Applicazione di GRASS GIS e altro software FOSS per la costruzione di mappe di rischio inondazione, utilizzando una procedura speditiva - Matera, 24/10/2009, Linux Day
Il Software Geografico Libero: Individuazione del Rischio di Inondazione
1. LINUX DAY 2009
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Ing. Margherita Di Leo
Dottoranda in Metodi e Tecnologie per il Monitoraggio Ambientale, Università della Basilicata
Il Software Geografico Libero: Individuazione del
Rischio di Inondazione
Giornata Nazionale su GNU/Linux e sul Software Libero
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2. LINUX DAY 2009
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Il rischio inondazione
Messina: 31 morti e centinaia di sfollati
Si poteva evitare??
Foto:
[1]http://www.blitzquotidiano.it/wp/wp/wp-content/uploads/2009/10/01-messina1.jpg
[2]http://files.stv.tv/img/articles/127704-berlusconi-says-sicily-storms-may-have-killed-50-410x230.jpg
[3]http://archivi.diariodelweb.it/im/620/107366.jpg
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Il rischio inondazione
Il 18 novembre del 1951, a seguito di piogge intense e prolungate in ampi
settori delle Alpi e dell'Appennino Settentrionale, il Fiume Po ruppe gli argini
di sinistra ad Occhiobello, Malcantone e Paviole, in provincia di Rovigo,
provocando la più vasta inondazione del XX secolo. Le acque del Po
inondarono la città di Rovigo e numerosi paesi, fra cui Adria, Loreto e
Cavarzene, e circa 980 chilometri quadrati di campagna in 38 comuni del
rodigino. Le vittime furono 138, fra cui 123 morti, 7 dispersi e 8
feriti, e gli sfollati e senzatetto almeno 140.000.
Il 25-26 ottobre 1954, colate di fango e detrito prodotte da piogge
particolarmente intense inondarono alcuni quartieri di Salerno e cinque
paesi limitrofi (Cava dei Tirreni, Maiori, Minori, Tramonti e Vietri) causando
danni ingenti alla popolazione ed alle cose. Vi furono 318 fra i morti ed i
dispersi, 157 perone ferite, ed almeno 5466 fra sfollati e
senzatetto. Le strade e la ferrovia che collega Napoli con il meridione
d'Italia vennero distrutte in più punti.
Il 9 ottobre 1963, alle 20:39, fra 240 e 300 milioni di metri cubi di roccia si staccarono dalle
pendici del Monte Toc, ai confini delle province di Belluno e Pordenone, e scivolarono nel
lago artificiale del Vajont. L'enorme frana in roccia spinse l'acqua dell'invaso contro Casso
ed Erto, due villaggi posti sul versante opposto a quello dal quale si staccò la frana, ed oltre
la diga artificiale. Un'onda di alcune decine di metri d'altezza superò la diga, e raggiunse in
pochi minuti l'abitato di Longarone, che venne inondato e distrutto alle 20:46, La disastrosa
frana del Vajont provocò la morte di almeno 1921 persone, La notizia del disastro fece il
giro del mondo. Negli Stati Uniti l'Herald Tribune intitolò: "Vajont Dam: Warning Ignored".
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Il rischio inondazione
Il 3 e 4 novembre 1966, Firenze venne inondata da una piena dell'Arno.
L'inondazione provocò danni ingenti in tutta la Toscana, ed in particolare nel
bacino dell'Arno, e produsse un impatto tremendo sul patrimonio storico,
artistico e culturale, in particolare a Firenze. I danni alla popolazione furono
rilevanti. In Toscana i morti furono 48 ed i dispersi 5, in cinque province.
Gli sfollati ed i senzatetto furono oltre 46.600. L'inondazione dell'Arno a
Firenze fu l'ultima di una serie di oltre 50 eventi alluvionali che hanno
interessato la città a partire dal XII secolo, delle quali le più importanti e
distruttive avvennero nel 1177, 1269, 1288, 1333, 1380, 1589, 1740, 1844 e
nel 1864.
7 ed 8 ottobre 1970, Genova
venne inondata dai fiumi
Polcevera, Leiro e Bisagno..
Le vittime furono 44, di cui 35
morti, 8 dispersi, ed un ferito.
Gli sfollati furono oltre 2000,
ed i senzatetto 185.
Il 17-19 luglio 1987, in Valtellina (Lombardia), piogge intense e prolungate
causarono centinaia di frane e colate di detrito, e l'esondazione in più punti del
Fiume Adda e dei suoi tributari. Il 28 luglio, una valanga di roccia di 35 milioni di
metri cubi si staccò dal Monte Zandilla, circa 7 km a sud di Bormio, e cadde nella
valle dell'Adda, ostruendola. In totale si contarono 49 morti, 12 dispersi e 31 feriti.
La sola valanga di roccia causò 27 morti e 9 feriti.
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Il rischio inondazione
Fra il 2 ed il 6 novembre 1994, l'Italia nord-occidentale venne interessata da
un evento meteorologico particolarmente intenso. La regione più colpita fu il
Piemonte, dove decine d'inondazioni e migliaia di frane causarono 172
vittime, fra cui 78 morti, un disperso e 93 feriti. Gli evacuati furono 9500.
Il 19 giugno 1996, in Versilia oltre 150 mm di pioggia in 1 ora, ed oltre 450 mm
di pioggia in 4 ore, causarono 13 morti e centinaia di senzatetto. Fu distrutto
il paese di Cardoso e semi-distrutto Ponte Stazzemese.
Il 5 maggio 1998, un evento piovoso interessò il massiccio del Pizzo d'Alvano,
ad est di Napoli. Le piogge, non particolarmente intense, innescarono
numerose colate di detrito. Le colate interessarono i suoli vulcanici non
consolidati e furono particolarmente distruttive. Gli abitati di Episcopia, Sarno,
Bracigliano e Quindici vennero inondati da ripetute ondate di fango e detriti.
Si contarono 157 morti, 5 dispersi e 70 feriti, in almeno 13 diverse località. Gli
sfollati ed i senzatetto furono centinaia.
Versilia, 19 giugno 1996 (Foto: Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco)
Il 10 settembre 2000 , un intenso evento
piovoso provocò la piena del Torrente
Beltrame a Soverato, in Calabria. Al
Camping "Le Giare" l'inondazione causò 11
vittime, 4 dispersi e 25 feriti. Vi furono
danni gravi e sfollati in tutta la calabria
ionica.
Soverato, 10 settembre 2000 (Foto: Corpo
Nazionale dei Vigili del Fuoco)
Fonte: http://sici.irpi.cnr.it/storici_italia.htm
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La cultura della prevenzione
Conoscenza del territorio (individuazione delle
aree esposte a rischio di inondazione, costruzione
di mappe di rischio)
Rispetto e corretta gestione del territorio,
pianificazione e messa in sicurezza contro il
dissesto idrogeologico
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Costruzione delle mappe di rischio
Studi idrologico-idraulici:
● Complessi (richiedono una
diffusa conoscenza dell'area, il
rilievo delle sezioni fluviali,
ecc.)
● Non sempre possibili
(esempio: zone non facilmente
raggiungibili) Perimetrazione delle aree inondabili del fiume Arno, contenuta nel
Piano stralcio per l'Assetto Idrogeologico (PAI)
● Costosi (è possibile ridurre i Obiettivo prioritario del Piano stralcio per l’Assetto
Idrogeologico è la riduzione del rischio idrogeologico
costi?) entro valori compatibili con gli usi del suolo in atto, in
modo tale da salvaguardare l’incolumità delle persone e
ridurre al minimo i danni ai beni esposti.
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Costruzione delle mappe di rischio
Messa a punto di procedure speditive nei
casi in cui non è possibile lo studio di dettaglio (ci
stiamo lavorando!)
Uso di dati liberi!! (è una battaglia che
interessa tutti, non soltanto gli “addetti ai lavori”)
Uso di software libero!!
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I vantaggi del Software Libero
Sviluppo collaborativo
Etica
Qualità
Supporto (Comunità, Mailing List,..)
Interoperabilità
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Grass GIS (http://grass.itc.it/)
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Procedura speditiva per l'individuazione delle aree inondabili
Indice Topografico
Kirkby, 1975
Stream line Definisce la tendenza
dell'acqua ad accumularsi in
Contour line aree a debole pendenza e
vicine alle aste fluviali
pslo
pe co ntrib
ut ing a
rea a
IT ≡ln
Ad
Tan β
U
(Kirkby, 1975)
Indice Topografico
Modificato:
ITm≡ln
A d n
Tan β
(Manfreda et al.)
Tiene conto dell'influenza
nei processi di esondazione
delle aste del primo e del 0<n<1
secondo ordine
(classificazione di Horton)
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Applicazione: bacino dell'Arno
Slope
ITm≡ln
A d n
Tan β
Mappa di rischio PAI
Accuratezza 20 m
Resize of DTM:
20 m – 40 m
60 m – 80 m
100 m – 120 m
140 m – 160 m
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180 m – 260 m
360 m – 720 m
Flow Accumulation MFD
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Applicazione: bacino dell'Arno
6 5
1 4
8 7
11 10
9
3 2
Subbasin Area Bif.rt. Len.rt. Area.rt. Slo.rt. Max order
km2
1 488.88 4.33 0.43 0.2 2.28 5
2 3695.34 4.2 0.48 0.31 1.72 6
3 3438.07 4.13 0.48 0.31 1.74 6
4 654.53 4.61 0.44 0.18 2.35 5
5 2927.44 3.99 0.47 0.27 1.74 6
6 838.36 4.56 0.41 0.19 2.14 5
7 2198.71 4.32 0.43 0.21 1.62 6
8 879.31 4.64 0.39 0.19 2.11 5
9 1209.39 4.04 0.5 0.23 1.58 6
10 860.75 4.79 0.39 0.18 1.73 5
11 602.22 4.38 0.43 0.21 1.69 5
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Minimizzazione della funzione di errore
Octave (un'alternativa a Matlab)
http://www.gnu.org/software/octave/
Sottostima Sovrastima
Flooding areas with ITm ≤ ITms Non Flooding areas with ITm ≥ ITms
ER1 = 100, ER 2 = 100.
Flooding areas from PAI Non Flooding areas from PAI
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Dipendenza dell'esponente n dalla risoluzione di cella
y=0.036 logx+0.009 y=0.687 logx+1.317
Gnuplot
http://www.gnuplot.info/
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Andamento dell'errore con la risoluzione di cella
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Confronto
Basin1
Aree a
Aree a rischio
rischio secondo
secondo il l'indice
PAI Basin2 topografico
modificato
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Conclusioni
La metodologia proposta per l'individuazione delle aree esposte
a rischio di inondazione è affetta da un errore di sottostima
piuttosto basso e da uno di sovrastima più rilevante.
Il metodo geomorfologico può essere un valido strumento di
valutazione preliminare in un contesto in cui si soffra la
mancanza di dati derivanti da studi idrologico-idraulici
dettagliati.
L'errore associato alla scala è influenzato in maniera
significativa dalla dimensione di cella e tende a decrescere con
la scala.
Si può affermare che la scala ottimale per l'individuazione delle
aree inondabili è 100 m (dimensione di cella).
E' stato possibile realizzare tutto il lavoro utilizzando
soltanto software libero
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Alcuni indirizzi utili:
materalinux.ning.com
http://www.gfoss.it/drupal/
(Associazione italiana per l'informazione geografica libera)
http://www.osgeo.org/
(The Open Source Geospatial Foundation)
Grazie per l'attenzione
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2009, Margherita Di Leo, Italy
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