I droni per lo studio dei fenomeni franosi e delle alluvioni

Transcript

1 EVENTI DI PIENA E FRANA IN ITALIA SETTENTRIONALE NEL PERIODO Palazzo Lombardia, Auditorium Testori Milano, 15 febbraio 2018 I droni per lo studio dei fenomeni franosi e delle alluvioni a cura di: Dott. Enrico Zini ARPA Lombardia - Direzione Tecnico-Scientifica U.O. Ricerca, Innovazione, Integrazione delle Conoscenze

2 Introduzione ARPA Lombardia ha creato nel 2003 un Laboratorio di Telerilevamento attraverso il quale ha messo a punto una serie di servizi operativi di Osservazione della Terra che comprendono, tra l altro: la stima della risorsa idrica immagazzinata nella neve, Il monitoraggio dei ghiacciai, il monitoraggio del consumo di suolo. ARPA Lombardia ha avviato nel 2016 il progetto DRONI con lo scopo di acquisire, oltre ai droni ed i relativi sensori, tutte le capacità necessarie per utilizzare la tecnologia dei droni in maniera autonoma in supporto alle proprie attività di monitoraggio e controllo. Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 2

3 I droni ARPA Lombardia dispone di una flotta di 4 droni con caratteristiche molto differenti per coprire una vasta gamma di esigenze di monitoraggio e controllo ambientale: Rilievi aerofotogrammetrici, riprese multispettrali e nell infrarosso termico su aree di media dimensione morfologicamente complesse Rilievi aerofotogrammetrici e riprese multispettrali su aree di grande estensione o lunghezza. Ispezioni in ambienti chiusi e/o in presenza di ostacoli. Aibotix X6 DJI Phantom 4 Pro+ Flyability Elios Addestramento. Ispezioni su piccole aree. Delair-Tech DT18 Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 3

4 I sensori e le informazioni acquisite Modello digitale del terreno (e stima dei volumi) di frane, opere di difesa idrogeologica, sedimenti accumulati negli invasi, aree fluviali,... Camera RGB Sony Alpha 6000 Ortoimmagini. Rilievo fotogrammetrico geometricamente accurato di frane, opere di difesa idrogeologica, aree fluviali,... Camera multispettrale Micansense RedEdge Immagini multispettrali. Mappe delle tipologie di vegetazione e dello stato di salute della vegetazione per: calcolo indici idromorfologici, monitoraggio impatti dei grandi cantieri, Termocamera FLIR Tau 2 Mappe di temperatura. Mappatura della circolazione superficiale dell'acqua nelle frane, monitoraggio umidità della vegetazione e rilevazione stress idrici,... Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 4

5 La frana del Ruinon Rilievo da drone eseguito il 28/07/2016 Restituzione dell'ortoimmagine. Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 5

6 Evento Impatti Informazioni acquisite Piattaforme utilizzate Aree rilevate e risoluzione Aumento torbidità fiume Mera e lago di Mezzola Stima torbidità Satelliti Copernicus Sentinel-2 Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m La frana del Pizzo Cengalo, avvenuta tra il 23 e il 25 agosto 2017 in Val Bregaglia (CH), ha determinato una colata detritica di inattese dimensioni che ha causato impatti a lunga distanza anche nel territorio italiano sul fiume Mera in termini di modifica della morfologia dell alveo, di incremento del trasporto solido e della torbidità. Modifiche morfologia alveo fiume Mera Modello Digitale del Terreno e Ortoimmagini Satellite DigitalGlobe WorldView 4 Drone multirotore Drone ala fissa Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm Alveo Mera: Alveo Mera: 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 6

7 Evento Impatti Informazioni acquisite Piattaforme utilizzate Aree rilevate e risoluzione Aumento torbidità fiume Mera e lago di Mezzola Stima torbidità Satelliti Copernicus Sentinel-2 Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m La frana del Pizzo Cengalo, avvenuta tra il 23 e il 25 agosto 2017 in Val Bregaglia (CH), ha determinato una colata detritica di inattese dimensioni che ha causato impatti a lunga distanza anche nel territorio italiano sul fiume Mera in termini di modifica della morfologia dell alveo, di incremento del trasporto solido e della torbidità. Modifiche morfologia alveo fiume Mera Modello Digitale del Terreno e Ortoimmagini Satellite DigitalGlobe WorldView 4 Drone multirotore Drone ala fissa Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm Alveo Mera: Alveo Mera: 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 7

8 Stima della torbidità con i satelliti Copernicus Sentinel-2 Fonte: progetto H2020 EOMORES - elaborazioni CNR-IREA Milano Frana Area: Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m (Formazin Nephelometric Units) Lago di Mezzola Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 8

9 Evento Impatti Informazioni acquisite Piattaforme utilizzate Aree rilevate e risoluzione Aumento torbidità fiume Mera e lago di Mezzola Stima torbidità Satelliti Copernicus Sentinel-2 Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m La frana del Pizzo Cengalo, avvenuta tra il 23 e il 25 agosto 2017 in Val Bregaglia (CH), ha determinato una colata detritica di inattese dimensioni che ha causato impatti a lunga distanza anche nel territorio italiano sul fiume Mera in termini di modifica della morfologia dell alveo, di incremento del trasporto solido e della torbidità. Modifiche morfologia alveo fiume Mera Modello Digitale del Terreno e Ortoimmagini Satellite DigitalGlobe WorldView 4 Drone multirotore Drone ala fissa Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm Alveo Mera: Alveo Mera: 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/2018 9

10 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su area vasta con il satellite WorldView4 ad altissima risoluzione Per valutare le modifiche morfologiche, ARPA ha programmato l acquisizione ad hoc di una coppia di immagini stereo del satellite ad altissima risoluzione WorldView 4 di Digital Globe (risoluzione 30 cm nel pancromatico, 120 cm nel multispettrale) su un area di 150 Km 2 dal Pizzo Cengalo al Lago di Mezzola. Area: Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm La ripresa è stata effettuata il 19/10/2017. Le immagini sono in corso di elaborazione e produrranno un modello altimetrico del terreno con risoluzione di 1 metro. In verde: l area ripresa dal satellite WorldView4 il 19/10/2017 Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

11 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su area vasta con il satellite WorldView4 ad altissima risoluzione Per valutare le modifiche morfologiche, ARPA ha programmato l acquisizione ad hoc di una coppia di immagini stereo del satellite ad altissima risoluzione WorldView 4 di Digital Globe (risoluzione 30 cm nel pancromatico, 120 cm nel multispettrale) su un area di 150 Km 2 dal Pizzo Cengalo al Lago di Mezzola. Area: Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm La ripresa è stata effettuata il 19/10/2017. Le immagini sono in corso di elaborazione e produrranno un modello altimetrico del terreno con risoluzione di 1 metro. In verde: l area ripresa dal satellite WorldView4 il 19/10/2017 Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

12 Evento Impatti Informazioni acquisite Piattaforme utilizzate Aree rilevate e risoluzione Aumento torbidità fiume Mera e lago di Mezzola Stima torbidità Satelliti Copernicus Sentinel-2 Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m La frana del Pizzo Cengalo, avvenuta tra il 23 e il 25 agosto 2017 in Val Bregaglia (CH), ha determinato una colata detritica di inattese dimensioni che ha causato impatti a lunga distanza anche nel territorio italiano sul fiume Mera in termini di modifica della morfologia dell alveo, di incremento del trasporto solido e della torbidità. Modifiche morfologia alveo fiume Mera Modello Digitale del Terreno e Ortoimmagini Satellite DigitalGlobe WorldView 4 Drone multirotore Drone ala fissa Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm Alveo Mera: Alveo Mera: 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

13 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Aree rilevate il 30/01/2018 Area: Alveo Mera, Sono state selezionate 2 aree significative per il monitoraggio idromorfologico. Area Gordona L area di Gordona è a monte delle restituzioni idroelettriche. Foce Mera Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

14 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area Gordona, 30/01/2018 Area: Alveo Mera, Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

15 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area Gordona, 30/01/2018 Area: Alveo Mera, Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

16 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area: Alveo Mera, Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

17 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area Gordona, 30/01/2018 Ortoimmagine da aereo 2015 Ortoimmagine da drone 2018 Area: Alveo Mera, Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

18 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area Gordona, 30/01/2018 Ortoimmagine 2cm Modello altimetrico del terreno 5 cm Area: Alveo Mera, Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

19 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su due siti lungo l alveo del fiume Mera con il drone multirotore Area Gordona, 30/01/2018 Area: Alveo Mera, Differenza DSM SAPR 2018 DTM LIDAR 2015 Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

20 Evento Impatti Informazioni acquisite Piattaforme utilizzate Aree rilevate e risoluzione Aumento torbidità fiume Mera e lago di Mezzola Stima torbidità Satelliti Copernicus Sentinel-2 Valchiavenna e Lago di Mezzola Pixel: 10 m La frana del Pizzo Cengalo, avvenuta tra il 23 e il 25 agosto 2017 in Val Bregaglia (CH), ha determinato una colata detritica di inattese dimensioni che ha causato impatti a lunga distanza anche nel territorio italiano sul fiume Mera in termini di modifica della morfologia dell alveo, di incremento del trasporto solido e della torbidità. Modifiche morfologia alveo fiume Mera Modello Digitale del Terreno e Ortoimmagini Satellite DigitalGlobe WorldView 4 Drone multirotore Drone ala fissa Val Bregaglia e Valchiavenna (150 Km 2 ) Pixel: 30 cm Alveo Mera: Alveo Mera: 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

21 Creazione del modello altimetrico del terreno e ortoimmagine su un tratto dell alveo del fiume Mera con il drone ad ala fissa. Sperimentazione modalità BVLOS (Beyond Visual Line Of Sight) insieme ad ENAC ed ENAV. Il rilievo verrà effettuato il marzoaprile Area: Alveo Mera, 5 Km in BVLOS Pixel: 5 cm (da fare) Antenna robotizzata utilizzata per il volo in BVLOS. Ha una portata di 20 Km e insegue automaticamente il drone ad ala fissa. Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/

22 EVENTI DI PIENA E FRANA IN ITALIA SETTENTRIONALE NEL PERIODO Palazzo Lombardia, Auditorium Testori Milano, 15 febbraio 2018 Grazie per l attenzione Enrico Zini e.zini@arpalombardia.it Eventi di piena e di frana in Italia settentrionale nel periodo , Milano 15/02/