CENSIMENTO DELLE CADITOIE STRADALI DI ROMA CAPITALE

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1 CENSIMENTO DELLE CADITOIE STRADALI DI ROMA CAPITALE Dott.ssa Rita Di Domenicantonio, Roma Capitale Dott.ssa Antonella Daidone, AMA S.p.a. Maria Marsella, D.I.C.E.A. - La Sapienza Università di Roma Marianna Scutti, Alberico Sonnessa, SurveyLab Srl, SpinOff del DICEA La Sapienza Università di Roma Giancarlo Razzino, Sysdeco Italia Srl Abstract Il progetto nasce dall esigenza di censire e catalogare le caditoie presenti nel territorio di Roma Capitale creando una banca dati georeferenziata, con l obiettivo di fornire informazioni sulla loro posizione stradale e sul loro stato di manutenzione. Le informazioni raccolte su ogni singola caditoia saranno utilizzate per migliorare il servizio di manutenzione, al fine di ridurre il problema degli allagamenti e ottimizzare il servizio di disinfestazione per il controllo della diffusione dell Aedes albopictus ( nome scientifico della nota Zanzara tigre), per rendere migliore la qualità della vita dei cittadini e prevenire l insorgenza di rischi sanitari collegati alla presenza delle zanzare. L Amministrazione Comunale in collaborazione con AMA Soluzioni Integrate ha coordinato sia le attività della Società Sysdeco Italia Srl relative alla progettazione della Geo Banca Dati e alle modifiche al Sistema Informativo Geografico, sia quelle di SurveyLab che ha definito le procedure di geolocalizzazione, ha gestito gran parte della attività di rilievo e attuato la verifica e la validazione dei dati acquisiti. Il progetto utilizza il SIG (Sistema Informativo Geografico) già in uso presso AMA Soluzioni Integrate dal 2009, sviluppato su tecnologia Esri ArcGIS Server e ArcEditor. Introduzione Nel 2008 è stato effettuato il censimento delle caditoie presso il IV Municipio che si estende per Km2 e comprende circa 435 Km di strade. L attività, svolta in circa 70 giorni, ha coinvolto 4 operatori equipaggiati con ricevitori GNSS-GIS caratterizzati da precisione sub metrica. La determinazione della posizione delle caditoie è stata realizzata in modalità Differential GPS (DGPS) con una media di 304 caditoie al giorno. In base ai risultati ottenuti dal progetto pilota nel IV Municipio, si è organizzata l attività sull intero territorio di Roma Capitale. Per ogni caditoia sono state registrate: Coordinate del punto (Est, Nord) Quota ( nel sistema di riferimento europeo ETRF2000-RDN) con precisione submetrica Data del rilievo 1

2 Tipologia del manufatto (Tombino, Griglia, Bocca di Lupo), Stato ( Normale =libero da occlusioni che possono ostacolare il deflusso dell acqua; in caso contrario Ostruito ) Condizione (presenza qualità di acquisizione. o meno di acqua all interno della caditoia), Indice della Tabella Caditoie-Municipi Municipio Nr. Caditoie Municipio Nr. Caditoie Il periodo del censimento è iniziato a Settembre 2010 e si è concluso a giugno

3 Metodologia del Servizio Modalità di acquisizione e verifica della accuratezza plano-altimetrica delle acquisizioni GNSS Il censimento è stato effettuato con ricevitori GNSS a singola e doppia frequenza, ed utilizzando il servizio di posizionamento in tempo reale fornito dall Area di Geodesia e Geomatica del DICEA mediante la rete RESNAP. Il posizionamento è stato effettuato con misure di fase e correzione RTK (Real Time Kinematik) per i ricevitori a doppia frequenza, e con misure di codice e correzione DGPS (Differential GPS) per i ricevitori a singola frequenza. A completamento dell attività di rilievo è stata condotta una verifica della qualità metrica dei dati acquisiti. La verifica del dato è stata effettuata confrontando le coordinate dei punti con la cartografia di base utilizzata durante le attività di rilievo e caratterizzata da una precisione plano-altimetrica pari a 0,5 m; la verifica è stata condotta separatamente per la componente altimetrica e planimetrica. Verifica altimetrica La verifica della componente altimetrica è stata effettuata confrontando la quota ottenuta dai ricevitori GNSS con quella estratta dalla cartografia relativa alla base degli edifici. L analisi è stata effettuata solo sui punti per i quali è stato possibile confrontare la quota acquisita dai rilievi effettuati con i valori della quota al piede degli edifici ad essi adiacenti. 3

4 Punti totali censiti da SurveyLab (circa il 70% dell intera acquisizione); Punti analizzati (automatici con quota da edificio); Percentuale sui punti totali; 43,57%. Sul campione di punti analizzato, pari al 43, 57% del totale dei punti acquisiti, sono state calcolate la media e la mediana delle differenze tra la quota acquisita e quella cartografica. Ricordiamo che il valore della quota acquisita dai ricevitori GNSS è riferito all ellissoide WGS84, mentre le quote cartografiche sono geodiche, pertanto si è verificata la corrispondenza rispetto alla ondulazione media del geoide nel territorio del Comune di Roma pari a 48,24 m +/ m. E stata applicata una procedura iterativa per il filtraggio degli errori grossolani, verificando il campione rispetto all intervallo di confidenza -2 + ottenendo risultati mostrati di seguito in tabella: numero punti media (m) mediana (m) Dev.st(m) ,13 48,14 9,33 1 step (98%) 48,17 48,13 3,23 2 step (92,45%) 48,22 48,14 2,07 3 step (85,92%) 48,20 48,13 1,61 4 step (80,74%) 48,18 48,12 1,38 5 step (76,72%) 48,16 48,12 1,24 6 step (73,76%) 48,14 48,11 1,15 I risultati indicano che la media (mediana) dello scarto tra la quota misurata e quella cartografica è congruente (differenze inferiori a 0.10 m) con il valore assunto come ondulazione media del geoide. La dispersione del campione è giustificata tenendo in considerazione le seguenti fonti di errore: - l errore cartografico (+/- 0,25-0,50 m) - l errore medio intrinseco della misure GPS in real-time (+/- 1 m). Verifica planimetrica La verifica della precisione planimetrica è stata effettuata confrontando la distanza di una serie di caditoie allineate lungo il bordo della sede stradale ed acquisite mediante ricevitori GNSS con il layer cartografico corrispondente. 4

5 Le zone prese in considerazione per verificare la precisione plano-altimetrica delle acquisizioni, su un totale di 683 derivanti dalla divisione territoriale interna ad AMA utilizzata per il censimento sono: 1. Zona ricevitore GNSS doppia frequenza, misure di fase, correzione RTK 2. Zona ricevitore GNSS singola frequenza, misure di codice, correzione DGPS 3. Zona ricevitore GNSS singola frequenza, misure di codice, correzione DGPS 4. Zona ricevitore GNSS singola frequenza, misure di codice, correzione DGPS 5. Zona ricevitore GNSS singola frequenza, misure di codice, correzione DGPS 6. Zona ricevitore GNSS singola frequenza, misure di codice, correzione DGPS L analisi è stata effettuata sui punti acquisiti in modalità automatica con correzione DGPS o RTK. Zona punti totali Num. Punti automatici % punti su totale , , , , , ,74 5

6 Zona Num. Punti considerati %punti sugli automatici %punti su totale ,30 5, ,94 3, ,72 4, ,39 11, ,04 14, ,86 16,65 Per ogni zona analizzata sono state valutate le percentuali di punti con una distanza dal limite dell isolato rispettivamente minore di 1 metro, compresa tra 1m e 2m e maggiore di 2m. I risultati indicano che ad una percentuale variabile tra il 58%-85% dei dati può essere attribuita un accuratezza sub metrica dist < 1m 78,88 64,81 74,11 57,78 79,16 85,09 1m<dis<2m 13,35 20,37 13,39 25,33 11,64 11,01 dist>2m 7,76 14,81 12,50 16,89 9,20 3,90 Una ulteriore verifica è stata eseguita in ciascuna delle suddette zone selezionando serie di caditoie allineate e valutandone il livello di corrispondenza rispetto ad retta interpolante. I risultati mostrati nella tabella seguente hanno fornito scarti dell ordine di 1-2 metri Zona Num. Punti Media (m) Mediana (m) Dev.st (m) ,4 1,1 1, ,9 0,7 0, ,1-0,4 2, ,6 2,8 2,5 Risultati Il Sistema Informativo Geografico viene utilizzato da AMA Soluzioni Integrate ufficio pianificazione e controllo servizi, per organizzare tutte le attività di disinfestazione e derattizzazione. In particolare il S.I.G. aiuta ad organizzare e gestire la localizzazione e storicizzazione sul territorio dell attività di disinfestazione e l ottimizzazione delle risorse 6

7 umane che svolgono tale attività. Le principali funzionalità che il sistema contribuisce a gestire interessano la tracciabilità delle attività, per garantire la possibilità di ricostruire con certezza documentata la storia di un evento, l automazione, per consentire la minimizzazione degli interventi manuali e la conseguente riduzione del tempo necessario per l espletamento delle attività e delle possibilità di errore e la gestione giornaliera, per supportare gli utenti nella rilevazione e gestione di emergenze/anomalie del singolo turno di lavoro in modo tempestivo ed efficace. Il progetto Censimento Caditoie di Roma Capitale ha permesso di aggiungere alla Geo Banca Dati del SIG tutte le informazioni su tombini, bocche di lupo e griglie, presenti lunghe le strade del territorio Comunale. L analisi della banca dati geografica delle caditoie renderà possibile sviluppare delle analisi di rischio relativamente alle seguenti classi: 1. Rischio ostruzione : elevata probabilità che la caditoia si ostruisca 2. Rischio allagamento: presenza della caditoia in una zona a rischio allagamento (compluvio) 3. Rischio prossimità: vicinanza della caditoia a siti di interesse o di pubblica utilità Rischio ostruzione Per analizzare questa categoria di rischio sono state estratte delle fasce di rispetto di ampiezza di 15 metri relative alle strade soggette al Piano Foglie di AMA, all interno delle quali sono state classificate le caditoie ostruite (codice=1) o libere (codice=0) al momento del censimento Rischio allagamento Per valutare il rischio allagamento, l elaborazione ha previsto l estrapolazione di una superficie che,in prima approssimazione, si può pensare coincidente con il piano stradale poiché derivata dai punti quotati relativi ai tracciati stradali e alle quote al piede degli edifici (oltre ). A partire da tale superficie, utilizzando i tool di Spatial Analyst è stato creato un layer poligonale che rappresenta una indicazione delle zone di compluvio nell intorno degli archi stradali. Anche in questo caso si è utilizzata una fascia di rispetto di 15 metri lungo tutte le strade con caditoie all interno della quale sono state classificate le caditoie in zone di compluvio (codice=1) o pianeggianti/impluvio (codice=0). Un analisi più dettagliata delle aree a rischio allagamento prevede la disponibilità di un Modello Digitale della Superficie (DSM) che riporti in maniera più fedele l andamento del terreno sul piano stradale e tenga conto della presenza di ostacoli e/o edificato. Rischio di prossimità ad edifici critici 7

8 La definizione del rischio di prossimità prevede la creazione di un area di rispetto attorno ai siti catalogabili come critici e/o di interesse pubblico nei confronti degli allagamenti o delle infestazioni Gli edifici possono a loro volta essere classificati in base alla loro rilevanza e contribuire al livello di rischio di ogni singola caditoia. I siti di interesse pubblico fino ad ora identificati nel Comune di Roma sono i seguenti o Ospedali o Scuole o Sedi municipali o Chiese o Centri anziani o Mercati o Sottopassi In questo caso si è utilizzata un area di rispetto di 20 metri di raggio intorno ad ogni edificio all interno della quale a tutte le caditoie è stato attribuito codice=1. Rischio Cumulativo Sulla base degli indici assegnati alle caditoie rispetto ai diversi rischi considerati è stato valutato un indice cumulativo che permette di rappresentare graficamente il livello di rischio. Conclusioni Il SIG, in qualità di strumento per la gestione della banca dati delle caditoie del Comune di Roma acquisita tramite metodologie GPS, fornisce, rispetto ad altri sistemi di controllo e monitoraggio, maggiori benefici, tra i quali i principali sono: Mappatura e classificazione delle caditoie in base al loro stato e rispetto alla loro posizione sul territorio; Controllo dell attività di disinfestazione, al fine di verificare sul posto la corretta esecuzione delle procedure operative del servizio; Pronta e soddisfacente risposta ai cittadini che pongono telefonicamente o personalmente il dubbio sulla realizzazione degli interventi; Aggiornamento continuo tramite registrazione e archiviazione di tutti i dati delle campagne di disinfestazione (che in genere iniziano ad Aprile e terminano a Ottobre). 8

9 Dal punto di vista dei benefici nei confronti delle valutazione dell entità e della qualità del trattamento di zone sensibili, la procedura permette la valutazione dei risultati in un area di rispetto di ampiezza 20 metri attorno ai siti di interesse pubblico e alle zone considerate più a rischio per la presenza di zanzara, come aree in prossimità di corsi d acqua, grandi aree verdi, fontane e cimiteri. Grazie all utilizzo di sistemi GIS popolati con l ausilio di dati acquisiti mediante ricevitori GNSS, il servizio di disinfestazione per il controllo della diffusione della zanzara tigre, soprattutto per quanto concerne la lotta contro le larve, ha subito in questi ultimi anni un notevole miglioramento sia sul piano operativo che su quello della trasparenza del servizio offerto al territorio. Descrizioni Enti e Aziende Roma Capitale AMA Soluzioni Integrate Azienda di igiene urbana che opera sul territorio di Roma Capitale. SurveyLab Srl, SpinOff del DICEA La società nasce come spinoff del Dipartimento di Ingegneria Civile Edile ed Ambientale D.I.C.E.A) della Sapienza Università di Roma. Survey Lab ha come scopo primario lo sviluppo di sistemi integrati basati su tecnologie geomatiche terrestri e satellitari ad alta risoluzione da applicare nei monitoraggi in remoto e in tempo reale del territorio e delle infrastrutture. I prodotti/servizi offerti da SurveyLab consistono nella capacità di realizzare sistemi integrati utile alla valutazione di scenari di rischio. Le competenze sono state maturate nell ambito del DICEA a seguito di progetti di ricerca finanziati dal Ministero della Ricerca Scientifica, da agenzie e enti pubblici (Agenzia Spaziale Italiana e Europea, Dipartimento Nazionale di Protezione Civile, Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, CNR- IREA, CNR-IGAG). Il carattere fortemente applicativo e multidisciplinare dell attività ha reso possibile una collaborazione con PMI e realtà industriali del settore e lo sviluppo di servizi a beneficio di enti pubblici e privati preposti alla sicurezza e protezione del territorio ed alla valutazione dei rischi territoriali e infrastrutturali. Sysdeco Italia Srl Business Partner Esri Progetto Tempi di realizzazione = 12 mesi Software impiegati = ArcGis Server, ArcEditor, ArcPad, Trimble, Meridiana Stato avanzamento = Completato 9

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