SEMINARIO: "Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW - Sviluppo ed applicazione di un sistema GIS open source per la gestione di emergenze sismiche in Campania" 7/10/2011, Sala Mimose - C.R. ENEA Casaccia Relatori: Antonio Bruno Della Rocca, Maurizio Pollino Abstract: Il Progetto SIT_MEW (Sistema  Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di Early Warning), co-finanziato dal MIUR, si pone come obiettivo principale lo sviluppo di un sistema di early warning sismico e vulcanico e di un sistema di supporto al post-evento nella Regione Campania, fondato sulle reti di monitoraggio esistenti e su di una piattaforma integrata di comunicazioni. In questo contesto, il contributo ENEA riguarda la progettazione e lo sviluppo di un Sistema Informativo Geografico (free/open source) per la gestione dei dati territoriali e per la definizione e rappresentazione di scenari di pericolosità e di danneggiamento atteso, in caso di evento sismico. Il WebGIS così sviluppato costituisce l’interfaccia geografica della centrale di elaborazione di SIT_MEW.

1. Sistema Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di EarlyWarning Seminario Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW Venerdì 7 Ottobre 2011, ore 10.00 - Sala Mimose, Casaccia

3. Introduzione Il Progetto SIT_MEW (Sistema Integrato di Telecomunicazioni a larga banda per la gestione del territorio e delle emergenze in caso di calamità naturali comprensivo di Metodologie di EarlyWarning), co-finanziato dal MIUR, si pone come obiettivo principale lo sviluppo di un sistema di EarlyWarning (EW) sismico e vulcanico e di un sistema di supporto al post-evento nella Regione Campania, fondato sulle reti di monitoraggio esistenti e su di una piattaforma integrata di comunicazioni. In questo contesto, il contributo ENEA riguarda la progettazione e lo sviluppo di un Sistema Informativo Geografico (free/open source) per la gestione dei dati territoriali e per la definizione e rappresentazione di scenari di pericolosità e di danneggiamento atteso, in caso di evento sismico. Il WebGIS così sviluppato costituisce l’interfacciageografica della centrale di elaborazione di SIT_MEW. Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 3 Sviluppo ed applicazione di un sistema GIS open source per la gestione di emergenze sismiche in Campania

4. Il Progetto SIT_MEW Il Progetto è stato finanziato dal MIUR nel quadro dell’Art. 12 del D.M. 593/2000 e presentato secondo le indicazioni del D.D. n. 449/Ric. del 10/03/2006 (Idee Progettuali PNR 2005-2007), nell’ambito dei Grandi Progetti Strategici (GPS) Soggetti Attuatori: Alcatel Italia S.p.A., Cira S.c.p.a., Consorzio T.R.E. Tecnologie per il Recupero Edilizio, I.T.S. Information TechnlogyService S.p.A., Selex Communications S.p.A., Telecom Italia S.p.A., TelespazioS.p.A. Ammesso al finanziamento per la spesa di € 12.313.180 (3.693.954 nella forma di contributo nella spesa sugli stanziamenti del FAR, 7.757.303 nella forma di credito agevolato sugli stanziamenti del fondo rotativo per il sostegno alle imprese e agli investimenti nella ricerca presso la gestione separata della Cassa Depositi e Prestiti ed € 861.922 nella forma di credito ordinario) Inizio progetto: 1 Luglio 2007 – Fine progetto: 30 Giugno 2011 (3 anni più 1 di proroga) Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 4

5. Il contributo ENEA a SIT_MEW Nel 2009, l’ENEA - in qualità di consorziato - ha formalizzato il suo contributo ideativo e la sua partecipazione al Progetto, stipulando un contratto di ricerca con il Consorzio T.R.E. L’importo complessivo delle attività a carico di ENEA ammonta a € 560.000, la gran parte dei quali come spese di Personale e Generali (€ 448.000). L’ENEA non ha fatto ricorso al contributo sotto forma di credito agevolato ma solo sotto forma di contributo a fondo perduto, per un importo pari a € 168.000. Nel corso dei 30 mesi di attività, l’ENEA ha impegnato complessivamente circa 7 anni uomo, coinvolgendo diversi Ricercatori (B. Della Rocca, M. Pollino, L. La Porta, A. Arolchi, G. Fattoruso) ed un Assegnista (S. Lo Curzio). Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 5

7. Valutazione delle modalità di integrazione in ambiente GIS dei dati provenienti dalle reti di monitoraggio sismico e vulcanico in funzione dei requisiti dei sistemi di EW.

9. Analisi dello scenario di riferimento dei sistemi informativi dedicati alla gestione dei dati propri di calamità naturali.

12. Università degli Studi di Napoli "Federico II" (Dipartimenti DIST e DIMP)

13. AMRA S.c. a r.l.

14. D’APPOLONIA S.p.A.

15. EDIL ATELLANA

16. GIUSTINO COSTRUZIONI S.p.A.

17. ICIE Soc. Coop.

18. INPES PREFABBRICATI S.p.A.

19. STRAGO S.r.l.

20. STRAGO RICERCHE S.r.l

21. Il Consorzio promuove, attua e coordina progetti di ricerca, sviluppo e trasferimento tecnologico, azioni di supporto tecnico nei confronti di enti locali, campagne di diffusione dell’innovazione, attività di formazione professionale.

22. Le tematiche affrontate riguardano in particolare:

23. sicurezza e qualità della vita;

24. riduzione e gestione dei rischi;

25. sostenibilità del sistema edificio.www.consorziotre.it

27. Alcatel

28. CIRA

29. Consorzio TRE

30. I.T.S.

31. Telecom Italia

36. Rilievo in situ di dati strutturali, danneggiamento. Misure di primo intervento.Seismic Network Signal to the Network stations

37. La centrale di elaborazione ha il compito di archiviare i dati provenienti dalle sorgenti, diverse per ubicazione e tipologia del dato, di integrarli ed elaborarli opportunamente per renderli disponibili agli utenti finali attraverso la rete. La centrale è in grado di fornire in tempo reale le informazioni così elaborate per l’attivazione di misure di sicurezza. Vision della Centrale di elaborazione Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 12

38. Schema della Centrale di Elaborazione 13 Componenti GIS Data representation tools Data operations tools Data collection tools Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW

41. modulo GIS (QuantumGIS)

43. Scenari di danneggiamento atteso Epicentro e Magnitudo Locale SIT Modulo WebGIS Internet Intranet MapServer Modulo GIS Modulo Geodatabase WebGIS Client PostgreSQL/PostGIS Quantum GIS SIT: Architettura generale Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 16 Centrale di Elaborazione dati

44. Il SIT archivia e gestisce dati geografici e territoriali relativi all’area di interesse e costituisce l’interfaccia geografica della CED. I dati e le informazioni territoriali utilizzati per le analisi ed il geoprocessing vengono archiviati e gestiti - insieme ai risultati delle elaborazioni - in un geo-database appositamente strutturato. Tutte le mappe e gli strati informativi sono visualizzati ed interrogati mediate una serie di tool cartografici accessibili con un browser internet. Funzionalità del SIT Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 17

45. Modulo Web-GIS (MapServer), per la consultazione via web dei dati e delle informazioni archiviate ai fini della gestione del post-evento sismico. Modulo Geodatabase (PostgreSQL/PostGIS), per la gestione in maniera integrata i dati relativi agli eventi sismici (provenienti dalla rete sismografica dell’Irpinia ISNet) e i dati geografici caratterizzanti il territorio di interesse. Modulo GIS (Quantum GIS), utilizzato per le analisi spaziali ed il geoprocessing. Architettura del SIT Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 18

47. Tematismi territoriali (idrologia, geomorfologia, ecc...).

48. Cartografia Regionale (scala 1:25.000);

49. Dati ISTAT (sezioni censuarie, ecc…);

50. Modello digitale del terreno (DTM) a risoluzione 20 m;

51. Geolocalizzazione dei sensori della rete sismica ISNet, Irpinia Seismic Network;

52. Mappe tematiche del rischio: Indice Vulnerabilità IV;

53. Shake Maps e Scenari di danneggiamento atteso.Struttura dei dati Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 20

54. Il Modulo GIS Per il modulo GIS, la scelta del software free/open source in grado di implementarlo efficacemente ha richiesto una analisi dei principali Desktop GIS disponibili (caratteristiche di geo-processing e di interoperabilità con le tecnologie FOSS di GeoDB, GIS e WebGIS . Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 21

57. Mappe di scuotimento (PGA ed IMCS);

58. Pericolosità sismica;

59. Mappe di Vulnerabilità sismica IV.Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 24

61. La rappresentazione qualitativa della vulnerabilità dell’edificato è stata ricavata elaborando opportunamente i dati ISTAT (2001) ed i dati di PGA ed Intensità macrosismica.

62. Si è articolata nelle seguenti fasi:Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 25 Pre-elaborazione dei dati; Realizzazione delle mappe di scuotimento; Strutturazione del database delle Sezioni censuarie; Creazione della Mappa di vulnerabilità.

64. Il modello è basato su:

65. estrazione dai dati ISTAT (2001) delle informazioni riguardanti l’edificato per sezione censuaria;

66. organizzazione tabellare di tali dati all’interno del Geodatabase;

67. inquadramento tipologico, per suddividere gli edifici in insiemi omogenei:

68. Tipologia (2 classi: Muratura e Cemento Armato)

69. Epoca di costruzione (7 classi)

70. Numero di piani (4 classi)

71. attribuzione ad ogni tipologia individuata di un indice di vulnerabilità medio IV;

72. affinamento della vulnerabilità di ogni gruppo attraverso punteggi parziali, associati ad una lista di modificatori di comportamento.Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 27 Elaborazione Dati ISTAT

76. In essa, per ciascuna Sezione censuaria sono rappresentati i valori di IV (che vanno da un minimo di -6 ad un massimo di 60).Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 30 Mappa finale di IV

77. Scenari di danneggiamento atteso In questo contesto, si è fatto ricorso alle caratteristiche avanzate del Modulo GIS, finalizzate all’elaborazione delle mappe di PGA, IMCS, IV ed alla creazione degli scenari. Per ciascuna delle stazioni della rete sismica ISNet e per eventi di magnitudo definita, il Modulo GIS prende in input le mappe di scuotimento e quelle di IV e fornisce in output le relative mappe del danneggiamento atteso nel caso dell’evento simulato. Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 31

80. distribuzione spaziale dell’intensità del sisma.

81. Si mette in relazione l’input sismico con la capacità residua dell’intero tronco stradale:

83. r = 0.9 per le strade principali

84. r = 0.8 per le strade secondarieScenario della riduzione della capacità funzionale della rete stradale in seguito al sisma (Evento simulato: epicentro a Lioni e Ml = 6.0)

86. il programma CGI: è il vero e proprio eseguibile;

87. il mapfile: per configurare le modalità di reperimento e presentazione dei dati

88. il templatefile: la pagina web che fa da interfaccia tra l’utente e l’applicazione.1 OGC website: http://www.opengeospatial.org/

89. I risultati delle elaborazioni archiviati in forma completa (Mappe e tabelle attributi) nel Modulo Geodatabase, sono disponibili per la visualizzazione e la consultazione nel Modulo WebGIS. Inoltre, il Modulo supporta le operazioni di gestione delle attività di primo intervento nell’immediato post-evento sismico e vulcanico. Barra strumenti di navigazione e interrogazione e scala dinamica; Area temi (TOC); Area di mappa; “Reference Map” o quadro d’unione; Area legenda. Il Modulo WebGIS Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 37 http://gis-tn.casaccia.enea.it/campania/ La pagina web è suddivisa in :

91. I dati raster (immagini, mappe tematiche e scenari) sono, invece, archiviati in apposite directory del server SIT.

92. Infine, una serie di strati informativi è attinta direttamente da servizi di tipo WMS.Il Modulo WebGIS Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 38

95. Allerta vulcanica Dalla finestra del WebGIS, inoltre, è possibile gestire le attività di monitoraggio connesse all’allertavulcanica. Sono consultabili – tramite servizio WMS – i dati interferometrici relativi al monitoraggio vulcanico dell’area del Vesuvio e dei Campi Flegrei. Questi dati contengono informazioni circa la deformazione (spostamento e velocità) di una serie di punti di controllo disseminati nell’area di interesse. Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 40

96. Allerta vulcanica Nel caso in cui l’operatore dovesse riscontrare valori di deformazione tali da rappresentare chiari precursori di una eruzione vulcanica, è possibile lanciare dalla pagina del WebGIS l’applicativo (esterno) per la gestione dell’allerta vulcanica. Casaccia, 7 Ottobre 2011 Le attività ENEA nell’ambito del Progetto SIT_MEW 41

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