Analisi territoriale della pericolosità da frana mediante una procedura automatica in ambiente GIS, di Rossella Bovolenta, Bianca Federici, Damiano Natali

1. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi Realizzazione automatica di carte di pericolosit` a da frana superﬁciale utilizzando il GIS open source GRASS R. Bovolenta 1 B. Federici 2 D. Natali 3 Universit` degli Studi di Genova a Dipartimento di Ingegneria delle Costruzioni, dell’Ambiente e del Territorio 14 settembre 2010 1 bovolenta@dicat.unige.it 2 bianca.federici@unige.it 3 damiano.natali@gmail.com R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

2. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Prima applicazione Considerazioni finali e possibili sviluppi Motivazioni del lavoro Procedura automatica finalizzata alla realizzazione di carte di pericolosit` da collasso superficiale di versante su grandi estensioni a territoriali in tempi rapidi con risorse relativamente limitate e facilmente reperibili Si ritiene che tale strumento possa rivelarsi di notevole aiuto sia nella definizione di interventi di sicurezza sia nella pianificazione territoriale ed urbanistica R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

11. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi 1 Il fenomeno franoso 2 Il concetto di ”rischio” 3 La procedura implementata nel GIS GRASS 4 Prima applicazione 5 Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

12. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Prima applicazione Considerazioni finali e possibili sviluppi Le definizioni Collasso di versante Generico movimento di una massa di roccia, di terra o detrito verso il basso lungo un versantea a Cruden, 1991 Collasso superficiale di versante Frana la cui superficie di rottura ` situata all’interno della coltre e superficiale o del substrato roccioso fratturato R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

15. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi Le tipologie di collasso superﬁciale di versante Scivolamento Colamento R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

16. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni finali e possibili sviluppi La definizione Rischio (R) Entit` del danno atteso in una data area e in un certo intervallo di a tempo in seguito al verificarsi di un particolare evento calamitosoa a Varnes D.J. & IAEG Commission on Landslides and other Mass–Movements, 1984 P, Pericolosit` a R=P·E·V E, elementi Esposti V, Vulnerabilit` a R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

22. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi La metodologia utilizzata La completa valutazione della pericolosit` da frana a richiede informazioni sia spazialmente che temporalmente dettagliate previsione spaziale; previsione temporale. R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

28. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi La metodologia utilizzata R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

33. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi La metodologia utilizzata Modello statistico inferenziale multivariato Adatto all’analisi di zone estese Facilmente automatizzabile in ambiente GIS Non necessita di calibrazione da parte dell’utente Permette di trattare fenomeni causati da un gran numero di fattori R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

39. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi La metodologia utilizzata Modello statistico inferenziale multivariato La sua applicazione necessita di: una fase di calibrazione all’interno di aree test; una fase di applicazione sull’intera area di studio. R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

44. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni finali e possibili sviluppi Applicazione ai collassi superficiali di versante Assioma della classificazione della pericolosit` da frana a Un fenomeno di instabilit` avviene con maggiore frequenza nelle a zone con caratteristiche simili a quelle nelle quali si sono gi` rilevate a frane. Probabilit` condizionata a P(evento franoso | x) Grado di confidenza nell’accadimento di una frana, sapendo che si ` verificata quella combinazione di fattori. e R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

45. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi Applicazione ai collassi superﬁciali di versante Fattori di instabilit` considerati: a azione gravitativa e 1 pendenza azione idrodinamica 2 litologia parametri geotecnici del terreno 3 uso del suolo fenomeni di degradazione atmosferica e presenza di elementi di rinforzo x = [pendenza, litologia, uso del suolo] R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

53. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi Il teorema di Bayes P(evento franoso ∩ x) P(evento franoso | x) = P(x) ` E quindi necessario risalire a P(evento franoso ∩ x) ed a P(x) Calcolandoli come rapporto tra aree: Areai (evento franoso ∩ x) P(evento franoso ∩ x) = i Areatot ; i Areai (x) P(x) = Areatot R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

60. Il fenomeno franoso Il concetto di ”rischio” La procedura implementata nel GIS GRASS Analisi della pericolosit` da frana a Prima applicazione Considerazioni ﬁnali e possibili sviluppi R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

61. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Le fasi della procedura automatica 1 Importazione della cartografia tecnica e tematica 2 Definizione delle aree test 3 Creazione dei layer informativi all’interno delle aree test 4 Calibrazione del modello statistico 5 Mappatura dell’area in studio R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

67. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Importazione della cartografia tecnica e tematica pendenza DTM litologia carta geologica uso del suolo carta uso del suolo carta inventario dei aree test fenomeni franosi R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

76. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Definizione delle aree test Il modello statistico inferenziale dovr` essere calibrato sulle celle a che in passato hanno dato origine a movimenti franosi Ipotizziamo che le zone di accumulo siano solamente sede del materiale mobilitato e quindi sostanzialmente estranee all’innesco del fenomeno franoso. La carta inventario dei fenomeni franosi riporta la perimetrazione delle aree in frana verificatesi nel corso degli anni, ma non divide zone di abbassamento da zone di accumulo R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

86. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Procedura automatica per la divisione tra aree di abbassamento e aree di accumulo Tipico schema di frana da scivolamento1 1 The Multilingual Landslide Glossary, WP/WLI, 1993 R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

87. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Procedura automatica per la divisione tra aree di abbassamento e aree di accumulo Tipico schema di frana da scivolamento1 1 The Multilingual Landslide Glossary, WP/WLI, 1993 R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

88. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Procedura automatica per la divisione tra aree di abbassamento e aree di accumulo R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

91. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Per il solo fatto di essere avvenuta, una frana modifica le condizioni che l’hanno generata. R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

94. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

95. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Ricostruzione del Federici, D.”pendenza” all’interno delle aree test R. Bovolenta, B. livello Natali INPUT 2010, Potenza

102. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

103. Il fenomeno franoso 1. Importazione della cartografia tecnica e tematica Il concetto di ”rischio” 2. Definizione delle aree test La procedura implementata nel GIS GRASS 3. Ricostruzione dei layer informativi all’interno delle aree test Prima applicazione 4. Calibrazione del modello statistico Considerazioni finali e possibili sviluppi 5. Mappatura dell’area in studio Mappatura dell’area in studio Assegnazione ad ogni combinazione x - del valore di f (x) = P(evento franoso|x) - e riclassificazione secondo tre classi di pericolosit`: a - bassa pericolosit` (P < 5%); a moderata pericolosit` (5% < P < 10%); a elevata pericolosit` (P > 10%); a non classificato. R. Bovolenta, B. Federici, D. Natali INPUT 2010, Potenza

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