Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW

959 views

Published on

SEMINARIO:
"Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW - Sviluppo ed applicazione di un sistema GIS open source per la gestione di emergenze sismiche in Campania"

7/10/2011, Sala Mimose - C.R. ENEA Casaccia
Relatori: Antonio Bruno Della Rocca, Maurizio Pollino

Abstract:
Il Progetto SIT_MEW (Sistema  Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di Early Warning), co-finanziato dal MIUR, si pone come obiettivo principale lo sviluppo di un sistema di early warning sismico e vulcanico e di un sistema di supporto al post-evento nella Regione Campania, fondato sulle reti di monitoraggio esistenti e su di una piattaforma integrata di comunicazioni.
In questo contesto, il contributo ENEA riguarda la progettazione e lo sviluppo di un Sistema Informativo Geografico (free/open source) per la gestione dei dati territoriali e per la definizione e rappresentazione di scenari di pericolosità e di danneggiamento atteso, in caso di evento sismico. Il WebGIS così sviluppato costituisce l’interfaccia geografica della centrale di elaborazione di SIT_MEW.

Published in: Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
959
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
12
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW

  1. 1. Sistema Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di EarlyWarning<br />Seminario<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />Venerdì 7 Ottobre 2011, ore 10.00 - Sala Mimose, Casaccia<br />
  2. 2. Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />Venerdì 7 Ottobre 2011 Sala Mimose, Casaccia<br /><ul><li>Introduzione</li></ul>Antonio Bruno Della RoccaUTMEA<br />antonio.dellarocca@enea.it<br />
  3. 3. Introduzione<br />Il Progetto SIT_MEW (Sistema  Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di EarlyWarning), co-finanziato dal MIUR, si pone come obiettivo principale lo sviluppo di un sistema di EarlyWarning (EW) sismico e vulcanico e di un sistema di supporto al post-evento nella Regione Campania, fondato sulle reti di monitoraggio esistenti e su di una piattaforma integrata di comunicazioni.<br />In questo contesto, il contributo ENEA riguarda la progettazione e lo sviluppo di un Sistema Informativo Geografico (free/open source) per la gestione dei dati territoriali e per la definizione e rappresentazione di scenari di pericolosità e di danneggiamento atteso, in caso di evento sismico. <br />Il WebGIS così sviluppato costituisce l’interfacciageografica della centrale di elaborazione di SIT_MEW.<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />3<br />Sviluppo ed applicazione di un sistema GIS open source per la gestione di emergenze sismiche in Campania<br />
  4. 4. Il Progetto SIT_MEW<br />Il Progetto è stato finanziato dal MIUR nel quadro dell’Art. 12 del D.M. 593/2000 e presentato secondo le indicazioni del D.D. n. 449/Ric. del 10/03/2006 (Idee Progettuali PNR 2005-2007), nell’ambito dei Grandi Progetti Strategici (GPS)<br />Soggetti Attuatori: Alcatel Italia S.p.A., Cira S.c.p.a., Consorzio T.R.E. Tecnologie per il Recupero Edilizio, I.T.S. Information TechnlogyService S.p.A., Selex Communications S.p.A., Telecom Italia S.p.A., TelespazioS.p.A.<br />Ammesso al finanziamento per la spesa di € 12.313.180 (3.693.954 nella forma di contributo nella spesa sugli stanziamenti del FAR, 7.757.303 nella forma di credito agevolato sugli stanziamenti del fondo rotativo per il sostegno alle imprese e agli investimenti nella ricerca presso la gestione separata della Cassa Depositi e Prestiti ed € 861.922 nella forma di credito ordinario)<br />Inizio progetto: 1 Luglio 2007 – Fine progetto: 30 Giugno 2011 (3 anni più 1 di proroga)<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />4<br />
  5. 5. Il contributo ENEA a SIT_MEW<br />Nel 2009, l’ENEA - in qualità di consorziato - ha formalizzato il suo contributo ideativo e la sua partecipazione al Progetto, stipulando un contratto di ricerca con il Consorzio T.R.E. <br />L’importo complessivo delle attività a carico di ENEA ammonta a € 560.000, la gran parte dei quali come spese di Personale e Generali (€ 448.000).<br />L’ENEA non ha fatto ricorso al contributo sotto forma di credito agevolato ma solo sotto forma di contributo a fondo perduto, per un importo pari a € 168.000.<br />Nel corso dei 30 mesi di attività, l’ENEA ha impegnato complessivamente circa 7 anni uomo, coinvolgendo diversi Ricercatori (B. Della Rocca, M. Pollino, L. La Porta, A. Arolchi, G. Fattoruso) ed un Assegnista (S. Lo Curzio).<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />5<br />
  6. 6. Attività di pertinenza ENEA<br /><ul><li>Analisi dello stato dell’arte sulle applicazioni che implementino interazioni tra mappe di pericolosità e mappe di vulnerabilità in ambiente GIS.
  7. 7. Valutazione delle modalità di integrazione in ambiente GIS dei dati provenienti dalle reti di monitoraggio sismico e vulcanico in funzione dei requisiti dei sistemi di EW.
  8. 8. Realizzazione del SIT (Sistema Informativo Territoriale) a supporto delle analisi relative alla definizione dei probabili scenari di danno, secondo due linee di sviluppo: la prima relativa al patrimonio edificato e la seconda alle lifelines. Il SIT costituisce l’interfaccia geografica della centrale di elaborazione</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />6<br /><ul><li>Elaborazione dello schema architetturale della centrale di elaborazione dei dati e definizione delle funzionalità di alto livello; formulazione di diversi approcci all’analisi dei dati sismici basati su tecniche di analisi multidimensionale e modelli di Data Mining.
  9. 9. Analisi dello scenario di riferimento dei sistemi informativi dedicati alla gestione dei dati propri di calamità naturali.
  10. 10. Analisi e progettazione del database di progetto, relativo ai possibili scenari di scuotimento relativi all'area di studio e ai possibili scenari di vulnerabilità relativi alle lifelines e al patrimonio costruito.</li></li></ul><li>Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />Venerdì 7 Ottobre 2011 Sala Mimose, Casaccia<br /><ul><li>Il Progetto SIT_MEW</li></ul>Francesca D’AversaConsorzio TRE<br />francesca.daversa@consorziotre.it<br />
  11. 11. Il Consorzio T.R.E.<br />Il Consorzio T.R.E. (Tecnologie per il Recupero Edilizio) è un consorzio di ricerca pubblico-privato senza scopo di lucro, costituitosi nel 1998. Ha sede legale e operativa a Napoli. <br />I soci attuali sono:<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />8<br /><ul><li>ENEA
  12. 12. Università degli Studi di Napoli "Federico II" (Dipartimenti DIST e DIMP)
  13. 13. AMRA S.c. a r.l.
  14. 14. D’APPOLONIA S.p.A.
  15. 15. EDIL ATELLANA
  16. 16. GIUSTINO COSTRUZIONI S.p.A.
  17. 17. ICIE Soc. Coop.
  18. 18. INPES PREFABBRICATI S.p.A.
  19. 19. STRAGO S.r.l.
  20. 20. STRAGO RICERCHE S.r.l
  21. 21. Il Consorzio promuove, attua e coordina progetti di ricerca, sviluppo e trasferimento tecnologico, azioni di supporto tecnico nei confronti di enti locali, campagne di diffusione dell’innovazione, attività di formazione professionale.
  22. 22. Le tematiche affrontate riguardano in particolare:
  23. 23. sicurezza e qualità della vita;
  24. 24. riduzione e gestione dei rischi;
  25. 25. sostenibilità del sistema edificio.</li></ul>www.consorziotre.it<br />
  26. 26. Il contesto progettuale<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />9<br />L'obiettivo generale di SIT_MEW è lo sviluppo di un sistema di EarlyWarninge di un supporto al post-evento nella Regione Campania, basato sia sulle reti di monitoraggio sismico esistenti nel territorio (ISNet, Irpinia SeismicNetwork) sia su una piattaforma integrata di telecomunicazioni a larga banda. <br />Soggetti attuatori: <br /><ul><li>Selex Communications
  27. 27. Alcatel
  28. 28. CIRA
  29. 29. Consorzio TRE
  30. 30. I.T.S.
  31. 31. Telecom Italia
  32. 32. Telespazio</li></li></ul><li>Il concetto di EW sismico<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />10<br />Telemetryandcomputing<br />Lead Time~ 20 sec<br />Immediate post-event<br />P-Wave Arrival<br />Rete di monitoraggio<br />Allarm<br />Issue<br />TP <br />(at the network)<br />TS(at the target)<br />T0<br />Time<br />Il termine EarlyWarning, nel caso di rischio sismico, indica la possibilità di lanciare un allarme immediatamente dopo la registrazione dell’evento da parte di una rete di sensori, tenendo conto che le informazioni viaggiano in un tempo inferiore a quello impiegato dalle onde sismiche per raggiungere un dato obiettivo.<br />Epicentro<br />Ondesismiche(~ 3.5 Km/s)<br />M, P<br />Informazionieventosismico<br />Target<br />
  33. 33. EW Sismico: l’approccio proposto<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />11<br />Event Propagation<br />(5.5km/sec)<br />ScalaRegionale<br />Sitospecifico (Edificio target)<br />Main control <br />Centre<br /><ul><li>SIT_MEW propone un approccio ibrido di EW: Scala regionale e Sito specifico.</li></ul>Epicentre<br />Sensorsmeasures<br />Alarm<br />Trasmission system<br />Trasmission system<br />EarlyWarning (10-20 sec) <br /><ul><li>Valutazione Real-time dell’Epicentro e della Magnitudo
  34. 34. Attivazione dell’allarme automatico per le diverse tipologie di terminali (gestione dispositivi di protezione di allarme)</li></ul>Post EventWarning (100-200 sec) <br /><ul><li>PGA - Scenario preliminare
  35. 35. Scenari probabilistici di danneggiamento atteso</li></ul>Post evento <br /><ul><li>Gestione dell’emergenza e monitoraggio degli eventi fisici successivi
  36. 36. Rilievo in situ di dati strutturali, danneggiamento. Misure di primo intervento.</li></ul>Seismic <br />Network <br />Signal to the<br />Network stations<br />
  37. 37. La centrale di elaborazione ha il compito di archiviare i dati provenienti dalle sorgenti, diverse per ubicazione e tipologia del dato, di integrarli ed elaborarli opportunamente per renderli disponibili agli utenti finali attraverso la rete. <br />La centrale è in grado di fornire in tempo reale le informazioni così elaborate per l’attivazione di misure di sicurezza.<br />Vision della Centrale di elaborazione<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />12<br />
  38. 38. Schema della Centrale di Elaborazione<br />13<br />Componenti GIS<br />Data representation tools<br />Data operations tools<br />Data collection tools <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />
  39. 39. Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />Venerdì 7 Ottobre 2011 Sala Mimose, Casaccia<br /><ul><li>Metodologie sviluppate e risultati conseguiti </li></ul>Maurizio PollinoUTMEA-TER<br />maurizio.pollino@enea.it<br />
  40. 40. SIT sviluppato in ambiente free/open source:<br /><ul><li>modulo GeoDatabase (PostgreSQL/PostGIS)
  41. 41. modulo GIS (QuantumGIS)
  42. 42. modulo WEB-GIS (MapServer)</li></ul>Analisi spaziali (geoprocessing) per la definizione di scenari di danneggiamento:<br /><ul><li>Analisi di vulnerabilità del patrimonio edificato e della rete stradale legata ai differenti scenari di scuotimento.</li></ul>SIT ed Analisi Spaziali<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />15<br />
  43. 43. Scenari di danneggiamento atteso<br />Epicentro e Magnitudo Locale<br />SIT<br />Modulo WebGIS<br />Internet<br />Intranet<br />MapServer<br />Modulo GIS<br />Modulo<br />Geodatabase<br />WebGIS Client<br />PostgreSQL/PostGIS<br />Quantum GIS<br />SIT: Architettura generale<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />16<br />Centrale di Elaborazione dati<br />
  44. 44. Il SIT archivia e gestisce dati geografici e territoriali relativi all’area di interesse e costituisce l’interfaccia geografica della CED. <br />I dati e le informazioni territoriali utilizzati per le analisi ed il geoprocessing vengono archiviati e gestiti - insieme ai risultati delle elaborazioni - in un geo-database appositamente strutturato. <br />Tutte le mappe e gli strati informativi sono visualizzati ed interrogati mediate una serie di tool cartografici accessibili con un browser internet. <br />Funzionalità del SIT<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />17<br />
  45. 45. Modulo Web-GIS<br />(MapServer), per la consultazione via web dei dati e delle informazioni archiviate ai fini della gestione del post-evento sismico.<br />Modulo Geodatabase<br />(PostgreSQL/PostGIS), per la gestione in maniera integrata i dati relativi agli eventi sismici (provenienti dalla rete sismografica dell’Irpinia ISNet) e i dati geografici caratterizzanti il territorio di interesse. <br />Modulo GIS<br />(Quantum GIS), utilizzato per le analisi spaziali ed il geoprocessing.<br />Architettura del SIT<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />18<br />
  46. 46. Il Modulo Geodatabase<br />Per implementare il Geodatabse, l’ambiente software PostGreSQL e la sua estensione spaziale PostGis sono stati installati su un computer appositamente configurato come Server per le attività connesse allo sviluppo del SIT. <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />19<br /><ul><li>Il Geodatabase “SIT_MEW_Campania” si compone di 12 schemi e 34 tabelle. </li></li></ul><li>I dati della Regione Campania sono stati strutturati definendo schemi logici omogenei per tipologia di informazione geografica (Sistema UTM-WGS84):<br /><ul><li>Strati prioritari DBPrior10K (Limiti Amministrativi Provinciali e Comunali, Strade, Ferrovie, Idrografia, ecc…);
  47. 47. Tematismi territoriali (idrologia, geomorfologia, ecc...).
  48. 48. Cartografia Regionale (scala 1:25.000);
  49. 49. Dati ISTAT (sezioni censuarie, ecc…);
  50. 50. Modello digitale del terreno (DTM) a risoluzione 20 m;
  51. 51. Geolocalizzazione dei sensori della rete sismica ISNet, Irpinia Seismic Network;
  52. 52. Mappe tematiche del rischio: Indice Vulnerabilità IV;
  53. 53. Shake Maps e Scenari di danneggiamento atteso.</li></ul>Struttura dei dati<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />20<br />
  54. 54. Il Modulo GIS<br />Per il modulo GIS, la scelta del software free/open source in grado di implementarlo efficacemente ha richiesto una analisi dei principali Desktop GIS disponibili (caratteristiche di geo-processing e di interoperabilità con le tecnologie FOSS di GeoDB, GIS e WebGIS .<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />21<br />
  55. 55. Il Modulo GIS<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />22<br /><ul><li>Dopo la comparazione, si è giunti alla scelta di Quantum GIS quale ambiente da utilizzare nel sistema finale.</li></li></ul><li>Quantum GIS<br />Spesso abbreviato come QGIS, è un'applicazione Desktop GIS open source molto simile nell'interfaccia utente e nelle funzioni ai pacchetti GIS commerciali equivalenti. <br />E’ mantenuto continuativamente da un attivo gruppo di sviluppatori volontari che emettono con regolarità aggiornamenti e correzioni: al momento, ha una interfaccia tradotta in 14 lingue ed è usato per scopi didattici, di ricerca ed in ambiente professionale.<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />23<br /><ul><li>Il codice sorgente di Quantum GIS è liberamente messo a disposizione dagli sviluppatori e può essere scaricato e modificato.
  56. 56. Questo permette la sua riprogrammazione per rispondere a specifiche esigenze. Per aumentare le funzionalità e la compatibilità possono altresì essere compilati dei Plug-In, caricati al momento del lancio del programma.</li></li></ul><li>Analisi spaziali e geoprocessing<br />Le analisi spaziali di tipo GIS (geoprocessing) sono rivolte alla:<br />definizione dello mappe di scuotimento;<br />valutazione della vulnerabilità sismica degli edifici e della rete stradale;<br />valutazione dello scenario di danneggiamento atteso.<br />Le mappe di scuotimento forniscono, nell’area considerata, una misura del moto del suolo atteso in occasione dell’evento di riferimento considerato. <br />Gli scenari di danneggiamento sono stati ricavati intersecando, sulla base di un modello di calcolo parametrico, i dati relativi a: <br /><ul><li>Dati degli edifici per Sezione censuaria ISTAT (tipologia, epoca di costruzione, numero di piani, ecc…);
  57. 57. Mappe di scuotimento (PGA ed IMCS);
  58. 58. Pericolosità sismica;
  59. 59. Mappe di Vulnerabilità sismica IV.</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />24<br />
  60. 60. Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>La valutazione della vulnerabilità sismica del costruito è finalizzata a fornire un quadro della propensione degli edifici a subire danni a seguito dell’evento sismico considerato ed è legata alle caratteristiche dell’edificato stesso.
  61. 61. La rappresentazione qualitativa della vulnerabilità dell’edificato è stata ricavata elaborando opportunamente i dati ISTAT (2001) ed i dati di PGA ed Intensità macrosismica.
  62. 62. Si è articolata nelle seguenti fasi:</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />25<br />Pre-elaborazione dei dati;<br />Realizzazione delle mappe di scuotimento;<br />Strutturazione del database delle Sezioni censuarie;<br />Creazione della Mappa di vulnerabilità.<br />
  63. 63. Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>La simulazione dei valori di PGA (g) e di Intensità macrosismica è stata effettuando considerando la legge di attenuazione di Sabetta e Pugliese (1996):</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />26<br />Mappe di scuotimento<br /><ul><li>Dopo aver inserito nel Geodatabase le informazioni di localizzazione geografica dei sensori delle rete ISNet, sulla base dei dati relativi ad eventi sismici, il SIT provvede alla rappresentazione di mappe di propagazione di PGA ed IMCS, per la cui conversione si è utilizzata la relazione I-PGA di (Decanini et al., 1995):</li></ul>log PGA = 0,594 + 0,197 · IMCS<br /><ul><li>In tal modo, è stato possibile avere una valutazione di massima ed in prima approssimazione della distribuzione delle accelerazioni al suolo dopo il verificarsi di un evento di data magnitudo e dato epicentro, da cui ricavare successivamente gli scenari di danno.</li></li></ul><li>Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>L’approccio seguito è quello proposto da Giovinazzi e Lagomarsino (2001), basato sui dati ISTAT. Esso consente di definire un nuovo modo per eseguire l’analisi di vulnerabilità che consente di far tesoro di tutte le informazioni disponibili sul costruito.
  64. 64. Il modello è basato su:
  65. 65. estrazione dai dati ISTAT (2001) delle informazioni riguardanti l’edificato per sezione censuaria;
  66. 66. organizzazione tabellare di tali dati all’interno del Geodatabase;
  67. 67. inquadramento tipologico, per suddividere gli edifici in insiemi omogenei:
  68. 68. Tipologia (2 classi: Muratura e Cemento Armato)
  69. 69. Epoca di costruzione (7 classi)
  70. 70. Numero di piani (4 classi)
  71. 71. attribuzione ad ogni tipologia individuata di un indice di vulnerabilità medio IV;
  72. 72. affinamento della vulnerabilità di ogni gruppo attraverso punteggi parziali, associati ad una lista di modificatori di comportamento.</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />27<br />Elaborazione Dati ISTAT<br />
  73. 73. Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>L’indice di vulnerabilitàIV viene in prima istanza calcolato considerando le caratteristiche tipologiche degli edifici (muratura o cemento armato) e l’epoca di costruzione, secondo i seguenti punteggi:</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />28<br />Elaborazione Dati ISTAT<br />
  74. 74. Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>L’indice di vulnerabilitàIV viene, quindi, rivalutato considerando i modificatori di comportamento elencati nella seguente Tabella e relativi al numero di piani.</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />29<br />Elaborazione Dati ISTAT<br />
  75. 75. Vulnerabilità sismica dell’edificato<br /><ul><li>Sulla base dell’approccio appena descritto, è stato calcolato il valore dell’Indice di vulnerabilità IV per ciascuna Sezione censuaria e prodotta la relativa la Mappa per l’edificato nella Regione Campania.
  76. 76. In essa, per ciascuna Sezione censuaria sono rappresentati i valori di IV (che vanno da un minimo di -6 ad un massimo di 60).</li></ul>Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />30<br />Mappa finale di IV<br />
  77. 77. Scenari di danneggiamento atteso<br />In questo contesto, si è fatto ricorso alle caratteristiche avanzate del Modulo GIS, finalizzate all’elaborazione delle mappe di PGA, IMCS, IV ed alla creazione degli scenari. <br />Per ciascuna delle stazioni della rete sismica ISNet e per eventi di magnitudo definita, il Modulo GIS prende in input le mappe di scuotimento e quelle di IV e fornisce in output le relative mappe del danneggiamento atteso nel caso dell’evento simulato.<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />31<br />
  78. 78. Scenari di danneggiamento atteso<br />Per esprimere il danno si considera il parametro d, calcolato dalla formula proposta da Giovinazzi e Lagomarsino (2001): <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />32<br /><ul><li>La formula esprime la relazione tra intensità macrosismica e danno medio d, secondo l’andamento delle curve di fragilità riportate nella Figura a destra.</li></li></ul><li>Scenari di danneggiamento atteso<br />Da un punto di vista qualitativo, è possibile esprimere la gravità del danno così come appare visivamente, facendo ricorso ad una distinzione in “livelli di danno” da 1 a 5:<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />33<br /><ul><li>E’, altresì, possibile esprimere il danno attraverso un parametro adimensionale fd(variabile tra 0 e 1), mettendo in relazione i livelli di danno con il valore di d calcolato secondo la formula precedente:</li></li></ul><li>Scenari di danneggiamento atteso<br />I risultati delle elaborazioni sono fruibili direttamente in forma grafica (vettoriale e/o raster).<br />Utilizzando il modulo WebGIS, è possibile consultare le informazioni prodotte (valori di IV, Mappe di scuotimento, Scenari di danno, ecc…). <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />34<br />Mappa tematica relativa allo Scenario di danneggiamento atteso prodotto per evento simulato <br />(Esempio: Sisma con epicentro in Andretta, Magnitudo locale 7.0)<br />
  79. 79. Vulnerabilità della rete stradale<br />Per il calcolo degli effetti sismici sulla rete stradale è stata implementata una metodologia il cui punto di forza sta nel fatto di essere rapida e di richiedere pochi dati di input:<br /><ul><li>layer GIS della rete stradale (classif. per tipologia);
  80. 80. distribuzione spaziale dell’intensità del sisma.
  81. 81. Si mette in relazione l’input sismico con la capacità residua dell’intero tronco stradale:
  82. 82. Dove:</li></ul>con 0 ≤ α≤ 1<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />35<br /><ul><li>r =1 per le autostrade,
  83. 83. r = 0.9 per le strade principali
  84. 84. r = 0.8 per le strade secondarie</li></ul>Scenario della riduzione della capacità funzionale della rete stradale in seguito al sisma <br />(Evento simulato: epicentro a Lioni e Ml = 6.0)<br />
  85. 85. Il Modulo WebGIS<br />Attraverso il Modulo WebGIS, è possibile consultare i dati archiviati nel SIT ele informazioni prodotte specificamente per SIT_MEW.<br />E’stato realizzato mediante l’applicativo FOSS MapServer (http://mapserver.org/). <br />MapServer è un ambiente di sviluppo per la visualizzazione e la consultazione di dati cartografici e non, provenienti da sistemi GIS. <br />Può essere utilizzato per realizzare applicazioni web (WebGIS), ma anche per pubblicare servizi web conformi alle raccomandazioni dell'Open Geospatial Consortium1 (ad esempio, WMS, WFS, WCS). <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />36<br /><ul><li>MapServer si basa su un'architettura CGI, che si articola in tre componenti fondamentali:
  86. 86. il programma CGI: è il vero e proprio eseguibile;
  87. 87. il mapfile: per configurare le modalità di reperimento e presentazione dei dati
  88. 88. il templatefile: la pagina web che fa da interfaccia tra l’utente e l’applicazione.</li></ul>1 OGC website: http://www.opengeospatial.org/<br />
  89. 89. I risultati delle elaborazioni archiviati in forma completa (Mappe e tabelle attributi) nel Modulo Geodatabase, sono disponibili per la visualizzazione e la consultazione nel Modulo WebGIS. <br />Inoltre, il Modulo supporta le operazioni di gestione delle attività di primo intervento nell’immediato post-evento sismico e vulcanico.<br />Barra strumenti di navigazione e interrogazione e scala dinamica;<br />Area temi (TOC);<br />Area di mappa;<br />“Reference Map” o quadro d’unione;<br />Area legenda.<br />Il Modulo WebGIS<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />37<br />http://gis-tn.casaccia.enea.it/campania/<br />La pagina web è suddivisa in :<br />
  90. 90. <ul><li>Gli strati informativi di tipo vettoriale sono richiamati direttamente dal database PostgreSQL/PostGIS, nel quale sono archiviati.
  91. 91. I dati raster (immagini, mappe tematiche e scenari) sono, invece, archiviati in apposite directory del server SIT.
  92. 92. Infine, una serie di strati informativi è attinta direttamente da servizi di tipo WMS.</li></ul>Il Modulo WebGIS<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />38<br />
  93. 93. Elaborazione degli Scenari sul WebGIS<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />39<br /><ul><li>All’interno del Modulo WebGIS è stato sviluppato un applicativo per elaborare in tempo reale lo scenario di danneggiamento atteso in seguito ad un dato evento sismico.
  94. 94. Dalla CdE arriva la notifica del sisma (epicentro e magnitudo):</li></ul>“SCENARIO 'magnitudo' 'epicentro'”<br />File SAC<br />Sensori Rete ISNET<br /><ul><li>Il WebGIS automaticamente elabora e rende disponibile per la visualizzazione lo scenario di danno riferito all’evento verificatosi </li></ul>Centrale di elaborazione<br />Dati Evento sismico <br />[Epicentro e magnitudo locale]<br />SCENARIO<br />SIT <br />Server WebGIS<br />
  95. 95. Allerta vulcanica<br />Dalla finestra del WebGIS, inoltre, è possibile gestire le attività di monitoraggio connesse all’allertavulcanica. <br />Sono consultabili – tramite servizio WMS – i dati interferometrici relativi al monitoraggio vulcanico dell’area del Vesuvio e dei Campi Flegrei. <br />Questi dati contengono informazioni circa la deformazione (spostamento e velocità) di una serie di punti di controllo disseminati nell’area di interesse. <br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />40<br />
  96. 96. Allerta vulcanica<br />Nel caso in cui l’operatore dovesse riscontrare valori di deformazione tali da rappresentare chiari precursori di una eruzione vulcanica, è possibile lanciare dalla pagina del WebGIS l’applicativo (esterno) per la gestione dell’allerta vulcanica.<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />41<br />
  97. 97. Sviluppi futuri<br />Integrazione con dispositivi mobili per l’input di dati esterni: ad es., rilevamento danni sul modello della Scheda AEDES (Dip. Protezione Civile)<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />42<br /><ul><li>Integrazione con Google Maps™
  98. 98. Evoluzione verso applicazioni di tipo VGI (VolunteeredGeographic Information)</li></li></ul><li>Sviluppi futuri: Neogeography<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />43<br />Neogeography<br />PGI: Professional GeographicInformation<br />VGI: VolunteeredGeographicInformation<br />VGLI: Volunteered Geo-Located Information<br />Dati soggettivi<br />Dati oggettivi<br />PGI<br />VGI<br />VGLI<br />Consumer<br />Altre definizioni:<br />Crowd Sourcing GIS<br />Collaborative GIS <br />Volunteer<br />Alcuni link interessanti:<br />Redlands GIS Week 2011: Volunteered Geographic Information: Real time and Emergency applications , www.redlandsgisweek.org<br />UN-SPIDER: United Nations Platform for Space-based Information for Disaster Management and Emergency Response, www.un-spider.org<br />C.J. Parker, «Understanding the Volunteer in VGI» (2010)<br />ParticipatoryGIS: www.ppgis.net<br />Build-A-Map!: www.buildamap.com<br />OpenGeoData: www.opengeodata.it<br />
  99. 99. Bibliografia<br />MargottiniC., Molin D., Narcisi B., Serva L.: Intensity versus groundmotion: a new approachusingItalian data, EngineeringGeology, 33, 45-58 (1992)<br />Decanini, L., Gavarini, C. & Mollaioli, F.: Proposta di definizione delle relazioni tra intensità macrosismica e parametri del moto del suolo, 7° Convegno Nazionale “L’ingegneria sismica in Italia”, Siena, vol. 1, 63-72 (1995)<br />Sabetta, F., Pugliese, A.: Estimation of responsespectra and simulation of non-stationaryearthquakegroundmotion, Bull. Seism. Soc. Am., 86, 337-352 (1996)<br />Cova, T. J.: GIS in emergency management. In: Longley, P. A. et al. (eds). Geographical Information Systems, V 2: Management Issues and Applications, pp. 845--858. John Wiley & SonsInc., New York. (1999)<br />Meroni, F., Petrini, V., Zonno, G.: Valutazione della vulnerabilità di edifici su aree estese tramite dati ISTAT, Atti 9° Convegno Nazionale ANIDIS: L’ingegneria Sismica in Italia, Torino (1999)<br />Bernardini A. (A cura di), La vulnerabilità degli edifici: valutazione a scala nazionale della Vulnerabilità sismica degli edifici ordinari, CNR-Gruppo Nazionale per la Difesa dai Terremoti – Roma (2000)<br />Giovinazzi, S., Lagomarsino, S.: Una metodologia per l’analisi di vulnerabilità sismica del costruito”, Atti X Congresso nazionale “L’ingegneria sismica in Italia”, Potenza – Matera (2001)<br />Napolitano M., Venturato E.: PostGIS: il database geografico Open Source, MondoGIS 49 (2005)<br />GómezCapera A.A., Albarello D., Gasperini P. (2007), Aggiornamento relazioni fra l’intensità macrosismica e PGA. Progetto DPC-INGV S1, Deliverable D11, http://esse1.mi.ingv.it/d11.html<br />Andrienko, N., Andrienko, G.: IntelligentVisualization and Information Presenattion for CivilCrisis Management. Transaction in GIS 11 (6): 889--909 (2007) <br />Mueller, M., Dransch, D., Wnuk, M.: SpatialGUIs for ComplexDecisionSupport in Time-criticalSituations. In: XXIII International Cartographic Conference, 4-10 August 2007, Moscow Russia (2007)<br />Charvat, K., Kubicek, P., Talhofer, V., Konecny M., Jezek, J.: Spatial Data Infrastructure and geo-visualization in emergency management. ResilienceofCitiestoTerrorist and otherThreats, pp. 443- 473. Springer Science + Business Media B.V. (2008)<br />Della Rocca, A.B, Fattoruso, G., Locurzio, S., Pasanisi, F., Pica, R., Peloso, A., Pollino, M., Tebano, C., Trocciola, A., De Chiara, D., Tortora, G.: SISI Project: DevelopingGIS-BasedToolsforVulnerabilityAssessment. In: Sebillo, M., Vitiello, G., Schaferer. G. (eds) Visual Information Systems. Web-BasedVisual Information Search and Management, Vol. I, pp. 327--330. Springer, Heidelberg (2008)<br />Steiniger, S., Bocher, E.: An overview on current free and open source desktop GIS developments”, International Journal ofGeographical Information Science, 23: 10, 1345-1370. (2009)<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />44<br />
  100. 100. Riferimenti<br />Links:<br />Istat: 14° Censimento generale della popolazione e delle abitazioni - http://www.istat.it (2001)<br />Postgres web site: http://www.postgresql.org/ <br />PostGISweb site: http://postgis.refractions.net/<br />QuantumGIS web site: http://www.qgis.org <br />MapServer web site: http://mapserver.org/<br />Lavori pubblicati:<br />M. Pollino, A.B. Della Rocca, L. La Porta, A. Arolchi, S. Lo Curzio, C. Pascale, V. James: Sviluppo di un Sistema GIS per la definizione di scenari di danno atteso in caso di sisma e a supporto della gestione post-evento. ATTI 14a Conferenza Nazionale ASITA, Brescia (2010)<br />M. Pollino, G. Fattoruso, A.B. Della Rocca, L. La Porta, S. Lo Curzio, A. Arolchi, V. James, C. Pascale: An Open Source GIS System for EarthquakeEarlyWarning and Post-Event Emergency Management, In: B. Murgante et al. (eds.): ICCSA 2011, Part II, LNCS 6783, pp. 376–391, 2011. Springer-Verlag,BerlinHeidelberg. (2011) - doi:10.1007/978-3-642-21887-3_30<br />M. Pollino, A.B. Della Rocca, G. Fattoruso, L. La Porta, S. Lo Curzio, A. Arolchi, V. James, C. Pascale: GIS and spatial analysis using open source tools to map earthquake damage scenarios and to support emergency and post-event management, The Fourth International Conference on Advanced Geographic Information Systems, Applications, and Services - GEOProcessing 2012, Valencia (2012) [Submitted Paper]<br />Casaccia, 7 Ottobre 2011<br />Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW<br />45<br />

×