Pubblicazione con QGIS server di carte di interventi di sistemazione dei versanti su area vasta ottenute mediante procedura in GRASS

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1 XVII Meeting degli utenti in lingua italiana di GRASS e GFOSS Parma febbraio 2016 Pubblicazione con QGIS server di carte di interventi di sistemazione dei versanti su area vasta ottenute mediante procedura in GRASS Riccardo Berardi1, Rossella Bovolenta1, Bianca Federici1, Simone Gimelli1, Roberto Marzocchi12 1-Dipartimento di Ingegneria Civile Chimica ed Ambientale (DICCA), Scuola politecnica dell Università di Genova 2 - Gter srl Innovazione in Geomatica Gnss e Gis

2 Sommario Realizzazione attraverso una procedura GIS di carte dei possibili interventi per la messa in sicurezza dei versanti (tesi di laurea di Simone Gimelli) Pubblicazione dei risultati su web utilizzando QGIS + QGIS server per fruizione ai non addetti ai lavori (Gter+Unige)

3 SCOPO DELLO STUDIO Realizzazione di carte dei possibili interventi per la messa in sicurezza dei versanti Formulazione di una procedura in ambiente GIS che possa essere facilmente estesa ad altre zone Analisi su larga scala che fornisca indicazioni di supporto alla programmazione degli interventi Elaborazione di cartografia di facile interpretazione che contenga indicazioni utili FRANE SUPERFICIALI DIFFUSE Scivolamenti superficiali e colamenti rapidi interessano spessori limitati dei terreni sciolti di copertura dissesti franosi associati ad eventi idrometeorologici di forte intensità concause locali riconducibili all uomo (es. tagli stradali) PRIN: La mitigazione del rischio da frana mediante interventi sostenibili Università degli Studi di SALERNO Politecnico di TORINO Politecnico di MILANO Università degli Studi di GENOVA Università degli Studi di PERUGIA Università degli Studi di NAPOLI "Parthenope Università degli Studi della BASILICATA Università degli Studi "Mediterranea" di REGGIO CALABRIA Università degli Studi di PALERMO Politecnico di BARI

4 FASI REALIZZATIVE Definizione delle tipologie di intervento Scelta dei fattori predisponenti Elaborazione della carta degli interventi totale Realizzazione delle carte dei singoli interventi consigliati Validazione dei risultati

5 TIPOLOGIE D INTERVENTO

6 Fattori predisponenti considerati ai fini dell intervento Pendenza: il movimento franoso è dovuto alla forza di gravità. Tanto maggiore è la pendenza tanto più le forze sollecitanti il versante sono elevate. Uso del Suolo: le cause antropiche costituiscono un parametro fondamentale legato ai fenomeni di dissesto. La rapida urbanizzazione può provocare alterazioni negli equilibri del territorio che se non attentamente valutate possono aumentarne la vulnerabilità. Accumulazione: l infiltrazione dell acqua all interno del suolo è uno dei fattori determinanti nell'instabilità dei pendii. L accumulazione è un parametro che fornisce la stima di tale fenomeno. Distanza dalla rete stradale: la costruzione di strade comporta inevitabilmente una modifica della morfologia del territorio che può causare fenomeni d'instabilità. Esposizione: da questa dipende la quantità di umidità trattenuta dal terreno, che a sua volta influenza la crescita della vegetazione che ricopre il pendio. Quota: le ragioni di questa scelta sono legate al fatto che in funzione dell'elevazione vi è una minor presenza di vegetazione e gli interventi di ingegneria naturalistica non sono efficaci. N.B: Litologia ed aggressività climatica sono poco influenti nella scelta della tipologia generale di intervento.

7 SOFTWARE GIS E CARTOGRAFIA GRASS (Geographic Resource Analisys Support System) GIS (Geographic Information System) Software FREE ed Open Source Dati cartografici scaricati dal sito della Regione Liguria: (sistema di riferimento WGS84; proiezione cartografica UTM fuso 32 N) DTM (Digital Terrain Model), risoluzione a 5 m (dal 2007) Carta Uso del Suolo, scala 1:25000 (ed. 2012) Viabilità stradale Strati Prioritari CTR, scala 1:10000 (anno 2003)

8 RICLASSIFICAZIONE CARTE DEI FATTORI PREDISPONENTI Valori riclassificati in un numero ridotto di classi più adeguato per un analisi su area vasta PENDENZA Basse <10 Medie Elevate >30 QUOTA Basse quote m Quote > 1000 m elevate USO DEL SUOLO Edificato Vegetato Terreno nudo ACCUMULAZIONE Nulla 0-1,2 Scarsa 1,2-3 Modesta 3-6,5 Elevata >6,5 DISTANZA STRADE Vicino strade < 50 m Lontano strade > 50 m ESPOSIZIONE Nord Sud

9 FATTORI DOMINANTI, DI CONTROLLO ED ININFLUENTI NUMERO CONTROLLO PROTEZIONE DRENAGGIO RIPROFILATURA RINFORZO OPERE DI SOSTEGNO INGEGNERIA NATURALISTICA CONSOLIDAMENTO SUPERFICIALE

10 ASSEGNAZIONE PUNTEGGIO E CODICE INTERVENTI AD OGNI CLASSE Criteri per la scelta: I fattori dominanti assegnano punteggio massimo alla classe più influente e punteggi via via minori alle restanti classi. I fattori di controllo hanno valore 0 se non concorrono alla scelta altrimenti 1. I fattori ininfluenti hanno tutti punteggio pari a 0.

11 CARTE DEI FATTORI PREDISPONENTI RICLASSIFICATE Pendenza Esposizione Uso Suolo Distanza Strade Accumulazione Quota

12 CARTA DEGLI INTERVENTI TOTALE

13 REALIZZAZIONE CARTE DEI SINGOLI INTERVENTI CONSIGLIATI Intervento consigliato: NO Se il valore della cella: 0-2 Assegno nuovo valore = 1 Intervento consigliato: FORSE Se il valore della cella: 3-4 Assegno nuovo valore = 2 Intervento consigliato: SI Se il valore della cella: 5-6 Assegno nuovo valore = 3

14 INTERVENTI DI RIPROFILATURA

15 CARTE DEI SINGOLI INTERVENTI

16 VALIDAZIONE DEI RISULTATI S.P. 76 Tiglieto-Olbicella Retezzo- lago Brugneto Santo Stefano D Aveto Montelungo Sant Olcese Genova, via Mogadiscio Camogli, loc. Mortola Santa Margherita Ligure, Loc. Gave

17 FRANA DI SANT OLCESE Dissesto localizzato all interno del centro abitato di Sant Olcese interessato da una serie di frane con stile di attività complesso con contributo di movimenti di scorrimento e colamento. Interventi previsti: Pozzo di fondazione con capacità drenante dal quale si dipartono 7 dreni suborizzontali disposti a raggiera Reticolo di pali tirantati in testa tramite ancoraggi

18 FRANA DI SANT OLCESE

19 S.P. 76 TIGLIETO-OLBICELLA Il primo tratto ha una lunghezza di circa 400 metri ed è caratterizzato da: Fronti rocciosi di sbancamento di altezze elevate fino a metri Pericolo di caduta massi di dimensioni elevate (1000 kg) con qualche caso di massi di dimensioni maggiori (5000 kg) Pendenze molto elevate pressoché verticali.

20 S.P. 76 TIGLIETO-OLBICELLA Il secondo tratto di strada ha una lunghezza complessiva di circa 300 metri e le seguenti caratteristiche: Fronti di sbancamento di altezze più modeste fino ad un massimo di 8-10 metri Pericolo di caduta massi di dimensioni modeste (100 kg) Porzioni di fronte di terreno sciolto senza vegetazione.

21 S.P. 76 TIGLIETO-OLBICELLA

22 CONCLUSIONI SULLA PROCEDURA Procedura automatica che, grazie alla struttura codificata, permette di tenere in considerazione un numero elevato di informazioni per la scelta degli interventi. Può essere facilmente modificata incrementando sia il numero di interventi considerati che il numero di fattori predisponenti analizzati. Prodotto finale direttamente utilizzabile. Strumento in grado di fornire indicazioni progettuali, ottenute da un analisi su area vasta, che devono poi essere suffragate da studi di dettaglio. I risultati sono influenzati anche dal grado di dettaglio delle informazioni cartografiche di base che devono avere una maggior accuratezza possibile.

23 Perchè pubblicare i risultati? - necessità di avere a disposizione semplici strumenti per pubbliche amministrazioni e enti assicurativi per la gestione del rischio da frana consentire una rapida interazione con le mappe di suscettibilità e con i principali elementi a rischio ed un facile uso anche da parte di utenti non esperti

24 Pubblicazione dei risultati Passi propedeutici alla pubblicazione su web dei risultati sono: - Creazione con GRASS delle mappe degli interventi (minimizzazione memoria consumata) Regione computazionale con risoluzione 5x5 m celle da raster geotiff ~ 800 MB si passa a file di ~ 10 MB (usando compressione deflate)

25 Pubblicazione dei risultati Passi propedeutici alla pubblicazione su web dei risultati sono: - Creazione legenda univoca (file.qml)

26 Pubblicazione dei risultati - Le varie mappe raster ottenute per la provincia di Genova sono state, a titolo di esempio, inserite in un progetto Qgis pubblicato su web utilizzando Qgis-server come application server - Lizmap web client: php/view/map/?repository=gter&project=mappa_interventi - Qgis-web-client: map=/home/gter/progetti/mappa_interventi.qgs

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29 Prossimi passi - Realizzazione di un apposito tool che, per ogni pixel del terreno, fornisca interrogazioni complessive su tutti gli interventi idonei in maniera più user-friendly. - Integrazione nel visualizzatore cartografico online dei dati circa gli interventi già realizzati e il loro grado di conservazione organizzabili in un opportuno geodb - Aggiunta di ulteriori layer cartografici (mappe di pericolosità, elementi a rischio, densità di popolazione, etc.) che possano costituire un ulteriore valore aggiunto nell ottica di dotare il decisore di strumenti intuitivi di supporto alle decisioni.

30 Grazie per l attenzione! Dipartimento di Ingegneria Civile Chimica ed Ambientale (DICCA) Scuola politecnica dell Università di Genova Via Montallegro 1, Genova bianca.federici@unige.it Gter srl Innovazione in Geomatica Gnss e Gis Piazza De Marini 3/61, Genova roberto.marzocchi@gter.it Quest'opera è distribuita con Licenza Creative Commons Attribuzione Condividi allo stesso modo 4.0 Internazionale.