Presentazione del talk al foss4g-it dal titolo: UN METODO AUTOMATICO PER IL CALCOLO DELLA SINUOSITÀ DEGLI ALVEI FLUVIALI TRAMITE QGIS. Relatore: Pierluigi De Rosa

1. UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIAUNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA
Dipartimento di Fisica e GeologiaDipartimento di Fisica e Geologia
UN METODO AUTOMATICO PER IL CALCOLO DELLAUN METODO AUTOMATICO PER IL CALCOLO DELLA
SINUOSITÀ DEGLI ALVEI FLUVIALI TRAMITE QGIS.SINUOSITÀ DEGLI ALVEI FLUVIALI TRAMITE QGIS.
Pierluigi De Rosa, Corrado Cencetti & Andrea FredduzziPierluigi De Rosa, Corrado Cencetti & Andrea Fredduzzi
FOSS4G-IT 2017
XVIII Meeting degli utenti italiani di GRASS e GFOSS", "X GFOSS DAY" e
"OSMit2017"
Genova, 8-11 febbraio 2017

2. Un metodo automatico per il calcolo della sinuosità degli alvei fluviali tramite QGIS.
Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
Lo studio geomorfologico di un
fiume: suddivisione in tratti
Lo studio geomorfologico dei corsi d’acqua,
utilizza un approccio “stratificato” o
“gerarchico” (Brierley & Fryirs, 2005): si parte
da osservazioni a scala di bacino idrografico
e si aumenta via via il grado di dettaglio.
Si inizia individuando diversi ambiti
fisiografici del bacino; sulla base di questi, si
suddivide la rete idrografica in macrotratti e
poi, ulteriormente, in tratti omogenei per
caratteri geomorfologici e sedimentari
La suddivisione finale in tratti si basa su una
serie di elementi, il più importante dei quali è
l'individuazione della tipologia d'alveo
(classificazione geomorfologica).
Questo metodo è estremante utile, perché
consente di estendere analisi, osservazioni e
misure fatte su brevi porzioni di alveo a tutto
il tratto che le contiene.

3. Un metodo automatico per il calcolo della sinuosità degli alvei fluviali tramite QGIS.
Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
L’indice di sinuosità
La sinuosità è uno dei parametri morfometrici più importanti nella definizione della
tipologia di alveo (classificazione geomorfologica).
L'indice di sinuosità (Is) si calcola classicamente (Schumm, S.A.,1963; Thorne,1997;
FISRWG, 1998) come il rapporto tra la distanza tra due sezioni d'alveo misurata lungo
l'asse dell'alveo (AdA) e la distanza tra le stesse due sezioni misurata lungo l'asse della
valle.
Questo approccio, complicato dal punto di vista computa-
zionale, introduce un elemento di soggettività dovuto alla
scelta dell'asse della valle, soprattutto per valli articolate
(Clerici & Perego, 2016).
Figura tratta dal manuale IQM
Fiume Paglia (schema geomorfologico)

4. Un metodo automatico per il calcolo della sinuosità degli alvei fluviali tramite QGIS.
Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
L’indice di sinuosità
La sinuosità è uno degli elementi morfometrici più importanti nella definizione della
tipologia di alveo (classificazione morfologica).
L'indice di sinuosità (Is) si calcola classicamente (Schumm, S.A.,1963; Thorne,1997;
FISRWG, 1998) come il rapporto tra la distanza tra due sezioni d'alveo misurata lungo
l'asse dell'alveo (AdA) e la distanza tra le stesse due sezioni misurata lungo l'asse della
valle.
Questo approccio, complicato dal punto di vista computa-
zionale, introduce un elemento di soggettività dovuto alla
scelta dell'asse della valle, soprattutto per valli articolate
(Clerici & Perego, 2016).
Questo elemento di soggettività può essere superato
utilizzando il rapporto tra la lunghezza dell'alveo misurata
lungo l'AdA e la “distanza euclidea” tra le due sezioni
considerate (la retta AB che le congiunge).
In tal modo si semplifica anche l'algoritmo per il calcolo
in automatico dell'indice Is.

5. Un metodo automatico per il calcolo della sinuosità degli alvei fluviali tramite QGIS.
Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
I tools esistenti in ambito GFOSS (IT)
● Gli script python per GRASS sviluppati da UNIPG
a supporto del calcolo dell’IQM (Casagrande et
al. 2011)
– Svantaggi: Grass 6.X; richiedono la preparazione dei dati
vettoriali specifici → limitata diffusione
● Script in bash GRASS per il calcolo dei principali
parametri morfometrici (Clerici & Perego 2016)
– Vantaggi: utilizza una metodologia di calcolo più oggettiva
Sviluppo di un plugin QGIS che utilizza l’approccio di Clerici &
Perego ma con maggiore interazione con l’utente.
Sviluppo di un plugin QGIS che utilizza l’approccio di Clerici &
Perego ma con maggiore interazione con l’utente.

6. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● DockWidget
● Scelgo la
lunghezza del
tratto e lo shift
verso valle
● Valido la geometria
– Validità del layer
vettoriale
– Tipo lineare con una
sola geometria
– Il CRS sia di tipo
proiettato

7. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● DockWidget
● Scelgo la
lunghezza del
tratto e lo shift
verso valle
● Valido la geometria
– Validità del layer
vettoriale
– Tipo lineare con una
sola geometria
– Il CRS sia di tipo
proiettato

8. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● Grafico

9. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● Grafico
Il grafico è
navigabile
attraverso
la toobar e
può essere
salvato in
formato
immagine

10. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● Grafico
Il grafico
può essere
salvato in
formato
csv ed
elaborato
con un
foglio di
calcolo

11. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● Grafico
● Aggiungo i
break
– Viene
prodotto un
layer virtuale

12. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● Grafico
● Aggiungo i
break
– Viene prodotto
un layer
virtuale
– Può essere
stilizzato come
voluto
dall’utente.

13. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
RiverMetrics
● La tabella
attributi del
vettoriale riporta
il valore della
sinuosità media
calcolata per tutti
i tratti così
individuati

14. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
Applicazione: Nestore – Umbria

15. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
Applicazione: Nera – Umbria

16. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
Applicazione: Corno – Umbria

17. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
Conclusioni e sviluppi futuri
– Il tool RiverMetrics fornisce un supporto importante
per il geomorfologo fluviale
● Uno strumento semplice (uso, implementazione) ma
efficace
TODO list
– Necessario implementare nuovi indici metrici fluviali
(indice di intrecciamento e larghezza media) – il
nome RiverMetrics si riferisce a tale necessità
– Bugfix (non corretta rigenerazione della figura)
– Aggiungere la possibilità di eliminare tutti i break
points

18. Cencetti, De Rosa, Fredduzzi
GRAZIE PER L'ATTENZIONE!GRAZIE PER L'ATTENZIONE!