lunedì 12 maggio 2008

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
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