Le precipitazioni intense in Lombardia

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1 Le precipitazioni intense in Lombardia Progetto Interreg I-CH SRADA Milano, Comitato di Pilotaggio del 18 aprile 2013 Angela Sulis (1), Roberto Serra (2) - Arpa Lombardia-Servizio Idrografico Contributo tecnico scientifico di Francesco Uboldi (3) per l Alante delle Precipitazioni Intense Leonardo La Rocca (4) Regione Lombardia-DG Protezione Civile, Sicurezza e Immigrazione per la banca dati di stime precipitazione ad alta risoluzione spaziale «SRadar» Riferimenti: (1) a.sulis@arpalombardia.it; (2) r.serra@arpalombardia.it, (3) uboldi@magritte.it, (4) leonardo_la_rocca@regione.lombardia.it,

2 Attività progettuali di ARPA Lombardia - azione 5 Avanzamento attività - ecnica: atlante delle precipitazioni intense - Divulgativa: visualizzatore cartografico banca dati storica precipitazione integrata radar+pluviometri (SRadar) Avanzamento di spesa Attività in corso da qui a fine progetto

3 API: Atlante precipitazioni intense LSPP* della Lombardia: dataset (dati annali e stazioni SIMN) interpolazione spaziale geostatistica (kriging). Focus: 1. Dataset 2. Interpolazione spaziale più efficace 3. Analisi di sensitività del metodo (dataset, scelta delle distribuzioni di probabilità, la scelta della tecnica di stima statistica) 4. Selezione dei soli dati utili ad una descrizione attuale del fenomeno adattamento al cambiamento climatico * LSPP: linee segnalatrici di possibilità pluviometrica: h (,D) dimensionamenti, pianificazione, valutazione ex post severità eventi estremi. pubblicato su piattaforma web-gis:

4 API: metodologia stima 2003 n D a w D h 1 invarianza di scala w 1 ln k 1 k Distribuzione di probabilità: GEV (,, k dipendono analiticamente dalle statistiche campionarie dei dati rilevati) Stima in 2 step: 1. Stima dei parametri sui singoli punti stazione (L-moments) 2. Interpolazione spaziale dei quantili (kriging) Dataset estremi pluviometrici lombardi 1.0 ( ) Utilizzo efficace serie storiche di medio-lungo periodo (almeno 24 anni) LSPP su tutto il territorio regionale ad alta risoluzione spaziale

5 API: dataset 69 stazioni serie di almeno 24 dati (massimi annuali) Dataset 2003 Dataset stazioni: 125 meccaniche (SIMN) fino a 10 anni 187 automatiche più di 10 anni fino a 10 anni + 350% siti + 10 anni 5

6 API: metodologia di stima e interpolazione spaziale Stima 2003 Stima 2013 La serie storica rilevata in un punto ha un area di influenza, nella quale si propagano le proprietà statistiche di quel punto Per determinare una statistica in un punto si tiene conto di tutti i dati osservati nell intorno, che sia o meno presente un dato rilevato nel punto stesso Statistiche su tutti i punti del territorio suddiviso in una griglia regolare. Più lunghe sono le serie storiche puntuali maggiore è la qualità della mappa risultante non si possono usare serie corte, ogni punto vale 1 set di parametri Abbondanza di dati valutata in termini sia di lunghezza temporale della serie puntuale sia di copertura territoriale dei punti di osservazione multi bootstrap spaziale* L incertezza della stima spaziale varia a seconda della struttura spaziale della rete ma non è quantificabile Valutazione quantitativa dell incertezza della stima in un punto (media +/- sdv) * F.Uboldi et al. «A spatial bootstrap tecnique for rainfall annual maxima distribution parameter estimation» in corso di sottomissione

7 API: metodologia stima 2013 n D a w D h 1 invarianza di scala w 1 ln k 1 k H: =100 anni e D= 3 ore Cremona: 100 y Lodi: 100 y Cremona: 20 y Lodi: 20 y distribuzione di probabilità: GEV,, k dipendono analiticamente dai dati osservati nell intorno del punto griglia, con un peso dipendente dalla distanza e dalla lunghezza della serie: «multibootstrap spaziale» Stima in 1 step solo su ogni punto griglia del dominio spaziale Dataset estremi pluviometrici lombardi 2.0 ( ) Utilizzo efficace di tutta la base dati scelta solo dei dati di buona qualità LSPP su tutto il territorio regionale ad alta risoluzione spaziale (1.5 km) parametri, quantili e altezze

8 API: stima dei parametri e dei quantili h D 1 a w a 1 n n D ipologia di distribuzione 8

9 API: omogeneità della base dati Dal punto all area omogenea* cross validation (mediane e interquartili) Cause di non omogeneità all interno dell area - errori grossolani (Bellano) - equipaggiamento (automatici-meccanici, tipologia di pluviometro) - posizionamento stazione (urbano-rurale, fasce di quota) - tipologia di digitalizzazione dati - manutenzione delle stazioni * WMO/D-No.1013 «Detecting trend and other changes in hydrological data»

10 API: conclusioni sull adattamento al climate change Atlante delle precipitazioni intense (dati misurati e LSPP) su web Base dati di migliore qualità (cross validation) Variabilità temporale degli estremi ma NON ancora individuata una CHIARA dipendenza analitica delle variabili dal tempo* Adattamento al CC: utilizzo di tutta la base dati dal 1929 al 2012, esclusi i siti che non hanno superato cross validation: le serie corte tengono conto degli estremi «recenti» le serie lunghe tengono conto degli eventi «rari» ipotesi sull aggiornamento futuro dell atlante * attività in corso 10

11 Divulgativa: visualizzatore cartografico SRadar Importazione dataset Regione-RSE in sql server agenzia (dati dal 01/07/1997 al 04/04/2011: 13 anni) Individuazione della struttura GIS a cui agganciare il dataset Selezione dell area di interesse e taglio del dataset Definizione di: scale spaziali (unità cartografiche disaggregate e aggregate) scale temporali (aggregati) modalità di visualizzazione delle mappe, sfondi, servizi di mappa modalità di esposizione dei dati modalità di esportazione dei dati Ambiente di test e pubblicazione temporanea su web per test da parte di utenti sala operativa (test funzionalità, test tempi di risposta delle query) Bonifica condivisa con gli sviluppatori del modello degli outlier

12 Visualizzatore cartografico SRadar

13 Visualizzatore cartografico SRadar 13

14 Specifiche tecniche del sistema Area di interesse: Lombardia idrologica (da punti a punti) Scale spaziali: punto, aggregazione 3x3, comune, provincia, bacino Scale temporali: orario, giornaliero, mensile, annuale, automatico Modalità di visualizzazione delle mappe: scenari, scenari personalizzabili con salvataggio in locale, singoli strati informativi classi ed estremi delle scale cromatiche personalizzabili, contorni delle unità cartografiche sfondi servizi di mappa (localizzatore, zoom, pan, ecc.) Modalità di esposizione dei dati: ambiente differenziato per dato Pioggia PR+Pioggia R+Pioggia PRm e Pioggia P Identificativo, estremi temporali attivi, grafico interrogabile con aggregazione temporale automatica, sezione visualizzazione dei dati, sezione di esportazione dati Modalità di esportazione dei dati: esportazione diretta della mappa in ambiente gis (diversi sistemi di coordinate) esportazione serie storica dei dati in ambiente di esposizione (scelta delle variabili, estremi temporali, aggregazione temporale, formato di esportazione)

15 Avanzamento di spesa Voce Budget rev Residuo al 18/04/2013 Previsione di spesa fino 14/07/2013 % spesa Divulgazione 20'000 2'500 20' % Acquisti 58'834-58' % Servizi 156'575 5' '690 96% Personale 81'729 26'902 54'827 67% otale 317'138 35' '352 90%

16 Attività in corso di conclusione Pubblicazione online delle mappe di LSPP entro fine giugno Pubblicazione online del visualizzatore cartografico entro fine maggio Predisposizione di una pubblicazione cartacea relativa alle attività del progetto (Cambiamento climatico e monitoraggio dei rischi naturali nel territorio alpino. Il progetto SRADA in Lombardia) da concludere per il workshop finale di progetto