1. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Analisi univariata di fattori che influenzano la
suscettibilita’ di frana
Bianca Federici 1 , Rossella Bovolenta
1 , Riccardo Berardi 1
Roberto Marzocchi
1:
1,2
Dipartimento di Ingegneria Civile Chimica ed Ambientale (DICCA), Universit`
a
degli studi di Genova
2 : Gter srl Innovazione in Geomatica Gnss e Gis
XV meeting degli utenti in lingua italiana di GRASS e GFOSS
Palermo, 14 febbraio 2014

2. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Sommario
1
Introduzione
Inquadramento ricerca
Zonazione del rischio frana
Pericolosit` e sucettibilit` di frana
a
a
2
Analisi bibliografica
Indicatori
3
Statistiche univariate
Statistica univariata
Dati di partenza
Risultati
Commenti
4
Prossimi passi
Sviluppi futuri
XV foss4g-it
Analisi univariata di fattori che influenzano la suscettibilita’ di frana
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3. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
PRIN Mitigazione del rischio da frana mediante interventi sostenibili
Da maggio 2013 ha preso inizio un progetto di ricerca triennale dal titolo
Mitigazione del rischio da frana mediante interventi sostenibili (PRIN
2010-2011).
Nell’ambito di questo progetto di ricerca a rilevanza nazionale, `
e
coinvolto il DICCA (Universit` di Genova) quale unit` di ricerca con
a
a
competenze in Geotecnica e Geomatica, che si sta occupando, assieme ad
altre unit` operative, di:
a
effettuare un’analisi critica e sistematica della Normativa e dei Piani
Stralcio per l’Assetto Idrogeologico - Rischio da frana;
formulare delle proposte volte all’omogenizzazione della vigente
zonazione del rischio da frana;
analizzare l’influenza della vegetazione sulla stabilit` di coltri in
a
frana: analisi, modellazione e consolidamento di pendii.
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4. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Zonazione della pericolosit`/suscettibilit`/rischio frana
a
a
Una corretta zonazione della
pericolosit` da frana su area
a
vasta si intende come una
componente fondamentale per la
mitigazione del rischio (Fell et al.
2005,2008)
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5. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Scale di zonazione
Ovviamente le mappe di suscettivit` o
a
pericolosit` variano al variare della
a
scala. Nella fattispecie si individuano 3
diverse scale:
regionale (da 1:25K a 1:250K)
locale (da 1:5K a 1:25K)
di sito (da 1:1K a 1:5K)
La scala regionale ` finalizzata
e
prevalentemente alla pianificazione
territoriale e l’ambiente GIS `
e
particolarmente consigliato, in modo che la
zonazione possa essere rapidamente
impiegata e soprattutto aggiornata
allorquando risultassero disponibili nuove
informazioni (Fell, 2008).
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Analisi univariata di fattori che influenzano la suscettibilita’ di frana
Leroi, 1997
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6. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Possibili approcci
Se a scala locale o di versante sono possibili approcci di tipo
deterministico, a scala regionale questo tipo di approccio `
e
fortemente sconsigliato mentre sussitono approcci di tipo:
euristico;
statistico.
Approccio euristico
Approccio statistico
GIS oriented,
GIS oriented,
valutazioni sul terreno,
soggettivo,
pi` ”esportabile” a zone
u
differenti,
etc.
etc.
Entrambi gli approcci possono essere applicati in ambiente GIS, e
presentano pregi e difetti.
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7. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
r.lhm - raster landslide hazard mapping
Come unit` di ricerca di Genova si `
a
e
scelto di proseguire ed affinare un
precedente lavoro (Natali e Federici,
2010) volto alla creazione
automatica di carte di pericolosit`
a
spaziale da frana su area vasta
mediante analisi statistica
multivariata, che aveva portato ad
uno script in ambiente GRASS
denominato r.lhm.
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8. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Ricerca bibliografica
Primo step della fase di affinamento della procedura ` stata una ricerca
e
bibliografica:
analisi normativa
- Normativa Regione Liguria Indirizzi per la riperimetrazione e riclassificazione delle frane attive e
quiescenti, che determinano aree a suscettivit` al dissesto elevata e molto elevata...
a
- ...
analisi paper scientifici:
- Ayalew L., Yamagishi H. (2005) The application of GIS-based logistic regression for landslide
susceptibility mapping in the Kakuda-Yahiko Mountains, Central Japan . Geomorphology 65:15-31.
- Dahal, R.K., Hasegawa, S., Nonomura A., Yamanaka, M., Masuda, T., Nishino K., (2008)
GIS-based weights-of-evidence modelling of rainfall-induced landslides in small catchments for
landslide susceptibility mapping, Environmental Geology 54 (2): 314-324,
DOI:10.1007/s00254-007-0818-3.
- Cencetti C., De Rosa P., Fredduzzi A., Minelli A. (2010) La valutazione della suscettibilit` di frana
a
tramite i metodi dell’Analisi Condizionale e degli Indici di Franosit`: un’applicazione tramite
a
GRASS al bacino del T. Ventia (Umbria settentrionale), Geomatic Workbooks 9: 41-54.
- Dai FC, Lee CF. (2002) Landslide characteristics and slope instability modeling using GIS, Lantau
Island, Hong Kong Geomorphology 42:213-228.
- Lee S. (2007) Application and verification of fuzzy algebraic operators to landslide susceptibility
mapping Environ Geol 52:615-623.
- Pauditˇ P, Bedn´rik M., (2002) Using GRASS in evaluation of landslide susceptibility in
s
a
Handlovsk´ kotlina Basin. Proceedings of the Open source GIS - GRASS users conference 2002 a
Trento, Italy, 11-13 September.
- Pradhan B., Lee S. (2010) Regional landslide susceptibility analysis using back-propagation neural
network model at Cameron Highland, Malaysia Landslides 7:13–30.
- ...
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9. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Fattori analizzati
E’ stata eseguita una ricerca bibliografica sui principali parametri
analizzati in analoghi studi per la mappatura tramite GIS della
suscettibilit` da frana:
a
indicatori geomorfologici
indicatori geologici
indicatori climatici
uso suolo e altri elementi (antropici e non)
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10. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Indicatori geomorfologici
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11. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Indicatori geologici
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12. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Indicatori climatici
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13. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Uso suolo e altri elementi
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14. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Probabilit` condizionata
a
Secondo il teorema di Bayes la probabilit` condizionata P(|) di un
a
evento al verificarsi della condizione x ` definita quale il rapporto
e
fra P(evento ∩ x) e P(x)
P(evento | x) =
P(evento ∩ x)
P(x)
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15. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Mappe disponibili
Per semplificare il problema e meglio analizzare l’influenza dei singoli
parametri sulla suscettibilit` di frana in questa prima fase si ` deciso di
a
e
effettuare statistiche univariate confrontando il catasto frane IFFI con
una serie di mappe.
Nella fattispecie dal catasto IFFI si sono estratte le seguenti tipologie di frane:
- Aree soggette a frane superficiali diffuse
- Colamenti rapidi
si stanno confrontando i dati con diverse mappe:
mappe geomorfologiche (pendenza, esposizione, classi di quota, rete di
drenaggio e accumulazione) ricavate a partire dal DEM 20x20 m (fonte
ISPRA) dell’intera regione
mappa pedo-litologica regionale (scala 1:100K)
mappa uso-suolo regionale 2012 (scala 1:10K)
mappa della viabilit` stradale 2003 (1:10K)
a
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16. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Geomorfologia
A partire dal DEM 20x20m (ISPRA) ritagliato sull’intero territorio
regionale si sono ricavate le mappe di pendenza, esposizione, classi
di quota, rete di drenaggio e accumulazione.
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17. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Pendenza - Esposizione
Classe
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Classe
1
2
3
4
5
6
7
8
Pendenza
< 5◦
5◦ ÷ 10◦
10◦ ÷ 15◦
15◦ ÷ 20◦
20◦ ÷ 25◦
25◦ ÷ 30◦
30◦ ÷ 35◦
35◦ ÷ 40◦
≥ 40◦
esposizione
0◦ ÷ 45◦
45◦ ÷ 90◦
90◦ ÷ 135◦
135◦ ÷ 180◦
180◦ ÷ 225◦
225◦ ÷ 270◦
270◦ ÷ 315◦
315◦ ÷ 360◦
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18. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Accumulazione - Drenaggio
Classe
1
2
3
4
5
4
Accumulazione
≤1
1÷3
3 ÷ 20
20 ÷ 50
50 ÷ 1000
≥ 1000m
Classe
1
2
3
4
5
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Distanza da
rete di drenaggio
≤ 20m
20 ÷ 40m
40 ÷ 60m
60 ÷ 80m
80 ÷ 100m
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19. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Classi di quota
Si individua una classe di quota ogni 50 m
es. 1: ≤ 50m 2: 50 ÷ 100ms.l.m. [...], 22: 2150 ÷ 2200ms.l.m.
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20. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Mappa pedo-litologica
1-10: depositi
- 4: Depositi alluvionali posti a quota superiore agli alvei attuali e/o terrazzati antichi e recenti
ghiaioso sabbiosi
- 8: Depositi detritici eluvio colluviali di potenza significativa (> 3m)
- 9: Depositi glaciali e fluvio glaciali (morenici)
13-16: rocce magmatiche
- 14: Rocce magmatiche effusive (vulcaniche) e filoniane (ipoabissali) soprasature
17-20 rocce metamorfiche
- 17: Rocce metamorfiche carbonatiche (calcari)
21:28 rocce sedimentarie
- 23: Rocce sedimentarie costituite da alternanze ritmiche stratificate di litotipi calcareo marnosi
(prevalenti), arenacei ed argillitici. (Flysch)
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21. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Mappa uso suolo
17: discariche
34: colture orticole in pieno campo e in piena aria
64: aree con vegetazione rada
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22. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Strade
Classe
1
2
3
4
Distanza rete stradale
≤ 50
50 ÷ 100m
100 ÷ 200m
≥ 200m
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23. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Commenti preliminari
con alcuni indicatori geomorfologici ricavati a partire dal DEM, in
particolare pendenze e accumulazione (o drenaggio), si individua
una chiara correlazione
per l’esposizione dei versanti sembra esserci una qualche influenza
che potrebbe dipendere dal regime climatico (in liguria: versanti
esposti a sud −→ maggiori pioggie, anche violente)
l’incremento di frequenza legato alla quota potrebbe essere
parzialmente legato a una modifica nella vegetazione (cfr uso suolo)
la presenza di strade sembra avere una certa correlazione con le
frane a catasto.
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24. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Prossimi passi dell’analisi univariata
considerare indicatori climatici, in particolare abbiamo scelto
di utilizzare l’indice di Fournier modificato da Arnoldus (1977)
e stiamo ricercando i dati meteorologici in archivio;
FFAO =
12
i=1
pi2
P
effettuare analisi su singoli bacini (costa di ponente e costa di
levante) e a diversa scala (dem 5x5m regionale);
riclassificare in maniera pi` generica la mappa di uso del suolo
u
e quella litologica;
cercare altri dati vettoriali di tipo geo-litologico (allineamenti
tettonici, giacitura strati, affioramenti, etc.).
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25. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Sviluppi futuri
confronto con normative di altre regioni italiane,
valutare diversi pesi da assegnare ai singoli fattori,
procedere con l’affinamento delle analisi statistiche
multivariate gi` presenti in r.lhm.
a
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26. Introduzione
Analisi bibliografica
Statistiche univariate
Prossimi passi
Grazie per l’attenzione!
roberto.marzocchi@gter.it
DICCA - Dipartimento di Ingegeneria Civile, Chimica e Ambientale
Universit` di Genova
a
Via Montallegro, 1 - 16145 Genova ITALY
www.dicca.unige.it
Gter srl Innovazione in Geomatica Gnss e Gis
Via Greto di Cornigliano 6r
16152 Genova
formazione@gter.it
www.gter.it
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e