UTILIZZO DI IMMAGINI SATELLITARI A SUPPORTO DI MODELLISTICA IDRAULICA IN AMBIENTE GIS PER LA PREVISIONE DELLE PIENE

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1 UTILIZZO DI IMMAGINI SATELLITARI A SUPPORTO DI MODELLISTICA IDRAULICA IN AMBIENTE GIS PER LA PREVISIONE DELLE PIENE Antonio Annis WARREDOC, Università per Stranieri di Perugia GEOMATICA E DIGITALE PER IL CONTROLLO DEL TERRITORIO E LA TUTELA DEL PATRIMONIO CULTURALE 20 Settembre 2018 RemTech Expo 2018 (19, 20, 21 Settembre) FerraraFiere

2 CRESCITA DELLA POPOLAZIONE MONDIALE 2

3 MITIGAZIONE DEL RISCHIO IDRAULICO Pianificazione territoriale Early Warning Systems (EWS) Misure strutturali Modellazione idrologico-idraulica 3

4 PROBLEMA: SCARSITÀ DI DATI PER VALIDARE I MODELLI I modelli idrologici e idraulici richiedono misure spazialmente distribuite per poter essere calibrati e validati Misure in situ (es. idrometri) non presenti in paesi in via di sviluppo o reticoli secondari dei paesi più avanzati 4

5 SOLUZIONE: UTILIZZO DI NUOVI DATI (SATELLITARI, VGI) Durrieu & Nelson, 2013 Statista 2017,a,b 5

6 Livelli idrici INTEGRAZIONE DI MISURE REAL TIME Ensemble Kalman Filter: permette di aggiornare I risultati di un modello idrologico-idraulico sulla base delle osservazioni tenendo conto delle incertezze Previsione modello Aggiornamento da misure Tempo Modello di Assimilazione di Dati (DA) 6

7 CASO STUDIO: IL BACINO DEL FIUME TEVERE 7

8 MODELLO DI ASSIMILAZIONE DI DATI (DA) Le incertezze del modello e delle osservazioni vengono rappresentate generando insiemi di simulazioni perturbando gli input e i parametri dei modelli 8

9 Q Q Q Q Q Q Q MODELLO IDROLOGICO-IDRAULICO Input idrologico da idrometri Time Input da modello idrologico Time Time Time Time Time Time Output: tiranti, velocità, portate 9

10 ASSIMILAZIONE DI LIVELLI IDRICI DA IMMAGINI SATELLITARI Estrazione dell estensione della piena da immagine satellitare Comparazione dell estensione della piena da immagine satellitare con le estensioni date dall insieme di simulazioni idrauliche fornite dal modello di DA Assegnazione dei livelli osservati da combinazione lineare dei livelli ottenuti da modello idraulico assegnando dei pesi sulla base delle matching tra estensione della piena da immagine satellitare e estensione della piena da ciascuna simulazione idraulica 10

11 ASSIMILAZIONE DI OSSERVAZIONI DA IMMAGINE SATELLITARE 11

12 PERSISTENZA DELLA CORREZIONE 12

13 INTEGRAZIONE CON ALTRE MISURE 13

14 NOVITÀ DELLA SOLUZIONE Uso di modello 2D in un framework di Data Assimilation Metodo per dedurre i tiranti idrici da immagine satellitare Modello flessibile che permette di aggiornare misure puntuali e distribuite da varie fonti di osservazione (idrometri, immagini satellitari, dati da cittadino) 14

15 POTENZIALITÀ E SVILUPPI PER LA PREVISIONE DELLE PIENE L assimilazione di immagini satellitari sembra ridurre l incertezza e migliorare l affidabilità dei modelli idraulici per circa 8-10 ore di simulazione Il progresso tecnologico porterà ad avere la disponibilità di numerose immagini per lo stesso evento L integrazione di osservazioni da satellite con altre fonti di dati (misure in situ, da cittadino) già dimostra di migliorare sensibilmente le prestazioni del modello 15

16 GRAZIE PER L ATTENZIONE, Dott. Antonio Annis WARREDOC, Università per Stranieri di Perugia Telefono: