Documento illustrativo di presentazione del sito web GeoHeritage-GIS (GH-GIS)

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1 Documento illustrativo di presentazione del sito web GeoHeritage-GIS (GH-GIS) M.Stella Giammarinaro Dipartimento di Geologia e Geodesia-Università di Palermo Introduzione La crescente vulnerabilità delle aree urbane e delle risorse ivi ricadenti richiede: a) la realizzazione di una rete tra le Istituzioni preposte alla pianificazione e gestione del territorio, spesso committenti delle indagini che producono la maggior parte di dati sul territorio, e le Istituzioni che operano nell ambito della ricerca e, studiando i dati sul territorio, ne definiscono l esposizione ai differenti fattori di rischio; b) la diffusione corretta delle conoscenze acquisite; c) la facile fruizione delle stesse da parte della collettività. Il sito web GeoHeritage costituisce un primo esempio concreto di risposta alle esigenze elencate. Sviluppato per svolgere il ruolo di interfaccia permanente tra le differenti Istituzioni che a vario titolo (ricerca, gestione, tutela, prevenzione e mitigazione rischi..) operano sul territorio, è attualmente operativo limitatamente all area palermitana, un territorio particolarmente complesso a causa della grande variabilità spaziale esibita dalla pericolosità dei terreni superficiali, le cui proprietà meccaniche spesso evolvono, su distanze a volte solo di pochi metri, da quelle proprie di un materiale litoide a quelle proprie di un materiale altamente deformabile.. In un tale contesto diventa cruciale potere disporre di efficaci strumenti di supporto ai processi decisionali inerenti la gestione e lo sviluppo del territorio e la salvaguardia delle sue risorse quali: o un Sistema Informativo Territoriale (SIT) includente i principali strati informativi necessari alla definizione della pericolosità locale, dotato di elevato livello di affidabilità e risoluzione spaziale; o un efficace sistema di gestione del SIT. Nell ambito dell esecuzione del progetto Studio e diagnostica del sottosuolo del Centro Storico palermitano finalizzati alla conservazione e restauro del patrimonio storico-monumentale (progetto 7T7, Cluster 29, finanziato dal Ministero Università e Ricerca) è stato elaborato per l area palermitana un SIT dotato dei suddetti requisiti che oggi vede popolati i seguenti strati informativi: o stratigrafico (oltre 3000 stratigrafie su un area di circa 70km 2 ; o proprietà meccaniche dei terreni (alcune decine di migliaia di dati geotecnica e risultati di prove di laboratorio); o monumentale(650 elementi del patrimonio storico-monumentale); o macrosismico relativo a danneggiamento (3000 schede AeDES compilate durante la campagna di rilevamento del danno, condotta dal Dip. Reg.Prot.Civ.,a seguito del terremoto del 6 settembre 2002) e risentimento (3000 questionari macrosismici compilati durante la campagna condotta da INGV e Dip.Geol.e Geod-Università di Palermo a seguito del terremoto del 6 settembre 2002); 1

2 o registrazioni degli oltre 300 aftershocks della sequenza del settembre 2002, rilevati in 9 siti interni all area, selezionati in modo da essere rappresentativi della geologia di superficie palermitana; o rumore sismico ambientale rilevato in 100 differenti punti interni all area studiata; link o subsidenza rilevata mediante Interferometria Differenziale Radar satellitare in punti interni all area. City-GISLinguaggio di sviluppo: Visual basic Database: Access Ambiente GIS:DbCAD (prodotto dalla Abaco) GeoHeritage-GISLinguaggio di sviluppo: Java Database: spacial MYSQL L estensione spacial di MySQL consente la generazione, registrazione ed elaborazione di dati geospaziali Ambiente GIS: DbMAP ASJ(prodotto dalla Abaco) Cartografia supportata: ECW; GeoTIFF; DWG; JPG Ambedue le applicazioni GIS sviluppate sono caratterizzate da una struttura a moduli che ne consente il facile ampliamento per l inclusione di nuovi tematismi. Ciascun modulo è corredato di strumenti, sviluppati in funzione della specifica tipologia di dati gestita dal modulo, finalizzati all esecuzione di elaborazioni di primo livello sugli stessi. Per la struttura relazionale imposta al complessivo archivio e per gli strumenti sviluppati a corredo entrambe le applicazioni GIS sviluppate sono finalizzate a: o supportare il processo di definizione della pericolosità in aree urbane; o correlare l edificato alle proprietà fisico-meccaniche dei sottostanti terreni; o supportare scelte decisionali inerenti la gestione del territorio e la salvaguardia delle sue risorse. Il sistema in locale (City-GIS) offre i vantaggi derivanti da un maggior numero di tematismi gestiti, di chiavi di ricerca e di strumenti a corredo di ciascuno dei moduli componenti, il sistema on line (GeoHeritage-GIS), per l immediata accessibilità, è però fruibile da un maggior numero di potenziali utenti. Viene pertanto di seguito illustrato il sistema GeoHeritage-GIS. Gli esempi riportati riguardano l area del Centro Storico palermitano, che costituisce la porzione di area palermitana per la quale l accesso all archivio è reso totalmente libero. Modalità da definire consentiranno l accesso all intero archivio. GeoHeritage Home Page Aprendo l Home Page l utente può direttamente lavorare all interno di uno dei tematismi, implementati on line selezionandone la corrispondente icona, oppure può accedere a: o documento illustrativo di presentazione del sito web GeoHeritage-GIS (GH-GIS) 2

3 o documenti che illustrano le fonti e le procedure seguite per l elaborazione dei database presenti nell archivio del sistema; o pubblicazioni e carte tematiche sviluppate nell ambito dell esecuzione del citato progetto; o dettagliato help del sistema che ne permette l utilizzazione anche da parte di utenti con scarse conoscenze informatiche. 3

4 Strato informativo Stratigrafico Selezionando l icona nella Home Page corrispondente allo strato informativo stratigrafico il sistema visualizza: o nella finestra testuale l elenco dei sondaggi presenti in archivio; o nella finestra grafica i punti di ubicazione degli stessi su una carta georeferenziata (la carta di default è in scala 1:2000, ma l utente può cambiare base cartografica). Selezionando uno dei differenti campi presenti in alto nella finestra testuale l utente può: o visualizzare l elenco dei sondaggi ordinati o sulla base dell identificativo o per ubicazione; o scegliere la modalità di visualizzazione della stratigrafia elaborata in corrispondenza a ciascun sondaggio: selezionando la modalità accorpamento il sistema visualizza la successione dei litotipi rinvenuti, selezionando la modalità dettaglio il sistema visualizza la stratigrafia distinguendo le differenti facies riconosciute. Selezionando un sondaggio dall elenco il sistema lo visualizza nella finestra grafica con differente colore, selezionando l adiacente campo strat il sistema visualizza la stratigrafia nella modalità al momento selezionata. Selezionando sulla carta nella finestra grafica un sondaggio il sistema visualizza la stratigrafia elaborata in corrispondenza nella modalità al momento attiva. 4

5 Selezionando uno o più dei campi presenti in basso nella finestra testuale l utente può applicare filtri sul database stratigrafico. Il sistema visualizza, distinguendoli, i sondaggi soddisfacenti i requisiti imposti dai filtri applicati (ad esempio sondaggi che arrivano a determinate profondità, che intercettano il bedrock, che registrano la presenza di uno specifico litotipo etc..). Nell esempio di seguito riportato l utente, dopo avere selezionato la modalità accorpamento, ha chiesto al sistema di visualizzare i sondaggi interessati dalla contemporanea presenza di depositi alluvionali (sigla stratigrafica AL) e livello della falda a profondità minore o uguale a 8m. 5

6 Strato informativo Monumentale Selezionando l icona nella Home Page corrispondente allo strato informativo monumentale il sistema visualizza: o nella finestra testuale l elenco degli elementi del patrimonio storico-monumentale ricadenti all interno del Centro Storico palermitano; o nella finestra grafica le sagome degli elementi del patrimonio su una carta georeferenziata dell area (la carta di default è in scala 1:2000, ma l utente può cambiare base cartografica). La selezione nella finestra testuale o del campo per Edificio o del campo per Ubicazione e l attivazione in successione del pulsante Ricerca-Ordina permette di visualizzare gli elementi del patrimonio storico-monumentale ordinati o in ordine alfabetico o per ubicazione; Selezionando uno specifico elemento nell elenco o inserendone il nome nell apposito campo presente in alto nella finestra di dialogo, il sistema visualizza una finestra con: o le note storiche; o la sagoma del monumento; o pulsanti dedicati per l accesso alla documentazione fotografica e alle sezioni litotecniche sviluppate per i sottostanti terreni, se presenti in archivio. 6

7 Selezionando nell elenco l ubicazione del monumento (nell esempio Piazza del Parlamento) il sistema distingue nella finestra grafica l elemento con una campitura Un flag sul campo Sondaggi (presente in alto a destra nella finestra di dialogo) se al momento è attivo lo strato informativo Monumentale o sul campo Patrimonio Monumentale, se al momento 7

8 è attivo lo strato informativo Stratigrafico permette la contemporanea visualizzazione degli strati informativi Stratigrafico e Monumentale. La possibilità di contemporanea visualizzazione dei database insieme alla possibilità, precedentemente illustrata, di applicare filtri sul database stratigrafico permette il facile riconoscimento degli elementi del patrimonio esposti a specifici fattori di pericolosità. Nell esempio di seguito riportato vengono visualizzati insieme il database monumentale e stratigrafico distinguendo in quest ultimo, con il colore azzurro, i sondaggi che registrano la contemporanea presenza di depositi alluvionali e falda a profondità 8m. Sondaggi di ambedue i colori sono presenti in corrispondenza della Chiesa di S.Michele Arcangelo, indicando l esposizione di questo elemento del patrimonio a un terzo fattore di pericolosità: presenza di discontinuità stratigrafica nei sottostanti terreni. 8

9 Strato informativo Geotecnico Selezionando l icona corrispondente allo strato informativo Geotecnico il sistema visualizza (di default su una carta georeferenziata in scala 1:2000) i sondaggi in corrispondenza ai quali sono presenti in archivio dati geotecnici e/o prove di laboratorio relative a campioni dagli stessi prelevati. 9

10 L utente può interrogare direttamente sulla carta un elemento e accedere ai dati geotecnici determinati per ciascuno dei campioni prelevati nel sondaggio. Nell esempio riportato viene visualizzata la scheda fornita dal sistema relativa al campione 1 prelevato nel sondaggio La presenza di flag in corrispondenza ad una prova segnala la presenza della stessa in archivio. Nella scheda riportata viene segnalata la presenza in archivio di: analisi granulometrica, taglio diretto e compressione edometrica. L utente può accedere al risultato fornito da una prova agendo sul pulsante grafico posto accanto alla prova di interesse, ad esempio analisi granulometrica. 10

11 Strato informativo Effetti Sismici Selezionando l icona Effetti Sismici il sistema offre la possibilità di accedere a: o dati strumentali; o dati macrosismici relativi al danneggiamento prodotto dall attività sismica del settembre 2002; o dati macrosismici relativi al risentimento prodotto su persone, cose e ambiente dall evento sismico del 6 settembre o Effetti Sismici - Segnali strumentali Selezionando segnali strumentali vengono visualizzati: o nella finestra grafica i punti di ubicazione delle stazioni componenti la rete sismica temporanea installata, immediatamente dopo l evento del 6 settembre 2002, dallo Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, in collaborazione con il Dipartimento di Geologia e Geodesia dell Università di Palermo; o nella finestra testuale l elenco degli aftershocks della sequenza sismica del settembre 2002 aventi magnitudo compresa tra 3 e 4.4 c per i quali è possibile visualizzare on line, in forma grafica e numerica, i sismogrammi acquisiti contemporaneamente in corrispondenza di otto differenti siti, sei dei quali ricadono internamente al centro storico.tali siti, selezionati con il supporto di City-GIS, sono rappresentativi dei principali modelli litotecnici descriventi i terreni del Centro Storico Palermitano. 11

12 La selezione nell elenco di uno specifico evento provoca l apertura di una nuova finestra di dialogo La finestra testuale riporta l elenco delle stazioni che hanno registrato l evento. Selezionata una componente del sismogramma e una stazione l utente può accedere: a) al grafico del sismogramma 12

13 b) al file dei dati Il pulsante Informazione sui dati permette all utente di visualizzare come sono organizzati i dati nel file. Ciascun file è costituito da una sezione di header e da una sezione contenente i segnali digitalizzati con frequenza di campionamento pari a 125Hz. La sezione di header è costituita da 158 campi i primi 70 di tipo Float, i successivi 40 di tipo Intero e i restanti 48 di tipo Carattere. Le informazioni contenute in tale sezione sono quelle previste dal Seismic Acquisation Code (SAC) e sono accessibili cliccando sul link. c) al fattore di conversione da applicare ai dati del file per avere la velocità espressa in m/s. Tale fattore di conversione dipende dalla stazione. Infatti alcune delle stazioni erano equipaggiate con acquisitori Reftek che forniscono i dati in conteggi digitali (counts), altre con acquisitori Lennartz MarsLite che forniscono i dati in microvolt. I sensori in dotazione alle stazioni, tutti velocimetri triassiali, erano o Le3D5s o GulrapCMG40T. La selezione di fatt conv dopo avere selezionato una stazione provoca l apertura di una finestra che specifica acquisitore, sensore e fattore di conversione per la stazione selezionata. 13

14 L utente ha perciò modo di analizzare e confrontare in rete lo scuotimento del suolo prodotto da uno stesso evento in corrispondenza ai principali modelli stratigrafici che descrivono i terreni del Centro Storico Palermitano. 14

15 Strato Informativo Sezioni Litotecniche Grazie al database stratigrafico disponibile, sono state elaborate circa 200 sezioni litotecniche che permettono di individuare il modello litotecnico medio che descrive i terreni sottostanti in corrispondenza a molti degli elementi del patrimonio storico-monumentale palermitano. Queste sono state organizzate in uno strato informativo accessibile in rete, se al momento è attivo lo strato informativo Monumentale, imponendo un flag sul campo sezioni, posto a destra nella finestra di dialogo. Essendo stata utilizzata come componente grafica per ciascuna sezione la rispettiva traccia la semplice selezione sulla carta della stessa permette all utente di visualizzare la sezione geologica e di accedere alla legenda che ne permette la lettura. Nell esempio mostrato l utente ha selezionato in rete una delle tracce che interessano un elemento del patrimonio storico-monumentale (Museo Archeologico) e il sistema visualizza la relativa sezione geologica. 15

16 La contemporanea accensione del layer sondaggi consente all utente in rete di verificare la sezione, accedendo direttamente alle stratigrafie utilizzate per l elaborazione della stessa. E pertanto possibile stimare, in modo significativo, l amplificazione attesa del segnale sismico in corrispondenza di gran parte degli elementi del patrimonio storico-monumentale del Centro Storico palermitano. 16

17 Effetti Sismici - Danneggiamento Scegliendo nell icona Effetti Sismici la voce Danneggiamento il sistema visualizza nella finestra testuale l elenco e nella finestra grafica l ubicazione dei punti dell area palermitana da cui sono state inoltrate richieste di verifica di agibilità, a seguito del terremoto del 6 settembre Di default il sistema visualizza nella finestra testuale l argomento verifica di agibilità. La selezione del campo provoca l apertura di una tendina che propone altri argomenti. Selezionando come argomento: o punti rilevamento danno : il sistema visualizza l elenco e l ubicazione dei punti di chiamata nei quali è stato rilevato un danno a uno o più elementi strutturali, distinguendoli con il colore, sulla base della classe di danno (leggero, medio-grave, gravissimo). o danno dettaglio il sistema visualizza l elenco e l ubicazione dei punti di chiamata nei quali è stato rilevato un danno a uno o più elementi strutturali, distinguendoli con il colore sulla base della classe di danno (leggero, medio-grave, gravissimo) e della estensione della porzione di elemento strutturale interessato dal danno (<1/3, compresa tra 1/3 e 2/3, >2/3). 17

18 o Piani numero il sistema visualizza i punti di chiamata distinguendoli con il colore, sulla base del piano a cui si trova l unità da cui è pervenuta la chiamata. La selezione di uno qualsiasi dei tre argomenti provoca la comparsa, accanto al campo argomento, di un nuovo campo inizialmente vuoto. Selezionandolo compare una tendina di voci legate all argomento al momento attivo. Selezionando una voce compare l elenco e il numero delle chiamate soddisfacenti il requisito indicato dalla voce selezionata. Nell esempio di seguito riportato sono stati selezionati l argomento punti rilevamento danno e la voce nell adiacente campo gravissimo. Il sistema mostra l elenco dei 109 punti di chiamata nei quali sono stati rilevati danni appartenenti alla classe di danno gravissimo. 18

19 Indipendentemente dall argomento al momento attivo la selezione di un punto di chiamata o nell elenco al momento attivo o direttamente sulla carta permette di accedere a tutte le 8 sezioni del sistema di schedatura del danno AeDES, utilizzato nella campagna di rilevamento del danno, compilate durante il sopralluogo in corrispondenza effettuato a seguito della richiesta ricevuta di verifica di agibilità. Nell esempio, di seguito riportato, la selezione a sinistra della sezione 4 (danno su elementi strutturali) ha prodotto la visualizzazione della stessa. 19

20 Selezionando sulla carta uno dei punti di chiamata il sistema visualizza, nel caso che più unità abitative abbiano in corrispondenza avanzato richiesta di verifica di agibilità, una tendina con l elenco delle stesse. Selezionando una delle unità l utente accedere alle otto sezioni del sistema di schedatura AeDES in corrispondenza compilate. Effetti Sismici - Risentimento Scegliendo nell icona Effetti Sismici la voce Risentimento il sistema visualizza nella finestra testuale l elenco e nella finestra grafica l ubicazione dei punti dell area palermitana in corrispondenza ai quali è stato stimata, sulla base dei dati forniti da una campagna condotta di rilevamento del risentimento, l intensità macrosismica localmente prodotta dall evento sismico del 6 settembre Selezionando il relativo campo presente nella parte superiore della finestra testuale il sistema visualizza i punti ordinati per identificativo, valore intensità, ubicazione. 20

21 Indice Introduzione GeoHeritage Home Page Lo Strato informativo Stratigrafico Lo Strato informativo Monumentale Lo strato informativo Geotecnica Effetti Sismici Segnali Strumentali Danneggiamento Risentimento 21