lunedì 19 maggio 2008

Webcast su Soluzioni geospaziali Autodesk, Autocad Map 3D "Concetti avanzati"


Giorno 28 maggio 2008 alle ore 10,00 puoi collegarti previa registrazione al sito Autodesk:
http://www.autodesk.it/adsk/servlet/event/view?event_id=11261509&validate=no&siteID=457036&catID=3539798&id=7230804

oppure al sito Infotel:
http://www.blumatica.it/page.asp?up=news_vis&ID=206

Per partecipare, direttamante con il tuo PC collegato ad internet e scoprire nuove potenzialità sull'utilizzo di tecniche avanzate di gestione ed analisi GIS


Giuseppe D'Amico

lunedì 12 maggio 2008

Valutazione della propensione al rischio in ambito di Protezione Civile: il comune di Fuscaldo (CS)

L’affidamento dell’incarico per la redazione del Piano di Emergenza e Protezione Civile per il comune di Fuscaldo, in provincia di Cosenza (fig. 1),

in concomitanza con la pubblicazione delle “Linee guida per la predisposizione di un Piano comunale o intercomunale di Protezione Civile”, ai sensi dell’O.P.C.M. 28.08.2007, ha imposto la necessità di valutare i rischi seguendo precise metodologie. In particolare, tali criteri impongono la valutazione di molteplici fattori che concorrono alla predisposizione dei vari rischi, la cui gestione è possibile impiegando strumenti capaci di valutare tali fattori singolarmente ma anche di farli interagire e permettere di redarre delle carte di sintesi. Tale scopo è stato ampiamente raggiunto utilizzando i software AutoCAD Map 3D 2008 e Civil 2008 e, in seguito, è stato possibile pubblicare una parte del progetto direttamente in Rete attraverso AutoCAD MapGuide, soluzione open source dell’Autodesk.

Introduzione
L’analisi del territorio di Fuscaldo ha messo in evidenza che l’intera area è predisposta a vari rischi, alcuni di carattere strettamente potenziale, altri realmente presenti sul territorio e sicuramente pericolosi per le varie risorse che vengono coinvolte. Tra i rischi che caratterizzano il Comune, ma diffuso per quasi tutta l’Italia, quello che comporta un maggior impatto socio-economico è il rischio idrogeologico. Altro rischio di grande attualità in questi ultimi anni è quello della tutela del patrimonio boschivo dagli incendi, sia per la protezione e la gestione del patrimonio forestale e sia per l'effetto sui fattori economici, sociali e politici del paese. Secondo i dati del Corpo Forestale dello Stato, riferiti all’anno 2003, la Calabria era al secondo posto in Italia per numero di incendi accaduti, con una estensione di superficie percorsa dal fuoco pari a 3.193 ha.
Per quanto riguarda Fuscaldo, la distribuzioni boschiva è piuttosto estesa visto che su circa 61 kmq che costituiscono il territorio comunale, quasi 46 kmq sono coperti da aree boscate, circa 7 kmq sono ricoperti da vegetazione rada e coltura agricola ed il resto comprende zone urbanizzate, zone aperte e spiagge. Il patrimonio boschivo del comune si estende, da ovest verso est, dalla dorsale di Serra Pantanolata (
1404 m s.l.m.) fino al limite del capoluogo ed alcune frazioni, a circa 250 m s.l.m. La fascia di bosco prosegue quindi a nord, ricoprendo l’area appartenente a contrada Cerro e avanzando fino a quasi 100 m di quota s.l.m (fig. 2).


Inoltre, da precedenti lavori si evince che una larga fascia dell’area boscata ricadente sul territorio comunale di Fuscaldo sia indicata come “Aree protette di interesse regionale (Parchi Regionali)” e nell’ambito di questa fascia sia compresa una Zona di Protezione Speciale (ZPS), secondo quanto sancito dal Ministero dell'Ambiente e della Tutela del Territorio - Direzione Conservazione della Natura - nel 2005.
Tale patrimonio purtroppo, in sintonia con quanto si verifica per l’intera regione, è in grave pericolo a causa dei fattori climatici (per es. la siccità) e, soprattutto, degli incendi, dolosi e non. Infatti, sul territorio preso in esame, come emerge dai dati storici, nell’intervallo temporale 1980-1997 sono andati perduti circa
528 ha di superficie boscata e non, inseguito alla combustione di ben 142 incendi (fig. 3).


Inoltre da questi dati si ricava l’informazione che l’anno più critico è stato il 1985 e che la maggiore estensione di una superficie bruciata in una sola occasione corrisponde a 31 ha. Per quanto riguarda le informazioni ricevute dal Corpo Forestale di Stato e messe a disposizione dall’U.T.C. di Fuscaldo, risulta che dal 2005 al 2007 è stato sperperato un patrimonio naturale pari a circa 0.58 kmq, con valori massimi di superficie bruciata in una volta sola di 0.26 kmq. Questo poco edificante primato proietta purtroppo il comune di Fuscaldo tra quelli più colpiti dal fenomeno "incendi" con la tredicesima posizione nell'elenco dei comuni più colpiti dell'intera provincia di Cosenza, anche se bisogna precisare che il dato è meno critico di quello che si pensi soprattutto se si considera che è riferito solo al numero degli incendi ma non alla estensione della superficie bruciata: in pratica sul territorio si verificano molti incendi ma l’area bruciata è poco estesa.
In seguito all’O.P.C.M. 3606/2007 sono stati definiti i criteri per la valutazione della pericolosità per quanto riguarda l’innesco di incendi boschivi. Condizioni di pericolosità possono essere indicate, quindi, per la fascia di bosco al limite con i centri urbanizzati che, in quanto adiacenti ai boschi, costituiscono aree vulnerabili e, conseguentemente, a rischio. Differente è la considerazione da fare invece per i versanti montani in senso stretto dove, sebbene le cronache individuano in quest'ultime una vulnerabilità elevata, l'assenza o quasi di elementi “sensibili” riduce notevolmente il rischio.

Acquisizione, uniformazione e georeferenziazione delle basi topografiche
Il progetto del Piano di Emergenza e Protezione Civile del comune di Fuscaldo è stato sviluppato in ambiente Gis con l’utilizzo dei software AutoCAD Map 3D 2008, AutoCAD Civil 2008 ed AutoCAD MapGuide. La cartografia di base utilizzata corrisponde alla Carta Topografica vettoriale in scala 1:5000 (riprodotta per conto dell’Amministrazione Comunale su rilievo aerofotogrammetrico eseguito nel 2001) che rappresenta l’intero territorio comunale sui fogli n. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8. Tali basi sono state “private” di cartiglio e legenda e “collegate” tra di loro, provvedendo alla trasformazione delle coordinate geografiche nominali dei singoli fogli in coordinate reali. Infine, la base così ottenuta è stata sovrapposta alle ortofoto georeferenziate, in scala 1:10.000 (elementi n. 550120, 550160, 551090, 551130, 551150, 559010, 559020). Il sistema di riferimento geografico utilizzato è Gauss-Boaga Fuso Est Roma 40.

Acquisizione dei dati vettoriali ed elaborazioni di modelli tridimensionali
La redazione di mappe di rischio, in funzione di Protezione Civile, necessita di tutto un corredo cartografico costituito da tematismi di base che rappresentino l’intero territorio e le sue principali risorse. Per questo scopo, combinando i dati acquisiti attraverso analisi aerofotogrammetriche con i rilevamenti diretti portati a termine attraverso sopralluoghi mirati, sono state realizzate le tavole riguardanti geologia, geomorfologia, uso del suolo ecc., riferite all’ambiente, e le tavole dei beni e delle infrastrutture presenti sul territorio, riferite alle risorse in gioco. Ovviamente, tutti gli elementi cartografati sulle mappe di base sono stati trattati come oggetti a cui sono associati i database contenenti informazioni varie dei singoli termini. Inoltre, poiché per la valutazione di alcuni rischi riveste particolare importanza la carta clivometrica, essa è stata redatta sfruttando l’estensione Civil del software Autocad Map 3D (fig. 4).


In particolare, partendo da un file su cui sono rappresentate le curve di livello del territorio comunale di Fuscaldo, è stato possibile creare una superficie dell’intero comune cliccando sulla opzione Superfici, all’interno dell’Area Strumenti Civil. Dopo aver compiuto questo passaggio ed aver definito le curve di livello di tale area, che per il caso in studio sono state scelte con equidistanza di 5 metri, è possibile realizzare una carta clivometrica attraverso un’analisi della superficie creata in funzione delle pendenze, definendo, prima di procedere con l’elaborazione, il numero di classi, la pendenza relativa ad ogni classe e colore delle stesse (fig. 5).


Infine, sempre attraverso lo strumento Superfici, è possibile estrarre gli oggetti dalla superficie creata, in questo caso le singole classi clivometriche, per ottenere il relativo file shape, fondamentale per la determinazione dei rischi. Ovviamente, anche la superficie creata è stata utilizzata, esportandola come file DEM, in quanto è indispensabile per tutte le elaborazioni tridimensionali del progetto (fig. 6).


Analisi del rischio e metodica utilizzata
La propensione al rischio in prospettiva di protezione civile è stata formulata seguendo le “Linee guida per la predisposizione di un Piano comunale o intercomunale di Protezione Civile”, ai sensi dell’O.P.C.M. 28 agosto 2007. In particolare, sull’ordinanza viene fatto preciso riferimento al “Rischio Incendi” poiché generalmente, per quanto riguarda il rischio idrogeologico e idraulico, si rimanda al rispettivo progetto regionale PAI (Piano di Assetto Idrogeologico). Poiché per la redazione del progetto di Piano di Emergenza e Protezione Civile si è voluto integrare le informazioni del piano PAI, che rimane uno studio a scala regionale, con i dati locali del territorio, è stata elaborata la predisposizione al dissesto idrogeologico facendo riferimento metodologico alla “Guida alla realizzazione di una carta della stabilità dei versanti” pubblicata dalla regione Emilia Romagna (1977) ed a tutti i progetti redatti successivamente che tale metodo hanno acquisito e rielaborato.
In pratica, partendo dalla compilazione di elaborati cartografici di base, si verifica quanto le caratteristiche geologiche, litologiche, morfologiche influenzino la stabilità dei versanti. Senza soffermarci oltre sulla valutazione del rischio Idrogeologico, la cui elaborazione metodologica è stata ampiamente descritta da altri Autori, vogliamo concentrare l’attenzione sul Rischio Incendio. Tale analisi ha molto in comune con quella precedentemente indicata perché le varie soglie di rischio, anche in questo caso, vengono attribuite assegnando dei pesi alle singole componenti che entrano in gioco nella definizione della vulnerabilità al fuoco; la somma di tali pesi definisce il valore della pericolosità e, quindi, del rischio. I suddetti criteri prevedono l’individuazione di una fascia perimetrale a contorno dei centri urbani, di larghezza pari a
200 m, all’interno della quale saranno individuate delle sotto-aree, possibilmente omogenee, ottenute mediante l’analisi comparata di sei fattori, ai quali è attribuito un peso diverso a seconda dell’incidenza che ognuno di questi ha sulla dinamica dell’incendio. I fattori da prendere in considerazione sono: il tipo di vegetazione, la sua densità, che contribuisce all’intensità, all’espansione ed alla velocità del fronte di fiamma come carico combustibile, la pendenza, che favorisce la velocità di propagazione dell’incendio, il tipo di contatto tra aree boscate o attorno ad insediamenti urbani, la serie storica di incendi pregressi che hanno interessato precedentemente le aree analizzate, la classificazione del comune nel piano AIB regionale (fig. 7).


In pratica, ogni fattore che concorre alla realizzazione della carta del Rischio Incendio è stato rappresentato graficamente con polilinee, quindi, dall’area di lavoro del software, è stata creata la topologia ovviamente definendo i centroidi per ogni oggetto, corrispondenti ai centri delle aree poligonali in cui risiedono le informazioni relative a quella specifica area (fig. 8).


Per default il programma definisce nell’OD (Object Data) collegato l’Id, il perimetro e l’area, quindi è stato necessario aggiungere il campo a cui assegnare il peso del tematismo rappresentato dalla topologia. Questa operazione è stata ripetuta per tutti i termini da sottoporre ad analisi del rischio, associando ovviamente i pesi secondo le indicazioni delle Linee guida. Inoltre, attraverso lo strumento buffer, all’interno dell’analisi topologica, è stata individuata la fascia di rispetto intorno ai centri abitati, avente larghezza di 200m. A questo punto si passa all’analisi vera e propria, ossia si realizza un overlay topologico (fig. 9).


Tale funzione permette di sovrapporre tutti i tematismi che rappresentano i termini della valutazione del rischio ed intersecarli con la fascia di rispetto, in modo da suddividere quest’ultima in tanti settori, ognuno dei quali caratterizzato da un valore di pericolosità, ottenuto come sommatoria dei pesi dei singoli termini sovrapposti. Il risultato è la “Carta della pericolosità da Incendi”, propedeutica per elaborare quella del rischio, ottenuta rielaborando il Rischio incendi in funzione delle risorse sensibili presenti sul territorio (fig. 10).


Conclusioni
Attraverso l’ausilio dei software AutoCAD Map 3D 2008 ed AutoCAD Civil 2008, è stato possibile redarre il Piano di Emergenza e Protezione Civile per il comune di Fuscaldo in maniera semplice ed immediata. Infatti, gli strumenti di analisi di cui dispongono le due soluzioni Autodesk hanno consentito di valutare i vari rischi che intercorrono sul territorio evitando le problematiche di gestione dei dati. In particolare, per mezzo della funzione di overlay topologico, è stato facile creare delle carte di rischio come sintesi dei dati esaminati, cioè producendo una intersezione dei termini e non più una sovrapposizione che, generalmente non consentiva una immediata interpretazione del valore rappresentato. Ovviamente alcuni aspetti dei risultati raggiunti sono discutibili e, anche, passibili di miglioramento, soprattutto per quanto riguarda il tipo di dato sperimentale e la sua acquisizione, oltre alla soggettività dell’attribuzione dei pesi che andrebbe “tarata” sulla realtà dell’area esaminata. Infine, la pubblicazione in rete di parte del lavoro, permette all’utente che ne avesse bisogno di consultare il progetto ma anche di interagire con esso attraverso l’uso di semplici query già predisposte.

Autori:
Giuseppe D’Amico Patrizia Sabato Gruppo GIS-SIDA Informatica Viale dei Giardini, 1 – 87027 Paola (CS) E-mail: infosida@infosida.it Telefono: 0982.613486 www.infosida.it


Gestione emergenza Stromboli: Rielaborazione dello scenario con AutoCAD® MAP 3D e MapGuide®.


Il progetto effettua l’analisi morfometrica dei processi di modellamento di un tratto della costa alto-tirrenica cosentina e studia l’impatto di una potenziale onda anomala attraverso la rielaborazione dello tsunami del 2002.

Il procedimento utilizza quali strumenti informatici i software AutoCAD® Map3D – per l’elaborazione del piano - e MapGuide® – per la pubblicazione direttamente in rete. Si sviluppa attraverso una prima fase di acquisizione, omogeneizzazione e georeferenziazione di dati vettoriali e raster ed una fase successiva di elaborazione del piano di emergenza.

ACQUISIZIONE, OMOGENEIZZAZIONE E GEOREFERENZIAZIONE DATI VETTORIALI E RASTER

Il Progetto Emergenza Tsunami è stato sviluppato in ambiente GIS con l’utilizzo dei software AutoCAD® Map 3D e MapGuide®. E’ stata utilizzata una base cartografica in scala 1:5000, costituita da fogli in formato vettoriale estratti dal volo aerofotogrammetrico eseguito nel 1995.

I file sono stati “tagliati” in modo da eliminare il cartiglio e la legenda da ognuno di essi.

Si è proceduto, quindi, a creare una griglia di riferimento attraverso le informazioni ricavate dalle coordinate geografiche nominali riportate su ogni foglio.

Il rubber sheeting (Strumento Map/Strumenti/Deformazione Elastica) ha consentito di allineare alle coordinate reali - verificabili a video - i punti di intersezione della griglia corrispondenti alle coordinate dei fogli. Questi sono stati sovrapposti all’ortofoto georeferenziata ed è stata verificata la congruenza tra coordinate “nominali” e reali.

La georeferenziazione è avvenuta poi attraverso il sistema di riferimento Gauss-Boaga Fuso Est Roma 40.

a. Acquisizione dati vettoriali

Reperite le informazioni vettoriali dell’area studiata, non è stato necessario procedere alla digitalizzazione, attraverso lo strumento Disegna/Polilinea3D, degli elementi morfometrici e non (isoipse, reticoli idrografici, viabilità e urbanizzazione) necessari per l’elaborazioni del progetto (fig.1).


Fig. 1 - Esempio di progetto

Si è potuto procedere così direttamente all’associazione di ogni insieme di linee ad un database contenente vari attributi dei parametri individuati, necessari per realizzare un progetto GIS e fondamentali per le interrogazioni.

Sono stati quindi elaborati tutti i tematismi di base - carta geologica, geomorfologica, clivometrica – successivamente sovrapposti ed analizzati al fine di ricavare gli scenari di rischio presenti sul territorio.

b. Superfici elaborate: modelli tridimensionali

Al fine di elaborare le superfici tridimensionali è stato necessario creare un DEM [modello di elevazione digitale (foto 2)


Fig. 2 - DEM
attraverso l’utilizzo del TIN (Triangulated Irregular Network).

Lo strumento Superfici nella finestra “Strumenti Civil” ha consentito di creare il TIN del bacino partendo da un file relativo alle curve del comune di Paola ed il limite comunale.

E’ stata quindi generata una nuova superficie, divisa per fasce altimetriche (fig. 3, 4, 5, 6),


Fig. 3 - Elaborazione per fasce altimetriche


Fig. 4 - Elaborazione curve di livello


Fig. 5 - Curve di livello


Fig. 6 - DEM con fasce altimetriche (5, 10, 15 m.s.l.m.)
sulla quale operare tutte le elaborazioni, sia bidimensionali che tridimensionali.

Successivamente è stato realizzato il DEM (Digital Elevation Model).

Grazie alla capacità del software di interagire con altri formati, è stato possibile assegnare poi un collegamento ipertestuale ad ogni oggetto in modo da associare elaborati, foto o filmati sviluppati con software dedicati alle tematiche idrauliche.

L’area comunale, elaborata tridimensionalmente, è stata infine esportata in altri sistemi operativi al fine di realizzare vere e proprie simulazioni di inondazioni e importarle successivamente nel GIS relativo al progetto redatto.

ELABORAZIONE PIANO D’EMERGENZA

a. Individuazione aree di rischio

L’importazione di modelli matematici in AutoCAD® Map 3D ha consentito di effettuare tutte le elaborazioni delle informazioni fornite dalla protezione civile e di utilizzarle poi per suddividere il territorio comunale in:

- zona ad alto rischio (quota non superiore a 5 metri s.l.m.): litorale limitato a monte dal rilevato ferroviario (fig. 7)


Fig. 7 - Simulazione 3D zona 5 metri s.l.m.

- zona a medio rischio ( quota compresa tra i 5 ed i 10 metri s.l.m.): parte del territorio comunale subpianeggiante a tergo del rilevato ferroviario (fig. 8)


Fig. 8 - Simulazione 3D zona 10 metri s.l.m.

- zona a basso rischio (quota oltre i 10 metri s.l.m., fino a 15 metri s.l.m.): parte immediatamente a monte della zona prima descritta (fig. 9).


Fig. 9 - Simulazione 3D zona 15 metri s.l.m.

A seguito dell’individuazione di tali aree i file relativi all’urbanizzazione ed alla viabilità del comune esaminato sono stati importati in formato shape. Attraverso poi un overlay topologico sono state individuate tutte le infrastrutture e le abitazioni ricadenti nelle tre fasce di rischio al fine di programmare una eventuale evacuazione degli abitanti.

Si è ipotizzato quindi un doppio livello d’emergenza:

- livello 1: piano di evacuazione dell’abitato a valle del nastro ferroviario

- livello 2: piano di evacuazione ad alto rischio per lo sgombero di tutte le abitazioni tra 5/10 metri s.l.m.

b. Individuazione zone di rischio di livello 1 e operazioni di sgombero

L’analisi effettuata consente di individuare, quali zone a rischio livello 1, le aree comprese tra il litorale e la ferrovia e, quale naturale via di sbocco, i sottopassi ferroviari. Questi però, essendo canali di convogliamento delle acque marine, possono essere utilizzati solo in caso di tempestiva allerta e sgombero in tempo utile della zona.

In fase di effettiva emergenza e successivamente all’allerta delle forze di pubblica sicurezza il piano prevede la necessità di provvedere a:

1. avviso sonoro (campane delle locali chiese e strumenti di amplificazione vocale in dotazione agli automezzi della Polizia Municipale);

2. organizzazione corridoi di fuga (fuga a piedi) per il transito verso il punto di raccolta senza intralcio al traffico;

3. organizzazione evacuati e convogliamento verso zone con livello superiore ai 5 metri s.l.m. anche attraverso l’utilizzo di mezzi comunali (scuolabus);

4. predisposizione messa in salvo della popolazione non deambulante presente nella zona livello 1 ed allerta della competente azienda sanitaria.

Individuazione zone di rischio di livello 2 e operazioni di sgombero

Le zone a rischio livello 2 sono state individuate invece nelle aree a monte della ferrovia e della SS 18 ed a quota inferiore a 10 metri s.l.m. e hanno quali vie naturali di sbocco tutte le strade comunali collegate al centro cittadino.

Il piano prevede, ai fini di una evacuazione in tempi rapidi, la diramazione di un’apposita informativa relativa al rischio imminente con segnalazione del centro di raccolta più sicuro per raggiungere le arterie poste a quote superiori a quelle di rischio.

In fase di emergenza, invece, e successivamente all’allerta delle forze di Pubblica Sicurezza, è necessario provvedere a:

1. avviso sonoro (campane delle locali chiese e strumenti di amplificazione locale in dotazione agli automezzi della Polizia Municipale);

2. organizzazione di corridoi di fuga per il transito verso il punto di raccolta senza intralcio al traffico.

L’analisi effettuata mostra come l’estensione della zona da evacuare renda impossibile le operazioni di sgombero attraverso la fuga a piedi. Il progetto prevede pertanto l’utilizzo di mezzi con priorità alla messa in salvo delle zone fisicamente più vicine al rilevato ferroviario e progressivamente alle altre, senza intralciare la circolazione.

Ogni azione di ostacolo alle operazioni è sanzionata a norma di legge.

d) individuazione centro di raccolta ed operazioni per raggiungimento di aree a quota superiore 5 metri s.l.m.

Il progetto individua a questo punto un centro di raccolta (fig.10)


Fig. 10 - Centri raccolta

seppur provvisorio, lo spiazzo della stazione ferroviaria. Nonostante la sufficiente distanza dal litorale ed i 10 metri di altezza s.l.m., il centro di raccolta offre però un’unica via di fuga qualora l’inondazione colpisca la zona a medio rischio.

In funzione della gravità della calamità, il progetto individua dei punti cardine nei quali convogliare la popolazione e prevede, qualora necessario, l’utilizzo di scuolabus o mezzi privati (da requisire con apposita ordinanza).

Individuati fabbricati, strade ed altre infrastrutture interessate e ricadenti nella fascia dei 15 m. s.l.m. , si impone la necessità di diramare il piano di evacuazione e convogliare gli abitanti nelle apposite aree di raccolta e di emergenza.

CONCLUSIONI

Il presente piano di evacuazione, studiato con l’ausilio del software AutoCAD® Map3D e MapGuide®, ha consentito di analizzare nel dettaglio l’impatto di un’onda anomala sul territorio e sulla popolazione e ha permesso di individuare tutti gli interventi necessari per i differenti stati di emergenza ipotizzati.

Il progetto si rileva quindi estremamente efficace e versatile per una evacuazione tempestiva ed organizzata e per la salvaguardia della popolazione dell’area interessata da uno tsunami.

Articolo pubblicato su CadGis Magazine n°2 anno 2007

Autori:
Giuseppe D’Amico
Patrizia Sabato
Alessandro Orlando

SIDA Informatica
Punto Infotel Calabria
Viale dei Giardini 1 – 87027 Paola (CS)
Email
infosida@infosida.it
Telefono 0982613486

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Claudio Ciciriello
Gruppo Infotel
Via Rosa Jemma n. 2
Centro Direzionale Pastena
84091 – Battipaglia (SA)
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Fax 0828340382
E – mail info@infotelweb.it

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GIS e WEBGIS nell'analisi dei bacini idrografici: Progetto Turbolo

Il “Progetto Turbolo” rientra nell’ambito del corso "GIS e WEBGIS nell'analisi dei bacini idrografici" tenuto presso il Dipartimento Difesa del Suolo dell’Università della Calabria, a cura della SIDA Informatica e dell’Associazione IAHR Sezione di Cosenza.Lo scopo del corso è stato quello di illustrare come usare le notevoli funzionalità del software AutoCAD Map 3D, con riferimento particolare allo strumento Civil, e come elaborare e pubblicare un progetto, direttamente in Rete attraverso AutoCAD MapGuide, soluzione open source dell’Autodesk.

Introduzione
Il bacino del torrente Turbolo ricade nel dominio della valle del fiume Crati ed attribuito amministrativamente a diversi comuni: Bisignano, Mongrassano, Cerzeto e Torano Castello, tutti appartenenti alla provincia di Cosenza.
La finalità di questo progetto consiste nell’analisi morfometrica dei processi di modellamento del bacino attraverso l’utilizzo dello strumento Civil/Superfici e nel verificare, successivamente, il deflusso idrico, con particolare attenzione a due sezioni lungo le aste principali e secondarie all’interno del bacino. Per attuare ciò sono state effettuate delle scelte metodologiche che sono alla base della realizzazione del progetto e che hanno previsto due fasi distinte: il reperimento, l’acquisizione e la gestione dei dati raster e vettoriali, con relative banche dati, e le elaborazioni bidimensionali e tridimensionali del bacino.


Stralcio Foglio IGM - Scala 1:25.000

Acquisizione, omogeneizzazione e georeferenziazione dati raster
La base cartografica utilizzata per il Sistema Informativo Geografico a supporto del Progetto Turbolo è costituita dai fogli 551 Sez. I Bisignano e 551 Sez. IV Fagnano Castello, in scala 1:25000, inseriti nel progetto come file raster. I suddetti file sono stati “tagliati” in modo tale da eliminare da ciascun foglio il cartiglio, le legende ed anche quella rappresentazione del territorio che, per esigenze di progetto, non rientrava nell’area studiata. Quindi, per poter visualizzare correttamente i fogli affiancati, sono state svolte le seguenti procedure:
  1. attraverso le informazioni desunte dalle coordinate geografiche nominali riportate su ogni foglio, è stata creata una griglia di riferimento;
  2. i punti di intersezione della griglia, corrispondenti alle coordinate dei fogli, sono stati allineati alle coordinate reali, verificabili a video, utilizzando lo strumento Map/Strumenti/Deformazione elastica (rubber sheeting).
Per ogni foglio è stata verificata la congruenza tra coordinate “nominali” e quelle reali facilmente verificabili a video, sovrapponendo i fogli in scala 1:25000 con il Foglio 229 IV SE Sez. B Torano Castello, in scala 1:10000, e con l’ortofoto georeferenziata, acquisita con il volo aerofotogrammetrico 1998 e restituita in scala 1:10000. Per la georeferenziazione è stato adottato il sistema di riferimento Gauss-Boaga Fuso Est Roma 40.

Acquisizione dati vettoriali
Non possedendo informazioni vettoriali dell’area studiata e potendo usufruire solo di pochi dati in formato Shape, non sempre corrispondenti alla cartografia raster utilizzata, si è verificata la necessità di procedere alla digitalizzazione, attraverso lo strumento Disegna/Polilinea3D, dello spartiacque, delle isoipse e del reticolo idrografico, elementi necessari per l’elaborazioni di tutte le superfici necessarie alla realizzazione dei modelli tridimensionali. Così facendo è stato possibile ottenere l’assoluta fedeltà dell’andamento delle curve ipsometriche con quelle dei raster e, soprattutto, seguire fedelmente il tracciato del reticolo idrografico riportato sui fogli cartografici al 25000. Naturalmente, ad ogni insieme di linee digitalizzato è stato associato un database contenente vari attributi dei parametri individuati, importando i database nei modelli di collegamento ed effettuando la connessione con le polilinee attraverso lo strumento Map/Strumenti/Converti dati oggetto in collegamenti database.


Sovrapposizione dati vettoriali e raster

Superfici elaborate: modelli tridimensionali
Per passare all’elaborazione delle superfici tridimensionali è necessario creare un modello di elevazione digitale, costruito utilizzando un TIN (Triangulated Irregular Network) che riproduce l’elevazione usando superfici triangolari non sovrapposte e contigue. La risoluzione del TIN dipende dal numero dei dati di partenza (punti, linee e poligoni tridimensionali) a dalla complessità della superficie, infatti i triangoli sono più fitti nei punti dove si concentrano più elementi tridimensionali. Le coordinate di ciascun punto rappresentano i nodi della triangolazione per cui ogni punto darà luogo ad un vertice di un triangolo ed ogni triangolo avrà associati i dati relativi all’elevazione, all’orientamento e alla pendenza. Tali informazioni posso essere utilizzate singolarmente o analizzate e combinate con altri dati tridimensionali disponibili.
Quindi, partendo da un file su cui sono rappresentate le curve di livello relative al bacino Turbolo e il limite dello spartiacque che le racchiude, è stato possibile creare il TIN del bacino cliccando sullo strumento Base Turbolo/Superfici all’interno della finestra “Strumenti Civil” e dando origine ad una superficie nuova. Appena creata la superficie, che apparirà nella finestra con il nome attribuitole, si possono operare tutte le elaborazione che servono. Per il Bacino Turbolo sono state create quelle relative alla suddivisione del territorio per fasce altimetriche, per classi clivometriche e per frecce di pendenza. Ovviamente, di ogni elaborazione è possibile avere sia la rappresentazione bidimensionale, corredata di legenda specifica, e sia quella tridimensionale, necessaria per le valutazioni idrauliche del progetto Turbolo. Infatti, a partire da tali superfici, Autocad Map 3D consente di stimare le aree depresse e quelle piane e, in funzione di queste, stabilire quali possono essere le sezioni di chiusura e l’andamento del drenaggio. Infine, sfruttando la capacità, da parte del software, di interagire con altri formati di file, è stato possibile assegnare un collegamento ipertestuale ad un oggetto in modo tale da poter associare elaborati, foto o filmati sviluppati con software dedicati esclusivamente alle tematiche idrauliche. Usufruendo quindi della versatilità del sistema, sono state individuate delle porzioni di reticolo idrografico, elaborate tridimensionalmente, esportate in altri sistemi operativi che hanno permesso di realizzare vere e proprie simulazioni di inondazioni, e successivamente importarle nel GIS relativo al progetto redatto.


Elaborazioe tridimensionale per fasce altimetriche


Innalzamento livello idrico (simulazione)


Sezione campione, inondazione onda di piena (simulazione)

Pubblicazione su WEB

In ultima analisi, il Progetto Turbolo ha previsto la pubblicazione in Rete del lavoro eseguito durante il corso, sfruttando le notevoli risorse di AutoCAD MapGuide, soluzione open source dell’Autodesk. MapGuide si pone come prodotto disponibile per la produzione e la distribuzione di mappe e progetti su web, permettendo lo sviluppo, la gestione e la distribuzione di applicazioni GIS e disegni in Internet o Intranet, ampliando l’accesso ai dati geospaziali e progettuali. Inoltre consente ai visitatori del sito web, indipendentemente dal tipo di piattaforma utilizzata dai clients, di accedere immediatamente a mappe e dati GIS, utilizzando gli strumenti di gestione della visualizzazione quali i comandi standard di zoom, selezione, identificazione, etc. ed offrendo ottime funzioni di visualizzazione, query e analisi per le diverse piattaforme e browser. Tutte le rappresentazioni cartografiche raster, vettoriali e tridimensionali sono state, quindi, distribuite su web, fornendo all’utente che ne abbia bisogno, tutte le riproduzioni cartografiche del progetto, nonché le elaborazioni bidimensionali e tridimensionali, con possibilità di accesso a tutte le informazioni contenute nei database allegati. È infatti possibile conoscere i comuni su cui l’area del bacino è distribuita e tutte le informazioni ad essi collegate. Analogamente, è possibile associare una serie di informazioni anche ai tematismi trattati, geologici, idrologici, geomorfologici, reti viarie e ferroviarie etc. Infine, sono disponibili i filmati di tutte le simulazioni idrauliche, sia per le sezioni campione che per l’intero bacino.


Pubblicazione in rete del progetto Turbolo

Incontro conclusivo del progetto
La sintesi dei dati elaborati durante il corso "GIS e WEBGIS nell'analisi dei bacini idrografici" tenuto presso il Dipartimento Difesa del Suolo dell’Università della Calabria, a cura della SIDA Informatica e dell’Associazione IAHR Sezione di Cosenza, è stata presentata nell’ambito del Workshop conclusivo, tenuto presso l’Aula Magna dell’Università della Calabria, il 10 luglio
2007. In quella sede è stato possibile presentare le innumerevoli potenzialità connesse alle recenti tecnologie in materia di GIS e la semplicità con cui possono essere realizzate, offrendo l’occasione importante per apprezzare i benefici derivanti dall’utilizzo di applicativi GIS e Web GIS in diversi ambiti di applicazione. La partecipazione non solo di tecnici del settore ma di molti Enti e Liberi Professionisti ha evidenziato come lo sviluppo di progetti Gis e la necessità di una gestione semplice ed immediata sia sentita. Ulteriori informazioni sull’incontro e sul progetto elaborato sono disponibili sul sito: www.infosida.it.


Workshop di presentazione del progetto

Articolo pubblicato su CadGis Magazine n°2 anno 2007

AUTORI
Giuseppe D’Amico
Patrizia Sabato
Alessandro Orlando

Gruppo GIS- SIDA Informatica
Viale dei Giardini 1 – 87027 Paola (CS)
Email infosida@infosida.it
Telefono 0982613486
www.infosida.it.