ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali. Rapporto tecnico

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1 ARPA Lombardia Settore Monitoraggi Ambientali Rapporto tecnico di monitoraggio del rumore aeroportuale Sistema di Malpensa 2015 Verifica in parallelo MXP

2 Relazione redatta da: Emanuele Galbusera Roberta Pollini Verificata da: Responsabile U.O. Monitoraggio e Valutazione Acustica delle Infrastrutture di Trasporto Silvana Angius 2

3 SOMMARIO 1. INTRODUZIONE IL MONITORAGGIO DEL RUMORE Componenti del sistema di monitoraggio Determinazione della tipologia delle stazioni di misura Modalità di identificazione degli eventi sonori Sensibilità ai movimenti aerei 8 3. VERIFICA DELLE STAZIONI DI MISURA Calibrazione e certificazione SIT 9 4. MISURE SIMULTANEE CONFRONTO TRA LE SERIE DI DATI Confronto tra le serie degli eventi CONCLUSIONI APPENDICE

4 1. INTRODUZIONE Il presente rapporto riguarda la verifica di conformità per il sistema di monitoraggio del rumore aeroportuale di Malpensa per l anno Le verifiche sono state effettuate seguendo le indicazioni contenute nelle linee guida regionali di cui alla DGR 808/2005. Oltre al confronto semiquantitativo tra gli indicatori acustici relativi agli eventi aeronautici (Leq, SEL, Lmax), al fine di verificare il funzionamento generale della strumentazione della rete, si è anche proceduto a confrontare le serie di dati complete del Gestore e di ARPA, comprendenti quindi anche il rumore ambientale in assenza di rumore aereo, utilizzando semplici metodi e indicatori statistici. 2. IL MONITORAGGIO DEL RUMORE 2.1. Componenti del sistema di monitoraggio Il sistema di monitoraggio relativo all aeroporto di Malpensa per l anno 2015 è costituito da un totale di 16 stazioni di misura. In seguito al progetto di riqualificazione della rete di monitoraggio attuato da SEA nel corso del 2011, tutte le centraline di tipo M (vedi def. Par. 2.2) della rete sono state riposizionate in siti conformi alle caratteristiche descritte nelle Linee Guida regionali, in modo da facilitarne l accesso e migliorarne, ove possibile, le prestazioni in termini di correlazione. Per quanto riguarda la centralina di Casorate Cimitero, solo successivamente al riposizionamento più lontano dalla strada necessario per diminuire i disturbi causati dal traffico veicolare ed alle analisi preliminari previste dalle Linee Guida DGR. 808/2005, essa potrà effettivamente essere inclusa tra le centraline di tipo M ed essere quindi soggetta alle valutazioni di verifica cui si riferisce il presente rapporto tecnico. La Figura 1 costituisce una panoramica generale del sistema di monitoraggio e riporta le traiettorie di decollo e di atterraggio acusticamente distinguibili. 4

5 Figura 1: Traiettorie acusticamente distinguibili* e loro nomenclatura; sono rappresentate anche tutte le stazioni di monitoraggio (Tipo A e Tipo M). * Non sono state riportate le traiettorie di atterraggio delle piste 17R e 17L. 5

6 2.2. Determinazione della tipologia delle stazioni di misura Nel paragrafo 2.2 delle linee guida (DGR 808/2005) vengono introdotte le definizioni delle tre tipologie di stazioni di monitoraggio che, in base agli scopi specifici e ai criteri di collocazione, si distinguono in: Stazioni di tipo M per il monitoraggio del rumore aeroportuale: stazioni in corrispondenza delle quali si deve misurare e distinguere il rumore di origine aeronautica da quello provocato da altre sorgenti, in modo da poter calcolare l indice L VA ; Stazioni di tipo V per la verifica delle violazioni delle procedure antirumore: stazioni situate dove sia necessario attribuire i parametri caratteristici di un evento aeroportuale, in maniera univoca, all aereo responsabile; Stazioni di tipo A per il monitoraggio del rumore ambientale: stazioni che permettono di misurare il rumore dovuto all insieme delle sorgenti presenti nell area circostante e che non sono pertanto utili alla determinazione dei parametri e degli indici descrittori del rumore di origine aeroportuale. Preliminarmente, a ciascuna stazione è stata attribuita una delle tipologie sopra menzionate, come riportato nella Tabella 1. Nei paragrafi successivi verrà quindi attuata una valutazione della rispondenza di ciascuna stazione alla tipologia individuata. STAZIONE DI MONITORAGGIO Arsago Seprio Arsago Cimitero Arsago Seprio Arsago Moro Cardano al Campo Campo Sportivo Casorate Sempione Cimitero Casorate Sempione Monte Rosa Ferno Moncucco Ferno Piave Lonate Pozzolo Cimitero Lonate Pozzolo Santa Savina Samarate Brodolini Sesto Calende Matteotti Somma Lombardo Ca Bagaggio Somma Lombardo Da Vinci Somma Lombardo Maddalena Somma Lombardo Magazzino Somma Lombardo Rodari TIPOLOGIA M A A A M M A M M A A M A M M M Tabella 1: Tipologia delle centraline di misura. Poiché nel caso dell aeroporto di Malpensa non sono stati definiti limiti di rumorosità specifici per differenti categorie di velivoli, non sono state individuate stazioni di tipo V. 6

7 2.3. Modalità di identificazione degli eventi sonori Un evento viene individuato e registrato dalla stazione di misura se il livello di pressione sonora ponderato A supera continuativamente una certa soglia per una determinata durata minima. Le impostazioni di soglia (in dba) e di durata dell evento sono scelte opportunamente per ciascuna postazione, come riportato nella Tabella 2. STAZIONE DI MONITORAGGIO TIPOLOGIA SOGLIA (dba) DURATA MINIMA (s) Arsago Seprio Arsago Cimitero M Arsago Seprio Arsago Moro A Cardano al Campo Campo Sportivo A Casorate Sempione Cimitero A Casorate Sempione Monte Rosa M Ferno Moncucco M Ferno Piave A Lonate Pozzolo Cimitero M 67 9 Lonate Pozzolo Santa Savina M Samarate Brodolini A Sesto Calende Matteotti A Somma Lombardo Ca Bagaggio M Somma Lombardo Da Vinci A Somma Lombardo Maddalena M Somma Lombardo Magazzino M Somma Lombardo Rodari M Tabella 2: impostazioni per la determinazione degli eventi del sistema di monitoraggio. Queste impostazioni possono dare luogo all identificazione di eventi che non sono di natura aeroportuale (falsi positivi). Per questo motivo i dati connessi agli eventi sonori devono essere correlati alle operazioni aeree, utilizzando le informazioni ottenute dai tracciati radar, oppure, in assenza di questi ultimi, dai tabulati della base dati volo (BDV) fornita dall ente gestore. 7

8 2.4. Sensibilità ai movimenti aerei Il DM 20/05/99 specifica che le centraline di misura devono essere poste in corrispondenza delle traiettorie di decollo/atterraggio. Questa caratteristica impone, prima della collocazione delle centraline, un accurata analisi del territorio circostante l aeroporto e delle procedure di volo. La corretta ubicazione delle stazioni di misura è una condizione necessaria per un adeguata funzionalità del sistema. Il posizionamento delle centraline di tipo M in corrispondenza delle traiettorie dell aeroporto di Malpensa è riportato nella Tabella 3, nella quale sono indicate con la lettera D le piste di decollo (D038, D070, D168, D280, D294, D310, D320, D358) e con la lettera A le piste di atterraggio (A35R, A35L, A17R, A17L). Stazione Arsago Seprio Cimitero Casorate Sempione MonteRosa Somma Lombardo Ca Bagaggio Somma Lombardo Maddalena Somma Lombardo Magazzino Somma Lombardo Rodari Ferno Moncucco Lonate Pozzolo Cimitero Lonate Pozzolo Santa Savina D038 D070 D168 D280 D294 D310 D320 D358 A35R A35L A17R, A17L Tabella 3: sensibilità delle stazioni di misura alle traiettorie di decollo e atterraggio 3. VERIFICA DELLE STAZIONI DI MISURA La verifica dell efficienza del sistema di monitoraggio sulla base dei dati delle tre settimane a maggior traffico dell anno 2015, relativamente alla rispondenza alle caratteristiche previste dalla normativa vigente, indicate nella Tabella 2 delle linee guida (DGR 808/2005) della Regione Lombardia, per ciascuna stazione di misura di tipo M, è riportata in una 8

9 relazione separata. In questa relazione viene valutato il corretto funzionamento della strumentazione installata presso le stazioni di monitoraggio di tipo M. Si riportano, pertanto, di seguito le informazioni relative alla strumentazione Calibrazione e certificazione SIT Nella Tabella 4 sono riportati i dati essenziali dei certificati di taratura della strumentazione installata presso le stazioni di tipo M per l anno Nome centralina Strumenti Certificato Arsago Seprio - Arsago Cimitero Microfono L&D 2541 n Preamplificatore L&D 2100K n.816 Fonometro L&D 824 A n.770 Certificato n del centro LAT n.163 del 13/05/2014 Casorate Sempione - Monte Rosa Microfono L&D 2541 n Preamplificatore MTG WM E940 n.145 Fonometro L&D 824 n.521 Certificato centro LAT n.163 n a del 22/09/2015 Ferno - Moncucco Microfono L&D 2541 n Palo microfonico L&D 2100K n.379 Fonometro L&D 824 n.756 Certificato centro LAT n.163 n del 24/03/2014 Lonate Pozzolo - Cimitero Microfono L&D 2541 n Preamplificatore PCB 426A12 n Fonometro L&D 824 A n.1364 Certificato centro LAT n. 163 n del 22/04/2015 Lonate Pozzolo - Santa Savina Microfono L&D 2541 n Preamplificatore L&D 2100K n Fonometro L&D 824 n.1351 Certificato centro LAT n. 163 n del 18/06/2014 Somma Lombardo Ca Bagaggio Microfono L&D 2541 n Preamplificatore MTG WM E940 n. 152 Fonometro L&D 824 n.0770 Certificato centro LAT n. 163 n del 15/03/2014 Somma Lombardo - Maddalena Microfono L&D 2541 n Preamplificatore 426A12 n Fonometro L&D 824 n.4154 Certificato centro LAT n. 163 n del 07/04/2015 9

10 Nome centralina Strumenti Certificato Somma Lombardo - Magazzino Microfono L&D 2541 n Preamplificatore L&D 2100K n Fonometro L&D 824 n.0769 Certificato centro LAT n. 163 n del 10/03/2014 Somma Lombardo - Rodari Microfono L&D 2541 n Preamplificatore L&D 2100K n.697 Fonometro L&D 824 n.1245 Certificato centro LAT n. 163 n del 02/10/2014 Tabella 4: Certificazioni per le stazioni di tipo M. Le catene di misura del rumore delle varie centraline, nel periodo in cui sono state effettuate le verifiche in parallelo da parte di ARPA, disponevano di un certificato di taratura conforme alla vigente normativa. 4. MISURE SIMULTANEE Le date delle misure in parallelo sono le seguenti: 25/09/2015: Ferno-Moncucco, Lonate Pozzolo-Cimitero, Lonate Pozzolo-S. Savina e Somma Lombardo-Rodari; 28/09/2015: Arsago Seprio-Cimitero, Somma Lombardo-Ca Bagaggio, Somma Lombardo-Maddalena e Somma Lombardo-Magazzino; 10/12/2015: Casorate-Monterosa; La strumentazione utilizzata da ARPA e gli estremi dei relativi certificati di taratura sono riportati in Tabella 5. Strumenti SoundBook (SINUS GmbH) n Microfono MP201 (BSWA) Preamplificatore MA211 Fonometro 2250 Bruel&Kjaer n Microfono B&K 4189 Preamplificatore B&K ZC0032 Certificazione Certificato di taratura N A rilasciato dal Centro di taratura n.068. Data di emissione 28/01/2014. Certificato di taratura N A rilasciato dal Centro di taratura LAT n.068. Data di emissione 05/09/

11 Strumenti Fonometro DUO (01dB) s.n Microfono 40 CD (GRAS) Certificazione Certificato di verifica CV-DTE-T-14- PVE rilasciato dal costruttore. Data di emissione 19/06/2014. Tabella 5: Certificazioni per la strumentazione ARPA. Nei vari siti, il microfono di ARPA è stato posizionato alla minima distanza possibile da quello della centralina della rete di monitoraggio in modo tale che le condizioni di misura dei due strumenti fossero per quanto possibile identiche. In alcuni casi però non è possibile collocare la strumentazione di verifica a fianco di quella fissa, perché quest ultima è situata ad altezze inaccessibili in fase di verifica. Per quanto riguarda l individuazione degli eventi di origine aeronautica a partire dai dati fonometrici rilevati da ARPA, sono stati utilizzati gli stessi valori di soglia e durata impostati da SEA per le centraline della rete (Tabella 2). Gli eventi riconosciuti da ARPA e da SEA sono stati successivamente confrontati esaminando i principali parametri che li caratterizzano: Ora: inizio dell evento, in corrispondenza del primo valore che supera la soglia minima prefissata; Durata [s]: durata totale dell evento, cioè per quanti secondi si supera la soglia minima; LAeq [dba]: livello equivalente ponderato A del singolo evento; SEL [dba]: livello sonoro del singolo evento; LAFMax [dba]: livello massimo dell evento con costante Fast e ponderazione A. I risultati delle misure simultanee sono riportati nei grafici e nelle tabelle che seguono. 11

12 90 db 80 SOMMA LOMBARDO - MADDALENA Maddalena_ARPA Maddalena_SEA 70 livello /09 15:27:28 s 28/09 15:47:28 28/09 16:07:28 tempo 28/09 16:27:28 28/09 16:47:28 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 6: Confronto misura SEA/ARPA presso Somma Lombardo - Maddalena Come è possibile osservare dalla Tabella 6 entrambe le centraline rivelano tutti gli eventi aeroportuali corrispondenti ad un decollo da pista 35L verificatesi nel periodo di analisi. I valori medi dei SEL rilevati dalla centralina fissa di SEA e dalla strumentazione di ARPA sono rispettivamente 84,2 db(a) e 83,8 db(a). I SEL più bassi possono essere attribuibili a decolli lungo le SID 310 e 320, più distanti dalla centralina rispetto alla SID

13 90 dba 80 SOMMA LOMBARDO CA BAGAGGIO Cabagaggio_ARPA Ca_Bagaggio_SEA /09 12:17:35 hms 28/09 12:47:35 28/09 13:17:35 28/09 13:47:35 28/09 14:17:35 28/09 14:47:35 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 7: Confronto misura SEA/ARPA presso Somma Lombardo Ca Bagaggio La centralina di Somma Lombardo Ca Bagaggio è situata all interno della discarica comunale ed è pertanto soggetta a numerosi disturbi, che possono generare eventi sonori identificabili come falsi positivi. In generale, il confronto tra le medie dei SEL acquisiti nel periodo di misure in parallelo fornisce valori molto simili, che si attestano a 86,8 ed 86,4 db(a) rispettivamente per la centralina di SEA e di ARPA. 13

14 90 dba 80 Rodari_ARPA Rodari_SEA SOMMA LOMBARDO RODARI /09 10:06:34 hms 25/09 10:56:34 25/09 11:46:34 25/09 12:36:34 25/09 13:26:34 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ :

15 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 8: Confronto misura SEA/ARPA presso Somma Lombardo Rodari In tabella 9 sono riassunti i valori degli eventi relativi alle misure in parallelo eseguite presso la stazione di Somma Lombardo-Rodari, per la quale il microfono della rete fissa è collocato ad un altezza maggiore rispetto al microfono di ARPA. Il valore medio dei SEL registrati dalla centralina di SEA e quello della centralina di ARPA è pari rispettivamente a 88,9 db(a) e 88,6 db(a). SOMMA LOMBARDO - MAGAZZINO 90 db 80 Magazzino_ARPA Magazzino_SEA livello /09 11:19:31 s 28/09 11:49:31 28/09 12:19:31 28/09 12:49:31 tempo 28/09 13:19:31 28/09 13:49:31 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ :

16 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 9: Confronto misura SEA/ARPA presso Somma Lombardo Magazzino Così come per la centralina di Somma Lombardo Rodari, anche il microfono di Somma Lombardo Magazzino è collocato ad una quota molto superiore rispetto ai 4 metri a cui è stato posizionato il microfono di ARPA nel corso dei controlli. I valori medi dei SEL misurati sono pari a 88,6 db(a) e 88,1 db(a) rispettivamente per SEA ed ARPA. ARSAGO SEPRIO CIMITERO 90 db 80 Arsago Cimitero_ARPA Arsago Cimitero_SEA livello /09 11:01:44 s 28/09 11:36:44 28/09 12:11:44 28/09 12:46:44 tempo 28/09 13:21:44 28/09 13:56:44 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ :

17 28/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 10: Confronto misura SEA/ARPA presso Arsago Seprio Cimitero La centralina fissa di Arsago Seprio Cimitero risulta essere sensibile ai sorvoli della sola rotta 358 per la quale registra tutti gli eventi aeronautici, così come la centralina mobile di ARPA. Le medie dei SEL degli eventi registrati dalla centralina fissa di SEA e da quella mobile di ARPA sono rispettivamente 88,1 e 87,7 db(a). 90 dba 80 CASORATE SEMPIONE MONTE ROSA Monterosa_ARPA Monterosa_SEA /12 10:30:00 hms 10/12 10:45:00 10/12 11:00:00 10/12 11:15:00 10/12 11:30:00 10/12 11:45:00 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 10/12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ :

18 10/12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : /12/ : Medie SEL Tabella 11: Confronto misura SEA/ARPA presso Casorate Sempione - Monte Rosa La centralina di Casorate Sempione - via Monte Rosa risulta pienamente sensibile alla rotta 358, ma anche alle 310 e 320 e solo in parte ai voli effettuati sulla rotta 070. Il valore medio dei SEL misurati dalla centralina fissa di SEA e quello misurato dalla strumentazione di ARPA sono sostanzialmente uguali. LONATE POZZOLO - CIMITERO 90 db 80 Lonate Cimitero_ARPA Lonate Cimitero_SEA livello /09 11:38:48 s 25/09 11:58:48 25/09 12:18:48 tempo 25/09 12:38:48 25/09 12:58:48 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 25/09/ : /09/ :

19 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 12: Confronto misura SEA/ARPA presso Lonate Pozzolo - Cimitero Nel periodo in cui sono state effettuate le misure gli aerei atterravano lungo la pista 35R ed infatti sia la centralina di SEA sia quella di ARPA sono state in grado di rilevare tutti i passaggi aerei. Le medie dei SEL degli eventi registrati dalla centralina fissa di SEA e da quella mobile di ARPA sono rispettivamente pari a 87,2 e 86,9 db(a). 90 db 80 LONATE POZZOLO S. SAVINA Santa Savina_ARPA Santa Savina_SEA 70 livello /09 12:28:38 s 25/09 12:48:38 25/09 13:08:38 tempo 25/09 13:28:38 25/09 13:48:38 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ :

20 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 13: Confronto misura SEA/ARPA presso Lonate Pozzolo S. Savina Così come la centralina di Lonate Pozzolo Cimitero, anche la centralina di Santa Savina è sensibile agli atterraggi da pista 35R ed è stata in grado di registrare tutti i sorvoli. Inoltre la posizione della centralina è tale per cui difficilmente si verificano eventi disturbanti che possono dar origine a falsi positivi. I valori medi dei SEL misurati sono rispettivamente 87,7 e 87,2 db(a) per SEA ed ARPA. 90 db 80 Ferno Moncucco_ARPA Ferno Moncucco_SEA FERNO MONCUCCO livello /09 10:42:33 s 25/09 10:57:33 25/09 11:12:33 25/09 11:27:33 tempo 25/09 11:42:33 25/09 11:57:33 25/09 12:12:33 ORA Leq (db) SEL (db) LMax (db) SEA ARPA SEA ARPA SEA ARPA 25/09/ : /09/ : /09/ : /09/ : /09/ : Medie SEL Tabella 14: Confronto misura SEA/ARPA presso Ferno - Moncucco 20

21 In corrispondenza della centralina di via Moncucco risulta sempre particolarmente difficoltoso correlare in modo sistematico gli eventi alle operazioni di decollo o di atterraggio, a causa della posizione della centralina laterale rispetto alle piste che, quindi, la rende sensibile anche alle operazioni a terra. Si conferma, comunque, il corretto funzionamento della centralina e si nota come, a causa dell elevata quota rispetto a quella della strumentazione di ARPA (4 m dal suolo), la strumentazione di SEA registri valori più elevati. Infatti il SEL medio degli eventi registrati da SEA risulta pari a 77,3 db(a), mentre quello di ARPA si attesta a 75,5 db(a). Dall analisi dei grafici è possibile riscontrare una buona correlazione qualitativa tra quanto misurato dalle stazioni della rete di monitoraggio del rumore aeroportuale e dalla strumentazione ARPA di verifica. Per quanto riguarda l affidabilità delle misure di confronto effettuate, la norma tecnica UNI/TR del 2009 associa agli strumenti di classe 1 un valore di incertezza che può arrivare fino a 0,45 db; sia la strumentazione di ARPA che quella di SEA sono quindi soggette a tale valore di incertezza, da cui consegue che può essere tollerata una differenza fino a 0,9 db(a) tra le centraline. In ogni caso viene considerata comunque accettabile, in quanto cautelativa, una sovrastima anche maggiore di 0,9 db(a) da parte delle centraline della rete fissa di SEA rispetto alla strumentazione di ARPA utilizzata per la verifica. Per tutte le centraline della rete di monitoraggio di Malpensa esaminate, cioè quelle di tipo M, le suddette condizioni sono soddisfatte. Tipicamente, le centraline della rete di misura fissa di SEA tendono a misurare valori medi di SEL degli eventi maggiori rispetto a quelli delle centraline di ARPA. 5. CONFRONTO TRA LE SERIE DI DATI Al fine di un confronto statisticamente più rigoroso e quantitativo delle serie di dati, sono state applicate analisi statistiche ai valori di Livello equivalente (Leq(A)) con tempo di integrazione di un secondo. Di seguito si descrivono i risultati di tali analisi. Sono stati utilizzati i seguenti metodi statistici: 1) Grafici a dispersione, boxplot e principali statistiche univariate sulle serie complete per un'analisi qualitativa generale; 2) Coefficienti di correlazione lineare di Pearson [1] ; 3) Rette di regressione lineare [2] tra le serie istantanee del gestore e di ARPA, con stima dei relativi parametri [3] e dell indice di determinazione R 2 [4]. Una breve descrizione dei parametri statistici utilizzati è riportata in Appendice 1. 21

22 Per ciascuna stazione di misura si presentano di seguito i risultati ottenuti dalle analisi statistiche elencate in precedenza: intercetta, coefficiente angolare e indice di determinazione ricavati dagli scatter plot e i parametri principali della distribuzione ottenuti dai boxplot: media, mediana, I e III quartile, minimo, massimo e deviazione standard ed eventuali outlier. ARSAGO SEPRIO CIMITERO Le misure in parallelo presso la centralina di Arsago Cimitero hanno avuto la durata di circa 3 ore pertanto le analisi statistiche sono state condotte su coppie di dati di Leq istantaneo. Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia una forte correlazione lineare, con un coefficiente pari a 0,990. Coefficienti Stima p-value intercetta 3,829 <0,0001 β1 0,949 <0,0001 R 2 =0,981 Figura 5-1: scatterplot confronto Leq per Arsago-Cimitero Si rileva un modesto numero di misure in cui a bassi livelli di rumorosità rilevati dal gestore corrispondono alte intensità rilevate da ARPA. Per i valori più alti la dispersione tende ad assottigliarsi. Il coefficiente angolare β1 della retta è significativo (p-value minore di 0,0001 associato al test H0:β1=0) e pari a 0,949; la quota di varianza spiegata dalla retta è pari al 98,1% della varianza totale. Il valore di coefficiente angolare prossimo a 1 è indice di una buona correlazione delle variabili. L'intercetta, che dovrebbe essere prossima a zero, per questa centralina vale 3,829 db, indicando la presenza di un offset verticale tra le serie istantanee a favore della centralina del gestore. 22

23 Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 8.77 Dev. Std.: 9.15 Figura 5-2: boxplot serie istantanee per Arsago-Cimitero I boxplot delle due serie sono molto simili, come mostra il confronto tra i principali parametri riportati nella relativa tabella (v. fig. 5-2), che evidenzia comunque una generale sovrastima della centralina del gestore rispetto allo strumento di ARPA. In entrambi i casi la maggior parte dei dati è concentrata nell intervallo di valori tra 42 e 52 db(a), con picchi che raggiungono 88 db(a) circa. SOMMA LOMBARDO CA BAGAGGIO Le misure in parallelo presso la centralina di Ca Bagaggio si sono protratte per più di due ore e mezza e le coppie di dati di Leq istantaneo analizzate ammontano a Coefficienti Stima p-value intercetta 4,411 <0,0001 β1 0,933 <0,0001 R 2 =0,965 Figura 5-3: scatterplot confronto Leq per Somma Lombardo Ca Bagaggio 23

24 Lo scatter plot, riportato in fig. 5-3, evidenzia una pressoché costante dispersione dei dati intorno alla bisettrice del grafico; la correlazione risulta molto forte, con un coefficiente pari a 0,982. Il modello di regressione lineare restituisce buoni risultati: una pendenza di 0,93 ed un indice di determinazione pari a 96%, mentre il valore dell intercetta risulta pari a 4,411 db e pertanto leggermente superiore rispetto a quello della centralina di Arsago Seprio. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 5.61 Dev. Std.: 5.91 Figura 5-4: boxplot serie istantanee per Somma Lombardo Ca Bagaggio Il boxplot mostra una complessiva sovrastima dello strumento del gestore rispetto a quello di ARPA, tranne che per i valori più alti. I valori misurati dal gestore risultano anche più concentrati intorno alla mediana. LONATE POZZOLO - CIMITERO Il dataset relativo alle misure eseguite presso la centralina di Lonate Pozzolo - Cimitero conta 5442 coppie di dati di Leq istantaneo relative ad una misura della durata di circa un ora e mezza. Lo scatterplot in questo caso evidenzia una dispersione delle osservazioni costante, con un addensamento dei dati ai valori più bassi, dove la centralina di ARPA misura valori inferiori rispetto a quella di SEA. L indice di correlazione lineare risulta pari a 0,979. Questa concentrazione ai bassi valori fa sì che il coefficiente angolare sia inferiore all unità e l intercetta significativamente superiore a zero. 24

25 Coefficienti Stima p-value intercetta 7,043 <0,0001 β1 0,894 <0,0001 R 2 =0,959 Figura 5-5: scatterplot confronto Leq per Lonate Pozzolo - Cimitero Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 7.36 Dev. Std.: 8.06 Figura 5-6: boxplot serie istantanee per Lonate Pozzolo Cimitero Anche dal boxplot si evince una differenza tra le misure, particolarmente in corrispondenza dei valori più bassi, dove lo strumento di ARPA misura valori inferiori. Anche in questo caso, tutti gli indici di posizione (Figura 5-6) confermano una leggera sovrastima nelle misure da parte del gestore rispetto ad ARPA. 25

26 SOMMA LOMBARDO MADDALENA La misura eseguita presso la centralina di Somma Lombardo-Maddalena ha fornito 5651 dati di Leq istantaneo (da una misura della durata di circa un ora e mezza), che sono stati confrontati con i valori di Leq misurati contemporaneamente dallo strumento del Gestore. Coefficienti Stima p-value intercetta 7,751 <0,0001 β1 0,866 <0,0001 R 2 =0,822 Figura 5-7: scatterplot confronto Leq per Somma Lombardo - Maddalena Dal grafico di dispersione si evidenzia indice di correlazione lineare pari a 0,903 ed un elevata dispersione per tutto il set di dati, ma in particolare in corrispondenza dei valori più bassi. Anche l intercetta risulta piuttosto elevata. I boxplot mettono in evidenza una sovrastima da parte della strumentazione del gestore rispetto a quella di ARPA. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 9.33 Dev. Std.: 9.77 Figura 5-8: boxplot serie istantanee per Somma Lombardo Maddalena 26

27 SOMMA LOMBARDO MAGAZZINO La misura eseguita presso la centralina di Maddalena ha fornito 9995 dati di Leq istantaneo, pari ad una durata di quasi tre ore, che sono stati confrontati con i valori di Leq misurati contemporaneamente dallo strumento della rete fissa di SEA. Coefficienti Stima p-value intercetta 5,992 <0,0001 β1 0,912 <0,0001 R 2 =0,966 Figura 5-9: scatterplot confronto Leq per Somma Lombardo - Magazzino Il grafico di dispersione evidenzia una buona correlazione lineare, con indice di correlazione pari a 0,914 ed una dispersione che tende ad accentuarsi ai valori più bassi, contraddistinta da una sovrastima delle misure del gestore rispetto ad ARPA, come evidenziato anche dal valore dell intercetta, pari a circa 6 db. Anche i boxplot mettono in evidenza la sovrastima da parte della strumentazione del gestore rispetto a quella di ARPA, soprattutto per i valori più bassi. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 9.33 Dev. Std.: 9.77 Figura 5-10: boxplot serie istantanee per Somma Lombardo Magazzino 27

28 FERNO MONCUCCO La misura eseguita presso la centralina di Ferno-Moncucco, durata circa un ora e mezza, ha fornito 5401 dati di Leq istantaneo. Dal confronto tra i due set di dati si denota una certa sovrastima dei valori forniti dalla stazione fissa rispetto a quelli forniti dallo strumento di ARPA per tutti i valori. Coefficienti Stima p-value intercetta 2,247 <0,0001 β1 0,989 <0,0001 R 2 =0,960 Figura 5-11: scatterplot confronto Leq per Ferno-Moncucco Lo scatter plot, riportato nella figura precedente, evidenzia una forte correlazione lineare, con un coefficiente pari a 0,980. A differenza delle altre centraline si nota una maggior dispersione in corrispondenza dei valori medio-alti. Il coefficiente angolare β1 della retta è significativo (p-value minore di 0,0001 associato al test H0:β1=0) e pari a 0,989, pertanto molto prossimo all unità; la quota di varianza spiegata dalla retta è pari al 96% della varianza totale. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 9.33 Dev. Std.: 9.77 Figura 5-12: boxplot serie istantanee per Ferno-Moncucco 28

29 I valori statistici dei boxplot mettono in evidenza una costante sovrastima da parte della strumentazione del gestore per tutti i valori del set di dati. CASORATE SEMPIONE MONTEROSA La misura eseguita presso la centralina di Casorate Monterosa è durata poco meno di un ora e mezza, per un totale ha fornito 5129 dati di Leq istantaneo. Coefficienti Stima p-value intercetta 6,672 <0,0001 β1 0,887 <0,0001 R 2 =0,931 Figura 5-13: scatterplot confronto Leq per Casorate - Monterosa Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 8.29 Dev. Std.: 9,01 Figura 5-14: boxplot serie istantanee per Casorate - Monterosa 29

30 Dal grafico di dispersione si evidenzia indice di correlazione lineare pari a 0,965 ed un elevata dispersione in corrispondenza dei valori più bassi, che risultano inferiori per la centralina di ARPA. Questa differenza è evidenziata anche dal valore dell intercetta, che è pari a 6,67 db. Anche i parametri statistici evidenziati dai boxplot mostrano come i dati misurati dal microfono di ARPA risultino inferiori, in particolare in corrispondenza dei valori di fondo. SOMMA LOMBARDO RODARI Le misure in parallelo presso la centralina di Somma Rodari hanno avuto la durata di circa 3 ore e mezza pertanto le analisi statistiche sono state condotte su coppie di dati di Leq istantaneo. Coefficienti Stima p-value intercetta 8,769 <0,0001 β1 0,855 <0,0001 R 2 =0,891 Figura 5-15: scatterplot confronto Leq per Somma Lombardo - Rodari Il coefficiente angolare β1 della retta è significativo (p-value minore di 0,0001 associato al test H0:β1=0) e pari a 0,855 (tra i più bassi della rete); la quota di varianza spiegata dalla retta è pari al 89,1% della varianza totale. L'intercetta, che dovrebbe essere prossima a zero, per questa centralina ha un valore pari a 8,769 db, indicando la presenza di un offset verticale piuttosto significativo tra le serie istantanee, con centralina del gestore che sovrastima rispetto allo strumento di ARPA. 30

31 Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 8.18 Dev. Std.: 9.03 Figura 5-16: boxplot serie istantanee per Somma Lombardo - Rodari I parametri statistici dei boxplot delle due serie sono simili in corrispondenza della mediana, ma la distribuzione dei dati del gestore risulta più concentrata intorno alla mediana rispetto ai dati di ARPA, come mostra il confronto tra i principali parametri riportati nella relativa tabella (v. fig. 5-16). LONATE POZZOLO SANTA SAVINA Le misure in parallelo presso la centralina di Lonate Pozzolo-Santa Savina hanno avuto la durata di circa un ora e mezza e le analisi statistiche sono state condotte su 5732 coppie di dati di Leq istantaneo. Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia una buona correlazione lineare con un coefficiente pari a 0,973. Coefficienti Stima p-value intercetta 4,832 <0,0001 β1 0,929 <0,0001 R 2 =0,946 Figura 5-97: scatterplot confronto Leq per Lonate Santa Savina 31

32 Si rileva un modesto numero di misure in cui a bassi livelli di rumorosità rilevati dal gestore corrispondono alte intensità rilevate da ARPA e viceversa. Il coefficiente angolare β1 della retta è significativo (p-value minore di 0,0001 associato al test H0:β1=0) e pari a 0,929; la quota di varianza spiegata dalla retta è pari al 94,6% della varianza totale. Il valore di coefficiente angolare prossimo a 1 è indice di una buona correlazione delle variabili. L'intercetta per questa centralina vale 4,83 db, indicando anche in questo caso la presenza di un offset verticale tra le serie istantanee. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 7.22 Dev. Std.: 7.56 Figura 5-18: boxplot serie istantanee per Lonate Santa Savina Anche i boxplot delle due serie, come mostra il confronto tra i principali parametri riportati nella relativa tabella (v. fig. 5-18), evidenziano una generale sovrastima della centralina del gestore. I dati forniti dalla centralina di SEA risultano più concentrati intorno ai valori centrali Confronto tra le serie degli eventi Per le centraline il cui confronto con le misure di ARPA non fornisce una correlazione ottimale, ovvero per le quali la retta di regressione restituisce un intercetta maggiore di 5 db ed un coefficiente angolare minore di 0,9, si è proceduto conducendo le precedenti analisi anche in corrispondenza dei soli eventi aeronautici individuati da entrambi i microfoni, al fine di confrontare le due serie limitatamente ai dati che vengono utilizzati per il calcolo dell indice L VA. Infatti, lo scopo delle centraline di tipo M della rete di monitoraggio è principalmente quello di individuare gli eventi corrispondenti ai sorvoli necessari alla determinazione del Livello di Valutazione Aeroportuale. Dovendo necessariamente 32

33 confrontare dataset con lo stesso numero di dati ed essendo gli eventi individuati da ARPA e dal gestore spesso caratterizzati da durate ed istanti iniziali leggermente differenti, per evitare che le analisi siano condizionate dalle scelte dell operatore si è definita una regola da applicare per la selezione dei dati da confrontare. Si è scelto pertanto di considerare tra le coppie di valori (ARPA-gestore) quelle corrispondenti all evento per entrambe le serie. Nella maggior parte dei casi questo approfondimento è stato condotto per le centraline in corrispondenza delle quali il microfono del gestore si trova ad una quota superiore ai 4 metri, che è l altezza a cui viene installato il microfono di ARPA. La differenza di quota può infatti determinare una disparità di valori soprattutto in corrispondenza del rumore residuo (assenza di eventi aeronautici), in quanto il microfono posizionato più in alto è tipicamente meno schermato rispetto ad altre sorgenti locali, ad esempio una strada urbana di scorrimento, cui pertanto può risultare più. In concomitanza del sorvolo dei velivoli l effetto del differente posizionamento dei microfoni potrebbe essere invece meno rilevante. Di seguito vengono riportati i risultati dei confronti per le stazioni di Lonate Pozzolo- Cimitero, Somma Lombardo-Maddalena, Somma Lombardo-Magazzino, Somma Lombardo- Rodari e Casorate Monterosa. Negli ultimi quattro casi lo strumento di ARPA è stato installato ad una quota inferiore rispetto a quello della rete di monitoraggio. LONATE POZZOLO CIMITERO Il numero di campioni delle coppie di valori corrispondenti ai soli eventi sonori causati dai sorvoli si riduce a 182. Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia una buona correlazione lineare per tutto il set di dati considerato, con un coefficiente pari a 0,967. Coefficienti Stima p-value intercetta 3,371 <0,0001 β1 0,965 <0,0001 R 2 =0,936 Figura 5-109: scatterplot confronto Leq eventi per Lonate Cimitero 33

34 Il coefficiente angolare β1 della retta migliora notevolmente rispetto a quello ottenuto per l intero data set, passando da 0,894 a 0,965, così come l intercetta, che per la serie completa aveva un valore di 7,04, mentre ora risulta pari a 3,371; la quota di varianza spiegata dalla retta è pari al 93,6% della varianza totale. Il valore di coefficiente angolare prossimo a 1 è indice di una buona correlazione delle variabili. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 4.01 Dev. Std.: 4.02 Figura 5-110: boxplot serie istantanee per Lonate Santa Savina Come si nota dai boxplot delle due serie rimane una leggera sovrastima del gestore, che si riflette anche sul risultato dei SEL medi riportati nei capitoli precedenti. SOMMA LOMBARDO MADDALENA Il numero di campioni delle coppie di valori corrispondenti ai soli eventi sonori causati dai sorvoli è comunque elevato, ma si riduce a 751. Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia un ottima correlazione lineare con un coefficiente pari a 0,945. Coefficienti Stima p-value intercetta 4,242 <0,0001 β1 0,946 <0,0001 R 2 =0,893 34

35 Figura 5-212: scatterplot confronto Leq eventi per Somma Maddalena Il coefficiente angolare β1 della retta migliora notevolmente passando da 0,866 a 0,946, così come l intercetta, che per la serie completa aveva un valore di 7,75, mentre ora risulta pari a 4,242. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 4.87 Dev. Std.: 4.86 Figura 5-132: boxplot serie istantanee per Somma - Maddalena Come per la centralina di Lonate Cimitero dai boxplot delle due serie si nota che rimane una leggera sovrastima del gestore, che si riflette anche sul risultato dei SEL medi riportati nei capitoli precedenti. SOMMA LOMBARDO MAGAZZINO In questo caso il campione è composto da 513 coppie di valori corrispondenti ai soli eventi sonori causati dai sorvoli. Dallo scatter plot si nota che rimane ancora una leggera dispersione intorno alla retta bisettrice, ma anche in questo caso il coefficiente angolare β1 della retta migliora passando da 0,912 a 0,934, così come l intercetta, che da 5,992 db passa a 4,652. Coefficienti Stima p-value intercetta 4,652 <0,0001 β1 0,934 <0,0001 R 2 =0,866 35

36 Figura 5-23: scatterplot confronto Leq eventi per Somma - Magazzino Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 5.31 Dev. Std.: 5.25 Figura 5-144: boxplot serie istantanee per Somma - Magazzino Come per le centraline già analizzate, i boxplot evidenziano ancora una leggera sovrastima da parte della stazione della rete, che si riflette anche sul risultato dei SEL medi riportati nei capitoli precedenti. CASORATE SEMPIONE MONTEROSA Il numero di coppie di valori corrispondenti ai soli eventi sonori causati dai sorvoli è pari a 888. Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia un miglioramento della correlazione lineare, con un coefficiente che passa da 0,965, per l intero data set, a 0,976. Coefficienti Stima p-value intercetta 2,937 <0,0001 R 2 =0,953 β1 0,951 <0,

37 Figura 5-25: scatterplot confronto Leq eventi per Casorate - Monterosa Anche in questo caso il coefficiente angolare β1 della retta migliora notevolmente passando da 0,887 a 0,951, così come l intercetta, che per la serie completa aveva un valore di 6,672, mentre ora risulta pari a 2,937. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 6.57 Dev. Std.: 6.74 Figura 5-156: boxplot serie istantanee per Casorate - Monterosa A differenza delle altre centraline i boxplot evidenziano una sostanziale uguaglianza tra le due serie di dati, che si riflette anche sul risultato dei SEL medi riportati nei capitoli precedenti. SOMMA LOMBARDO RODARI Il numero di coppie di valori corrispondenti ai soli eventi sonori causati dai sorvoli è pari a Lo scatter plot, riportato nella figura seguente, evidenzia una buona correlazione 37

38 lineare, con un coefficiente pari a 0,934. In corrispondenza dei valori più bassi rimane comunque una discreta dispersione. Coefficienti Stima p-value intercetta 2,618 <0,0001 β1 0,966 <0,0001 R 2 =0,872 Figura 5-27: scatterplot confronto Leq eventi per Somma Rodari Anche in questo caso il coefficiente angolare β1 della retta migliora notevolmente se si considerano solo le coppie di dati misurati in corrispondenza degli eventi aerei, passando da 0,855 a 0,966, così come l intercetta che passa da un valore di 8,769 db per la serie completa a 2,618 db. Leq_SEA Leq_ARPA Min. : Min. : st Qu.: st Qu.: Median : Median : Mean : Mean : rd Qu.: rd Qu.: Max. : Max Dev. Std.: 5.11 Dev. Std.: 4.94 Figura 5-168: boxplot serie istantanee per Somma - Rodari 38