La Carta Geologica d Italia alla scala 1: : un esempio della moderna cartografia geologica

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1 Rendiconti online Soc. Geol. It., Vol. 8 (2009), La Carta Geologica d Italia alla scala 1: : un esempio della moderna cartografia geologica M. PANTALONI (*), D. TACCHIA (*) & V. VITALE (*) ABSTRACT La Carta Geologica d Italia alla scala 1: : un esempio della moderna cartografia geologica The realization of the national geologic cartography and the management of the pertinent database is one of the main institutional activities of the Geological Survey of Italy. The geologic and geothematic cartographic production of the Geological Survey range from 1:50,000 scale of the national geologic cartography (CARG project) until the regional (1:250,000) and national scale (1:1,000,000). The publication of a new version of the 1: scale geologic map of Italy represents the synthesis of the most recent geologic knowledge, deriving from studies and researches carried out during the CARG project, as well as being a valid example of experimentation of the modern cartographic techniques. Key words: Carta geologica, Servizio Geologico d Italia, cartografia numerica, tecnologia. giungere ad un pubblico molto ampio di studiosi, di insegnanti, di studenti e di appassionati, una sintesi delle conoscenze geologiche fino a quel momento raccolte. Prima edizione (1881), in due fogli Seconda edizione (1889), in due fogli Terza edizione, Novarese ( ), in sei fogli Quarta edizione, Beneo (1961), in due fogli Quinta edizione, 2008, in allestimento Tab. 1 La serie storica delle 5 edizioni della Carta geologica d Italia alla scala 1: , pubblicata dal Servizio Geologico d Italia. La precedente edizione della Carta Geologica d Italia a scala 1: risale al 1961, quando sotto la direzione di Enzo Beneo venne realizzata la quarta edizione, in due fogli (Fig. 1). INTRODUZIONE Il Servizio Geologico d Italia - Dipartimento Difesa del Suolo dell APAT ha tra i propri compiti istituzionali, attribuiti dalla Legge n. 68 del 2 febbraio 1960, la realizzazione della cartografia geologica ufficiale italiana. Nell ambito di tali attività, parallelamente al progetto di cartografia geologica nazionale a scala 1: (progetto CARG), i geologi ed i cartografi del Servizio Geologico d Italia hanno elaborato, in forma preliminare per il 32 Congresso Geologico Internazionale (IGC) di Firenze e in forma definitiva per il 33 IGC di Oslo, una nuova Carta Geologica d Italia alla scala 1: Questa nuova Carta d Italia nasce con l obiettivo di sintetizzare i dati raccolti nell ambito del progetto CARG che rappresentano il più recente e avanzato stato di conoscenza geologica del territorio italiano. La realizzazione della Carta geologica d Italia (Tab. 1) ha, fin dalla costituzione del Servizio Geologico avvenuta nel 1873, l obiettivo di diffondere, in ambito sia scientifico che didattico, la conoscenza geologica del territorio, facendo (*) ISPRA - Istituto Superiore Protezione e Ricerca per l Ambiente, Roma Fig. 1 La quarta edizione della Carta geologica d Italia a scala 1: edita dal Servizio Geologico d Italia nel 1961 sotto la direzione di E. Beneo.

2 102 M. PANTALONI ET ALII Le innovazioni introdotte da questo lavoro cartografico consistono nella strutturazione di una legenda che offre una chiave di lettura sia geologica che geodinamica della penisola italiana e nell approccio digitale in tutte le fasi: redazione, allestimento cartografico, stampa. METODOLOGIA DELL ANALISI GEOLOGICA I dati geologici sono stati ricavati, prevalentemente, dai nuovi fogli della Carta geologica d Italia alla scala 1:50.000, disponibili ai diversi stati di avanzamento, editi ed inediti; tale scelta deriva dal fatto che questi dati rappresentano il più recente e avanzato stato di conoscenza geologica del territorio italiano. Per le aree mancanti di tale copertura cartografica sono state elaborati i fogli della Carta geologica d Italia a scala 1: , le Carte geologiche regionali a scala 1: e le carte, di dettaglio e di sintesi, ricavate dalla letteratura scientifica recente. Le innovazioni introdotte riguardano soprattutto la strutturazione della legenda che è stata organizzata tenendo in considerazione sia l età, sia i caratteri litologici dei corpi rocciosi, sia gli eventi tettono-stratigrafici sviluppatisi dal Paleozoico all Olocene. Nella legenda le unità sono state organizzate, in modo preliminare, in base all origine delle rocce (sedimentarie, vulcaniche, plutoniche e metamorfiche); in seguito sono state effettuate delle ulteriori suddivisioni con le quali si è operata una distinzione delle rocce in base al ciclo orogenetico nel quale sono state coinvolte, all ambiente deposizionale, alla litologia, al grado metamorfico e, in ultimo, in base all'età. Per le rocce sedimentarie è stata effettuata una suddivisione in base a criteri lito-cronostratigrafici legati a eventi geodinamici o biologici sviluppati a scala regionale, ed in seguito ulteriormente suddivise per paleoambienti deposizionali. E stata prestata una particolare attenzione alla cronologia dei depositi sin-orogenici, a causa dell importanza che questi depositi hanno nel datare le deformazioni e lo sviluppo dei sistemi catena-avanfossa. I depositi di avampaese non coinvolti in fasi orogenetiche sono stati distinti in carta con la lettera "a" a pedice del corrispondente numero di legenda. La suddivisione delle rocce vulcaniche effusive è stata effettuata in base alle affinità chimiche o petrogenetiche; queste unità sono state poi raggruppate in base all appartenenza allo stesso dominio paleogeografico definito da episodi magmatici legati a eventi geodinamici. Nell ambito dello stesso dominio, l'età della messa in posto di queste unità è stata poi usata per differenziare quei gruppi che mostravano analoghe affinità chimiche. Per quanto riguarda le rocce ignee intrusive la distinzione principale è basata su due categorie (ciclo alpino e ciclo triassico ed ercinico) effettuata in base all'età della messa in posto. Successivamente è stato compiuto un raggruppamento in base allo sviluppo dei caratteri petrochimici relativi all evoluzione magmatica. Infine, per le rocce metamorfiche è stata fatta dapprima una distinzione in base all'età dell'evento metamorfico (quindi una distinzione legata al ciclo orogenetico); in seguito i diversi gruppi sono stati raggruppati sia per il grado metamorfico che, Fig. 2 Schema delle principali unità tettonostratigrafiche inserito a margine della carta. eventualmente, per i caratteri evolutivi pressione-temperatura; laddove era possibile riconoscere i caratteri protolitici il corpo roccioso è stato assimilato alla roccia originaria. A margine della Carta è stato inserito uno schema tettonostratigrafico d Italia al fine di facilitare la lettura del dato geologico rappresentato (Fig. 2). In esso vengono rappresentati i principali domini strutturali in relazione alle orogenesi alpina ed ercinica, la vergenza del sistema orogenico e il tipo di crosta dell originario dominio paleogeografico. METODOLOGIA DELL ALLESTIMENTO CARTOGRAFICO Acquisizione, verifica e omogeneizzazione dei dati L elaborazione digitale dei dati è stata effettuata alla scala di allestimento degli Autori, comunque non minore a 1: , assunta come scala di riferimento minimo per gli originali d autore. La metodologia di acquisizione è stata la digitalizzazione a video in ambienti software sia GIS che CAD; i dati cartacei sono stati rasterizzati mediante scansione e georeferenziati secondo il sistema di riferimento UTM (fuso 32 ED50). Il primo controllo effettuato deriva dalla necessaria suddivisione dei dati da acquisire in più Autori. Per l assemblaggio è stato imposto il limite regionale ad eccezione di alcune zone in cui era necessaria mantenere la continuità geologica. Nella fase di montaggio secondo i limiti regionali si è sempre riscontrata una non continuità nei dati geologici, anche dopo un primo controllo della contiguità da parte degli Autori. È risultata quindi sempre necessaria una particolareggiata verifica di bordo per mantenere la continuità degli elementi geologici controllando gli attributi dei poligoni adiacenti e l orientamento degli elementi lineari.

3 LA CARTA GEOLOGICA D ITALIA ALLA SCALA 1: : UN ESEMPIO DELLA MODERNA CARTOGRAFIA GEOLOGICA 103 Un altro controllo è stato eseguito sugli archi tracciati a scale più grandi, che, quando venivano ridotti ad una scala minore, risultavano graficamente frammentati e con presenza ridondante di vertici. Si sono quindi usati metodi di semplificazione che, tenendo conto dell aspetto degli archi, riducono le dimensioni dei file finali, senza alterare la forma generale e la relativa congruenza degli archi rispetto alla base topografica; l obiettivo è stato comunque quello di mantenere un aspetto grafico simile al disegno tradizionale delle carte geologiche. Inoltre, al fine di operare una adeguata omogeneizzazione cartografica dei dati, sono stati adottati dei metodi che hanno portato all eliminazione dei poligoni con area inferiore ad 1 km 2, alla semplificazione dei vertici (generalize) e all addolcimento degli archi (smoothing). Queste ultime due operazioni sono state eseguite in ambiente ARC/INFO in modo semiautomatico usando opportuni valori di tolleranza, mentre nei casi geometricamente più complessi è stato necessario intervenire manualmente. Inquadramento cartografico L inquadratura marginale della Carta geologica d Italia è stata definita su base topografica IGMI alla scala 1: , inquadrata secondo la proiezione fornita dall Istituto orientata Fig. 3 Evidenza della non perfetta coincidenza tra lo shapefile della geologia (in rosso) e la linea di costa della topografia (in nero) prima dell operazione di Spatial Adjustment. al fuso 12; gli altri strati informativi, come già detto, erano predisposti secondo una proiezione UTM (fuso 32 ED50). Sono state inoltre inserite le curve batimetriche elaborate e fornite dall Istituto Idrografico della Marina di Genova. E risultato quindi necessario effettuare una riproiezione sulla base topografica fornita utilizzando i parametri indicati dall IGM. Questa operazione ha prodotto uno shift, non omogeneo, degli shapefiles della geologia e della tettonica rispetto alla topografia, con valori più elevati nell area Sud-Ovest. Al fine di ottenere una migliore sovrapposizione è stata utilizzata l estensione Spatial Adjustment in ambiente ArcMap che consente di deformare uno shapefile utilizzando dei vettori spostamento (link) opportunamente inseriti dall utente. In particolare i criteri usati per la definizione dei link sono stati quelli tendenti a recuperare una perfetta coincidenza tra lo shapefile della geologia e linea di costa della topografia (Fig. 3) e quello di centrare i poligoni rappresentativi dei depositi alluvionali rispetto agli assi fluviali. Per il raggiungimento di questo obiettivo sono stati usati oltre 5000 link; la stessa trasformazione è stata poi applicata sullo shapefile della tettonica. Su quest ultimo shapefile è stato necessario procedere ad un adeguato posizionamento dei simbolismi lineari con controllo ed eventuale modifica (flip) dei versi di digitalizzazione, caratteristica non inserita nel primo editing in ambiente CAD. Una ulteriore problematica emersa nel corso dell allestimento ha riguardato i poligoni aventi limiti di tipo tettonico. Si è verificata, infatti, una non perfetta sovrapposizione delle faglie template con limiti tra poligoni, che non risulta essere apprezzabile alla scala di stampa ma che appare evidente nel caso di distribuzione dei dati tramite Web. L incongruenza può essere messa in relazione o con l ambiente di digitalizzazione utilizzato, presumibilmente derivata dall impossibilità di impostare una tolleranza univoca nelle procedure di chiusura automatica dei poligoni oppure con una ricostruzione dei singoli elementi a diversa risoluzione tra features poligonali e lineari. Banca dati Ciascun poligono della copertura geologica è stato associato a un attributo di tipo stringa ( SIGLA ), che ne descrive sinteticamente le caratteristiche geologiche ed utilizzato per etichettare i tasselli di legenda, e a un attributo numerico ( TIPO1 ) per agevolare le operazioni di acquisizione e il primo editing degli elementi. Questo si è reso necessario, durante le lunghe fasi di lavorazione, in attesa della stesura definitiva della legenda da parte degli Autori; tali attributi sono stati utilizzati come riferimento incrociato per la verifica della congruità dei dati forniti dall Autore con quelli acquisiti dal cartografo. Il campo COL, di tipo stringa, è l item finale successivo alla semplificazione geologica e cartografica; di fatto costituisce la copia stringa del campo numerico TIPO1, necessario per un adeguato matching tra attributi e style di impianto colori in ambiente ArcMap. Si è proceduto in modo identico anche per lo shapefile lineare della tettonica inserendo

4 104 M. PANTALONI ET ALII un item stringa COL codificato secondo la tipologia di elemento tettonico. Impianto colori e simbologia L impianto colori è stato realizzato con il tool Style Manager di ArcMap, in base alle specifiche del Manuale Cromatico di riferimento per la stampa delle carte geologiche (Servizio Geologico d Italia, 2002). Nella legenda della carta il numero di tasselli presenti è di 104, di cui 70 relativi a rocce sedimentarie e 34 riferibili a rocce vulcaniche, plutoniche e metamorfiche. Questo elevato numero di unità di legenda evidenzia la complessità per l impostazione dell impianto colori legato in parte a convenzioni internazionali (es. rocce sedimentarie) in parte a convenzioni specifiche per l Italia (es. rocce vulcaniche e metamorfiche). I simboli lineari sono stati realizzati in parte seguendo le specifiche del Quaderno n. 2 (Servizio Geologico d Italia, 1996) e, in parte, personalizzati in quanto la scala di rappresentazione della carta non ne permetteva la corretta visualizzazione. CONCLUSIONI Questa nuova Carta geologica d Italia alla scala 1: rappresenta senza dubbio il più avanzato prodotto cartografico realizzato dal Servizio Geologico d Italia negli ultimi anni. L elaborazione è stata effettuata sintetizzando i dati raccolti nell ambito del progetto CARG, il che rende questo prodotto frutto del più recente e avanzato stato di conoscenza geologica del territorio italiano. L aver definito la legenda mettendo in evidenza l evoluzione geodinamica d Italia, oltre alla convenzionale caratterizzazione litologica e cronologica, fornisce un valido ausilio alla comprensione della storia geologica e geodinamica della penisola italiana. L allestimento della carta è stato sviluppato in modo da rendere il prodotto finale fruibile ad un ampio pubblico di studiosi, di insegnanti, di studenti e di appassionati, al pari di analoghi prodotti realizzati dai servizi geologici esteri. La realizzazione della carta è stata effettuata, fin dalle prime fasi, in modo digitale; questo ha permesso di sperimentare tecniche di acquisizione numerica (come detto attraverso raster dell originale d autore a video) e di operare semplificazioni che tenessero conto non solo della scala di rappresentazione della carta ma anche del fruitore cui la stessa è destinata. Questa sperimentazione ha permesso di costruire un percorso logico finalizzato al raggiungimento di diversi bacini di utenza di riferimento: grazie allo sviluppo di nuove tecnologie per la diffusione dei dati, come media educativoconoscitivo atto a stimolare gli interessi di un più vasto numero di utenti, in particolare giovani. E poi da notare che la Carta geologica d Italia alla scala 1: è stata allestita nella sua veste tradizionale ufficiale, pure se proveniente da dati digitali georiferiti; questo perché, al momento, non è ancora stata stabilita una nuova tipologia di diffusione di dati cartografici ufficiali quali quelli esistenti nella cartografia geologica oggetto del presente lavoro. Tale problema verrà affrontato, nell immediato futuro, quando verrà realizzata la consultazione della carta, in scala 1: , via web. In tal caso, i dati geologici e tettonici vettoriali non saranno semplificati e la consultazione prevederà la lettura interattiva della legenda delle varie informazioni. REFERENCES AUTORI VARI (2002) - Manuale cromatico di riferimento per la stampa delle carte geologiche, Servizio Geologico d Italia, Roma. COMPAGNONI B. (2006) - La Carta geologica d Italia alla scala 1: In Congresso Internazionale di Geologia Firenze Mem. Descr. Carta Geol. d It., 71: COSCI M., FALCETTI S. & TACCHIA D. (1996) - Carta Geologica d Italia 1: Guida alla rappresentazione cartografica. Quaderni del Servizio Geologico d Italia, Serie III, Vol. 2, Roma. GRUPPO DI LAVORO PER L INFORMATIZZAZIONE DEI DATI (1997) - Carta Geologica d Italia 1: Banca dati geologici, Linee guida per l informatizzazione e per l allestimento per la stampa della banca dati. Quaderni del Servizio Geologico d Italia, Serie III, Vol. 6, Roma. PANTALONI M. (2007) - La nuova Carta Geologica d Italia alla scala 1: GEOmedia, 3/2007: SERVIZIO GEOLOGICO D ITALIA - DIPARTIMENTO DIFESA DEL SUOLO - APAT (in press) - Carta geologica d Italia alla scala 1: B. Compagnoni, F. Galluzzo (coordinamento); R. Bonomo, F. Capotorti, C. D Ambrogi, R. Di Stefano, R. Graziano, L. Martarelli, M.L. Pampaloni, M. Pantaloni, V. Ricci (geologia); D. Tacchia, G. Masella, V. Pannuti, R. Ventura, V. Vitale (cartografia). TACCHIA D., MASELLA G., PANNUTI V. & VITALE V (2005) - La nuova Carta Geologica d Italia scala 1: ASITA

5 Rendiconti online Soc. Geol. It., Vol. 8 (2009), Geostatistical techniques for DNAPL contamination assessment in polluted aquifers. The case of the former Chimica Bianchi facility in the Milan-Rho district D. PEDRETTI (*), M. MASETTI (*) & A. FRANCIOLI (*) ABSTRACT Valutazione di tecniche geostatistiche per interpretazione della migrazione di DNAPL negli acquiferi. Il caso della Chimica Bianchi" di Milano - Rho In questo documento si presentano le metodologie geostatistiche utilizzate in supporto ad un progetto di ricerca riguardante la valutazione di metodologie di migrazione di DNAPL negli acquiferi contaminati nel caso di studio di Rho (Milano). L analisi ha riguardato la ricostruzione delle geometrie dei principali corpi geologici presenti come acquiferi ed acquitardi nel dominio di studio, delle carte piezometriche locali per i due acquiferi investigati e della ricostruzione del plume del principale composto alifatico organico, motivo della contaminazione. L analisi ha dimostrato la possibile diretta dipendenza fra le vie di contaminazione finora percorse dal DNAPL e la struttura geologica ed idrogeologica locale. La ricostruzione geostatistica ha infatti evidenziato la presenza di sovraescavazioni per paleocanalizzazioni, di geometrie non continue dell intervallo di separazione fra le due falde, nonché di condizioni di momentanea parzializzazione e locale confluenza delle falde. Tali aspetti determinano condizioni peculiari di moto dei contaminanti, non ricostruibili invece ad una scala di indagine maggiore. of which a small sector of the A0 aquifer had been encased in 1982, and an hydraulic barrier in the SE sector. This solution, however, is not entirely working yet, as only a few of the several wells drilled in 2004 are working correctly and partial capture the plume. Former investigations in 2002 showed that a TCE plume Key words: Geostatistical analysis, kriging, DNAPL, TCE, aquifer restoration Fig. 1 Common conceptual model of the study area. Fine- grained layers are filled by black marks (mod. after Provincia di Milano) INTRODUCTION In this paper a brief resume of the geostatistical analysis during investigations about DNAPL migration assessment in the alluvional aquifers at the Milan-Rho study case site is given. The study area is located in the city of Rho, in the NW sector of the province of Milan. A source of contaminants had been identified and located by a former chemical facility. Even if first evidences raised up approximately three decades ago, nowadays high concentrations are still observed in both the upper, phreatic A0 aquifer and especially in the lower, semiconfined A1.aquifer (TCE up to 60 mg/l in the last survey). (see Fig. 1) Safeguards methods include vertical slurry walls, by means (*) Dipartimento di Scienze della Terra Ardito Desio Università degli Studi di Milano, Milano from the former chemical plant may be identified at regional scale and supposed to be directed towards the city of Milan (NW-SE axis). However, the highest concentrations of the compounds measured at the local boreholes do not match with the regional path of the TCE plume, as shown in Fig. 2. According to the fate of the chlorinated solvents (DNAPLs) in the subsurface domain, as shown in Fig. 3, local distinguishing characteristics should be taken into account to describe a more appropriate conceptual model for the study area than the adopted one. As anomalous hydraulic heads in close proximity to the encapsulated area (comparing inner and outer boreholes measurements) confirm the existent of vertical seepage occurring from the upper into the lower aquifer, lacks (sinkholes) or high degree heterogeneity of the separation aquitard, in terms either of hydraulic or of geometric characteristics, may be considered and assessed. The purposes of the geostatistical analysis give support to investigations at a local scale, in order to: (a) assess the geometry of the geological bodies in the study area, by means of well log stratigraphic data and geological sketches; secondarily (b) snap the actual shape of the plume of the main compound (TCE) in the contaminated aquifers, using recent

6 106 D. PEDRETTI ET ALII survey data; (c) establish the directions of the groundwater flows in the aquifers, pointing out where confluences between the aquifer are more likely to occur, according to the stratigraphic intepretation. in the reliability of the predictions could be esteemed. In this paper, only physical fate of the chlorinated solvents has been considered, even though chemical aspects (such as decay reactions in sub-products and so forth) were taken into account during the global investigations on the study area. GEOSTATISTICAL ANALYSIS The geostatistical analysis has been carried out in threemain steps: (a) A detailed assessment of the geological features of the aquifers. The geostatistical adopted technique was a stochastic kriging approach. Raw data are composed of two variables: a trend part is related to regional bedding planes attitude of geological bodies in the upper Po plain; on the other hand, local random variability is strictly related to small features and involves consideration on the paleohydrology and the paleogeomorphology. Stratigraphical data (top/bottom surface levels of different layers) have been collected by means of data well logs. Geological profiles has been sketched to infer additional information where no data were available. Fig. 2 Concentration of TCE in aquifer A0 (blue values) and A1 (red values) after April 2007 survey. Fig. 3 DNAPL fate in the subsurface domain (mod. after R. Stewart, 2005) Discussion on the results may help to figure out whether possible relationships between the geological structure and preferential paths in the movement of the contaminants may be identified (referring to the DNAPL fate in the aquifers), in order to better extend the knowledge of the site, and to suggest other safeguard solution. Geostatistical analysis address also the numerical analysis both in the designing phase (as surface grids of the groundwater and transport model layer are obtained) and in the predictive phase, since uncertainty degrees Fig. 4 3D model of the A0/A1aquitard. top surface. Shadows have been used to highlight sinking zones and other special morphology features. As A0/A1 aquitard represents the central point for the analysis, the analysis has been focused on describing the geometry and surface morphology of this layer. Since sample points (mainly piezometers and wells) are not well distributed (Fig. 2 and fig. 5), poor correlation exists on residuals analysis.

7 GEOSTATISTICAL TECHNIQUES FOR DNAPL CONTAMINATION ASSESSMENT IN POLLUTED AQUIFERS. THE CASE OF THE FORMER CHIMICA BIANCHI FACILITY IN THE MILAN-RHO DISTRICT Variograms model only partially fit the actual distribution. However, a contour map was obtained and a 3D model surface drawn through GS Surfer (Fig. 4). The red color in the 3D model represent zones in which lacks or low thickness in the aquitard may exist. Interestingly, downhill vectors (which represent the steepest slopes and are perpendicular to the contour line) seem to diverge from the contaminant releasing area towards the two sinking zones. In addition, a small peak is observed and thus a small crest line from the releasing area to here comes out. Fig. 5 depicts the standard deviation map. Obviously, higher uncertainty are located at the borders where no data were available; in the central domain, uncertainty degree may not be negligible and thus taken into account during interpretations. Fig. 5 Output standard deviation contour map for the A0/A1 aquitard surface analysis. Contour values in the legend are in m2. (b) The identification of the local groundwater flows in both the A0 and A1 aquifers. The geostatistical approach followed the same rule as forthe previous analysis on the aquitard surface. A regional groundwater dynamics (trend) is associated with a local random variability (residuals) to which kriging has been performed. However, high concentrations in the groundwater (especially in the A1 aquifer) had been randomly measured downgradient with respect of the releasing area, and considering that advective movement is the main transferring process of dissolved contaminants in groundwater, other regional disposition were expected. In addition, A0 and A1 107 aquifers may be connected where aquitard become thinner or disappear, and thus additional randomness may be given. Analyzed data had been collected after various surveys in the observation points within and nearby the study area. Fig. 6 and Fig. 7 depict the groundwater contour map respectively for aquifers A0 and aquifer A1 in April Even though it clearly comes out that aquifer have an opposite general direction within the study area, other aspects arise. In the central domain of the A1 aquifer, just below the releasing area (bh. 663), the pumping effect of a well on the contour is well defined; vectors illustrate how groundwater directions are diverging in certain sector of the domain. Other analysis carried out on different periods demonstrate that hydraulic flow tends to rotate, in possible relation with the head levels (i.e. affecting the status of the pressure of the A1 aquifer or granting sufficient water to the A0 aquifer to flow regardless of drought periods) and also, locally, in relation with the confluence sinkholes zones, where aquifers merge with each others. Fig. 6 Groundwater head contour map for aquifer A0 in April Flow directions are depicted by vectors (black arrows). (c) The assessment of the TCE plume. According to the main advective process as state above, the main contaminant (TCE) had been analyzed in the A1 aquifer, on the basis of the identified hydraulic flows. Here, we considered an IDW method on concentration data gathered in April 2007 (Fig. 2). Resulting output map is shown in Fig. 8. An attempt of coupling the 3D model of the top A0/A1 aquitard surface with the TCE plume contour map was also performed and shown in Fig. 9. Here, it is important to observe how the TCE plume do not completely agree with the general A1 groundwater flow direction but tends to follow the shape of

8 108 D. PEDRETTI ET ALII the aquitard surface shapes. Fig. 9 3D model of the A0/A1 top surface coupled with the TCE contour map for aquifer A1. Fig. 7 Groundwater head contour map for aquifer A1 in April Red square indicates possible aquifer interferences. Flow directions are depicted by vectors (black arrows). The groundwater flow is bounded NW-SE in the upper, A0 aquifer, and NE-SW in the lower A1, which do not agree with the traditional assumptions and also with the position of the hydraulic barrier. Confined/unconfined status of the semiconfined aquifers after recharge and drought periods let groundwater flows rotate, and locally increase or decrease where local aquifers merge into each other. The contaminant assessment indicates that the TCE plume is not headed directly towards the SW sectors, but to the SE sectors in the studied domain. This aspect be related both to the geological structure (DNAPL in free phase may have deepened into the A1 in the communication points, and run down the steeper directions of the scoured top surface of the aquitards contaminants may be slowly released after diffusion processes) and to the groundwater flows (as the main component of contaminants spreading in porous aquifers is by advection). Further consideration may be achieved after comparison with numerical simulations and after more extended analysis in the area. REFERENCES Fig. 8 Snapshot of the TCE plume situation in April 2007 after adopting IDW geostatistical approach. CONSIDERATIONS Results revealed that the extension and the geometry of the fine-grained unit is not homogenous and tents to disappear locally (thickness fewer than 50 cm), where aquifer can more easily be connected. A paleochannel has been remarkably observed, which is headed from the encapsulated aquifer and diverges before reaching the hydraulic barrier. PROVINCIA DI MILANO (2002) - Fenomeni di contaminazione delle acque sotterranee nella Provincia di Milano. Indagini per l individuazione di focolai, Titolo IV L.R. 62/05.Servizio Controllo Centri di Pericolo e Industrie Rischio STEWART R. R. (2005) - Our Ocean Planet Oceanography in the 21st Century.. Online textbook. Department of Oceanography, Texas A&M University. contents2.htm

9 Rendiconti online Soc. Geol. It., Vol. 8 (2009), Il Sistema Informativo Territoriale della Rete Integrata Nazionale GPS (RING) M. PIGNONE (*), R. MOSCHILLO (*), A. AVALLONE (*), G. CECERE (*), C. D AMBROSIO (*) & L. ZARRILLI (*) ABSTRACT Il Sistema Informativo Territoriale della Rete Integrata Nazionale GPS (RING) Since 2004, an important technological infrastructure has been created in Italy by INGV in order to investigate active tectonics targets. A Continuous GPS network constituted by about 130 stations has been deployed all over Italy. The development and the realization of a stable GPS monumentation, the integration with other classical seismological instruments and the choice of both satellite and internet data transmission make this network one of the most innovative and reliable CGPS networks in the world. The development of the CGPS network has been accompanied by a technologically advanced development of all the aspects related to the data acquisition and the data information mining: a database and a SIT. Based on the recent techniques of Knowledge Management, the database has been developed to manage the data and the data information of all the sites of the RING network, thus allowing us to centralize information in a single common data bank and to create an unique service of access point to the data from different remote sites by internet connections. The SIT has been developed to be fully integrated with the Knowledge Management technology and it is aimed to synthesize and to display in a geographic interface the information of the RING sites. This work has been integrated with all other spatial data, such as topographic and geo-thematic maps, geological, seismological and seismo-tectonic databases. In this work, the technological aspects of the SIT of the RING network will be detailed and some examples of thematic maps will be shown. Integrata Nazionale GPS (RING). La RING racchiude in se una serie di esperienze maturate in una decade di attività geodetiche delle diverse sedi dell INGV che, a partire dal 2004, hanno come obiettivo la costruzione di una rete di stazioni GPS permanenti (Selvaggi et al., 2006). La monumentazione dei capisaldi GPS è stata l oggetto di un accurata progettazione e di un attento sviluppo al fine di ottenere le migliori misure GPS possibili in condizioni logistiche e/o geologiche diverse. Attualmente la RING è costituita da circa 130 stazioni GPS permanenti distribuite su tutto il territorio nazionale (Fig. 1). Key words: SIT, database, GPS. COS E LA RING? L area mediterranea è caratterizzata da un complesso sistema geodinamico legato alla convergenza tra la placca Africana e quella Eurasiatica. Tale complessità viene evidenziata da numerosi problemi scientifici di primo ordine (attuale attività dell Arco Calabro, limite meridionale della microplacca adriatica, accumulo di deformazione sulle faglie, modi in cui la deformazione sismica viene rilasciata, etc.) che sono ancora oggetto di dibattito e per i quali le troppo rade stazioni GPS permanenti presenti in Italia non permettevano ancora uno studio esauriente. Per rispondere a tali targets scientifici, da qualche anno l INGV ha messo le basi per la costituzione di una rete permanente GPS a scala nazionale, la cosiddetta Rete (*) INGV - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda (Av) Fig. 1 - Mappa dell attuale distribuzione dei siti della rete RING. In mappa sono mostrati anche i siti delle altre reti con i quali esiste una convenzione di scambio dati (Friuli, Puglia e Leica Geosystems). Sono visibili per completezza anche i siti della rete ASI (http://geodaf.mt.asi.it). La maggior parte delle nuove installazioni sono state realizzate nell Italia Meridionale, compresa la Sicilia, dove la

10 110 M. PIGNONE ET ALII distanza media tra ogni singola stazione è di km, ma con densificazioni in aree di particolare interesse scientifico (Stretto di Messina, Alto-Tiberina, Val D Agri, etc.). Il programma di installazioni non è ancora terminato, per cui il numero di stazioni è destinato ad aumentare. Sulla maggior parte dei siti della RING sono installati, oltre ai ricevitori GPS (Leica GRX1200PRO con antenna choke-ring AT504), anche sismometri a larga e larghissima banda (40sec. 240 sec) e accelerometri. Tali strumenti trasmettono dati in tempo reale via SPC (Sistema Pubblico di Connettività) e in tempo quasi reale mediante sistema satellitare VSAT Libra-Gui della Nanometrics (circa il 60-70% del totale delle stazioni), che garantisce un ottima continuità di acquisizione. Tutti i dati vengono acquisiti, quindi, dai centri di raccolta INGV localizzati a Roma, Grottaminarda e Catania. Altri sistemi di trasmissione utilizzati sono dal collegamento GSM/GPRS/UMTS o telefonia fissa. L attivazione, inoltre, di convenzioni con altre regioni, province o enti (regione Fiuli, regione Puglia, Leica Geosystems) ha permesso di incrementare il numero di dati GPS gestiti. attraverso la creazioni della storia dei malfunzionamenti o dei problemi delle stazioni. Questi servizi sono stati progettati con l intento di favorire sia lo scambio di dati, informazioni e conoscenze (know-how) all interno della struttura che di creare un database centralizzato (Bancadati) per l implementazione del Sistema Informativo Territoriale della RING. IL SIT DELLA RING Il Sistema Informativo Territoriale della RING è stato sviluppato in modo da integrarsi il più possibile alla infrastruttura tecnologica di Knowledge Management finalizzata alla gestione e condivisione dei dati della RING. LA BANCA DATI Al fine di accrescere e stimolare la collaborazione tra i differenti gruppi di lavoro dell INGV, è stato sviluppato un ambiente collaborativo che si avvale delle recenti tecniche di Knowledge Management. Tale approccio ha condotto alla creazione di una infrastruttura tecnologica (Cecere, 2007) finalizzata alla completa gestione e condivisione dei dati e del relativo contenuto informativo, il cui schema implementativo (Fig. 2) è suddiviso in tre layer principali concernenti fondamentalmente: i dati, il software di gestione ed i servizi web. Fig. 3 Architettura del SIT RING Fig. 2 - L infrastruttura di Knowledge Management Tali servizi permettono di accedere, da qualsiasi postazione internet, alle normali funzioni di amministrazione e gestione delle stazioni GPS quali: la generazione di file Log delle stazioni GPS, la loro consultazione, la creazione di monografie, la creazione dei grafici sulle serie temporali o anche la verifica della completezza delle osservazioni alle stazioni; tutte funzioni che avvengono dinamicamente dal database. È, inoltre, possibile effettuare l upload e il download di file rinex mediante protocollo http e monitorare lo stato delle stazioni In particolare, lo scopo del SIT è stato quello di cercare di sintetizzare e visualizzare in un interfaccia di tipo geografico le informazioni relative alle stazioni e ai siti della rete GPS integrandole con dati territoriali come la cartografia topografica e la cartografia geotematica, ma anche con database geologici, sismologici e sismo-tettonici. Attraverso una sovrapposizione geografica di queste diverse informazioni si sono potuti creare opportuni scenari per la produzione di cartografia tematica per la Rete ed anche opportune interfacce di consultazione dei dati sul WEB. Il SIT è stato realizzato in Fig. 4 Struttura e contenuto informativo del Geodatabase della RING ambiente ESRI ARCGIS rel.9.x sfruttando il Geodatabase, un modello dati completo per i dati GIS che

11 IL SISTEMA INFORMATIVO TERRITORIALE DELLA RETE INTEGRATA NAZIONALE GPS (RING) permette di accedere e lavorare con tutti i file e formati geografici. Fisicamente il geodatabase è dato da una collezione di dati archiviati in un file system o in un DBMS. L architettura utilizzata per il SIT della RING è tipo Personal Geodatabase sfruttando la struttura dati dei database Microsoft Access. I tematismi del SIT sono organizzati nel Geodatabase all interno di Feature Class, Feature Dataset e Raster Dataset che contengono dati territoriali per il territorio nazionale suddivisi in diverse categorie: Territorial Data, limiti amministrativi, località, modelli digitali del terreno Italian seismicity, dati di sismicità storica (CFTI) e cataloghi di sismicità strumentale (CSI e Bollettino Sismico); dati di pericolosità sismica (Database delle Sorgenti Sismogenetiche Italiane) Monitoring Network, l ubicazione delle stazioni di monitoraggio della Rete Sismica Nazionale e della Rete RING. I dati delle stazioni GPS della Rete RING presenti nel Geodatabase provengono direttamente dal RDBMS della RING residente su ORACLE XE rel.10g grazie ad una connessione di tipo OLE DB gestita in ambiente ESRI ArcCatalog: questo permette un aggiornamento in tempo reale di qualsiasi variazione sui dati relativi ai siti e alle stazioni della RING. Attraverso la piattaforma ArcGis Desktop questi dati vengono così integrati all interno di viste geografiche (GIS DATA VIEW) con gli altri database territoriali. I dati così organizzati nelle Data View costituiscono la base di partenza per una serie di prodotti del Sistema Informativo Territoriale della RING come ad esempio la creazione di specifiche MAPPE TEMATICHE o la produzione di file KML (Keyhole Markup Language) per Google Earth. La pubblicazione dei dati sul Web avviene grazie ad ArcIMS, la soluzione di ESRI ARCGIS che permette dalle viste geografiche di realizzare servizi di mappa (map services) direttamente da ArcMap (attraverso l estensione ArcMapServer) per distribuire i dati sia all interno (intranet) che all esterno (internet). In questo modo gli utenti accedono a tali servizi GIS ed Fig. 5 - Interfaccia WebGIS della RING con collegamento a 111 anche a diverse funzionalità, attraverso i propri browser WEB utilizzando applicazioni HTML o JAVA. Il WEBGIS della RING è un interfaccia user-friendly sviluppata in HTML partendo dal client base di ArcIMS: all interno sono visualizzabili tutti gli strati informativi presenti nel Geodatabase, opportunamente classificati e tematizzati. Le funzionalità sono quelle di base di ArcIMS, strumenti di navigazione territoriale, selezione, interrogazione per attributi e di tipo spaziale, analisi di prossimità (buffer) e di stampa. Inoltre è stato implementato lo strumento per l interrogazione (identify) del Layer delle stazioni della RING cosi da consentire di interrogare una stazione e collegarsi direttamente alla piattaforma e ottenere in tempo reale informazioni sul sito, scaricare i file log, le schede della manutenzione ed anche i dati GPS. Il WEBGIS della RING è consultabile nella sezione WEBGIS del sito web del Laboratorio di Cartografia Digitale e Sistemi Informativi Geografici dell INGV di Grottaminarda al seguente indirizzo PRODOTTI DEL SIT DELLA RING Di seguito vengono descritti alcuni esempi di mappe tematiche prodotte dal SIT della RING. Un primo esempio di mappa concerne lo sforzo che è stato eseguito nel mettere a punto un tipo di monumentazione GPS adatto ad ogni sito della RING (Fig. 6). La monumentazione preferibilmente adottata per una stabile Fig. 6 - Distinzione dei siti della RING per tipo di monumentazione GPS.

12 112 M. PIGNONE ET ALII installazione dell antenna GPS è il tripode superficiale, inspirato al monumento GPS della Rete SCIGN (Southern California Integrated GPS Network) e sviluppato e realizzato autonomamente dal personale INGV dell Osservatorio di Grottaminarda (D Ambrosio, 2007). A seconda delle caratteristiche geologiche dei siti, sono stati sviluppati e/o adattati diversi tipi di monumentazione: pilastro o asta per monumenti su edificio, o micropalo o tripode profondo per siti dove i litotipi affioranti sono tali da esigere una fondazione profonda. Le scelte relative al monumento GPS e al tipo di fondazione sono il risultato di uno scrupoloso rilevamento geologicotecnico finalizzato a garantire un altissima stabilità del monumento stesso e, di conseguenza, ad una elevatissima qualità del dato acquisito. Un altro esempio di mappa tematica prodotto dal SIT della RING concerne la differenziazione dei siti sul territorio nazionale per la frequenza nella trasmissione del loro dato (Fig. 7). collegamenti wifi e satellitari. I siti invece con vettore di trasmissione satellitare VSAT con tecnologia Nanometrics mandano dati in tempo quasi reale (30s). Esistono poi casi di connessione con tecnologia relativamente meno avanzata (GSM) dove lo scarico avviene una volta al giorno o siti di recente costruzione dove lo scarico automatico è di futura attuazione. La figura, pertanto, permette di avere una immediata percezione della quantità e distribuzione sul territorio di stazioni GPS in continuo della RING collegate in tempo reale o quasi reale. La scelta dell utilizzo di più sistemi di trasmissione è guidata dalla necessità di avere una ridondanza tale da assicurare l acquisizione del dato GPS ai centri di raccolta. Dal 2006, è stata aperta la RING per la pubblica distribuzione dei dati. In particolare, sono stati diffusi i dati (a 30s) relativi a circa il 30% delle stazioni della rete RING (Fig.5), scelte in base alla loro qualità e continuità del dato ed alla loro posizione geografica. Il numero di stazioni da aprire aumenterà man mano che le stazioni si riveleranno efficienti col passare del tempo. I dati della RING, cosiddetta OPEN, possono attualmente essere scaricati dal sito web REFERENCES PIGNONE M., R. MOSCHILLO, G. SELVAGGI, M.MORO & B. CASTELLO (2007) Realizzazione del geodatabase del catalogo della sismicità italiana (CSI 1.0). Rend Soc. Geol. It., 4 Nuova serie, pp (1) D AMBROSIO C. (2007) Variazione costruttiva applicata a monumentazioni, del tipo Short-Drilled Braced per stazioni GPS permanenti. Rapporti Tecnici INGV n 46. CECERE G. (2007) La piattaforma tecnologica di gestione dati e informazioni della Rete Integrata Nazionale GPS (RING). Rapporti Tecnici INGV n 52. Fig. 7 - Distinzione dei siti della RING per tipo di trasmissione Come si può vedere dalla figura, i siti possono avere diverse frequenze nella trasmissione del dato. Ciò dipende fortemente dal tipo di trasmissione utilizzato. I siti che mandano dati ai centri di acquisizione in tempo reale (1s) sono collegati ad Internet o tramite le connessioni classiche cablate o tramite SELVAGGI, G., MATTIA M., AVALLONE A., D AGOSTINO N., ANZIDEI M., CANTARERO M., CARDINALE V., CASTAGNOZZI A., CASULA G., CECERE G., COGLIANO R., CRISCUOLI F., D AMBROSIO C., D ANASTASIO E., DE MARTINO P., DEL MESE S., DEVOTI R., FALCO L., GALVANI A., GIOVANI L., HUNSTAD I., MASSUCCI A., MINICHIELLO F., MEMMOLO A., MIGLIARI F., MOSCHILLO R., OBRIZZO F., PIETRANTONIO G., PIGNONE M., PULVIRENTI M., ROSSI M., RIGUZZI F., SERPELLONI E., TAMMARO U. & ZARRILLI L. (2006) La Rete Integrata Nazionale GPS (RING) dell INGV: un infrastruttura aperta per la ricerca scientifica. X Conferenza ASITA, Bolzano, Atti Vol. II,

13 Rendiconti online Soc. Geol. It., Vol. 8 (2009), Geodatabase e report di sismicità M. PIGNONE (*) & R. MOSCHILLO (*) ABSTRACT Geodatabase e report di sismicità The laboratory of digital cartography and geographical information systems (LABGIS) of the ISTITUTO NAZIONALE di GEOFISICA e VULCANOLOGIA (INGV) in Grottaminarda (AV) has focused its activity on the organization and processing of a high number of cartographic, territorial, geological and geophysical data regarding Central and Southern Italy. This activity represents one of the purposes of CESIS Project whose aims are to realize a monitoring network of permanent stations with seismic, accelerometric and geodetic instruments and to create a Centre for Seismology and Seismic Engineering. The realization of a series of geographical database in ESRI Geodatabase data model with the software ArcGIS 9 has offered the possibility of trying out the opportunities of this technology as, for example, the organization of different types of geographical data and proceedings inside the same environment. The following step was to develop a series of applications as the SIT CESIS EARTHQUAKE REPORT. This application produces a cartographic report, which is able to give a territorial and seismological view for each earthquake of magnitude greater than 3.0 recorded in Southern Italy. The report contains information deriving from the historical and instrumental seismicity catalogues and information about the location of monitoring network stations, the seismic hazard and classification. All these data are produced by the INGV. This instrument is very important for the activity of seismic monitoring because it is able to give an immediate and complete answer, regarding to an occurred earthquake to the National Department of Civil Protection. That s why it has been thought to extent the creation of a report to all the national territory, by increasing the database and developing a specific GIS application that can be used, in real time, in the seismic monitoring hall of the Centro Nazionale Terremoti in Rome. Key words: GIS, Geodatabase, Earthquake Report. PREMESSA Il Progetto CE.S.I.S., promosso dall Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) e finanziato dal Ministero della Istruzione dell Università e della Ricerca Scientifica (MIUR), ha previsto la realizzazione di una rete permanente di stazioni di monitoraggio con strumentazione sismica, accelerometrica e geodetica in Italia Meridionale e la realizzazione di un Centro di ricerca nel campo della sismologia e l ingegneria sismica presso Grottaminarda. (*) INGV - Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Grottaminarda (Av) Il progetto, partito da circa 4 anni, è ormai concluso per quanto riguarda l installazione e la messa in funzione di 60 stazioni permanenti a trasmissione satellitare che si sono integrate nella Rete Sismica Nazionale e nella nascente Rete Integrata GPS Nazionale (RING) interamente gestita nella Sede INGV di Grottaminarda. All interno del Centro per la Sismologia e l Ingegneria Sismica di Grottaminarda è stato costituito un Laboratorio di Cartografia Digitale e Database Geografici (LABGIS) al fine di fornire un supporto ai tecnici ed ai ricercatori impegnati nelle attività sul campo ed in laboratorio del Progetto CESIS e successivamente avviare un attività di sperimentazione di nuove metodologie di analisi di dati geografici attraverso la tecnologia dei sistemi informativi geografici (GIS). LA REALIZZAZIONE DEI GEODATABASE L attività del LABGIS di Grottaminarda si sono concentrate sull elaborazione di ingenti quantità di dati cartografici e territoriali e la loro organizzazione all interno di Database Geografici in modo da consentire la produzione di cartografia tematica, la rappresentazione di scenari, la pubblicazione dei dati su WEB, lo sviluppo di applicazioni per la divulgazione scientifica. Per la realizzazione dei Database Geografici si è pensato di scegliere il formato GEODATABASE, il modello dati del software ARCGIS versione 9 della ESRI che consente di immagazzinare e gestire tutte le informazioni geografiche all interno di una struttura dati centralizzata di tipo object oriented. Il GEODATABASE migliora notevolmente la gestione dei dati sia di tipo vettoriale che raster consentendo all'utente di lavorare con oggetti geografici "intelligenti", implementando modelli di comportamento, proprietà e relazioni, oltre alle più classiche regole topologiche. L organizzazione delle informazioni all interno del GEODATABASE (Fig. 1) consente inoltre di eliminare le problematiche relative ai differenti sistemi di proiezione e coordinate dei vari dati inseriti e permette di eseguire le elaborazioni previste in modo corretto.

14 114 M. PIGNONE & R. MOSCHILLO Fig. 1 Dati Geografici organizzati nel Geodatabase Fisicamente il GEODATABASE è memorizzato all interno di un database relazionale, nel nostro caso Microsoft Acess, avendo scelto, per il momento, una architettura di tipo personal che è costituita da un unico file.mdb. Questa soluzione presto sarà upgradata verso un sistema Enterprise sfruttando le potenzialità di un RDBMS professionale e del software ArCSDE (spatial database engine) della ESRI. All interno del GEODATABASE i dati geografici di tipo vettoriale vengono organizzati in Feature Class, simili a shapefile che rappresentano i singoli layers ai quali sono associati i relativi metadati che contengono informazioni riguardanti il sistema di coordinate, i campi di attributi, la scala di acquisizione del dato, i processi di elaborazione ed estrazione. Le feature Class sono raggruppate all interno di Feature DATASET, vere e proprie collezioni di feature class; la loro caratteristica è la possibilità di raggruppare layers aventi lo stesso sistema di coordinate in un preciso dominio XY, che può essere parametrizzato in fase di costruzione. I Feature Dataset si possono caratterizzare ed organizzare per una particolare categoria di layers (sismicità, geologia, limiti amministrativi, ecc.) oppure in base alla loro estensione geografica (italia, europa, mondo). Un altra particolarità del GEODATABASE di ArcGIS 9 è la possibilità di immagazzinare e gestire anche i dati Raster grazie ai Raster Dataset che permettono di mosaicare in unico file più raster geograficamente contigui. E questo il caso delle moltissime tavolette IGM alla scala 1: che sono state rasterizzate tramite uno scanner A0, successivamente georeferenziate in ArcMap (con un rms < 5 metri) e inserite in un Raster Dataset all interno del geodatabase in modo da avere una base cartografica unica e omogenea per tutta l area di interesse, con un errore minimo di georeferenzazione. Una prima esperienza di utilizzo di questa tecnologia è stata la realizzazione del Geodatabase della Sismicità Italiana , CSI 1.0 e successivamente il suo aggiornamento alla nuova versione CSI 1.1 (1). Successivamente è stato realizzato il Geodatabase del Sistema Informativo Territoriale del Progetto CESIS che si propone di raccogliere ed integrare informazioni cartografiche e descrittive a scala regionale per l analisi delle caratteristiche territoriali, geologiche e sismologiche dell Italia Meridionale. Il SIT ha avuto un duplice ruolo: un supporto alle attività dei tecnici e ricercatori nella fase di ricerca e posizionamento (SITING) dei siti dove ubicare le stazioni della rete sismica e GPS, e la base di partenza per applicazioni GIS-Based orientate alla geologia, alla sismologia e alla valutazione del rischio sismico. Il Geodatabase del SIT CESIS è costituto da circa 60 Layers raggruppati in Feature Dataset e Raster Dataset: la suddivisione delle informazioni geografiche è avvenuta sulla base della loro tipologia. Accanto ai dati territoriali (cartografie, inquadramento, limiti amministrativi, viabilità, località) è stato realizzato un lavoro di informatizzazione e sintesi delle banche dati sismologiche e sismotettoniche prodotte dall INGV negli ultimi anni (cataloghi di sismicità storica, sismicità strumentale, database sorgenti sismogentiche, reti sismiche) in modo da poter creare viste geografiche su cui posizionare lo sviluppo delle Reti di Monitoraggio del Progetto CESIS. I dati presenti nel GEODATABASE del SIT CESIS vengono visualizzati e distribuiti attraverso il SIT CESIS MAP SERVER, un WEBGIS con un interfaccia user-friendly per verificare lo stato di avanzamento delle Reti di Monitoraggio del Progetto. (2) REPORT DI SISMICITÀ La sperimentazione del modello dati GEODATABASE applicata alle banche dati prodotte dall Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia ha permesso di utilizzare queste informazioni all interno di applicazioni GIS per la produzione di scenari per il monitoraggio sismico delle aree interessate dal Progetto CESIS. Fig. 2 Struttura del SIT CESIS EARTHQUAKE REPORT Nasce così il SIT CESIS EARTHQUAKE REPORT (Fig. 2) costituito da un report cartografico associato ad ogni evento sismico con magnitudo superiore a 3.0 avvenuto in Italia centro-meridionale. Il Report è realizzato all interno di ArcMap tramite una toolbar sviluppata in ambiente VBA con la tecnologia degli ArcObjects e con le funzioni di

15 GEODATABASE E REPORT DI SISMICITA 115 Geoprocessing nell ambiente Model Builder. L utente inserisce le coordinate geografiche dell evento sismico localizzato dall INGV e genera con un comando 5 viste geografiche (data frame) centrate sull evento con i dati contenuti all interno del Geodatabase del SIT CESIS. 1 - INQUADRAMENTO TERRITORIALE E RETI DI MONITORAGGIO (scala 1: ); 2 - CLASSIFICAZIONE SISMICA DEL TERRITORIO (scala 1: ); 3 - PERICOLOSITÀ SISMICA (scala 1: ); 4 - SISMICITA STORICA (scala 1: ); 5 - SISMICITA STRUMENTALE (scala 1: ) I report sono generati da un layout composto all interno del Progetto in ArcMAp che contiene un riquadro con la posizione del terremoto su una piccola mappa dell Italia oltre alla scala grafica (scale Bar) e l indicazione del Nord (North Arrow). Nella parte superiore sono invece indicati i Parametri di localizzazione dell evento: Data, Ora (UTC), Magnitudo, Regione Sismica, Latitudine, Longitudine, Profondità. I layout vengono esportati i formato jpeg e pdf e successivamente pubblicati nella pagina dedicata del sito web del LABGIS di Grottaminarda (Fig. 3) da dove è possibile scaricarli (http://labgis.gm.ingv.it/website/labgis). dati geografici e alle banche dati specialistiche organizzate all interno del geodatabase. Per questo partendo dall esperienza del SIT CESIS EARTQUAKE REPORT si è pensato di estendere la creazione dei report a tutto il territorio nazionale, ampliando per tutta Italia il contenuto informativo del geodatabase, e creando un applicazione GIS specifica. L applicazione, denominata GEOSIS, è in fase di sperimentazione nella sala di monitoraggio sismico del Centro Nazionale Terremoti di Roma e prevede la produzione dei report in tempo reale grazie all acquisizione in automatico dei dati sulla localizzazione degli eventi sismici. Il GEODATABASE di GEOSIS (Fig. 4) contiene Feature Dataset (FD) in cui sono inserite diverse tipologie di Feature Class (FC) e Raster Dataset (RD) nei quali sono stati mosaicati i dati raster, ma anche le procedure e gli script inseriti in una toolbox (TB), per l acquisizione delle coordinate epicentrali, la produzione e l esportazione dei report. Di seguito viene illustrato il contenuto informativo di GEOSIS organizzato nei seguenti FD e RD: FD Dati Europa: contiene le FC relative ai confini degli Stati dell Europa, la batimetria a scala 1: del Bacino del Mediterraneo ed infine l ubicazione degli aeroporti nazionali ed internazionali in Europa. FD Dati Territoriali: sono presenti le FC del reticolo idrografico (geometria lineare) e dei Laghi (geometria poligonale) alla scala 1: del territorio nazionale e della viabilità suddivisa in ferrovie e strade (statali e autostrade). Fig. 3 Website: pagina per la consultazione e il download dei report I report pubblicati si riferiscono alla sola area di interesse del Progetto CESIS e sono disponibili dall anno 2005 fino al 2008, in continuo aggiornamento. La realizzazione dei report di sismicità ha avuto un buon riscontro all interno dell Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia che da molti anni detiene una convenzione per il monitoraggio sismico in tempo reale con la Protezione Civile Nazionale. La produzione di un report cartografico di inquadramento territoriale e sismotettonico è sicuramente uno strumento che riveste una grande importanza ai fini di protezione civile. Può essere considerato infatti una risposta quasi immediata ad eventi sismici di qualunque grandezza che si verificano sul territorio nazionale, inquadrando il fenomeno dal punto di vista territoriale, amministrativo, geologico e sismologico grazie ai Fig. 4 Struttura del Geodatatabase GEOSIS FD Eventi: contiene la FC degli eventi sismici localizzati. FD Località e Limiti Amministrativi: sono presenti le FC dei limiti Amministrativi Regionali, Provinciali e Comunali ed inoltre le FC riferite alla ubicazione delle città capoluogo,

16 116 M. PIGNONE & R. MOSCHILLO comuni, principali località e delimitazione delle aree urbanizzate. FD Reti Monitoraggio: contiene le FC dell ubicazione delle stazioni della Rete Sismica Nazionale (RSN), della Rete Integrata Nazionale GPS (RING), della Rete Accelerometrica Nazionale (RAN) e della Rete Sismica Satellitare (CESIS); l aggiornamento di queste FC avviene periodicamente. FD Sismicità: si divide in 2 tipologie di dati relativi alla sismicità con i cataloghi storici e strumentali e alla pericolosità sismica del territorio nazionale. Per la sismicità storica è stato inserito come FC a geometria puntuale il Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani CPTI 2004 (http://www.emidius.mi.ingv.it/cpti04/); per la sismicità strumentale per il periodo il Catalogo della Sismicità Italiana (CSI) aggiornato alla versione 1.1(http://www.ingv.it/csi) ed Bollettino della Sismicità Strumentale (a cura del Centro Nazionale Terremoti) per gli anni dal 2003 al 2007 (http://www.ingv.it/banchedati/). Questi dati sono stati classificati in base al valore di magnitudo (Magnitudo minore di 4, tra 4 e 5, maggiore di 5) ed in base alla profondità ipocentrale (tra 0 e18 km, tra 18 e 35, tra 35 e 190, superiore a 190), successivamente per ogni classe è stata generata una FC. Per la pericolosità sismica è stata inserita la FC della classificazione sismica d Italia su base comunale, ordinanza PCM n.3274 (http://www.protezionecivile.it) ed il Database delle Sorgenti Sismogenetiche Italiane terremoti di magnitudo superiore a 5.5 (DISS 3.04) elaborato dall INGV (http://www.ingv.it/diss/), con le FC delle Aree Sismogenetiche e dell ubicazione delle Sorgenti Sismogenetiche. RC DTM: è stato generato un modello digitale del terreno (DTM) del territorio nazionale con passo 100 e 250 metri ed attraverso le funzionalità di analisi spaziale è stato ricavato alla stessa scala l HILLSHADE. RC Pericolosità: è stata acquisita la mappa di pericolosità sismica di riferimento del territorio nazionale espressa in classi di accelerazione massima del suolo (pga) con probabilità di eccedenza del 10% in 50 anni, riferita ai suoli rigidi, elaborata dalla sede INGV di Milano (http://zonesismiche.mi.ingv.it/). TB CreaEvento: è stata aggiunta una toolbox contenente due routine sviluppate in ambiente Geoprocessing Model Builder per l acquisizione delle coordinate epicentrali dell evento sismico e la generazione delle viste del report. Fig. 5 GEOSIS Earthquake Report CONCLUSIONI L esperienza fatta nell utilizzo del modello dati GEODATABASE ha permesso di poter centralizzare in unico ambiente i numerosi dati territoriali, geologici e sismologici presenti nelle Banche Dati prodotte negli ultimi dall INGV ed altri Enti. Questo ci ha consentito di sviluppare applicazioni GIS-BASED di sintesi delle informazioni sia come supporto al servizio del monitoraggio sismico ma anche come un valido strumento di divulgazione verso la comunità scientifica, la protezione civile, gli utenti generici. I report di sismicità (Fig. 5) costituiscono la base di partenza per ulteriori prodotti cartografici di informazione per eventi sismici di maggior rilievo; è allo studio infatti la progettazione di un report dinamico, più esteso e con un contenuto informativo che si arricchisce nelle ore successive l evento. REFERENCES ZEILER M. (1999) Modeling our World The ESRI Guide to Geododatabase Design. by Enviromental Systems Research Insitute, Redlands, California. PIGNONE M. (2006) - The Geographical Information System of CESIS Project. proc. of the 5th European Congress on Regional Geoscientific Cartography and Information Systems, Vol. II: pp (2) PIGNONE M., R. MOSCHILLO, G. SELVAGGI, M. MORO & B. CASTELLO (2007) Realizzazione del geodatabase del catalogo della sismicità italiana (CSI 1.0). Rend Soc. Geol. It., 4 Nuova serie, pp (1)

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