Il Software Geografico Libero: Individuazione del Rischio di Inondazione

LINUX DAY 2009
www.linuxday.it - materalinux.ning.com

Ing. Margherita Di Leo
Dottoranda in Metodi e Tecnologie per il Monitoraggio Ambientale, Università della Basilicata

Il Software Geografico Libero: Individuazione del
Rischio di Inondazione

Giornata Nazionale su GNU/Linux e sul Software Libero

Matera, 24/10/2009 Ing. Margherita Di Leo – Il Software Geografico Libero: Individuazione del Rischio di Inondazione

LINUX DAY 2009

Il rischio inondazione
Messina: 31 morti e centinaia di sfollati

Si poteva evitare??
Foto:
[1]http://www.blitzquotidiano.it/wp/wp/wp-content/uploads/2009/10/01-messina1.jpg
[2]http://files.stv.tv/img/articles/127704-berlusconi-says-sicily-storms-may-have-killed-50-410x230.jpg
[3]http://archivi.diariodelweb.it/im/620/107366.jpg


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Il 18 novembre del 1951, a seguito di piogge intense e prolungate in ampi
settori delle Alpi e dell'Appennino Settentrionale, il Fiume Po ruppe gli argini
di sinistra ad Occhiobello, Malcantone e Paviole, in provincia di Rovigo,
provocando la più vasta inondazione del XX secolo. Le acque del Po
inondarono la città di Rovigo e numerosi paesi, fra cui Adria, Loreto e
Cavarzene, e circa 980 chilometri quadrati di campagna in 38 comuni del
rodigino. Le vittime furono 138, fra cui 123 morti, 7 dispersi e 8
feriti, e gli sfollati e senzatetto almeno 140.000.
Il 25-26 ottobre 1954, colate di fango e detrito prodotte da piogge
particolarmente intense inondarono alcuni quartieri di Salerno e cinque
paesi limitrofi (Cava dei Tirreni, Maiori, Minori, Tramonti e Vietri) causando
danni ingenti alla popolazione ed alle cose. Vi furono 318 fra i morti ed i
dispersi, 157 perone ferite, ed almeno 5466 fra sfollati e
senzatetto. Le strade e la ferrovia che collega Napoli con il meridione
d'Italia vennero distrutte in più punti.

Il 9 ottobre 1963, alle 20:39, fra 240 e 300 milioni di metri cubi di roccia si staccarono dalle
pendici del Monte Toc, ai confini delle province di Belluno e Pordenone, e scivolarono nel
lago artificiale del Vajont. L'enorme frana in roccia spinse l'acqua dell'invaso contro Casso
ed Erto, due villaggi posti sul versante opposto a quello dal quale si staccò la frana, ed oltre
la diga artificiale. Un'onda di alcune decine di metri d'altezza superò la diga, e raggiunse in
pochi minuti l'abitato di Longarone, che venne inondato e distrutto alle 20:46, La disastrosa
frana del Vajont provocò la morte di almeno 1921 persone, La notizia del disastro fece il
giro del mondo. Negli Stati Uniti l'Herald Tribune intitolò: "Vajont Dam: Warning Ignored".


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Il 3 e 4 novembre 1966, Firenze venne inondata da una piena dell'Arno.
L'inondazione provocò danni ingenti in tutta la Toscana, ed in particolare nel
bacino dell'Arno, e produsse un impatto tremendo sul patrimonio storico,
artistico e culturale, in particolare a Firenze. I danni alla popolazione furono
rilevanti. In Toscana i morti furono 48 ed i dispersi 5, in cinque province.
Gli sfollati ed i senzatetto furono oltre 46.600. L'inondazione dell'Arno a
Firenze fu l'ultima di una serie di oltre 50 eventi alluvionali che hanno
interessato la città a partire dal XII secolo, delle quali le più importanti e
distruttive avvennero nel 1177, 1269, 1288, 1333, 1380, 1589, 1740, 1844 e
nel 1864.

7 ed 8 ottobre 1970, Genova
venne inondata dai fiumi
Polcevera, Leiro e Bisagno..
Le vittime furono 44, di cui 35
morti, 8 dispersi, ed un ferito.
Gli sfollati furono oltre 2000,
ed i senzatetto 185.

Il 17-19 luglio 1987, in Valtellina (Lombardia), piogge intense e prolungate
causarono centinaia di frane e colate di detrito, e l'esondazione in più punti del
Fiume Adda e dei suoi tributari. Il 28 luglio, una valanga di roccia di 35 milioni di
metri cubi si staccò dal Monte Zandilla, circa 7 km a sud di Bormio, e cadde nella
valle dell'Adda, ostruendola. In totale si contarono 49 morti, 12 dispersi e 31 feriti.
La sola valanga di roccia causò 27 morti e 9 feriti.



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Fra il 2 ed il 6 novembre 1994, l'Italia nord-occidentale venne interessata da
un evento meteorologico particolarmente intenso. La regione più colpita fu il
Piemonte, dove decine d'inondazioni e migliaia di frane causarono 172
vittime, fra cui 78 morti, un disperso e 93 feriti. Gli evacuati furono 9500.

Il 19 giugno 1996, in Versilia oltre 150 mm di pioggia in 1 ora, ed oltre 450 mm
di pioggia in 4 ore, causarono 13 morti e centinaia di senzatetto. Fu distrutto
il paese di Cardoso e semi-distrutto Ponte Stazzemese.

Il 5 maggio 1998, un evento piovoso interessò il massiccio del Pizzo d'Alvano,
ad est di Napoli. Le piogge, non particolarmente intense, innescarono
numerose colate di detrito. Le colate interessarono i suoli vulcanici non
consolidati e furono particolarmente distruttive. Gli abitati di Episcopia, Sarno,
Bracigliano e Quindici vennero inondati da ripetute ondate di fango e detriti.
Si contarono 157 morti, 5 dispersi e 70 feriti, in almeno 13 diverse località. Gli
sfollati ed i senzatetto furono centinaia.

Versilia, 19 giugno 1996 (Foto: Corpo Nazionale dei Vigili del Fuoco)
Il 10 settembre 2000 , un intenso evento
piovoso provocò la piena del Torrente
Beltrame a Soverato, in Calabria. Al
Camping "Le Giare" l'inondazione causò 11
vittime, 4 dispersi e 25 feriti. Vi furono
danni gravi e sfollati in tutta la calabria
ionica.

Soverato, 10 settembre 2000 (Foto: Corpo
Nazionale dei Vigili del Fuoco)

Fonte: http://sici.irpi.cnr.it/storici_italia.htm


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La cultura della prevenzione

Conoscenza del territorio (individuazione delle
aree esposte a rischio di inondazione, costruzione
di mappe di rischio)

Rispetto e corretta gestione del territorio,
pianificazione e messa in sicurezza contro il
dissesto idrogeologico



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Costruzione delle mappe di rischio
Studi idrologico-idraulici:
● Complessi (richiedono una
diffusa conoscenza dell'area, il
rilievo delle sezioni fluviali,
ecc.)

● Non sempre possibili
(esempio: zone non facilmente
raggiungibili) Perimetrazione delle aree inondabili del fiume Arno, contenuta nel
Piano stralcio per l'Assetto Idrogeologico (PAI)

● Costosi (è possibile ridurre i Obiettivo prioritario del Piano stralcio per l’Assetto
Idrogeologico è la riduzione del rischio idrogeologico
costi?) entro valori compatibili con gli usi del suolo in atto, in
modo tale da salvaguardare l’incolumità delle persone e
ridurre al minimo i danni ai beni esposti.



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Costruzione delle mappe di rischio
Messa a punto di procedure speditive nei
casi in cui non è possibile lo studio di dettaglio (ci
stiamo lavorando!)

Uso di dati liberi!! (è una battaglia che
interessa tutti, non soltanto gli “addetti ai lavori”)

Uso di software libero!!



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I vantaggi del Software Libero

Sviluppo collaborativo

Etica

Qualità

Supporto (Comunità, Mailing List,..)

Interoperabilità



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Grass GIS (http://grass.itc.it/)



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Procedura speditiva per l'individuazione delle aree inondabili
Indice Topografico
Kirkby, 1975
Stream line Definisce la tendenza
dell'acqua ad accumularsi in
Contour line aree a debole pendenza e
vicine alle aste fluviali

pslo
pe co ntrib
ut ing a
rea a
IT ≡ln  
 Ad 
Tan β
U
(Kirkby, 1975)

Indice Topografico
Modificato:

ITm≡ln  
 A d n
Tan β
(Manfreda et al.)
Tiene conto dell'influenza
nei processi di esondazione
delle aste del primo e del 0<n<1
secondo ordine
(classificazione di Horton)



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Applicazione: bacino dell'Arno

Slope

ITm≡ln  
 A d n
Tan β

Mappa di rischio PAI
Accuratezza 20 m

Resize of DTM:
20 m – 40 m
60 m – 80 m
100 m – 120 m
140 m – 160 m
180 m – 260 m
360 m – 720 m
Flow Accumulation MFD


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Applicazione: bacino dell'Arno

6 5
1 4
8 7
11 10

9

3 2

Subbasin Area Bif.rt. Len.rt. Area.rt. Slo.rt. Max order
km2
1 488.88 4.33 0.43 0.2 2.28 5
2 3695.34 4.2 0.48 0.31 1.72 6
3 3438.07 4.13 0.48 0.31 1.74 6
4 654.53 4.61 0.44 0.18 2.35 5
5 2927.44 3.99 0.47 0.27 1.74 6
6 838.36 4.56 0.41 0.19 2.14 5
7 2198.71 4.32 0.43 0.21 1.62 6
8 879.31 4.64 0.39 0.19 2.11 5
9 1209.39 4.04 0.5 0.23 1.58 6
10 860.75 4.79 0.39 0.18 1.73 5
11 602.22 4.38 0.43 0.21 1.69 5



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Minimizzazione della funzione di errore

Octave (un'alternativa a Matlab)
http://www.gnu.org/software/octave/

Sottostima Sovrastima

Flooding areas with ITm ≤ ITms Non Flooding areas with ITm ≥ ITms
ER1 = 100, ER 2 = 100.
Flooding areas from PAI Non Flooding areas from PAI



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Dipendenza dell'esponente n dalla risoluzione di cella

y=0.036 logx+0.009 y=0.687 logx+1.317

Gnuplot
http://www.gnuplot.info/


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Andamento dell'errore con la risoluzione di cella



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Confronto
Basin1

Aree a
Aree a rischio
rischio secondo
secondo il l'indice
PAI Basin2 topografico
modificato



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Conclusioni

La metodologia proposta per l'individuazione delle aree esposte
a rischio di inondazione è affetta da un errore di sottostima
piuttosto basso e da uno di sovrastima più rilevante.

Il metodo geomorfologico può essere un valido strumento di
valutazione preliminare in un contesto in cui si soffra la
mancanza di dati derivanti da studi idrologico-idraulici
dettagliati.

L'errore associato alla scala è influenzato in maniera
significativa dalla dimensione di cella e tende a decrescere con
la scala.

Si può affermare che la scala ottimale per l'individuazione delle
aree inondabili è 100 m (dimensione di cella).

 E' stato possibile realizzare tutto il lavoro utilizzando
soltanto software libero


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Alcuni indirizzi utili:

materalinux.ning.com
http://www.gfoss.it/drupal/
(Associazione italiana per l'informazione geografica libera)
http://www.osgeo.org/
(The Open Source Geospatial Foundation)

Grazie per l'attenzione



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This work is licensed under a Creative Commons License.
http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

2009, Margherita Di Leo, Italy
margherita.dileo@unibas.it

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