Utilità dei GIS nella modellisticadella propagazione del fronte difiamma negli incendi boschivi             Eva Lorrai    ...
Definizione di GIS“ A GIS is a powerful set of tools for collecting, storing,retrieving at will, transforming, and display...
Definizione di GIS“A GIS is a group of procedures that provide data input, storage and retrieval,mapping and spatial analy...
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GIS al CRS4Realizzazione di Multi-catch.avxUtile in sistemi-multi bacino, dove l’aggregazione application                 ...
Software Open Source   gvSIG: http://www.gvsig.org/web/   Quantum GIS: http://www.qgis.org/   GRASS GIS: http://grass.itc....
Struttura dati GRASSOgni LOCATION contiene uno o più MAPSET, insiemi di mappe omogenee(proiezione, luogo, ecc.).    PERMAN...
Struttura dati GRASSelement      contenutovector/      geometria dei vectordbf/         attributi dei vectorcell/        f...
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Struttura dati GRASSNella directory vector/ esiste una cartella con il nome di ogni file,contenente:cidx           file di...
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Pendenza ed esposizioneNel rischio statico sono raggruppati tutti i fattoriche non cambiano o che mutano moltolentamente n...
Caratteristiche della vegetazioneEquazione di Rothermel: R=(Ir*ξ(1+ΦW+ΦS))/(ρb*ε*Qig ) velocità di propagazione del fronte...
Caratteristiche della vegetazione    Gr uppo        M odello di           Carico (M g ha-1)          Altezza str ato    Co...
Caratteristiche della vegetazione
Dati di input per la modellistica degli        incendi: i modelli di elevazioneIn cartografia: rappresentazioni a curve di...
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Utilizzi del DTMI DEM possono essere impiegati in un GIS per produrre nuovi dati: carte diacclività o di orientazione del ...
DATUMElemento      rappresentativo     di     una       particolarerappresentazione cartografica, riferita allintero globo...
Tipi di datumWGS84Datum con ellissoide (WGS84) con orientazione mediaglobale usato nel GPS ED50Datum medio europeo con ell...
ProiezioniSi usano delle superfici ausiliarie sviluppabili su cui si proietta la terra proiezioni cilindriche             ...
ProiezioniPROIEZ IONE CILINDRICA                         U.T.M                         GAUSS                         ECC ...
Longitudine-LatitudineGRASS è in grado di gestire anche cartografie nelsistema latitudine e longitune (con sistema di rife...
Geoportale
Geoportale
Budoni         Tagli in scala 1:50.000:         Unione dei tagli 444, 445,         462, 463 in cui ricade il         terri...
DTM      Digital    Terrain      Model          del      territorio      in      esame, in metri.
Slope        Carta       delle        pendenze     del        territorio     in        esame, in gradi.
Aspect         Carta       delle         esposizioni del         territorio     in         esame, in gradi.
Fuel type            Tipi            di            combustibile per            la           zona            interessata   ...
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Utilità dei GIS nella modellistica della propagazione del fronte di fiamma negli incendi boschivi

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Eva Lorrai (CRS4)
Percorso A Seminari CRS4 2012

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Utilità dei GIS nella modellistica della propagazione del fronte di fiamma negli incendi boschivi

  1. 1. Utilità dei GIS nella modellisticadella propagazione del fronte difiamma negli incendi boschivi Eva Lorrai CRS4
  2. 2. Definizione di GIS“ A GIS is a powerful set of tools for collecting, storing,retrieving at will, transforming, and displaying spatial data fromthe real world”, Burrough 1986“A GIS is a decision support system involving the integration ofspatially referenced data in a problem solving environment”,Cowen 1988“A GIS is a computer system that can hold and use datadescribing places on earth’s surface”, Rhind 1989A GIS is any manual or computer based set of proceduresused to store and manipulate geographically referenced data”,Aronoff 1989
  3. 3. Definizione di GIS“A GIS is a group of procedures that provide data input, storage and retrieval,mapping and spatial analysis for both spatial and attribute data to support thedecision-making activities of the organisation”, Grimshaw 1995“ A GIS is an organized collection ofcomputer hardware, software, Softwaregeographic data, and personnel designedto efficiently capture, store, update, Hardware Datimanipulate, analyze, and display allforms of geographically referencedinformation”, ESRI Procedure Persone“ Un GIS è un sistema composto dabanche dati, hardware, software e orga-nizzazione che gestisce, elabora ed integra informazione su una base spaziale”,Barrett-Rumor 1993
  4. 4. Utilizzi del GISRestituzione cartograficaPianificazione territorialePianificazione urbanaPercorsi ottimaliIndividuazione di sitiTurismoAnalisi di mercatoAnalisi demograficheReti tecnologicheAnalisi dei rischi
  5. 5. GIS al CRS4Realizzazione di Multi-catch.avxUtile in sistemi-multi bacino, dove l’aggregazione application ExecuteIntegrazione GIS – Modellidei risultati di SWAT per bacini adiacenti puòessere necessaria per una visione integrata delle Base di datirisorse idriche geografici Utente A Utente B Mapset MapsetProgettazione e sviluppo di database, GIS e DSS Mapset 1 2 4 Mapset Permanent ODBC Mapset Mapset 3 Mapset nPubblicazione su WEB di sistemi GIS Clique 5 GRASS Mapserver iRods Enginframe Utente C Base di dati relativi alle risorseFormazione e tutoring idriche Piezometria
  6. 6. Software Open Source gvSIG: http://www.gvsig.org/web/ Quantum GIS: http://www.qgis.org/ GRASS GIS: http://grass.itc.itI dati di una LOCATION hanno tutti lo stesso sistema di riferimento e la stessaproiezione. Per ogni sessione di GRASS si può scegliere un solo GISDBASE elavorare su una sola LOCATION
  7. 7. Struttura dati GRASSOgni LOCATION contiene uno o più MAPSET, insiemi di mappe omogenee(proiezione, luogo, ecc.). PERMANENTPERMANENT contiene in genere le mappe in sola lettura mentre gli altri Mapsetsono leggibili e scrivibili dai loro proprietari. Contiene inoltre alcune informazionisulla Location stessa che non si trovano in altri Mapsets
  8. 8. Struttura dati GRASSelement contenutovector/ geometria dei vectordbf/ attributi dei vectorcell/ file rastercellhd/ headers dei file rastercats/ categorie dei file rastercolr/ tabella dei colori per file rastercell_misc/ file di supporto statistiche dei rasterfcell/ file raster floating pointhist/ informazioni su file rastericons/ icone usate da p.mappaint/ label usate da p.maparc/ file Arc/Info ungenerate
  9. 9. Struttura dati GRASSUn raster di nome soils ha associati i seguenti files:cell/soils raster binariocellhd/soils headercats/soils categoriecolr/soils mappa coloricell_misc/soils/ directory che contiene informazioni accessorieFormato dei file RASTERIl valore di una cella occupa da 1 a 4 byteTre formati:1) non compresso2) compresso runlenght encoding3) riclassificato (esiste solo logicamente, viene memorizzata la regola perricrearlo)
  10. 10. Struttura dati GRASSNella directory vector/ esiste una cartella con il nome di ogni file,contenente:cidx file di indicizzazione (binario);coor coordinate (binario);dbln database link (lista dei dbf associati, ASCII);head header (ASCII);hist informazioni sul file (ASCII);sidx file di indicizzazione (binario);topo topologia (binario).Nella directory dbf/ sono contenute le informazioni tabellari
  11. 11. Dati di input per la modellistica degli incendiFattori predisponenti: le condizioni climatiche (vento, umidità e temperatura) la morfologia del terreno (pendenza ed esposizione) le caratteristiche della vegetazione (facilità diaccensione e velocità di combustione)
  12. 12. Pendenza ed esposizioneNel rischio statico sono raggruppati tutti i fattoriche non cambiano o che mutano moltolentamente nel tempo.
  13. 13. Caratteristiche della vegetazioneEquazione di Rothermel: R=(Ir*ξ(1+ΦW+ΦS))/(ρb*ε*Qig ) velocità di propagazione del fronte di fiamma [m/min]dove il numeratore rappresenta la quantità di calore ricevuto dal materiale combustibile mentre il denominatoreindica la quantità di calore necessaria a portare lo stesso alla temperatura di accensione.Ir = intensità in Kcal/m2 minξ = coefficiente di propagazione del flusso caloricoΦW = fattore di ventositàΦS = fattore di declivioρb = concentrazione combustibile in Kcal/Kgε = indice di preriscaldamentoQig = calore di preignizione in Kcal/KgDato che la conoscenza specifica e dettagliata dei suddetti fattori è certamente difficoltosa ed impegnativa,Rothermel ha ricondotto le diverse tipologie vegetali a “modelli” di combustibile, di immediata utilizzazione nellasuddetta espressione.
  14. 14. Caratteristiche della vegetazione Gr uppo M odello di Carico (M g ha-1) Altezza str ato Contenuto I 13 modelli sono raggruppati in combustibile combustibile idr ico quattro gruppi all’interno dei 1a 2a 3a 4a (cm) autoestizione quali vi è una suddivisione in classe classe classe classe (% ) sottogruppi in base ai carichiA (dello strato 1) Erba bassa 1,82 0,00 0,00 0,00 30 12 (Mg ha-1) per le quattro classierbaceo: pascoli,prati, incolti) 2) Sottobosco 4,94 2,47 1,23 1,23 30 15 dimensionali espresse dal time- erbaceo lag period, all’altezza dello 3) Erba alta 7,43 0,00 0,00 0,00 75 25 strato combustibile, e al contenuto idrico diB (del 4) Macchia 12,37 9,90 4,94 12,37 180 20cespugliato- alta (1,8 m) autoestinzione.macchia) 5) Cespugliato 2,47 1,23 0,00 4,94 60 20 Per classi dimensionali (0,6 m) espresse dal time-lag period si 6) Cespugli in 3,70 6,17 4,94 0,00 75 25 intendono le classi di riposo essiccamento di 1 ora, 10 ore, 7) Sottobosco 2,79 4,61 3,70 0,91 75 40C (delle lettiere) 8) Lettiera 3,70 2,47 6,17 0,00 6 30 100 ore e 1000 ore definite dal compatta tempo necessario al 9) Lettiera 7,21 1,01 0,37 0,00 6 25 combustibile per perdere il 63% latifoglie della propria umidità in 10) Lettiera e 7,43 4,94 12,37 4,94 30 25 condizioni standard di sottobosco temperatura, 25° C, ed umidità,D (dei residui 11) Carico 3,70 11,13 13,60 0,00 30 15selvicolturali) leggero 20%, partendo da condizioni di 12) Carico 9,90 34,65 40,82 0,00 70 20 saturazione (Brown et al., medio 1982). 13) Carico 17,31 56,90 69,28 0,00 90 25 pesante
  15. 15. Caratteristiche della vegetazione
  16. 16. Dati di input per la modellistica degli incendi: i modelli di elevazioneIn cartografia: rappresentazioni a curve di livelloIn digitale (GPS, scannerizzazioni e GIS) DSM (Digital Surface Model) DEM (Digital Elevation Model) DTM (Digital Terrain Model)
  17. 17. Dati di input per la modellistica degli incendi: acquisizione datiRaccolta dati: acquisizione dei dati come x,y,z (Rilievotopografico con metodi classici o GPS differenziale,Fotogrammetria, Cartografia, Interferometria SAR,Scansione laser)Strutturazione secondo la topologia: creazione delmodello topologicoInterpolazione: interpolazione ed estrapolazione deidati nelle aree dove non ci sono valori
  18. 18. Dati di input per la modellistica degli incendi: DSMIl Modello Digitale delle Superfici(DSM) rappresenta in formadigitale le quote della partesuperiore del terrenocomprensivo degli edifici, delleinfrastrutture e degli alberi senzaprocedure di filtraggio.
  19. 19. Dati di input per la modellistica degli incendi: DEMIl Modello Digitale di Elevazione(DEM) è la rappresentazione dei valoricontinui di elevazione sopra unasuperficie topografica con un arrayregolare di valori di quota, riferiti ad unostesso Datum. (ESRI)Il DEM o Modello Digitale diElevazione (Digital Elevation Model) èla rappresentazione della distribuzionedelle quote di una certa superficie, informato digitale. Occorre specificarequale sia la superficie rappresentata
  20. 20. Dati di input per la modellistica degli incendi: DTMNella gran parte delleapplicazioni pratiche lasuperficie che interessamodellare è la superficiedel suolo terrestre. Inquesto caso si parla piùprecisamente di ModelloDigitale del Terreno obrevemente DTM,dallinglese Digital TerrainModel.
  21. 21. Utilizzi del DTMI DEM possono essere impiegati in un GIS per produrre nuovi dati: carte diacclività o di orientazione del versante, carte di visibilità da un punto etc.Tutti questi prodotti, se impiegati in un ambiente GIS, hanno numeroseapplicazioni nello studio del territorio e alle indagini per la mitigazione deirischi naturali.•Analisi delle pendenze•Analisi dei bacini idrografici•Analisi dei campi di visibilità•Supporto alla previsione di processi di erosione/deposizione
  22. 22. DATUMElemento rappresentativo di una particolarerappresentazione cartografica, riferita allintero globo o aduna porzione di essa, che individua lellissoide e la suaorientazione.
  23. 23. Tipi di datumWGS84Datum con ellissoide (WGS84) con orientazione mediaglobale usato nel GPS ED50Datum medio europeo con ellissoide internazionaleorientato vicino Bonn (Germania) usato anche nellecarte numeriche IGMROMA40Datum Italiano con ellissoide internazionale orientato aRoma M. Mario, base del sistema cartografico italiano
  24. 24. ProiezioniSi usano delle superfici ausiliarie sviluppabili su cui si proietta la terra proiezioni cilindriche Diretta Inversa Trasverso o obliqua proiezioni coniche Diretta Inversa Trasversa o obliquaDiretta: asse coincidente con quello della terraInversa: asse giacente nel piano equatorialeObliqua: asse qualsiasi passante per il centro della terra
  25. 25. ProiezioniPROIEZ IONE CILINDRICA U.T.M GAUSS ECC ...
  26. 26. Longitudine-LatitudineGRASS è in grado di gestire anche cartografie nelsistema latitudine e longitune (con sistema di riferimentoche non è stato proiettato, dove i punti vengonoindividuati tramite le coppie di coordinate Lat – Longespresse in gradi, normalmente decimali).Utilizzando questo sistema di riferimento contaeslusivamente il datum e non il tipo di proiezione.È possibile passare da un sistema di riferimento nonpriettato (lat – long) ad uno proiettato utilizzando leclassiche metodologie di riproiezione di GRASS (libreriaesterna proj).
  27. 27. Geoportale
  28. 28. Geoportale
  29. 29. Budoni Tagli in scala 1:50.000: Unione dei tagli 444, 445, 462, 463 in cui ricade il territorio di Budoni
  30. 30. DTM Digital Terrain Model del territorio in esame, in metri.
  31. 31. Slope Carta delle pendenze del territorio in esame, in gradi.
  32. 32. Aspect Carta delle esposizioni del territorio in esame, in gradi.
  33. 33. Fuel type Tipi di combustibile per la zona interessata dallincendio
  34. 34. SEAP
  35. 35. SEAP

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