 Campagna del sezioni perpendicolari alla costa punti topo-batimetrici rilevati Campagne del 2012 e del sezioni regionali 163 sezioni raffittimento 350 km profili longitudinali Rilievo in continuo della linea di riva 1000 km profili topo-batimetrici per un totale di oltre 6 milioni di punti quotati 6

7 Rilievi topo-batimetrici locali per il monitoraggio dell efficacia e degli effetti sul litorale di interventi di ripascimento e realizzazione di opere Monitoraggio dei grandi interventi di ripascimento (Progettoni 2002, 2007 e 2016) Monitoraggio di nuove darsene e moli portuali (Rimini e Cattolica) Monitoraggio di riassetto e riqualificazione di opere di difesa dall ingressione marina e dall erosione costiera (Viserba, Igea Marina,...) Rilievi topo-batimetrici a supporto della progettazione di interventi Rilievi topo-batimetrici a supporto della modellistica ingegneristica costiera Rilievi topo-batimetrici a supporto del sistema di allertamento per il rischio costiero della Regione Emilia-Romagna Early Warning System

8 Inquadramento altimetrico dei rilievi topo-batimetrici Rete regionale di controllo della subsidenza, Rete livellazione geometrica di alta precisione Caratteristiche principali: lungo costa è presente un caposaldo di livellazione mediamente ogni 500 m accuratezza millimetrica della quota periodico aggiornamento della variazione di quota dovuta alla subsidenza, dal 2006 la misura della subsidenza con misure interferometriche 8

9 Inquadramento altimetrico dei rilievi topo-batimetrici Rete regionale di controllo della subsidenza, rete livellazione geometrica di alta precisione Limiti e criticità In occasione dei rilievi topobatimetrici si è riscontrato che i capisaldi andavano via via scomparendo a causa di lavori sulle strutture, adeguamenti, demolizioni, ecc. (tasso di scomparsa 5-10% annuo) Il crescente utilizzo di strumentazione GNSS ha evidenziato che parte dei capisaldi rimasti non presentavano caratteristiche da supportarne lo stazionamento a causa di alberi, vicinanza a edifici, strutture, difficoltà a centrare lo strumento, ecc. 9

10 Reti e servizi di posizionamento in tempo reale (NRTK) Anche le reti di stazioni permanenti per il posizionamento di precisione GNSS in tempo reale presentano alcune criticità: le precisioni raggiungibili in quota non sempre soddisfano quelle richieste dal monitoraggio morfologico le prestazioni sono garantite all interno della rete delle stazioni, ma decadono nelle aree esterne (area costiera) nel caso di reti di Stazioni permanenti siano di proprietà di Ditte o Istituzioni private, condizioni contingenti potrebbero modificare l erogazione del servizio fino a farlo cessare Tratto da Maurizio Barbarella 2009: Rilievo di precisione Real time e Reti NRTK Rete FoGER Rete SMART-NET Italpos 10

11 Rete Geodetica Costiera per il monitoraggio morfologico costiero Progettazione e realizzazione La progettazione e la realizzazione della RGC sono state condotte in collaborazione con il DICAM dell UniBo La rete è stata realizzata, prevalentemente, utilizzando vertici e/o capisaldi pre-esistenti, e materializzandone di nuovi solo dove strettamente necessario. È stata verificata la disponibilità di capisaldi e vertici appartenenti a reti ARPA, IGM95, GPS7 RER, Provincia di FE, Consorzio di Bonifica, per valorizzare e ottimizzare l esistente e evitare inutili duplicazioni La RGC, all impianto, è composta da 40 vertici di cui solo 6 sono di nuova istituzione 11

12 Rete Geodetica Costiera Caratteristiche della RGC Rete sufficientemente densa, indicativamente interdistanza di 4 km tra i vertici Precisione centimetrica sia in termini planimetrici che altimetrici misura delle quote ellissoidiche e calcolo delle quote ortometriche a partire dai capisaldi di livellazione Arpa2005 e aggiornate con i modelli di subsidenza Vertici stazionabili con strumentazione GNSS Vertici in prossimità della costa, in siti tali da garantirne la stabilità e la conservabilità nel tempo Sistema di riferimento nazionale ETRS89 - ETRF2000 (epoca di riferimento ) - (D.M. 10 novembre 2011) 12

13 Rete Geodetica Costiera Monografie 13

14 differenza di circa 15 cm tra rilievi di prima e seconda pianta Esempio errore di inquadramento differenza di oltre m3 prezzo di circa 12 / m3 Sabbia prelevata da depositi sottomarini prima della correzione V = m3 dopo la correzione V = m3 ruolo fondamentale del sistema di riferimento da presentazione tesi di laurea Ing. Enrica Vecchi Monitoraggio del litorale emiliano-romagnolo con l utilizzo di misure topo-batimetriche: metodi, prodotti e risultati.

15 Potenziamento e sviluppo della Rete Geodetica Costiera Irrobustire la RGC con nuovi vertici per arrivare ad uno ogni 2 km lungo costa garantisce la bontà della rete anche se qualche vertice scompare riduce la distanza dalle aree di rilievo, quindi tempi e costi del rilievo Irrobustire la RGC con nuovi vertici collocati nell immediato entroterra in modo da passare da uno schema di calcolo a poligonale ad uno a rete Collegare la rete geodetica costiera con il livello medio mare locale dei mareografi regionali - Porto Garibaldi Ravenna Irrobustire Rete la Geodetica rete di stazioni permanenti Integrata GNSS lungo Regionale costa uniformare, Geodetic in termini Integrated altimetrici, il datum Network d altezza delle principali GIN infrastrutture geodetiche Effettuare una livellazione geometrica di precisione lungo l intero litorale regionale 15

16 Grazie per l attenzione Ing. Nunzio De Nigris Unità Monitoraggio Costiero e Supporto alla Gestione della Costa Arpae Emilia-Romagna telefono: ndenigris@arpae.it Seminario La difesa del territorio da inondazioni ed erosione Bologna, 11 settembre 2019 Con il patrocinio di Federazione italiana delle Associazioni Scientifiche per le informazioni Territoriali e Ambientali