A causa del loro elevato sviluppo lineare, le infrastrutture a rete (strade, autostrade, ferrovie, flow lines, ecc.) intercettano frequentemente aree caratterizzate da fenomeni di dissesto idrogeologico. Non si tratta solo di fenomeni di grandi dimensioni, che in genere sono cartografati e studiati, ma anche dissesti superficiali di piccolo volume, solitamente ignorati dalle cartografie ufficiali, che possono compromettere la sicurezza delle infrastrutture di trasporto. Un’idea dell’entità del problema è fornita da una recente analisi da noi effettuata esaminando la letteratura scientifica disponibile sul territorio italiano, nell’ambito della quale sono stati catalogati più di 400 eventi di dissesto idrogeologico che hanno danneggiato le linee ferroviarie italiane negli ultimi 60 anni. Si tratta solo degli eventi di maggiore entità, che per varie ragioni hanno stimolato l’interesse del mondo scientifico, ai quali andrebbero aggiunti tutti gli eventi minori, che in genere vengono riportati solo dai Media.

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ambiente&territorio
A
causa del loro elevato sviluppo lineare, le infrastrutture
a rete (strade, autostrade, ferrovie, flow lines, ecc.) in-
tercettano frequentemente aree caratterizzate da feno-
meni di dissesto idrogeologico. Non si tratta solo di fenomeni
di grandi dimensioni, che in genere sono cartografati e studiati,
ma anche dissesti superficiali di piccolo volume, solitamente
ignorati dalle cartografie ufficiali, che possono compromettere
la sicurezza delle infrastrutture di trasporto.
Un’idea dell’entità del problema è fornita da una recente ana-
lisi da noi effettuata esaminando la letteratura scientifica di-
sponibile sul territorio italiano, nell’ambito della quale sono
stati catalogati più di 400 eventi di dissesto idrogeologico che
hanno danneggiato le linee ferrovia-
rie italiane negli ultimi 60 anni. Si
tratta solo degli eventi di maggiore
entità, che per varie ragioni hanno
stimolato l’interesse del mondo
scientifico, ai quali andrebbero ag-
giunti tutti gli eventi minori, che in
genere vengono riportati solo dai
Media.
A questo proposito, una recente
ricerca effettuata dall’Università
di Losanna utilizzando il servizio
di Google Alert ha catalogato nel
solo intervallo 2012-2016 più di 800
eventi “minori” riportati solo nelle
cronache giornalistiche, che hanno
interessato le infrastrutture di tra-
sporto in territorio svizzero gene-
rando danni di varia entità.
Andrea Tamburini(1)
DISSESTO IDROGEOLOGICO
INFRASTRUTTURE
PERICOLOSITÀ E RISCHIO
FRANA SOTTO CONTROLLO
UNA METODOLOGIA INTEGRATA PER LA MAPPATURA DI PERICOLOSITÀ/RISCHIO IDROGEOLOGICO
LUNGO INFRASTRUTTURE A SVILUPPO LINEARE
1. Esempio di sovrapposizione di layer tematici
georeferenziati in ambiente GIS

2. DISSESTO
5-2019 STRADE & AUTOSTRADE 3www.stradeeautostrade.it
Per poter ottenere un quadro sinottico delle problematiche
idrogeologiche che intersecano un’infrastruttura lineare sono
necessari dati di dettaglio come la geometria del pendio, le
proprietà geotecniche e geomeccaniche dei materiali, le ca-
ratteristiche idrologico-idrauliche ed idrogeologiche del terri-
torio, ecc., ad una scala in genere inedita ed integrare tali dati
in un sistema di analisi che consenta di calcolare un indicatore
il più possibile oggettivo della propensione al dissesto lungo
l’infrastruttura considerata.
Imageo ha sviluppato una procedura originale (ScadaGeo)
basata su un approccio di tipo geomatico, che consente di
utilizzare dati tematici georeferenziati integrati in un Sistema
Informativo Territoriale (GIS) al fine di valutare la pericolosità
e/o il rischio da frana lungo infrastrutture a sviluppo lineare,
a supporto della pianificazione di interventi di protezione nel
breve e medio periodo.
Dall’elaborazione di dati sia telerilevati sia acquisiti a terra è
possibile ottenere una vasta gamma di parametri lungo il corri-
doio attraversato dall’infrastruttura, dalla geometria del pendio
alla classificazione dell’ammasso roccioso.
Un’analisi multicriteri spaziale (SMCA) viene quindi utilizzata
per creare un indice composto e spazialmente distribuito, ba-
sato su una procedura il più possibile oggettiva e riproducibi-
le, della pericolosità e/o del rischio da frana, basato su valori
normalizzati di quelli che vengono riconosciuti come i fattori
scatenanti.
Tale indice viene utilizzato per costruire un quadro sinottico
della propensione al dissesto dell’infrastruttura analizzata,
volto a supportare i Gestori di infrastrutture lineari nella de-
finizione delle misure di mitigazione più appropriate e nella
pianificazione della loro attuazione.
Inoltre, se integrato con dati generati da sistemi di monitorag-
gio e/o modelli previsionali, ScadaGeo può fornire il quadro
evolutivo, periodicamente aggiornato, dell’infrastruttura stu-
diata supportando attività di In-Line Inspection oltre alla pia-
nificazione di interventi di mitigazione di eventuali fenomeni
interferenti con l’infrastruttura stessa.
Tale metodo è stato finora applicato con successo a centinaia
di km di linee ferroviarie e autostrade in Italia ed all’estero.
Un approccio di questo tipo può generare, oltre a un signi-
ficativo risparmio economico, anche una prova indiscutibile
dell’impegno del gestore stesso nel critico settore della sal-
vaguardia e sicurezza delle proprie infrastrutture.
UN APPROCCIO MULTISCALA
Un approccio multiscala consente al Gestore dell’infrastrut-
tura di identificare le aree potenzialmente più critiche attra-
verso livelli di analisi progressivamente più dettagliati. Con
tale approccio, le indagini di maggior dettaglio più costose in
termini di tempo e risorse, vengono applicate solo alle tratte
che sono state evidenziate come critiche durante l’analisi ad
un livello di scala maggiore, generando un sensibile risparmio
economico.
L’approccio metodologico prevede tre scale di lavoro distinte:
• scala regionale (1:50.000-1:100.000);
• scala locale (1:5.000-1:10.000);
• scala di dettaglio o monografica (1:200-1:1.000).
LA SCALA REGIONALE (1:50.000-1:100.000)
A questa scala di lavoro vengono in genere elaborati dati per
lo più già disponibili sull’area di studio, quali inventari frane
(PAI, IFFI, altri), dati geologici e geomorfologici di letteratura,
risultati di analisi geomorfometriche effettuate sui DEM sca-
ricabili da portali cartografici regionali, dati di spostamento
superficiale forniti da analisi interferometriche satellitari su
immagini satellitari acquisite da satelliti operanti in banda C
(solitamente gratuiti come quelli dei satelliti Sentinel dell’ESA)
e l’integrazione di tutti i dati precedentemente raccolti lungo
l’infrastruttura, inclusi dati rilevati da strumenti di monitoraggio
operanti in tempo reale o post-elaborati (inclinometri, piezo-
metri, stazioni GNSS, ecc.) e risultati di modellazione dei fattori
scatenanti, quali ad esempio le precipitazioni.
Il risultato è una mappa delle priorità con scala colori semafo-
rica nella quale l’infrastruttura in esame è suddivisa in tratti di
lunghezza chilometrica, evidenziando le sezioni che richiedono
indagini più approfondite (Figura 2).
LA SCALA LOCALE (1:5.000-1:10.000)
Questo secondo livello di analisi sfrutta prodotti cartografici di
dettaglio rilevati ad hoc (DEM, ortoimmagini, nuvole di punti)
oltre ai risultati di rilievi a terra appositamente effettuati.
A questo scopo vengono effettuati voli LIDAR lungo tutto il
corridoio infrastrutturale, e rilievi eseguiti con tecniche ad alto
rendimento che impiegano sistemi di Mobile Mapping montati
su veicoli. Il sistema presentato in Figura 3 è un sistema compo-
nibile che integra una coppia di teste laser scanner, un sistema
inerziale (IMU + 2 GNSS + odometro) e due camere fotografiche
ad alta risoluzione.
Questo sistema può essere facilmente movimentato ed instal-
lato su qualunque veicolo e consente di ottenere una nuvola di
punti densa di precisione centimetrica dei tratti di infrastruttura
in trincea, integrando così i rilievi LIDAR da aereo o elicottero.
L’analisi dei modelli digitali tridimensionali ottenuti dai rilievi
2. Esempio di classificazione a scala regionale di un’importante via di
comunicazione stradale in Nepal: la strada è stata suddivisa in tratte
da 3 km di lunghezza ciascuna, utilizzando diversi criteri di analisi
(analisi geomorfologiche e geomorfometriche, modelli di runout,
database di fenomeni franosi, interferometria satellitare, ecc.) per
produrre una classificazione in quattro classi di rischio

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sopra citati consente di ottenere innumerevoli informazioni di
dettaglio sul corridoio percorso dall’infrastruttura studiata, quali:
• carte geomorfologiche di dettaglio;
• parametri geomorfometrici dei versanti (naturali e antropici),
quali inclinazione, esposizione, connettività idrologica e del
sedimento, ecc.;
• aree di potenziale espansione di colate detritiche e frane su-
perficiali ed eventuali interferenze tra queste e l’infrastruttura
(Figura 4);
• aree di propagazione in caso di crolli di roccia ed eventuali
interferenze con l’infrastruttura.
Da un’analisi delle nuvole di
punti dense della superficie
dell’ammasso roccioso è inol-
tre possibile estrarre parametri
descrittivi delle caratteristiche
geomeccaniche dell’ammasso
roccioso, fino a ottenere una di-
stribuzione delle classi di qualità
dell’ammasso secondo le classi-
ficazioni più comuni (per esem-
pio, SMR).
I risultati delle analisi geomati-
che vengono integrati con quel-
li ottenuti dall’elaborazione dei
rilievi e delle indagini dirette
eseguite su aree campione rap-
presentative delle problemati-
che principali individuate lungo
l’infrastruttura ed estrapolabili
all’intero tracciato.
Il flusso di lavoro dipende sia
dalle caratteristiche geologico-
geomorfologiche dell’area di
studio che dal tipo di infrastrut-
tura e pertanto, pur partendo da
una base di lavoro standard, può
essere personalizzato in funzione del caso esaminato.
L’output a questa scala di lavoro è una mappa spesso deno-
minata delle “priorità di intervento”, nella quale le unità geo-
grafiche elementari hanno in genere un significato geomorfo-
logico. Un esempio è mostrato nella Figura 5.
LA SCALA DI DETTAGLIO O MONOGRAFICA
(1:200-1:1.000)
A questa scala di lavoro, lo studio monografico dell’area è
fortemente personalizzato, in funzione delle problematiche
da indagare e delle possibili interazione con l’infrastruttura
o le opere d’arte eventualmente presenti lungo il percorso di
questa.
Tra i dati di input dello studio a questa scala di lavoro vi sono
ad esempio:
• rilievi con laser terrestre e rilievi fotogrammetrici UAV/eli-
cottero, utilizzati per produrre nuvole di punti dense che
vengono elaborate con procedure automatiche e iterative
commerciali o appositamente sviluppate da Imageo, per
ottenere valori spazialmente distribuiti dei principali para-
metri geomeccanici dell’ammasso roccioso come VRU, JV,
P21, SMR, ecc.;
• risultati di perforazioni geognostiche, prove geotecniche in
sito, indagini geofisiche, prove di laboratorio su campioni,
ecc.;
• verifiche di stabilità all’equilibrio limite o analisi traiettogra-
fiche 2D e 3D (Figura 6);
• analisi e modellazioni dell’interazione tra infrastruttura e
fenomeni di instabilità di versante.
Il risultato di questa fase di studio è un rapporto monografico
corredato da carte tematiche di dettaglio.
3A, 3B, 3C e 3D. In senso orario: il sistema Mobile Mapping montato su carrello ferroviario (3A)
e su veicolo stradale (3B), lo schema della strumentazione (3C) e una nuvola di punti prodotta in
output dal sistema (3D)
4. La rappresentazione su una ortoimmagine del risultato della
modellizzazione di runout di fenomeni di colata detritica e frane
superficiali. I colori rappresentano il parametro H/L (differenza di
quota su distanza percorsa a terra) in base al quale viene definita la
distanza di arresto della colata. Le frecce sono state inserite per una
migliore comprensione del flusso del materiale
ambiente
&territorio

4. DISSESTO
5-2019 STRADE & AUTOSTRADE 5www.stradeeautostrade.it
ACCESSO AI RISULTATI
Per fornire all’utente finale uno strumento operativo che con-
senta di accedere ai risultati dello studio ed interagire con
essi, è stato implementato un servizio WebGIS che consente
la visualizzazione dei dati rilevati, dei risultati e della loro in-
terpretazione senza che sia necessario disporre di software
dedicati e competenze specialistiche.
Il servizio WebGIS può essere personalizzato in base alle ne-
cessità dell’utente, consentendo a quest’ultimo l’inserimento
diretto di immagini, annotazioni ed altre informazioni geore-
ferenziate direttamente da PC, tablet e smartphone, mante-
nendo così il sistema attivo e aggiornato. n
(1)
Presidente di Imageo Srl
6. Il risultato di analisi traiettografiche 3D e 2D su una parete a
monte di un tratto stradale
5. La carta delle priorità di intervento su un tratto di linea ferroviaria: i colori dal verde al rosso rappresentano le classi di pericolosità o di priorità
di intervento, secondo una classificazione semaforica di immediata lettura
Ringraziamenti
Imageo desidera ringraziare ETS Engineering, Studio Geologi-
co Epifani, ERRE.VI.A. e TRE-Altamira per la fiducia accordata e
il supporto fornito nello sviluppo di questo progetto.
Un ringraziamento particolare va a Codevintec Italiana Srl per
il supporto fornito nella scelta e nell’assemblaggio dei sensori
componenti il sistema di Mobile Mapping utilizzato nei rilievi da
veicolo stradale e ferroviario, inclusa l’assistenza in fase di assem-
blaggio, messa in funzione e calibrazione delle apparecchiature.