ALLEGATO TECNICO 2 ELENCO DEI PRODOTTI EROGABILI Pagina 1 di 15
Indice Matrice dei prodotti erogabili a supporto della pianificazione e monitoraggio delle discariche...3 Analisi e Monitoraggio delle aree adibite a Discarica...4 Analisi storica del sito (AMD-1)...4 Inquadramento attuale e evoluzione futura del sito (AMD-2)...6 Analisi dello stato del sito e degli eventuali effetti sull ambiente circostante...8 Mappatura del biogas (AMD-3)...8 Contaminazione delle matrici ambientali (suolo ed acque superficiali) (AMD-4)...9 Stato di stress della vegetazione (AMD-5)...10 Analisi Monitoraggio del Territorio a dfferente scala spaziale (da comunale a regionale)...11 Mappatura e classificazione delle cave e discariche (AMT-1)...11 Identificazione delle discariche tombate (AMT-2)...12 Analisi dello stato dei siti individuati (AMD-3,4,5)...15 Pagina 2 di 15
Matrice dei prodotti erogabili a supporto della pianificazione e monitoraggio delle discariche Nella successiva tabella sono stati sintetizzati i prodotti erogabili e testati nel progetto pilota in aree di interesse al fine di supportare il processo di pianificazione, gestione e monitoraggio delle aree adibite a discarica. Ad ogni prodotto vengono associate differenti caratteristiche quali la risoluzione, la scala spaziale e temporale, i dati di ingresso, la metodologia e gli strati di consegna. Pagina 3 di 15
Analisi e Monitoraggio delle aree adibite a Discarica Analisi storica del sito (AMD-1) Mediante l utilizzo degli archivi del SIAN e dei dati satellitari è possibile ricostruire l evoluzione del territorio negli ultimi 20 anni per la media risoluzione e 10 anni per l alta risoluzione. Nell analisi di uno specifico sito o area di discarica è possibile utilizzare questo dataset per ricostruirne l evoluzione nel tempo fornnendo strati vettoriali delle analisi dei cambiamenti. L alta risoluzione consente di generare strati come: la rete viaria primaria e secondaria, l edificato, l uso del suolo, la tipologia e distribuzione della vegetazione, ecc ecc. Figura 1 screenshot della piattaforma di accesso via web del SIAN, nell area sinistra sono disposti secondo lista gli strati informativi disponibili Figura 2 -Strati informativi del SIAN, esempio di disponibilità di archivio storico in un area di interesse Pagina 4 di 15
Come esempio del lavoro di fotointerpretazione utile all analisi storica degli interventi legati al territorio interessante la discarica ed il suo intorno, di seguito viene riportata una prima analisi multi temporale dell area della Discarica Riconta e Macchia Soprana. Discarica Riconta, Villaricca, Na 2006 2004 2000 1997 Figura 3 analisi multitemporale di Ortofoto 1m bianco e nero e colore 50 cm. (scala 1:5000-1:10000) Pagina 5 di 15
Inquadramento attuale e evoluzione futura del sito (AMD-2) Acquisizioni multitemporali da piattaforme sia aeree che satellitari ad alta ed altissima risoluzione consentono di aggiornare l estensione e l uso del suolo. All interno della nuova immagine possono essere identificati: i mezzi mobili in movimento le vie di accesso le attività di accumulo le aree impiegate a magazzini/uffici perimetro una prima analisi dei volumi e terrazzamenti Nelle immagini seguenti si può osservare come malgrado fosse disponibile un immagine recente (a)immagine archivio SIAN anno 2006) un acquisizione più aggironata (b) composizione a colori naturali da sensore Iperspettrale aviostrasportato) evidenzia l ingente cambiamento avventuto nell area dal passaggio da cava a discarica. Inoltre nell immagine c) viene illustrata la capacità di efficacia nell impiego in tale analisi dei dati SAR provenienti dalla missome Cosmo SkyMed. a) b) Pagina 6 di 15
c) Figura 4 a) immagine di Macchia Soprana da ortofoto archivio AGEA del 2006, risoluzione 50 cm colori naturali. b) immagine di Macchia Soprana RGB dai dati iperspettrali nella missione di febbraio 2008, con risoluzione spaziale 1.2 m, c) Immagine Cosmo Skymed spotlight. Pagina 7 di 15
Analisi dello stato del sito e degli eventuali effetti sull ambiente circostante Mappatura del biogas (AMD-3) E una parte chiave dell analisi. Per le discariche di rifiuti solidi urbani (RSU) lo studio è orientato a verificare l entità delle emersioni di biogas e il loro contenimento entro la recinzione. Le riprese fondamentali sono termografiche, in banda a grande lunghezza d onda (8 12 micron) per minimizzare i segnali ottici riflessi; tali lunghezze d onda, sono inoltre ininfluenti come disturbo se si acquisisce correttamente all alba, con il terreno termicamente scarico. Sulla base dei rilievi termografici, con indicazioni ancillari sulla velocità (anche approssimativa) del vento al suolo, si può calcolare la potenza termica dissipata dalla superficie di discarica, correlabile al volume di biogas liberato in atmosfera. Ad esempio, una media di 1 m 3 di metano proviene dalla digestione anaerobica accompagnata da circa 1750 kcal, da cui la stima della portata di biogas, una volta nota la sua composizione (la composizione comunque, non varia normalmente di molto). Un altro tema importante è la verifica del contenimento delle emersioni entro la recinzione perimetrale della discarica, in quanto il biogas è potenzialmente un esplosivo (vari incidenti occorsi). Se le riprese termografiche devono essere correttamente eseguite a terreno termicamente scarico, le riprese successive nell arco della mattina in campo VNIR (Visible Near Infrared, visibile e vicino infrarosso) e SWIR (Short Wave Infrared, Infrarosso medio) ed eventualmente con ripetizione del termico sono utili per la localizzazione geometrico-tematica e per gli eventuali computi di capacità termica. In generale si può affermare che il sito discarica tende ad avere capacità termiche elevate. Per questi motivi devono essere state previste riprese termiche all alba e a diverse condizioni di illuminazione del giorno. Figura 5 - rappresentazioni di anomalie termiche in una discarica dovuta ad emissioni di biogas Pagina 8 di 15
Contaminazione delle matrici ambientali (suolo ed acque superficiali) (AMD-4) Le immagini multispettrali ed iperspettrali contengono notevoli informazioni relative allo stato chimico fisico delle matrici ambientali in particolare sugli strati superficiali dei suoli e delle acque. Tra queste tecniche la metodologia più adatta ad enfatizzare le alterazioni dello stato chimico fisico caratteristico è la luminescenza. Altri parametri utili sono il contenuto idrico e la capacità termica. Per luminescenza si intende l emissione nel visibile sotto effetto della radiazione ultravioletta. Nel telerilevamento, dal punto di vista operativo, si intende lo sfruttamento della variazione dell irradianza solare giornaliera nella fase transitoria (alba e crepuscolo). Per esempio, durante il transitorio dell illuminazione del mattino l ammontare dell intensità dell ultravioletto rispetto al campo del visibile aumenta notevolmente verso mezzogiorno. Algoritmi particolari permettono questo tipo di analisi. Il contenuto idrico del suolo è un altro parametro importante per caratterizzare il suolo e può essere studiato, attraverso il telerilevamento, in differenti modi: 1. il suolo nudo e umido appare meno scuro nelle lunghezze d onda crescenti a partire dal rosso; 2. la distribuzione della vegetazione può essere un efficace indicatore ambientale di umidità; 3. la distribuzione della massa umida è identificabile tramite analisi della capacità termica; I primi due punti vengono trattati nel prossimo paragrafo. La capacità termica può essere determinata mediante riprese effettuate con camere multi spettrali ed iperspettrali, nel transitorio della mattina, dove si evidenziano variazioni termiche dovute essenzialmente a differenti contenuti idrici. Figura 6 - incremento termico nel transitorio teorico, in condizioni di illuminazione uniforme; a differenti curve corrispondono differenti materiali con differenti velocità di riscaldamento. Pagina 9 di 15
Stato di stress della vegetazione (AMD-5) Il contenuto idrico può essere analizzato anche a partire dall analisi della firma spettrale, una volta trasformati i dati acquisiti in riflettenza. Infatti, in questo campo, è atteso un diverso assorbimento dell infrarosso medio (SWIR) rispetto all intervallo del visibile. Un maggiore contenuto idrico corrisponde ad una maggiore capacità termica latente. Lo studio della vegetazione è motivato dal fatto che essa rappresenta un indicatore della situazione ambientale, e delle sue modifiche in atto, circoscritta e georiferita, non esclusivamente superficiale. In particolare ci permette di valutare lo stress di siti adibiti a discariche (con aree circostanti) più o meno controllate. La copertura vegetale cresce più rigogliosa e più verde dove sono presenti più humus e maggiore umidità. Nel telerilevamento multispettrale, in genere, la vegetazione folta e sana riflette fortemente nell infrarosso vicino (~0.7-1 µm) ed assorbe nella regione del rosso nel visibile (~0.6-~0.7 µm). Il rapporto infrarosso vicino/rosso visibile è quindi quasi sempre proporzionale alla quantità e stato di salute della vegetazione. Questo tipo d indagine richiede, nella maggior parte dei casi, voli o immagini satellitari multitemporali, sia per la ricerca di fattori ambientali che variano nell'arco delle stagioni, sia per analisi comparative di tipo temporale. Figura 7 - Disposizione dei differenti tipi di suolo e della vegetazione nello spazio Rosso-NIR rispetto alla linea dei suoli Pagina 10 di 15
Analisi Monitoraggio del Territorio a dfferente scala spaziale (da comunale a regionale) Mappatura e classificazione delle cave e discariche (AMT-1) E possibile realizzare una analisi storica della presenza nel territorio di cave e discariche. L analisi multitemporale impiegando anche dati ausiliari dove presenti (precedenti banche dati, rilievi in campo) consentirà di determinare l evoluzione del territorio, l identificazione delle discariche a norma, l identificazioni di quelle non segnalate ma a cielo aperto e i probabili ricoprimenti di cave. In questo prodotto tramite fotointerpretazione di ortoimmagini a differente risoluzione spaziale vengono identificate le seguenti tipologie di cava e discarica. discarica attiva discarica chiusa discarica abbandonata cava attiva cava inattiva cava con discarica Figura 8 Identificazione e classificazione delle cave (Ortofoto bianco e nero risoluzione 1m) Pagina 11 di 15
Identificazione delle discariche tombate (AMT-2) L identificazione delle discariche tombate può avvenire tramite l impiego dei prodotti precedentemente illustrati. Maggiori saranno i prodotti realizzati, maggiori le informazioni sviluppate ed il grado di affidabilità dell analisi. Di seguito verranno mostrate come possono essere impiegati a tale fine i seguenti prodotti: AMD1 - Analisi storica del sito AMD3 Mappa di Biogas Ad esempio l analisi multitemporale di dati telerilevati (figura successiva) consente di analizzare tutte le fasi tipiche relative al tombamento dei rifiuti. Figura 9 - immagini multitemporali dell'area (10 anni) Infatti un ciclo tipico di sfruttamento del territorio Campano nell ultimo ventennio può essere così sintetizzato: 1. Estrazione incontrollata di materiale lapideo ed allagamento delle aree di estrazione per approfondimenti dello scavo oltre il limite della falda (Fase cava lago); 2. Utilizzo delle aree per lo stoccaggio illecito dei rifiuti (Fase discarica); 3. Tombamento delle aree di discarica, crescita di vegetazione e a volte impianto di colture (Fase copertura). Pagina 12 di 15
Figura 10 Fase cava lago: immagine di sinistra 1986, immagin di destra 1987. Legenda per immagini di sinistra: rosso vegetazione; blu/nero, corpi idrici laghi, Linee gialle: limiti cava/discarica Linee blu: limiti del lago Figura 11 Fase discarica: E riconoscibile nell immagine telerilevata da satellite l inizio di copertura dell area che corrisponde ad una discarica aperta (foto coeva sottostante). Pagina 13 di 15
Figura 12 Fase di copertura: immagine di sinistra giugno 1991, destra dicembre 1993. L area 2 che metteva in evidenza la presenza della discarica nell immagine di sinistra scompare nell immagine successiva. Le mappe termiche consentono di evidenziare anomalie rispetto all ambiente circostanti riconducibili a fenomeni di digestione anaerobica. Figura 13 Mappa delle anomalie termiche Pagina 14 di 15
Analisi dello stato dei siti individuati (AMD-3,4,5) Una volta individuato il sito potenzialmente oggetto di stoccaggio illecito di rifiuti per una sua analisi dello stato si rimanda alle metodologie di analisi già indicate nei paragrafi precedenti. Pagina 15 di 15