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energia del mare

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Rivista bimestrale - anno XVIII - Numero 5/2014<br />

Sped. in abb. postale 70% - Filiale di Roma<br />

www.rivistageomedia.it<br />

La prima rivista italiana di<br />

geomatica e geografia intelligente<br />

N°5<br />

2014<br />

<strong>energia</strong><br />

<strong>del</strong> <strong>mare</strong><br />

come valutarla<br />

All'interno<br />

inserto<br />

Speciale<br />

UAV per la<br />

geomatica<br />

ALGORITMI SPAZIALI E<br />

RISCHIO IDRAULICO<br />

MONITORAGGIO E INDIVIDUAZIONE DI<br />

AREE POTENZIALMENTE INQUINATE<br />

UN MODELLO DI ANALISI DELLA<br />

PEREQUAZIONE CATASTALE<br />

GUEST PAPER: ISTAT DATA UTILIZATION<br />

TO ENHANCE LANDSAT 8 IMAGES


SOLUZIONI INTEGRATE<br />

GIS - TELERILEVAMENTO - FOTOGRAMMETRIA<br />

Nell’ambito <strong>del</strong>le strategie <strong>del</strong> gruppo Hexagon AB, la rete commerciale e i prodotti di ERDAS sono<br />

stati incorporati in Intergraph, estendendone l’offerta e la capacità di veicolare i prodotti sul mercato<br />

attraverso un referenziato canale di distribuzione, la società Planetek Italia. Il nuovo portafoglio di<br />

soluzioni è oggi perfettamente in grado di integrare GIS, Telerilevamento e Fotogrammetria, coprendo<br />

l’intero ciclo di vita <strong>del</strong> dato: Acquisizione, Elaborazione, Gestione e Distribuzione.<br />

La nuova offerta di Intergraph fornisce una soluzione globale “GeoSpatial” a 360°: la connessione<br />

nativa e l’integrazione di complesse elaborazioni ed analisi (vector, raster e video), permette di trarre il<br />

massimo vantaggio dalle molpeplici sorgenti <strong>del</strong>l’informazione geografica, realizzando così sistemi di<br />

“REAL TIME DYNAMIC GIS”.<br />

geospatial.intergraph.com/2013<br />

© 2013 Intergraph Corporation. Intergraph is part of Hexagon. All rights reserved. Intergraph and the Intergraph logo are registered<br />

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Mare-matica<br />

www.rivistageomedia.it<br />

GEOmedia, bimestrale, è la prima rivista italiana di geomatica.<br />

Da oltre 15 anni pubblica argomenti collegati alle tecnologie<br />

dei processi di acquisizione, analisi e interpretazione dei dati,<br />

in particolare strumentali, relativi alla superficie terrestre.<br />

In questo settore GEOmedia affronta temi culturali e<br />

tecnologici per l’operatività degli addetti ai settori dei sistemi<br />

informativi geografici e <strong>del</strong> catasto, <strong>del</strong>la fotogrammetria e<br />

cartografia, <strong>del</strong>la geodesia e topografia, <strong>del</strong> telerilevamento<br />

aereo e spaziale, con un approccio tecnico-scientifico e<br />

divulgativo.<br />

Direttore<br />

RENZO CARLUCCI<br />

direttore@rivistageomedia.it<br />

Comitato editoriale<br />

Fabrizio Bernardini, Luigi Colombo, Mattia Crespi, Luigi Di<br />

Prinzio, Michele Dussi, Michele Fasolo, Beniamino Murgante,<br />

Mauro Salvemini, Domenico Santarsiero, Donato Tufillaro<br />

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ISSN 1128-8132<br />

Reg. Trib. di Roma N° 243/2003 <strong>del</strong> 14.05.03<br />

Stampa: SPADAMEDIA srl<br />

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Editore: mediaGEO soc. coop.<br />

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Numero chiuso in redazione il 15 Dicembre 2014.<br />

Gli articoli firmati impegnano solo la responsabilità<br />

<strong>del</strong>l’autore. È vietata la riproduzione anche parziale <strong>del</strong><br />

contenuto di questo numero <strong>del</strong>la Rivista in qualsiasi forma e<br />

con qualsiasi procedimento elettronico o meccanico, ivi inclusi<br />

i sistemi di archiviazione e prelievo dati, senza il consenso<br />

scritto <strong>del</strong>l’editore.<br />

Rivista fondata da Domenico Santarsiero.<br />

Su un recente numero di Coordinates, importante rivista internazionale <strong>del</strong> nostro<br />

settore, il professore di geodinamica <strong>del</strong>l’Università di Stoccolma, Nils-Axel Mörner, ha<br />

smentito le asserzioni <strong>del</strong> suo collega John Hannah, professore emerito di geodesia alla<br />

University di Otago in Nuova Zelanda, sostenendo che nel corso degli ultimi 150 anni il<br />

livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong> non è aumentato in modo significativo e non ci si dovrebbe aspettare<br />

che ciò avvenga nel corso dei prossimi 100 anni.<br />

L’interesse per la controversia, superata la naturale apprensione che un’idea di<br />

innalzamento costante <strong>del</strong> livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong> può creare, porterebbe interessanti<br />

quesiti a livello geomatico e per primo il calcolo altimetrico, la questione <strong>del</strong>l’origine<br />

convenzionale <strong>del</strong>le altezze, la cosiddetta quota zero. I sistemi di riferimento per la<br />

quota, utilizzati per la mappatura topografica e per i mo<strong>del</strong>li digitali <strong>del</strong> terreno nella<br />

costruzione di infrastrutture costiere di ingegneria sono in genere riferiti al livello medio<br />

<strong>del</strong> <strong>mare</strong>. I confini catastali costieri sono anche definiti con riferimento al “datum” <strong>del</strong><br />

livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong>.<br />

In fin dei conti, se non c'è un costante aumento <strong>del</strong> livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong>, a parte i danni<br />

derivati dalle tempeste e dai normali processi di erosione costiera, che hanno prevalso<br />

nel corso degli ultimi due millenni, non ci dovrebbero essere neanche problemi di<br />

variazioni costiere con inondazioni di terre a lungo termine.<br />

Il prof. Hannah sostiene che gli Oceani globalmente sono aumentati ad un tasso lineare<br />

di circa 1,8 mm all’anno nel corso <strong>del</strong> 20° secolo, basandosi su dati altimetrici satellitari<br />

e altre fonti. Ritiene inoltre che anche se rimangono discussioni e perplessità sul fatto<br />

che quest’aumento sia permanente, o rifletta invece qualche andamento oceanico<br />

periodico, o se vi sia stata un’accelerazione <strong>del</strong> tasso d’innalzamento <strong>del</strong> livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong><br />

nel corso degli ultimi decenni, i migliori scenari futuri indicano un probabile aumento <strong>del</strong><br />

livello globale compreso tra 0,26 m e 0,82 per il periodo 2081-2100.<br />

Il prof. Nils-Axel Mörner invece, contesta le analisi derivate dalle misurazioni altimetriche<br />

satellitari con le osservazioni dirette, facendo notare che ci sono fenomeni di subsidenza<br />

in molte zone, come ad esempio quello conosciuto di 2,3 mm all’anno di Venezia.<br />

Nella disputa si innestano più sfide per le generazioni future se viene considerato che<br />

le Nazioni Unite indicano come problema più importante legato all'ambiente globale<br />

la relazione riguardante l'allineamento <strong>del</strong>la “governance” <strong>del</strong> territorio con le sfide<br />

<strong>del</strong>la sostenibilità globale. Se il cambiamento climatico di origine antropica è una<br />

finzione o, in effetti, presentasse poche minacce per il mondo <strong>del</strong> futuro, allora la sfida<br />

<strong>del</strong>la sostenibilità globale diventerebbe meno imminente, dando alla specie umana più<br />

tempo per affrontare alcuni dei suoi problemi ambientali profondi.<br />

Al di là di chi abbia ragione nel dibattito, Coordinates sembrerebbe averlo sollevato<br />

senza lasciare nell’anonimato, consueto alla gran partte <strong>del</strong>la letteratura attuale, la<br />

contraddizione teorica evidente, o senza volerne misconoscere la fonte, scaturita dalla<br />

capacità e potenza di calcolo analitico. Tuttavia anche l’opinionismo corrente propone<br />

ancora una volta un mo<strong>del</strong>lo matematico! Computer contro computer.<br />

Buona lettura,<br />

Renzo Carlucci<br />

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SOMMARIO 5 - 2014<br />

FOCUS<br />

6<br />

La Geomatica per la valutazione <strong>del</strong>la risorsa Energia<br />

dal Mare: progettazione e sviluppo <strong>del</strong> DSS-Web GIS<br />

“Waves Energy” di Maurizio Pollino, Luigi La Porta e Emanuela Caiaffa<br />

10 NUOVE TECNOLOGIE SPAZIALI PER LA GESTIONE DEL<br />

RISCHIO IDRAULICO NELLA PIANIFICAZIONE TERRITORIALE<br />

di Laura Bassan e Gianfranco Pozzer<br />

REPORTS<br />

20<br />

Integrazione fra ARCGIS e<br />

EPANET2 per la mo<strong>del</strong>lazione<br />

16 LA PEREQUAZIONE CATASTALE: UN MODELLO DI ANALISI<br />

di Bruno Monti<br />

18 QUALCHE RIFLESSIONE SULL’INTERAZIONE FRA UNIVERSITÀ<br />

E INDUSTRIA NEL SETTORE OTTICO-MECCANICO<br />

di Attilio Selvini<br />

idraulica <strong>del</strong>le reti<br />

di Mario Scandura<br />

36 PROGETTO MIAPI - MONITORAGGIO E INDIVIDUAZIONE DELLE<br />

AREE POTENZIALMENTE INQUINATE<br />

di Laura Petriglia, Christian Peloso e Salvatore Costabile<br />

GUEST PAPER<br />

42 ISTAT DATA UTILIZATION TO ENHANCE LANDSAT 8 IMAGES<br />

CLASSIFICATION PROCESS by Stefano Mugnoli and Raffaella Chiocchini<br />

SPECIALE UAV<br />

24 Valutazioni metriche di<br />

piattaforme apr per rilievi<br />

e mo<strong>del</strong>lazioni 3D<br />

di Mauro Lo Brutto,<br />

Alessandra Garraffa e Paolo Meli<br />

Inserzionisti<br />

Aerrobotix 46<br />

CGT 14<br />

Codevintec 52<br />

Crisel 32<br />

Flytop 41<br />

Geomax 31<br />

Intergraph 2<br />

Microgeo 30<br />

Planetek 4<br />

Sinergis 15<br />

Sistemi Territoriali 29<br />

Teorema 50<br />

Trimble 51<br />

ALTRE RUBRICHE<br />

In copertina un'immagine acquisita dal satellite<br />

Landsat-8 che mostra le strutture sottomarine <strong>del</strong><br />

Great Bahamas Bank.<br />

Si può chiaramente osservare dove le acque superficiali<br />

scendono in profondità all'interno di<br />

un'area scura nota come Tongue of the Ocean.<br />

La fossa ha avuto origine durante l'ultima Era Glaciale,<br />

quando il territorio era ancora al di sopra <strong>del</strong><br />

livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong> e per questo esposto all'erosione<br />

determinata dal drenaggio <strong>del</strong>le acque piovane.<br />

Una volta che l'Era Glaciale ebbe fine si verificò di<br />

conseguenza lo scioglimento <strong>del</strong>lo strato di ghiaccio<br />

globale: il livello <strong>del</strong> <strong>mare</strong> si innalzò e le acque<br />

inondarono la fossa.<br />

31 MERCATO<br />

41 RECENSIONE<br />

47 GI IN EUROPE<br />

48 SMART CITIES<br />

50 AGENDA


FOCUS<br />

La Geomatica per la valutazione <strong>del</strong>la<br />

risorsa Energia dal Mare: progettazione e<br />

sviluppo <strong>del</strong> DSS-WebGIS “Waves Energy”<br />

di Maurizio Pollino, Luigi La Porta e Emanuela Caiaffa<br />

Le tecnologie GIS sono in grado di fornire<br />

un utile strumento per la stima <strong>del</strong>la risorsa<br />

<strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>, valutando sia se questa<br />

<strong>energia</strong> è sfruttabile, sia gli impatti sulle<br />

realtà sociali ed ambientali presenti in <strong>mare</strong><br />

aperto e/o nell’ambiente costiero.<br />

Il DSS-WebGIS “Waves Energy” costituisce<br />

uno strumento per la rappresentazione dei<br />

dati e <strong>del</strong>le informazioni territoriali, la loro<br />

condivisione con utenti esterni è un valido<br />

supporto alla pianificazione <strong>del</strong>le nuove<br />

installazioni, al sistema previsionale ed alla<br />

gestione <strong>del</strong>le infrastrutture esistenti.<br />

Fig. 2 - Interfaccia <strong>del</strong> WebGIS “Waves Energy”.<br />

Nell’ambito <strong>del</strong>le attività relative<br />

al progetto “Ricerca di<br />

Sistema Elettrico”, frutto di<br />

un accordo programmatico tra il Ministero<br />

<strong>del</strong>lo Sviluppo Economico e<br />

l’ENEA, è stata sviluppata un’applicazione<br />

web di tipo GIS-based, denominata<br />

“Waves Energy”. Concepita<br />

per la condivisione e fruizione di dati<br />

geografici di tipo marino e costiero,<br />

tale applicazione si configura come<br />

uno strumento per la stima <strong>del</strong>la risorsa<br />

<strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>.<br />

Fig. 1 - Schema architetturale <strong>del</strong>l’applicazione WebGIS “Waves Energy”.<br />

Il WebGIS è raggiungibile all’indirizzo:<br />

http://utmea.enea.it/<strong>energia</strong>dal<strong>mare</strong>/.<br />

L’applicazione è stata realizzata ricorrendo<br />

ad ambienti di sviluppo di tipo<br />

free/open source (FOSS), che comprendono<br />

un insieme di soluzioni applicative<br />

adatte agli scopi suddetti ed<br />

implementabili nel contesto di in una<br />

piattaforma ben integrata e di agevole<br />

utilizzo.<br />

Questa soluzione ha permesso di<br />

pubblicare su Web le informazioni<br />

geospaziali di interesse (mappe tematiche<br />

e layer di tipo marino e costiero),<br />

secondo gli standard previsti<br />

dall’Open Geospatial Consortium<br />

(OGC-www.opengeospatial.org/),<br />

mediante una serie di specifiche funzionalità<br />

per la visualizzazione e la<br />

consultazione <strong>del</strong>le mappe tematiche<br />

in un framework concepito su misura<br />

per l’applicazione “Waves Energy”.<br />

OBIETTIVI DEL LAVORO<br />

Il WebGIS “Waves Energy” è stato<br />

progettato ed implementato con l’obiettivo<br />

di archiviare e gestire dati<br />

geografici e territoriali relativi alle<br />

aree marine e costiere di interesse e,<br />

quindi, fornire supporto nella stima<br />

<strong>del</strong>la risorsa <strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>, valutando<br />

sia se questa <strong>energia</strong> è sfruttabile,<br />

sia gli impatti sulle realtà sociali<br />

ed ambientali presenti in <strong>mare</strong> aperto<br />

e/o nell’ambiente costiero. I dati<br />

geospaziali di base e le mappe elaborate<br />

sono stati archiviati e gestiti in<br />

un repository, strutturato ad hoc. In tal<br />

modo, il WebGIS costituisce la naturale<br />

interfaccia geografica <strong>del</strong> Sistema<br />

di Supporto alle Decisioni (DSS)<br />

previsto nel progetto: le informazioni<br />

territoriali di base e le mappe ela-<br />

6 GEOmedia n°5-2014


FOCUS<br />

borate possono essere visualizzate<br />

ed interrogate via web, tramite un<br />

comune browser internet o tramite<br />

dispositivi mobili (ad esempio,<br />

i tablet), ed in tal modo i principali<br />

risultati prodotti sono stati resi fruibili<br />

in maniera open ed accessibili<br />

on-line.<br />

Gli obiettivi specifici <strong>del</strong> DSS-<br />

WebGIS “Waves Energy” sono:<br />

4Delineare e caratterizzare il territorio<br />

marino e costiero oggetto di<br />

studio ed analisi;<br />

4Supportare l’analisi integrata <strong>del</strong>le<br />

aree di interesse, congiuntamente<br />

all’individuazione di specifici<br />

indicatori ambientali, per le<br />

fasi connesse alla progettazione<br />

di nuovi impianti;<br />

4Fornire supporto al sistema di<br />

previsione e monitoraggio;<br />

4Condividere dati, mappe e informazioni<br />

mediante il Web.<br />

Tali funzionalità hanno richiesto una<br />

gestione avanzata ed integrata di:<br />

4dati geo-spaziali di base necessari<br />

alla caratterizzazione <strong>del</strong> territorio<br />

marino e costiero di interesse, nelle<br />

sue diverse componenti naturali ed<br />

infrastrutturali;<br />

4dati geo-spaziali elaborati a supporto<br />

<strong>del</strong>la gestione, <strong>del</strong>la pianificazione,<br />

<strong>del</strong>la previsione meteomarina,<br />

etc.<br />

Tra i vantaggi legati all’utilizzo <strong>del</strong>la<br />

tecnologia WebGIS vi sono:<br />

4la condivisione globale di informazioni<br />

geografiche e dati geospaziali;<br />

4la facilità d’uso da parte <strong>del</strong>l’utente<br />

(il WebGIS è utilizzabile attraverso i<br />

comuni browser internet);<br />

4la diffusione in rete e la capacità di<br />

raggiungere una platea più vasta di<br />

fruitori.<br />

Fig. 3 - Forecasting: Sovrapposizione GIS <strong>del</strong>le mappe tematiche relative all’altezza ed alla<br />

direzione <strong>del</strong>le onde, con relativo grafico orario giornaliero.<br />

dei dati di base, nonché per la loro<br />

elaborazione geo-statistica. In questo<br />

contesto, un ruolo fondamentale<br />

è quello svolto dai dati provenienti<br />

dalle simulazioni effettuate con i mo<strong>del</strong>li<br />

numerici oceanografici (mo<strong>del</strong>lo<br />

WAM su tutto il bacino <strong>del</strong> Mediterraneo):<br />

tali dati, prodotti sotto forma<br />

di file in formato NetCDF (Network<br />

Common Data Form- http://www.<br />

unidata.ucar.edu/software/netcdf/ ),<br />

tramite opportune elaborazioni, sono<br />

stati trasformati in un formato GIS<br />

compatibile (Esri shapefile, .shp) e<br />

resi disponibili per le successive fasi<br />

operative.<br />

Quindi, per implementare adeguatamente<br />

il WebGIS in oggetto, è stata<br />

adottata un’architettura Client-Server<br />

per l’interscambio dei dati geospaziali<br />

attraverso il Web, avvalendosi di<br />

pacchetti software FOSS e conferendo<br />

al tutto caratteristiche di originalità<br />

e versatilità applicativa.<br />

L’architettura logica <strong>del</strong> WebGIS è riportata<br />

nella Figura 1 e si articola nella<br />

seguente catena operativa:<br />

4Repository Dati -> Web Server (GeoServer)<br />

-> Libreria (OpenLayers)<br />

-> Map Viewer (WebGIS)<br />

Il Repository Dati individua l’area di<br />

archiviazione che contiene l’insieme<br />

dei dati da utilizzare (in formato GIS) e<br />

che consentono l’accesso unicamente<br />

agli apparati definiti fisicamente a<br />

livello <strong>del</strong>la Storage Area Network, in<br />

modo da garantire l’assoluta integrità<br />

e coerenza degli stessi.<br />

Per Web Server si intende l’insieme<br />

hardware/software che consente al<br />

sistema di organizzare le informazioni<br />

e renderle fruibili alla rete. Nel caso in<br />

oggetto si è scelto di utilizzare Geo-<br />

Server (http://geoserver.org/display/<br />

GEOS/Welcome).<br />

Fondamentale, pertanto, diviene l’utilizzo<br />

di tale approccio GIS come<br />

strumento di supporto ai processi<br />

decisionali e di pianificazione, ossia<br />

come componente di un sistema più<br />

articolato e complesso quale il summenzionato<br />

DSS, a supporto <strong>del</strong>l’utilizzo<br />

<strong>del</strong>la risorsa <strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>.<br />

METODOLOGIA E ARCHITETTURA<br />

DELL’APPLICAZIONE DSS-WEBGIS<br />

“WAVES ENERGY”<br />

Una fondamentale fase preliminare<br />

ha visto il ricorso a procedure ed<br />

algoritmi GIS di analisi spaziale (geoprocessing),<br />

per l’elaborazione, l’omogeneizzazione<br />

e l’organizzazione<br />

Fig. 4 - Mappe di forecasting: subset l’area di interesse <strong>del</strong>la costa sarda occidentale.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

7


FOCUS<br />

Esso è un consolidato applicativo server<br />

open source, che svolge la funzione<br />

di nodo nell’infrastruttura SDI (Spatial<br />

Data Infrastructure) implementata<br />

e permette di condividere e gestire<br />

(secondo differenti privilegi di accesso)<br />

gli strati informativi archiviati nel<br />

proprio repository. Inoltre, supporta<br />

l’interoperabilità (legge e gestisce<br />

vari formati di dati raster e vettoriali).<br />

In considerazione di queste caratteristiche<br />

Geoserver è stato sfruttato per<br />

gestire i layers (mappe tematiche,<br />

strati informativi di base, etc.) archiviati<br />

nella banca dati geospaziale realizzata<br />

nel corso <strong>del</strong>le attività e per<br />

la loro successiva pubblicazione in<br />

rete secondo gli open standard previsti<br />

dall’Open Geospatial Consortium<br />

(OGC), quali - ad esempio - il<br />

Web Map Service (WMS- http://www.<br />

opengeospatial.org/standards/wms).<br />

OpenLayers (http://www.openlayers.<br />

org/) è una libreria JavaScript di tipo<br />

Open Source per visualizzare mappe<br />

interattive nei browser web. Open-<br />

Layers offre una cosiddetta Application<br />

Programming Interface (API)<br />

per poter accedere a diverse fonti di<br />

informazioni cartografiche in Internet<br />

come: WMS, WFS, mappe di tipo<br />

commerciale (Google Maps, Bing,<br />

etc.), diversi formati vettoriali, mappe<br />

<strong>del</strong> progetto OpenStreetMap, etc.<br />

Per quanto riguarda l’utilizzo <strong>del</strong><br />

WebGIS, l’utente (non necessariamente<br />

dotato di specifiche conoscenze<br />

GIS) attraverso un normale<br />

browser web può visualizzare le<br />

mappe che rappresentano i risultati<br />

prodotti nell’ambito <strong>del</strong>le attività<br />

progettuali. In particolare, per la visualizzazione<br />

dei dati di interesse, si<br />

è fatto ricorso allo standard WMS, per<br />

mezzo di un approccio di tipo mapserver<br />

che consente di produrre mappe<br />

tematiche di dati georeferenziati e<br />

rispondere a query di base sul contenuto<br />

<strong>del</strong>le mappe stesse.<br />

Fig. 5 - Mappa tematica <strong>del</strong>l’<strong>energia</strong> <strong>del</strong>le onde ricavata dai dati climatologici (2001-2010).<br />

Fig. 6 - Tematismo dei valori medi di <strong>energia</strong> nel decennio di osservazione (2001-2010) e relativi grafici<br />

per le coste <strong>del</strong>la Sicilia.<br />

FUNZIONALITÀ DELL’APPLICAZIO-<br />

NE “WAVES ENERGY”<br />

L’applicazione “Waves Energy” rende<br />

disponibili varie funzionalità di base<br />

tipiche dei WebGIS, come zoom, pan,<br />

trasparenza, misure lineari ed areali,<br />

etc. (Figura 2).<br />

Inoltre, cliccando su un punto qualsiasi<br />

<strong>del</strong> layer selezionato, vengono<br />

mostrate le informazioni o gli attributi<br />

quantitativi relativi al punto prescelto<br />

(inquiry).<br />

I dati esposti dal WebGIS possono<br />

essere raggruppati, in base alle loro<br />

caratteristiche e specifiche, in tre distinte<br />

tipologie:<br />

a) Previsioni (“Forecasting”)<br />

b) Serie storiche (“Climatology”)<br />

c) Strati informativi di base (“Other<br />

Layers”)<br />

I primi, disponibili per tutto il Mediterraneo<br />

(con risoluzione spaziale circa 3<br />

km, 1/32 di grado), forniscono la previsione<br />

a 5 giorni, ad intervalli orari, <strong>del</strong>le<br />

seguenti grandezze fisiche: Energia<br />

<strong>del</strong>le onde (Wave Energy); Altezza <strong>del</strong>le<br />

onde (Wave Height), Direzione <strong>del</strong>le<br />

onde (Wave Direction), Periodo (Wave<br />

Period). Ad esempio, per gli strati informativi<br />

di tipo previsionale <strong>del</strong> moto<br />

ondoso (altezza, direzione, etc.), selezionando<br />

un punto d’interesse sulla<br />

mappa è possibile ottenere uno specifico<br />

grafico che mostra l’andamento<br />

temporale <strong>del</strong>le variabili selezionate<br />

nel corso dei successivi cinque giorni,<br />

ad intervalli orari (Figura 3).<br />

Inoltre, questi stessi dati sono disponibili<br />

e visualizzabili in maggior dettaglio<br />

per alcune sotto-aree di interesse<br />

(Figura 4).<br />

I dati indicati al precedente punto b),<br />

invece, sono ricavati da serie storiche<br />

e sono relativi al potenziale energetico<br />

da onde e contengono i valori medi di<br />

<strong>energia</strong> in kW/m nel periodo 2001-<br />

2010, suddivisi anche per periodi trimestrali<br />

(Figura 5).<br />

Tali layer tematici sono, ovviamente,<br />

raggruppati alla voce “Climatology”<br />

<strong>del</strong>l’applicazione WebGIS. In particolare<br />

nel WebGIS sono stati inseriti anche<br />

i dati per tutto il Mediterraneo e<br />

lungo le coste italiane per una fascia<br />

di 12 Km (Figura 6).<br />

Nella terza categoria, infine, sono rag-<br />

8 GEOmedia n°5-2014


FOCUS<br />

Fig. 7 - Visualizzazione <strong>del</strong>le Aree Marine Protette in Italia (fonte dato GIS: SINANET) e dei principali<br />

porti italiani. Tematizzazione <strong>del</strong>la batimetria (fonte: GEBCO) e <strong>del</strong>la distanza dalla costa.<br />

gruppati tutta una serie di dati geospaziali<br />

ed informazioni territoriali/<br />

ambientali di base, quali informazioni<br />

tematiche accessorie, a complemento<br />

<strong>del</strong>le precedenti per un migliore<br />

inquadramento geografico e tematico.<br />

Le più importanti sono: Batimetria<br />

<strong>del</strong> Mediterraneo (fonte: GEB-<br />

CO - General Bathymetric Chart of<br />

the Oceans: http://www.gebco.net/<br />

data_and_products/gridded_bathymetry_data/);<br />

Subset <strong>del</strong>la Batimetria<br />

compresa tra 0 e 200 m; Fasce di distanza<br />

dalla costa: 0-25 km e 25-50<br />

km (layer ricavati appositamente dai<br />

dati GEBCO); Porti principali; Aree<br />

Marine Protette Italiane (fonte: SINA-<br />

NET) come mostrato nella Figura 7.<br />

CONCLUSIONI<br />

È universalmente riconosciuta la capacità<br />

<strong>del</strong>le mappe digitali di offrire<br />

una visione d’insieme di fenomeni<br />

ambientali, contribuendo attraverso<br />

opportune descrizioni e tematizzazioni<br />

alla comprensione degli stessi,<br />

nonché alle relazioni che li legano tra<br />

loro e con altre entità compresenti.<br />

Le attività descritte nel presente studio<br />

si sono concretizzate nello sviluppo<br />

di una specifica applicazione DSS-<br />

WebGIS, finalizzata alla pubblicazione<br />

<strong>del</strong>le cosiddette mappe/layer tematici<br />

di previsione (forecasting) e di<br />

serie storiche climatiche (climatology)<br />

elaborate, nonché nella realizzazione<br />

di una condivisione in rete <strong>del</strong>le informazioni<br />

geospaziali utilizzate e di<br />

quelle prodotte. Le mappe tematiche<br />

prodotte sono in grado non solo di<br />

mostrare una serie di informazioni<br />

e dati di interesse, ma anche di rappresentare<br />

uno strumento a supporto<br />

<strong>del</strong>le politiche di gestione e monitoraggio<br />

legate all’utilizzo <strong>del</strong>la risorsa<br />

<strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>.<br />

RINGRAZIAMENTI<br />

Le attività descritte nel presente articolo<br />

rappresentano uno dei risultati<br />

conseguiti nell’ambito <strong>del</strong> Progetto<br />

“Ricerca di Sistema Elettrico” (Piano<br />

Annuale di Realizzazione 2013-2014),<br />

promosso dall’Accordo di Programma<br />

tra il Ministero <strong>del</strong>lo Sviluppo Economico<br />

e l’ENEA (Agenzia nazionale<br />

per le nuove tecnologie, l’<strong>energia</strong> e<br />

lo sviluppo economico sostenibile).<br />

Gli autori desiderano ringraziare tutti<br />

i colleghi con cui hanno condiviso<br />

lo svolgimento <strong>del</strong>le suddette attività<br />

ed, in particolare, Gianmaria Sannino<br />

(referente ENEA per le attività progettuali),<br />

Adriana Carillo ed Emanuele<br />

Lombardi.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

- Caiaffa E., Borfecchia F., Carillo A., La Porta L.,<br />

Pollino M., Liberti L., Sannino G.: “Tecnologie GIS<br />

per la valutazione <strong>del</strong>la risorsa <strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>”,<br />

Atti <strong>del</strong>la 17.ma Conferenza Nazionale ASITA, Riva<br />

<strong>del</strong> Garda 5-7 Novembre 2013<br />

- Caiaffa E. et al.: “Energia dal <strong>mare</strong>: mo<strong>del</strong>li numerici<br />

e GIS per la valutazione 2013<strong>del</strong> potenziale<br />

energetico”. GEOmedia, 15(6), 2012<br />

- Bargagli, A. Carillo, V. Ruggiero, P. Lanucara, G.<br />

Sannino, “Mo<strong>del</strong>lo di onde per l’area mediterranea”<br />

http://www.enea.it/it/Ricerca_sviluppo/ricerca-di-sistema-elettrico/correnti-marine<br />

- Zambresky L. and Ewing J.A.: “The WAM mo<strong>del</strong> - a<br />

third generation ocean wave prediction mo<strong>del</strong>”, J.<br />

Phys. Ocean. 18, 1775 – 1810, 1988<br />

- Janssen P. and Bidlot J.R.: “ECMWF Wave Mo<strong>del</strong><br />

Operational - implementation 9 April 2002”, IFS<br />

Documentation Cy25R1<br />

PAROLE CHIAVE<br />

energie rinnovabili; GIS; <strong>energia</strong> dal <strong>mare</strong>; sviluppo<br />

sostenibile; supporto alle decisioni<br />

ABSTRACT<br />

GIS methodologies and technologies are able<br />

to provide useful tools for the assessment of<br />

sea-waves energy potential, by evaluating both<br />

the exploitability of such resource, both the environmental/social<br />

impacts in open sea and/or<br />

in the coastal areas.<br />

The DSS-WebGIS application developed (called<br />

"Waves Energy") is a tool for providing and<br />

publishing different geospatial data, sharing<br />

information with a wide range of external user,<br />

in order to support specific tasks, such as forecasting,<br />

new installations planning and existing<br />

infrastructures management.<br />

AUTORI<br />

Maurizio Pollino<br />

maurizio.pollino@enea.it<br />

Luigi La Porta<br />

luigi.laporta@enea.it<br />

Emanuela Caiaffa<br />

emanuela.caiaffa@enea.it<br />

ENEA UTMEA - Centro Ricerche <strong>del</strong>la<br />

Casaccia, Via Anguillarese, 301, 00123, Roma<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

9


FOCUS<br />

NUOVE TECNOLOGIE SPAZIALI PER LA<br />

GESTIONE DEL RISCHIO IDRAULICO NELLA<br />

PIANIFICAZIONE TERRITORIALE<br />

di Laura Bassan e Gianfranco Pozzer<br />

Lo scopo <strong>del</strong>lo studio è quello di dimostrare, come e quanto,<br />

l'urbanizzazione e l'impermeabilizzazione <strong>del</strong> suolo possono cambiare le<br />

prestazioni idrauliche di una data geomorfologia. L'area di analisi comprende<br />

il territorio <strong>del</strong>l'ex Consorzio di Bonifica Medio Astico Bacchiglione; un<br />

test specifico è stato effettuato al Comune di Thiene in Provincia di Vicenza.<br />

L’<br />

ausilio di un apposito algoritmo<br />

spaziale ha permesso di<br />

testare la correlazione tra variazioni<br />

di uso <strong>del</strong> suolo e coefficienti<br />

di deflusso. Il test, eseguito a scala<br />

di bacino idraulico, è stato effettuato<br />

con l’uso <strong>del</strong> GIS nel comprensorio<br />

<strong>del</strong>l’ex Consorzio di Bonifica Medio<br />

Astico Bacchiglione. Il mo<strong>del</strong>lo statistico<br />

consente di correlare, per pattern<br />

d’uso territoriale, i coefficienti di<br />

deflusso alla morfologia <strong>del</strong> terreno.<br />

In associazione alle funzioni di direzione<br />

ed accumulo (hydrology tools<br />

di ArcGIS), la metodologia restituisce<br />

le dinamiche di deflusso superficiale<br />

e la stima degli impatti idraulici per<br />

variazione d’uso rispetto a due date<br />

di riferimento (1954 e 2006). I risultati<br />

possono orientare le politiche di<br />

riqualificazione e restauro territoriale<br />

in un periodo di crescenti criticità.<br />

OBIETTIVI DEL CASO STUDIO<br />

Azioni antropiche ed eventi naturali<br />

contribuiscono alla definizione contestuale<br />

di rischio. Gli effetti derivanti<br />

dalla relazione fra le due componenti<br />

sono spesso gestiti in modo settoriale.<br />

Nel calcolo <strong>del</strong> rischio idraulico,<br />

ad esempio, si tende a privilegiare la<br />

dimensione idrogeologica, con una<br />

gestione parziale <strong>del</strong> territorio. Ciò si<br />

evince in particolare dalla lettura dei<br />

quadri conoscitivi di pianificazione<br />

territoriale e dalla carenza di mo<strong>del</strong>li<br />

empirici sulle relazioni tra dimensione<br />

idraulica e dinamiche di contesto<br />

(cambiamenti climatici, morfologie<br />

insediative, inquinamento, deforestazione,<br />

ecc.). Mappe istituzionali,<br />

come quelle fornite dal Piano<br />

Stralcio per l’Assetto Idrogeologico<br />

(PAI), si limitano ad una<br />

valutazione <strong>del</strong>le dinamiche di<br />

bacino, nonostante studi empirici<br />

evidenzino la correlazione esistente<br />

tra coefficienti di deflusso<br />

<strong>del</strong>le acque, processi di urbanizzazione<br />

e di uso <strong>del</strong> suolo<br />

Fig. 1 - Localizzazione <strong>del</strong> comprensorio <strong>del</strong>l’ex Consorzio di<br />

Bonifica Medio Astico Bacchiglione su mo<strong>del</strong>lo hillshade da<br />

DTM (passo 25 m) <strong>del</strong>la provincia di Vicenza.<br />

(Bassan e Pozzer, 2011 e<br />

2013; EPA, 2009; Pistocchi,<br />

2001, Van Der Plog et al.,<br />

2002). Questa correlazione<br />

è influenzata dall’intensificarsi <strong>del</strong> ciclo<br />

idrologico globale, con picchi di<br />

piena più elevati, ma di durata più<br />

breve (Huntington, 2006). Il concetto<br />

di rischio richiede un aggiornamento,<br />

affiancando le informazioni correnti<br />

sull’idraulica alle caratteristiche<br />

geomorfologiche e di uso <strong>del</strong> suolo<br />

rappresentate con innovative tecnologie<br />

di remote sensing e analisi dei<br />

dati spaziali in ambiente GIS. Tale<br />

approccio dimostra come le nuove<br />

tecnologie di gestione <strong>del</strong> territorio<br />

contribuiscano a perfezionare i quadri<br />

conoscitivi e gli scenari di trasformazione.<br />

ArcGIS consente l’impiego di un algoritmo<br />

di correlazione e associazione<br />

tra tipi di uso <strong>del</strong> suolo e funzioni di<br />

direzione e accumulo <strong>del</strong>l’acqua, con<br />

lo scopo di sti<strong>mare</strong>, in aree campione,<br />

i livelli incrementali di impermeabilizzazione<br />

e i relativi impatti idraulici. La<br />

correlazione, forzata su scala idraulica,<br />

ed in associazione ai pesi <strong>del</strong>le<br />

variabili ambientali di tipo morfologico,<br />

idraulico, ecologico e insediativo,<br />

consente di riconoscere gradienti di<br />

vulnerabilità ed esposizione. Le due<br />

componenti <strong>del</strong> rischio sono variabili<br />

di stato e possono essere trattate in<br />

un mo<strong>del</strong>lo di analisi multiscalare e<br />

multitemporale assieme alla pericolosità<br />

(stressor). Il prodotto logico fra<br />

le tre componenti consente una rappresentazione<br />

integrata e continua<br />

<strong>del</strong> rischio, con l’evidenza degli usi<br />

maggiormente impattanti e la misurazione<br />

<strong>del</strong>la salute idraulica <strong>del</strong> territorio<br />

(monitoraggio). L’obiettivo è<br />

contestualizzare e parametrizzare il<br />

rischio idraulico in ambienti diversamente<br />

urbanizzati, allo scopo di fornire<br />

le conoscenze necessarie per la<br />

messa in atto di strategie di valutazione<br />

<strong>del</strong> danno, di compensazione, ma<br />

anche di adattamento e mitigazione.<br />

10 GEOmedia n°5-2014


FOCUS<br />

NUOVE TECNOLOGIE PER LA GE-<br />

STIONE DEL RISCHIO IDRAULICO<br />

L’esperienza qui discussa evidenzia<br />

l’efficacia <strong>del</strong> dato multifonte per una<br />

corretta mo<strong>del</strong>lizzazione <strong>del</strong> rischio<br />

idraulico nella pianificazione territoriale.<br />

Affinché l’algoritmo restituisca<br />

un mo<strong>del</strong>lo di analisi affidabile, è necessario<br />

che i quadri conoscitivi siano<br />

aggiornati con approcci di lettura<br />

transcalare e multitemporale. Nella<br />

costruzione di un mo<strong>del</strong>lo conoscitivo<br />

innovativo, l’uso <strong>del</strong>la sensoristica,<br />

integrata a diverse tecnologie di rete<br />

(wireless, cablata, ecc.), permette di<br />

conoscere le dinamiche territoriali<br />

sia sulla base di misure e rilievi sistematici<br />

o occasionali, sia sulla base di<br />

opinioni. Il territorio diventa così un<br />

generatore di informazione. Ciò tende<br />

ad irrobustire strategie di pianificazione<br />

e forme di auto-organizzazione<br />

in ottica Smart City, migliorando la<br />

comunicazione e la trasparenza <strong>del</strong>le<br />

informazioni tra soggetti, tra oggetti<br />

(internet <strong>del</strong>le cose) e tra entrambi i<br />

gruppi. In un contesto ICT, da anni in<br />

costante sviluppo, anche l’intera società<br />

può divenire intermediaria di informazioni,<br />

producendo risposte real<br />

time al susseguirsi temporale degli<br />

eventi (p.es. Sterling, 2006). Ciò permette<br />

una meno deterministica definizione<br />

<strong>del</strong> rischio e una caratterizzazione<br />

sociale <strong>del</strong>la interoperabilità.<br />

AREA DI STUDIO<br />

Il test è stato eseguito nel comprensorio<br />

<strong>del</strong>l’ex Consorzio di Bonifica<br />

Medio Astico Bacchiglione (Provincia<br />

di Vicenza), ora parte <strong>del</strong> Consorzio<br />

di Bonifica Alta Pianura Veneta (Figura<br />

1). Le motivazioni che hanno condotto<br />

alla scelta <strong>del</strong>l’area di studio<br />

sono:<br />

1) la costante e continua criticità<br />

idraulica che interessa il territorio<br />

vicentino (alluvione 2010 ed<br />

esondazioni recenti);<br />

2) la disponibilità di materiali ed informazioni<br />

derivanti da analisi e<br />

monitoraggi sulla compatibilità<br />

idraulica nel territorio di competenza<br />

<strong>del</strong>l’ex Direzione Distretto<br />

Bacino Idrografico Brenta e Bacchiglione<br />

– Genio Civile di Vicenza,<br />

ora Sezione Bacino idrografico<br />

Brenta-Bacchiglione – Sezione di<br />

Vicenza, per gli anni 2007 e 2008;<br />

3) le caratteristiche di bacino idraulico<br />

<strong>del</strong>l’ex territorio consortile.<br />

Un affondo è stato eseguito per il Comune<br />

di Thiene (VI).<br />

ALGORITMO SPAZIALE PER<br />

L’ANALISI DEL RISCHIO<br />

IDRAULICO: METODOLOGIA<br />

Con apposito algoritmo è possibile sti<strong>mare</strong><br />

l’impatto che la pressione antropica<br />

esercita sul regime idraulico <strong>del</strong> territorio<br />

campione. La funzione utilizzata<br />

per la stima degli impatti è la seguente:<br />

idraulici è la seguente:<br />

con P, coefficiente di deflusso calibrato<br />

sul profilo d’uso <strong>del</strong> suolo, compresi<br />

la tipologia di terreno, l’armatura<br />

eco-sistemica (naturale e artificiale)<br />

e il contesto di riferimento (clima,<br />

geografia, fragilità ecc.). Il suffisso u<br />

indica l’uso <strong>del</strong> suolo in İ.<br />

Nello specifico i seguenti parametri<br />

indicano:<br />

P= coefficiente di deflusso associato<br />

ad aree impermeabili (0,9 - per<br />

la stima dei coefficienti di deflusso<br />

sull’intero range si veda l’allegato<br />

A <strong>del</strong>la Dgr n. 2948 (Regione <strong>del</strong><br />

Veneto) <strong>del</strong> 6 ottobre 2009 “Valutazione<br />

di compatibilità idraulica per la<br />

redazione degli strumenti urbanistici.<br />

Modalità operative e indicazioni<br />

tecniche”),<br />

P°= coefficiente di deflusso associato<br />

ad aree permeabili (0,2),<br />

F= accumulo di flusso calcolato su<br />

mo<strong>del</strong>lo digitale <strong>del</strong> terreno ad alta<br />

precisione (DTM con passo di griglia<br />

5 m),<br />

F u<br />

= accumulo di flusso correlato all’uso<br />

<strong>del</strong> suolo (DBCS 2006 <strong>del</strong>la Regione<br />

<strong>del</strong> Veneto, topologicamente<br />

corretto in scala 1:10000).<br />

Il valore assegnato a P è strategico, in<br />

quanto la sua correlazione con l’accumulo<br />

di flusso F restituisce gli impatti<br />

idraulici φ İ<br />

. Il valore di tale correlazione<br />

indica la % di pioggia che si trasforma<br />

in deflusso superficiale (range<br />

da 0,2 a 0,9). Il procedimento, calibrato<br />

a scala di bacino, è cumulativo.<br />

Per eseguire correttamente l’associazione<br />

sono necessari alcuni passaggi<br />

in ambiente GIS. Il metodo prevede,<br />

in primo luogo, di forzare il sistema<br />

idrografico <strong>del</strong> Quadro Conoscitivo<br />

<strong>del</strong>la Regione <strong>del</strong> Veneto sul DTM.<br />

Attraverso lo strumento hydrology<br />

tools (ArcMap) vengono eseguite le<br />

funzioni di direzione (Figura 2) e accumulo<br />

<strong>del</strong>l’acqua. Il processo viene<br />

considerato in territorio non urbanizzato<br />

(DTM non pesato, impatto 0) e<br />

in territorio urbanizzato (DTM pesato,<br />

con impatto non nullo). Il peso è dato<br />

dai coefficienti di deflusso calibrati a<br />

seconda degli usi <strong>del</strong> suolo, o grado<br />

di impermeabilizzazione (DBCS<br />

2006), e dalle diverse tipologie di terreno<br />

(Carta <strong>del</strong>le litologie e Carta dei<br />

suoli <strong>del</strong> Quadro Conoscitivo <strong>del</strong>la<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto).<br />

A partire dai risultati, la stima viene<br />

effettuata con raster calculator, generando<br />

l’impatto idrologico <strong>del</strong>l’impermeabilizzazione<br />

φ İ<br />

nella unità<br />

spaziale İ (Figura 3). L’analisi consente<br />

non solo di quantificare il rischio, ma<br />

di capire quali usi abbiano modificato<br />

maggiormente l’equilibrio idraulico<br />

con effetti su esposizione e vulnerabilità.<br />

Ciò facilita l’attivazione di azioni<br />

di contenimento entro livelli di rischio<br />

accettabili.<br />

CASO STUDIO:<br />

COMUNE DI THIENE (VI)<br />

Il test si basa sullo sviluppo di riprese<br />

aerofotogrammetriche e ortofoto di-<br />

Fig. 3 - Impatti sul sistema idraulico relativi<br />

all’uso <strong>del</strong> suolo all’anno 2006 (DBCS<br />

2006): comprensorio <strong>del</strong>l’ex Consorzio di<br />

Bonifica Medio Astico Bacchiglione.<br />

Fig. 2 -<br />

Funzione di<br />

direzione<br />

per l’ex<br />

Consorzio<br />

di Bonifica<br />

Medio Astico<br />

Bacchiglione<br />

a partire da<br />

DTM passo<br />

5 m.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

11


FOCUS<br />

Fig. 4 - Comune di Thiene: impatti sul sistema idraulico relativi all’uso <strong>del</strong> suolo per gli anni<br />

1954 e 2006.<br />

gitali per l’analisi multiscalare e multitemporale<br />

<strong>del</strong>le dinamiche di uso <strong>del</strong><br />

suolo (Fotogrammi GAI 1954-1955,<br />

ortorettificati e sottoposti ad una successiva<br />

operazione di mosaicatura;<br />

Ortofoto IT2000 NR, 2006-2007). Con<br />

questa analisi è possibile individuare<br />

come gli usi <strong>del</strong> territorio siano variati<br />

nel corso degli ultimi cinquant’anni. Il<br />

metodo consente una visione sistemica<br />

<strong>del</strong> bacino e mette in luce come<br />

i cambiamenti di uso <strong>del</strong> suolo siano<br />

determinanti per gli impatti sul sistema<br />

idraulico. Gli impatti <strong>del</strong>l’urbanizzato,<br />

riferiti al 1954 e al 2006, sono<br />

stati calcolati utilizzando per l’anno<br />

1954 i fotogrammi <strong>del</strong> volo GAI, per il<br />

2006 il DBCS e le ortofoto (Figura 4).<br />

Per meglio evidenziare le differenze<br />

tra le due annate (1954-2006) i coefficienti<br />

di deflusso sono stati standardizzati,<br />

in modo da renderli confrontabili.<br />

I risultati mostrano come<br />

il coefficiente di deflusso medio sia<br />

aumentato nel cinquantennio di riferimento,<br />

segnalando un notevole<br />

peggioramento <strong>del</strong>la salute idraulica<br />

(Figura 5). Per l’anno 1954 era pari a<br />

0,38, mentre nel 2006 è salito a 0,58.<br />

La Figura 6 mostra la variazione nella<br />

distribuzione dei pixel, rispetto ai<br />

coefficienti di deflusso, per le due annate.<br />

Dalla lettura comparata dei grafici,<br />

si può notare come il coefficiente<br />

0,4, il più frequente nell’anno 1954,<br />

sia calato enormemente nell’anno<br />

2006. Aumenta invece il coefficiente<br />

0,8, trascurabile per la prima annata.<br />

Questo spiega il passaggio da una<br />

distribuzione unimodale per il 1954<br />

ad una bimodale per il 2006. Gli usi<br />

che maggiormente hanno contribuito<br />

al cambiamento sono stati il tessuto<br />

urbano discontinuo denso, la rete<br />

Fig. 5 - Variazione netta (2006-1954) dei coefficienti di deflusso, e quindi degli impatti,<br />

dall’anno 1954 all’anno 2006. Lo 0 indica assenza di cambiamento, mentre gli altri valori<br />

indicano la variazione (differenza) <strong>del</strong> coefficiente nel periodo.<br />

infrastrutturale e le aree industriali e<br />

commerciali. I cambiamenti tra le due<br />

annate hanno causato una riduzione<br />

<strong>del</strong>le aree permeabili (agricole) di<br />

circa il 30%. La figura 7 specifica le<br />

variazioni per usi commerciali e produttivi.<br />

Queste variazioni d’uso, causando<br />

consumo di suolo e crescente<br />

impermeabilizzazione, sottraggono<br />

vie di fuga all’acqua meteorica, con<br />

incremento <strong>del</strong>l’onda di piena e <strong>del</strong>la<br />

portata <strong>del</strong> corpo idrico ricevente.<br />

Aree industriali e commerciali, essendo<br />

nella loro quasi totalità impermeabili,<br />

rendono difficile la realizzazione<br />

di opere di compensazione idraulica<br />

per filtrazione, anche in presenza di<br />

schemi di drenaggio. Per ripristinare<br />

un grado di permeabilità accettabile<br />

è necessario operare non solo in<br />

termini di uso <strong>del</strong> suolo, ma anche di<br />

copertura (p.es. riduzione <strong>del</strong> volume<br />

idrico in rete attraverso strategie di invaso,<br />

drenaggio, riciclo e riuso). Nelle<br />

aree ad uso residenziale, invece, la<br />

gestione dei deflussi superficiali sembra<br />

più governabile. Ciò è dovuto ad<br />

un innesto morfologico più frammentario.<br />

I due casi sono identificabili in<br />

Figura 8.<br />

RILETTURA DEGLI IMPATTI<br />

ATTRAVERSO NEIGHBORHOOD<br />

STATISTICS<br />

Con l’aiuto di neighborhood statistics<br />

gli impatti al 2006 sono stati standardizzati.<br />

Ciò ha consentito di elaborare<br />

una cartografia per aree a diversa<br />

criticità idraulica (Figura 8) che potrebbe<br />

condurre ad una specifica <strong>del</strong><br />

PAI su scala comunale e qualificare<br />

eventuali piani <strong>del</strong>le acque. La zonizzazione<br />

indica, in caso di eventi pluviometrici<br />

di una certa intensità, dove<br />

e con che grado di pericolosità si potrebbero<br />

verificare situazioni di allagamento.<br />

La mappa mostra in modo<br />

dinamico le difficoltà idrauliche di<br />

un certo territorio in relazione al suo<br />

bacino di appartenenza. Al variare di<br />

uno dei parametri usati nel mo<strong>del</strong>lo<br />

la cartografia riproduce in tempo<br />

reale il cambiamento avvenuto. Le<br />

politiche di mitigazione <strong>del</strong> rischio<br />

idraulico, costruite con l’ausilio <strong>del</strong>la<br />

zonizzazione, possono essere trattate<br />

anche in un’ottica di adattamento ai<br />

cambiamenti climatici.<br />

CONCLUSIONI<br />

Il contributo mette in evidenza come<br />

l’uso <strong>del</strong>le nuove tecnologie possa<br />

fornire elementi utili per la valutazione<br />

dei processi di urbanizzazione in<br />

termini di variazioni <strong>del</strong> rischio e per<br />

la costruzione di scenari a supporto<br />

<strong>del</strong>la pianificazione e <strong>del</strong> governo<br />

12 GEOmedia n°5-2014


FOCUS<br />

<strong>del</strong> territorio. L’algoritmo utilizzato<br />

contribuisce alla costruzione di un<br />

sistema <strong>del</strong>le conoscenze territoriali<br />

che permette di contestualizzare il rischio<br />

idraulico. La zonizzazione agevola<br />

la comunicazione di una problematica<br />

diversamente percepita dalle<br />

comunità.<br />

Anche il non esperto può diventare<br />

consapevole e parte critica nelle decisioni<br />

territoriali.<br />

Fig. 6 - Distribuzione di frequenza dei pixel classificati per coefficienti di deflusso (impatti<br />

idraulici), 1954 e 2006.<br />

AMBITO DEL LAVORO<br />

Il lavoro restituisce parte di un’attività<br />

di ricerca iniziata con la redazione<br />

<strong>del</strong>la tesi di Laurea specialistica in<br />

Pianificazione <strong>del</strong>la città e <strong>del</strong> territorio,<br />

Università IUAV di Venezia, 2011<br />

(relatori: proff. Domenico Patassini e<br />

Antonio Rusconi) e proseguita con attività<br />

di formazione e consulenza. Le<br />

fasi successive prevedono di estendere<br />

i test nei comuni <strong>del</strong> pedemonte<br />

vicentino, perfezionando un indice di<br />

impatto relativo da utilizzare nei processi<br />

di riequilibrio idraulico (invarianza<br />

idraulica) dei bacini di appartenenza.<br />

Si prevede un’applicazione<br />

<strong>del</strong>la metodologia agli impatti idraulici<br />

<strong>del</strong>l’Autostrada Pedemontana Veneta<br />

(APV). Il monitoraggio dei fattori<br />

che influenzano P è determinante.<br />

Fig. 7 - Aree industriali e commerciali al 2006 e ripartizione al 1954.<br />

Fig. 8 – Riclassificazione areale degli impatti al 2006: esempi di probabili criticità nel Comune di Thiene, a) – aree residenziali, b) – aree industriali.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

13


FOCUS<br />

RINGRAZIAMENTI<br />

Il lavoro è stato discusso e sviluppato<br />

con il contributo e la review <strong>del</strong> prof.<br />

Domenico Patassini (Università Iuav<br />

di Venezia). Per la collaborazione, la<br />

messa a disposizione <strong>del</strong>le banche<br />

dati territoriali <strong>del</strong>la Regione Veneto<br />

e per gli importanti supporti tecnicoscientifici,<br />

si ringraziano l’ing. Maurizio<br />

De Gennaro (direttore <strong>del</strong>la Sezione<br />

Pianificazione Territoriale Strategica<br />

e Cartografia, Regione <strong>del</strong> Veneto)<br />

e l’arch. Sandro Baldan (Posizione<br />

Organizzativa “Pianificazione e coordinamento<br />

Piani Provinciali”, Sezione<br />

Pianificazione Territoriale Strategica e<br />

Cartografia, Regione <strong>del</strong> Veneto).<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

Australian Government, Departement of Climate<br />

Change and Energy Efficiency (2010), Climate<br />

Change adaptation actions for local government<br />

Bassan L., Pozzer G. (2011), Vincolo di invarianza<br />

idraulica e pianificazione <strong>del</strong> territorio: prove di<br />

zonizzazione in provincia di Vicenza, in La Loggia<br />

G., Paletti A., Becciu G., Freni G., Sanfilippo U. (a cura<br />

di), Acqua e Città 2011 - Pianificazione, Protezione e<br />

Gestione, Milano: Centro Studi Idraulica Urbana, pp.<br />

75-76<br />

Bassan L., Pozzer G. (2013), Invarianza idraulica e<br />

consumo di suolo: prove di zonizzazione per la<br />

mitigazione <strong>del</strong> rischio idraulico e l’adattamento<br />

dei processi di piano in Italia e Germania, in Musco<br />

F., Zanchini F. (a cura di), Le città cambiano il clima,<br />

Venezia: Corila, pp. 28-34<br />

Compagnia Generale Ripreseaeree di Parma – CGR<br />

(2007), Ortofoto IT2000 NR 2006-2007 (Concessione<br />

<strong>del</strong>la Regione <strong>del</strong> Veneto)<br />

EPA (2009), Land-Use Scenarios: National-Scale<br />

Housing-Density Scenarios Consistent with Climate<br />

Change Storylines<br />

Huntington T.G. (2006), Evidence for intensification<br />

of the global water cycle: Review and synthesis, in<br />

Journal of Hydrology, volume 319,1-4, pp. 83-95<br />

Istituto Geografico Militare (IGMI) di Firenze (1955),<br />

Fotogrammi GAI 1954-1955 (Concessione <strong>del</strong>la<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto)<br />

Pistocchi A. (2001), La valutazione idrologica dei piani<br />

urbanistici: un metodo semplificato per l’invarianza<br />

idraulica dei piani regolativi generali, in Ingegneria<br />

Ambientale, volume XXX, 7/8, pp 407- 413<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto, Quadro Conoscitivo L.R. 11/2004<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto, Servizio Cartografico,<br />

Segreteria Regionale al Territorio (2002), Repertorio<br />

aerofotogrammetrico <strong>del</strong> Veneto, Parma: Grafiche STEP<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto (2007), DBCS Copertura <strong>del</strong><br />

suolo <strong>del</strong>la Regione Veneto progetto GSE Land –<br />

Urban- Atlas: utilizzo <strong>del</strong>le banche dati territoriali <strong>del</strong><br />

SIT <strong>del</strong>la Regione Veneto, 2006<br />

Schreider S.Y., Smith D.I., Jakeman A.J. (2000), Climate<br />

change impacts on urban flooding, Climatic Change,<br />

47, pp. 91-115<br />

Sterling B. (2006), La forma <strong>del</strong> futuro, Milano: Apogeo<br />

Van Der Plog R., Machulla R. et al. (2002), Changes in<br />

land use and the growing number of flash floods in<br />

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(ed. by), Agricultural Effects on Ground and Surface<br />

Waters: Research at the Edge of Science and Society,<br />

Wallingford: IAHS Press, pp. 317-322<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Tecnologie spaziali; gestione <strong>del</strong> rischio idraulico;<br />

pianificazione territoriale<br />

ABSTRACT<br />

The aim of the study is to show, how and how much,<br />

urbanization and soil sealing can change the hydraulic<br />

performance of a given geomorphology. The analysis<br />

area includes the territory of the ex Consortium for Land<br />

Reclamation Medio Astico Bacchiglione; a specific test<br />

was performed to Municipality of Thiene (Province of<br />

Vicenza). Thanks to a dedicated spatial algorithm developed<br />

with ArcGis it was possible to correlate, per<br />

pattern of land use, the runoff coefficients at the digital<br />

terrain mo<strong>del</strong> (DTM). The implementation of the functions<br />

of direction and accumulation (hydrology tools),<br />

has allowed to study the behaviour of the superficial<br />

runoff and to evaluate the hydrological impacts per<br />

use change, of two reference periods (1954 and 2006).<br />

The test generates the risk mapping. Areas at different<br />

vulnerability and exposure are identified with tool focal<br />

statistics. Referred to them are the spatial planning<br />

strategies on watershed scale. The algorithm in GIS environment<br />

allows to manage flood risk with multiscale<br />

and multitemporal analysis of the dynamics of land use,<br />

and to estimate the incremental levels of soil sealing<br />

and cumulative impacts. Hazard and risk are managed<br />

with a complete overview of the problem; it allows to<br />

check, in time, the uses at high impact and the health<br />

risk. The obtained results support the urban regeneration<br />

policies and the territorial development.<br />

AUTORE<br />

Laura Bassan<br />

laurabassan84@gmail.com<br />

Urbanista, consulente in Sistemi Informativi<br />

Territoriali e Nuove tecnologie.<br />

Gianfranco Pozzer<br />

gianfranco.pozzer@gmail.com<br />

Urbanista, dottorando di ricerca in Architettura,<br />

città e design, curriculum Nuove tecnologie<br />

per il territorio, la città e l’ambiente, Università<br />

IUAV di Venezia; già collaboratore presso la<br />

Regione <strong>del</strong> Veneto – Sezione Pianificazione<br />

Territoriale Strategica e Cartografia.<br />

14 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

LA PEREQUAZIONE CATASTALE:<br />

UN MODELLO DI ANALISI<br />

Il presente studio ha lo scopo di verificare<br />

e quantificare lo scostamento<br />

tra il valore fiscale <strong>del</strong>le singole unità<br />

immobiliari urbane (UIU) e il campionamento<br />

(OMI) <strong>del</strong> più probabile valore<br />

commerciale <strong>del</strong>le medesime unità.<br />

La determinazione e la quantificazione<br />

<strong>del</strong>lo scostamento determina di fatto<br />

il grado di qualità e di attendibilità valutativa<br />

<strong>del</strong>lo stock edilizio catastale<br />

ricadente entro i limiti <strong>del</strong> territorio milanese.<br />

Probabilmente le attuali istanze e studi<br />

di rivisitazione globale <strong>del</strong> tema catastale,<br />

iscrivibili alla voce “Riforma <strong>del</strong><br />

Catasto”, sottoporranno le logiche e gli<br />

apparati normativi di supporto a una totale<br />

e drastica elaborazione, sganciandosi<br />

dall’attuale concetto di stima parametrica<br />

(vani, mq., mc.) alla stima per<br />

mq. commerciali legando, con ciò, al<br />

dimensionamento <strong>del</strong>l’unità il più probabile<br />

valore commerciale che ad oggi<br />

è rilevato dall’Osservatorio <strong>del</strong> Mercato<br />

Immobiliare (OMI) in capo all’Ufficio <strong>del</strong><br />

Territorio <strong>del</strong>l’Agenzia <strong>del</strong>l’Entrate.<br />

Il compendio restituisce una fotografia<br />

sul classamento catastale cittadino, non<br />

Fig. 1 - Le 55 microzone OMI.<br />

di Bruno Monti<br />

Il progetto restituisce il grado di qualità <strong>del</strong> classamento catastale cittadino<br />

determinato dall’indice di scostamento tra il classamento reale rispetto al<br />

classamento atteso. L’elaborazione è stata eseguita sull’intero stock edilizio<br />

catastale ordinario (categoria A0* e C0*) composto da circa 1.200.000 unità<br />

immobiliari urbane.<br />

rilevando le ampie e profonde trasformazioni<br />

urbane che nell’ultimo decennio<br />

hanno contribuito ad amplificare il<br />

superamento dei limiti <strong>del</strong>le microzone<br />

attuali e portando alla ribalta la necessità<br />

di intervenire in modo puntuale sulla<br />

completa riorganizzazione <strong>del</strong>le microzone<br />

catastali e, in taluni casi, anche al<br />

superamento <strong>del</strong>le stesse. Tale necessità<br />

scaturisce dalla forte dipendenza<br />

che l’erario statale, da una parte, e il<br />

plafond tributario comunale, dall’altra,<br />

rilevano sullo stock edilizio catastale e<br />

il suo collegamento con la perequazione<br />

fiscale per la corretta applicazione<br />

sotto l’egida <strong>del</strong>l’equità e <strong>del</strong>la corretta<br />

valorizzazione immobiliare. Tale studio<br />

mette in evidenza gli ambiti territoriali,<br />

le categorie catastali e i classamenti che<br />

sono indice di sperequazione fiscale<br />

determinata dal valore di scostamento<br />

crescente o decrescente <strong>del</strong>la relazione<br />

tra valori fiscali e valori economici estimativi.<br />

Al fine di poter disporre di una mappatura<br />

<strong>del</strong>le valorizzazioni commerciali<br />

l’Osservatorio <strong>del</strong> Mercato Immobiliare,<br />

in capo all’Agenzia <strong>del</strong>le Entrate – Ufficio<br />

<strong>del</strong> Territorio (ex Agenzia <strong>del</strong> Territorio),<br />

ha suddiviso la città in 55 ambiti di caratteristiche<br />

omogenee (Microzone –<br />

fig. 1) e per ogni ambito ha determinato<br />

statisticamente i valori commerciali <strong>del</strong>le<br />

singole unità immobiliari distinguendole<br />

per tipologia e rifiniture.<br />

L’Osservatorio <strong>del</strong> Mercato Immobiliare,<br />

attraverso il campionamento <strong>del</strong>le transazioni<br />

immobiliari intercorse in un ambito<br />

territoriale omogeneo (Microzone)<br />

determina i valori minimi e massimi<br />

<strong>del</strong>le diverse tipologie edilizie che<br />

compongono lo stock edilizio cittadino.<br />

Questi valori sono pubblicati semestralmente<br />

e contribuiscono a monitorare<br />

il mercato immobiliare di riferimento<br />

restituendo una fotografia sull’andamento<br />

<strong>del</strong>le valorizzazioni economiche<br />

<strong>del</strong>le unità immobiliari <strong>del</strong>la città.<br />

Il Valore Commerciale è calcolato<br />

a mq., si è reso, quindi, necessario<br />

attribuire ad ogni singola Unità<br />

Immobiliare Urbana la relativa superficie<br />

applicando i dettami <strong>del</strong> D.P.R.<br />

23 marzo 1998 n. 138 “Regolamento<br />

per la revisione <strong>del</strong>le zone censuarie e<br />

<strong>del</strong>le tariffe d’estimo in esecuzione alla<br />

Legge 662/96”.<br />

La determinazione, invece, <strong>del</strong> valore<br />

fiscale <strong>del</strong>le singole unità immobiliari<br />

urbane (Categorie Ordinarie) segue<br />

un mero calcolo di coefficiente di rivalutazione<br />

che variano a seconda <strong>del</strong>la<br />

Categoria Catastale e <strong>del</strong>la relativa<br />

Classe attribuita in sede di accatastamento<br />

e/o variazione.<br />

La metodologia applicata, al presente<br />

studio, è conforme alle direttive utilizzate<br />

dall’Agenzia <strong>del</strong>le Entrate – Ufficio <strong>del</strong><br />

Territorio e prevede sostanzialmente<br />

per alcune tipologie di unità immobiliari<br />

la determinazione di un indice soglia<br />

di normo classamento oltre il quale si<br />

determina il sovra o il sotto classamento<br />

<strong>del</strong>la medesima unità.<br />

Il valore <strong>del</strong>l’indice soglia è il rapporto<br />

esistente tra il Valore Commerciale, calcolato<br />

secondo i valori OMI <strong>del</strong>la relativa<br />

Microzona, e il Valore Catastale <strong>del</strong>la<br />

medesima Unità Immobiliare Urbana,<br />

calcolato applicando i coefficienti di rivalutazione<br />

appropriati. L’indice soglia<br />

di tale rapporto è 3 (tre), ovvero per il<br />

mantenimento <strong>del</strong> concetto perequativo<br />

il Valore Commerciale è il triplo <strong>del</strong><br />

Valore Catastale (fig. 2).<br />

Questa metodologia si applica per<br />

le Unità Immobiliari Urbane ricadenti<br />

nelle Categorie che si possono definire<br />

abitative (A02, A03, A04, A05, A06,<br />

A07 e A08) mentre per le altre Unità<br />

Immobiliari Urbane, che identificano<br />

altre tipologie edilizie (es. uffici, negozi,<br />

box, magazzini, ecc.), la determinazione<br />

<strong>del</strong>lo scostamento si rileva con altra<br />

metodologia: ovvero si confrontano i<br />

classamenti (attribuzione <strong>del</strong>la classe)<br />

tra il reale accatastamento presente<br />

nel Censuario Catastale e il classamento<br />

atteso per quel ambito territoriale<br />

determinato con i parametri di riferi-<br />

16 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

Fig. 2 - Comparazione tra valori di mercato e valori catastali.<br />

mento al Secondo Semestre <strong>del</strong> 2004<br />

(Legge 311/2004, art. 1, comma 339<br />

“Disposizioni per la formazione <strong>del</strong><br />

Bilancio annuale e pluriennale <strong>del</strong>lo<br />

Stato – Legge Finanziaria 2005”). Lo<br />

scostamento identifica, quindi, quante<br />

sono le classi di differenza e quindi una<br />

diversa applicazione <strong>del</strong>la tariffa d’estimo<br />

di riferimento, maggiore è la diversificazione<br />

<strong>del</strong> classamento e maggiore<br />

è la determinazione <strong>del</strong> differenziale tra<br />

il Valore Catastale Effettivo e il Valore<br />

Catastale Atteso. Calcolo <strong>del</strong> Valore secondo<br />

i parametri OMI, con la seguente<br />

formula:<br />

VALOMIUIU = [SUDPR] * [VALOMI]<br />

Dove:<br />

4VALOMIUIU è il valore OMI calcolato<br />

al secondo semestre 2004<br />

4SUDPR è la superficie calcolata ai<br />

sensi <strong>del</strong> DPR 138/98<br />

4VALOMI è il valore al mq. determinato<br />

dalla Microzona di riferimento<br />

Per un valore complessivo di Euro<br />

156.637.253.572,00 per un valore medio<br />

Euro 217.460,53 per una superficie<br />

complessiva 62.004.960,01 mq. e<br />

una superficie media uiu di 86,08 mq.<br />

Il valore catastale viene determinato<br />

sulle stesse uiu valide con la seguente<br />

formula:<br />

VALCATUIU = [RENDITA] * 1,05 * 100<br />

Dove:<br />

4VALCATUIU è il valore catastale<br />

rivalutato<br />

4RENDITA è la consistenza per la<br />

tariffa d’estimo riferita alla classe e<br />

categoria catastale<br />

41,05 è il coefficiente di rivalutazione<br />

ai fini ICI<br />

4100 è il coefficiente di rivalutazione<br />

per la determinazione <strong>del</strong>l’imponibile<br />

catastale all’attualità<br />

Per un valore complessivo di Euro<br />

54.152.762.428,70 per un valore medio<br />

Euro 75.180,63 per una superficie<br />

complessiva 62.004.960,01 mq. e una<br />

superficie media uiu di 86,08 mq.<br />

Risulta evidente la portata <strong>del</strong>la capacità<br />

elaborativa necessaria a valorizzare<br />

lo studio con la componente territoriale,<br />

per poter analizzare e individuare gli<br />

ambiti urbani di maggior scostamento<br />

e portatori di forti disallineamenti con il<br />

concetto di perequazione. Solo, quindi,<br />

con l’utilizzo massivo di strumenti<br />

geografici (GIS) di analisi massive si è<br />

potuto corredare lo studio con diverse<br />

metodologie di rappresentazione e restituzione<br />

aumentando notevolmente<br />

la qualità informativa che una rappresentazione<br />

tradizionale tabellare non è<br />

in grado di ottenere. Il SIT <strong>del</strong> Comune<br />

di Milano, in carico presso la Direzione<br />

Centrale Entrate e Lotta all’Evasione,<br />

in stretta collaborazione con il Servizio<br />

Polo Catastale, ha elaborato il vasto set<br />

informativo al fine di dotare l’Amministrazione<br />

di uno strumento per la verifica<br />

cittadina e di dettaglio <strong>del</strong> grado<br />

di qualità <strong>del</strong> Classamento <strong>del</strong>lo stock<br />

edilizio catastale urbano.<br />

I risultati <strong>del</strong>l’elaborazione possono essere<br />

letti con molteplici angoli di analisi<br />

che riguardano le singole categorie,<br />

i singoli fogli, le singole microzone o<br />

più in generale l’opportunità di creare<br />

un ranking di intervento rispetto alla<br />

ricostruzione <strong>del</strong>la perequazione relativamente<br />

al classamento atteso e quindi<br />

intervenire su quelle microzone che<br />

scontano un forte valore di scostamento<br />

tra le unità immobiliari urbane sovra<br />

o sotto classate e le unità immobiliari<br />

urbane normo classate.<br />

I risultati di seguito riportati sono confezionati<br />

su compressione <strong>del</strong>la categoria<br />

catastale ma l’elaborazione riguarda le<br />

singole unità immobiliari urbane mappate<br />

su sistema geografico di analisi<br />

e può, all’occorrenza, essere restituito<br />

sul singolo foglio catastale o sul singolo<br />

mappale di riferimento per l’analisi<br />

contestuale <strong>del</strong> fabbricato oggetto di<br />

verifica.<br />

In conclusione i risultati hanno riportato<br />

che si dovesse operare sulle tre microzone<br />

di maggior complessità <strong>del</strong>l’indice<br />

di scostamento si otterrebbe una<br />

diminuzione <strong>del</strong>la sperequazione fiscale<br />

di più <strong>del</strong> 20% <strong>del</strong>l’intero valore<br />

cittadino.<br />

ABSTRACT<br />

This project provides the degree of quality<br />

class transfer cadastral citizen determined<br />

by the index of deviation between the actual<br />

class transfer with respect to the expected<br />

class transfer.<br />

The processing was performed on the entire<br />

building stock cadastral ordinary (category<br />

A0 * and * C0) composed of about 1.2<br />

million urban housing units.<br />

Determining, for individual building urban<br />

index and relative offset value could return<br />

a mo<strong>del</strong> for analyzing massive and detail<br />

useful for defining the local tax policies and<br />

interventions aimed at achieving the fiscal<br />

equalization.<br />

Plays, therefore, particular interest is the<br />

geographical distribution of the index and<br />

the opportunity to represent the data for local<br />

areas diversified: the building, the building<br />

complex, the block, the neighborhood,<br />

the area of decentralization or areas chosen<br />

independently.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Catasto; perequazione; classamento; stock<br />

edilizio catastale; indice di scostamento <strong>del</strong><br />

classamento catastale<br />

Fig. 3 - Dettaglio dei risultati.<br />

AUTORI<br />

Bruno Monti<br />

bruno.monti@comune.milano.it<br />

Responsabile SIT e Toponomastica<br />

Comune di Milano<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

17


REPORTS<br />

QUALCHE RIFLESSIONE SULL’INTERAZIONE<br />

FRA UNIVERSITÀ E INDUSTRIA<br />

NEL SETTORE OTTICO-MECCANICO<br />

di Attilio Selvini<br />

Nel ventesimo secolo l’industria ottico-meccanica italiana ha<br />

raggiunto, nel settore civile, primati a livello mondiale certamente<br />

indiscutibili (1), (2). Però il supporto fornito dalle università è stato<br />

modesto, assai modesto (3), a differenza di quanto per esempio era<br />

accaduto nello stesso periodo in Germania (4). Vediamo di parlarne.<br />

Il contributo italiano alle tre grandi<br />

aziende <strong>del</strong> settore (Filotecnica<br />

Salmoiraghi, Ottico Meccanica<br />

Italiana, Officine Galileo) mi pare che<br />

si sia limitato a qualche suggerimento:<br />

si veda la corrispondenza fra Cassinis<br />

e Umberto Nistri in (3), oltre a qualche<br />

studio sulle prestazioni strumentali (5),<br />

(6). Bisogna giungere agli anni Settanta,<br />

perché si trovi una vera e propria intensa<br />

collaborazione, però limitata<br />

alle Officine Galileo e al Politecnico di<br />

Torino, per opera di Giuseppe Inghilleri<br />

che vi era preside <strong>del</strong>la Facoltà di<br />

Ingegneria (3) e che progettò e fece<br />

costruire sotto la sua direzione, il restitutore<br />

analitico DS (Digital Stereoplotter):<br />

si veda in (7).<br />

Qualche invero modestissima collaborazione<br />

fu prestata alla Salmoiraghi<br />

da Corrado Mazzon <strong>del</strong> Politecnico di<br />

Milano, soprattutto per il miglioramento<br />

di alcuni strumenti topografici; Lorenzo<br />

Lanza, professore negli Istituti tecnici,<br />

fece costruire (purtroppo fuori tempo:<br />

si era già nell’epoca dei distanziometri<br />

elettrottici) sempre dalla Salmoiraghi<br />

una stadia auto - riduttrice per tacheometri<br />

(3) e Clemente Bonfigli (3) progettò<br />

uno stereodendrometro analitico per<br />

la misura rapida <strong>del</strong>l’altezza degli alberi<br />

(era professore nella Facoltà di Agraria<br />

<strong>del</strong>l’Università di Milano). Margherita<br />

Piazzolla Beloch costruì un prototipo di<br />

misuratore <strong>del</strong> “vertice di piramide” e<br />

nulla più.<br />

Comunque l’unica interazione fra ricerca<br />

e industria fu quella citata fra<br />

Inghilleri e Galileo. Le tre aziende sopra<br />

citate dovettero provvedere internamente<br />

alla progettazione, al progresso<br />

e al rinnovamento <strong>del</strong>la propria produzione.<br />

Per fortuna nel caso <strong>del</strong>le due<br />

imprese di fotogrammetria il fondatore<br />

<strong>del</strong>la prima e il consulente <strong>del</strong>la seconda,<br />

rispettivamente Nistri e Santoni<br />

(quest’ultimo aveva lungamente lavorato<br />

all’Istituto Geografico Militare di<br />

Firenze) erano inventori eccezionali e<br />

quindi potevano fare a meno di consigli<br />

e aiuti esterni. In Salmoiraghi, oltre<br />

alla spinta e alle intuizioni <strong>del</strong> titolare,<br />

già allievo di Ignazio Porro, vi fu anche<br />

qui l’opera di studiosi interni d’eccezione<br />

come l’ottico e cultore d’astronomia<br />

Domenico Argentieri (3) e più<br />

oltre quella di Raffaello Bruscaglioni,<br />

solo per citare i maggiori. Per il resto,<br />

poco o nulla dal mondo universitario,<br />

generalmente rinchiuso in se stesso e<br />

più rivolto alla ricerca, ma non di tipo<br />

strumentale: basterà a tal fine ricordare<br />

i molti e pregevoli lavori di Cassinis, di<br />

Marussi, di Boaga, di Morelli, di Ballarin<br />

fra gli altri; più tardi quelli di Solaini,<br />

Cunietti, Togliatti, Inghilleri, Dequal,<br />

Galetto, Monti …. sulle applicazioni<br />

<strong>del</strong>la fotogrammetria e su alcune tecniche<br />

topografiche. Ciò anche per il<br />

fatto che le industrie avevano messo a<br />

disposizione in vario modo, compreso<br />

il comodato e la donazione, i loro più<br />

importanti strumenti soprattutto ai due<br />

Politecnici (a Milano vi furono il primo<br />

APc, un TA3 e un Photomapper <strong>del</strong>la<br />

OMI, lo Steosimplex, gli Sterocartografi<br />

IV e V di Galileo, teodoliti e livelli <strong>del</strong>la<br />

Salmoiraghi).<br />

Ben diversa fu la vicenda che riguarda<br />

la nota e centenaria Carl Zeiss tedesca<br />

e le università di quel Paese: traggo<br />

molte notizie dal lavoro citato in (4), con<br />

particolare riguardo al periodo <strong>del</strong> secondo<br />

dopoguerra, anche se già dagli<br />

Fig. 1 - L'ortofotoproiettore GZ1.<br />

anni Venti, fra l’azienda e le università<br />

tedesche, i legami erano importanti.<br />

Ricostruita la Carl Zeiss fra le mille difficoltà<br />

causate dal tracollo <strong>del</strong> Terzo<br />

Reich (8), l’interazione fra università e<br />

azienda fu stretta e continua. La progettazione<br />

e la costruzione di uno dei<br />

primi strumenti per la formazione di ortofotocarte,<br />

vide in primo piano Erwin<br />

Gigas, dottore “honoris causa” <strong>del</strong>l’Università<br />

di Hannover, membro <strong>del</strong>la<br />

Commissione Geodetica Tedesca, <strong>del</strong>lo<br />

U.S. Coast and Geodetic Survey e <strong>del</strong>la<br />

Deutsche Gesellschaft für Kartographie<br />

oltre che professore nel Politecnico<br />

di Berlino. Scrive Dirk Hobbie in (4)<br />

a tale proposito letteralmente quanto<br />

segue: “… Si deve alle pressioni di<br />

Erwin Gigas, al tempo direttore <strong>del</strong>l’Istituto<br />

di Geodesia Applicata (IFAG) di<br />

Francoforte sul Meno, la spinta al lavoro<br />

presso Carl Zeiss in Oberkochen”.<br />

Il “lavoro” riguardava per l’appunto la<br />

formazione <strong>del</strong>l’ortofotoproiettore GZ1<br />

(Gigas-Zeiss mod. 1), che per la prima<br />

volta scindeva l’operazione in due parti<br />

con due strumenti diversi (in precedenza,<br />

i pochi apparati di quel tipo erano<br />

unici, comprendendo sia l’esplorazione<br />

<strong>del</strong> mo<strong>del</strong>lo che la formazione <strong>del</strong>l’immagine<br />

rettificata). La formazione dei<br />

profili veniva invece qui affidata al restitutore<br />

Stereoplanigrafo C8 (poi sostituito<br />

dal Planimat D2) mentre l’ortofoto<br />

usciva dal GZ1. Per opera di Gigas il<br />

GZ1 venne provvisto di un interpola-<br />

18 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

tore ottico che evitava le vistose e fastidiose<br />

“rotture” fra due strisce contigue,<br />

non solo: la descrizione altimetrica si otteneva<br />

non con le consuete “dropped<br />

lines”, richiedenti ulteriore intervento<br />

<strong>del</strong> disegnatore, bensì direttamente<br />

per curve di livello tramite il dispositivo<br />

HLZ (HöhenLinienZeichner). Il GZ1 con<br />

accessori (qui in Fig. 1) venne acquistato<br />

in due esemplari dalla nostra CGR di<br />

Parma e dalla EIRA fiorentina.<br />

Va ricordato che Erwin Gigas aveva già<br />

progettato e fatto costruire nel 1953, il<br />

teodolite astronomico a registrazione<br />

fotografica, dalla casa tedesca Askania:<br />

un esemplare, qui in fig. 2, si trova presso<br />

il Politecnico di Milano (9).<br />

A Kurt Schwidefsky che dal 1951 al<br />

1960 fu professore all’università di<br />

Karlsruhe, si deve nel 1952 la costruzione<br />

<strong>del</strong> raddrizzatore SEG 5, successore<br />

di altri strumenti <strong>del</strong>l’anteguerra, poi<br />

munito di un dispositivo computerizzato<br />

per l’orientamento <strong>del</strong> fotogramma<br />

da cui trarre l’immagine raddrizzata e<br />

quindi metrica (Fig. 3). Schwidefsky era<br />

stato nominato professore all’università<br />

di Dresda nel 1943, ma non vi aveva<br />

preso posto perché impegnato presso<br />

Zeiss ad Jena; fu poi membro onorario<br />

<strong>del</strong>la ISPRS, che più tardi istituì una medaglia<br />

– premio a suo nome.<br />

Richard Finsterwalder, <strong>del</strong> Politecnico<br />

di Monaco di Baviera lavorò assiduamente<br />

per la Carl Zeiss, così come si<br />

deve a Gottfried Konecny <strong>del</strong>l’università<br />

di Hannover il suggerimento ed i<br />

consigli per la costruzione <strong>del</strong>la “Metric<br />

Camera”, durati dal 1974 al 1979, che<br />

poi culminarono con il famoso volo<br />

a quota 250 km <strong>del</strong> 1983. In Fig. 4 il<br />

“Logo” <strong>del</strong>la Metric Camera.<br />

Konecny, che ebbe ottimi rapporti con<br />

la nostra Giovanna Togliatti, era nato il<br />

17 giugno 1930 in Cecoslovacchia, a<br />

Troppau, in quella che era la famosa<br />

zona dei Sudeti, inglobata per volere<br />

di Hitler nel grande Reich nel 1938: era<br />

Fig. 2 - Il teodolite astronomico Gigas-Askania.<br />

quindi un “Volkdeutscher”, che ricoprì<br />

nel dopoguerra importanti cariche sia<br />

in Germania che all’estero: fu fra l’altro<br />

presidente <strong>del</strong>la ISPR, proprio quando<br />

Giovanna Togliatti ne era tesoriere.<br />

Non va dimenticato che ben tre dirigenti<br />

<strong>del</strong>la Carl Zeiss di Oberkochen<br />

furono nominati professori onorari<br />

da tre importanti università tedesche;<br />

sono tuttora viventi e chi scrive ebbe<br />

rapporti d’amicizia (e di lavoro) con tutti<br />

loro. Hans Karstens Meier, a capo <strong>del</strong>la<br />

divisione fotogrammetria e topografia,<br />

divenne professore e tenne il corso<br />

di navigazione aerea all’università di<br />

Stoccarda, nell’Istituto allora diretto da<br />

Friedrich Ackermann (che collaborò direttamente<br />

con Zeiss: per molti anni la<br />

classica “Photogrammetrische Woche”<br />

fu diretta proprio da Ackermann e<br />

Meier). Reiner Schwebel, dirigente<br />

<strong>del</strong>la parte strumentale di restituzione,<br />

fu professore <strong>del</strong>l’università di Monaco<br />

di Baviera, mentre Dirk Hobbie, il costruttore<br />

<strong>del</strong>l’ortofotoproiettore analitico<br />

Orthocomp, lo fu <strong>del</strong>l’università di<br />

Hannover. Va ricordato che, vincitore<br />

di concorso all’università di Monaco di<br />

Baviera, Hobbie rinunciò al posto, che<br />

venne occupato poi da Heinrich Ebner<br />

(altro ottimo amico <strong>del</strong> presente autore,<br />

che venne invitato alla festa di addio<br />

per il suo collocamento a riposo) perché<br />

Hobbie non volle lasciare la Zeiss.<br />

Altre figure di spicco legate al mondo<br />

universitario lavorarono per la<br />

Carl Zeiss, prima e dopo la seconda<br />

guerra mondiale; ricorderò fra gli altri<br />

Carl Pulfrich, Otto von Gruber, Eduard<br />

Oskar Messter, Walter Bauersfeld,<br />

Walter Brucklacher. Non va poi dimenticato<br />

che le università tedesche sostennero<br />

anche le altre minori aziende<br />

tedesche che producevano strumenti<br />

topografici: ricordo quindi, oltre alla<br />

già menzionata Askania di Berlino, la<br />

Ertel di Monaco di Baviera, la Fennel e<br />

la Breithaupt di Kassel. Queste aziende<br />

possono essere paragonate alle minori<br />

italiane Saibene di Milano, Allemano di<br />

Torino, Sbisà di Firenze, nessuna <strong>del</strong>le<br />

quali però ebbe mai aiuti dal nostro<br />

mondo universitario.<br />

Tutte le nostre aziende sopra ricordate<br />

sono scomparse da diversi decenni<br />

(10); mentre quelle tedesche sono pur<br />

sempre in buona salute. La Carl Zeiss,<br />

dopo la riunificazione che ha visto Jena<br />

e Oberckochen nuovamente sotto la<br />

scudo <strong>del</strong>la “Zeiss Stiftung”, ha ceduto<br />

le proprie divisioni di topografia e fotogrammetria<br />

rispettivamente alle multinazionali<br />

Trimble e Intergraph, che continuano<br />

a produrre anche in Germania<br />

strumenti di tutto rispetto e ancora col<br />

sostegno <strong>del</strong>le università sia tedesche<br />

che U.S.A.<br />

Fig. 3 - Il raddrizzatore SEG 5.<br />

Fig. 4 - Si<br />

nota, nel<br />

Logo, la<br />

camera Zeiss<br />

speciale<br />

sullo<br />

“Shuttle”.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

1) E. Santoni Selected Work. Tipolito Nuova Grafica<br />

Fiorentina, Firenze, 1971.<br />

2) A. Selvini A mezzo secolo dalla scomparsa di<br />

Umberto Nistri, GeoMedia, Roma, n° 1/2012.<br />

3) A. Selvini Appunti per una storia <strong>del</strong>le topografia<br />

in Italia nel XX secolo. Maggioli ed., Rimini,<br />

2012.<br />

4) D. Hobbie Die Entwicklung photogrammetrischer<br />

Verfahren, und Instrumente bei Carl<br />

Zeiss in Oberkochen. Deutsche Geodätische<br />

Kommission, 2009.<br />

5) L. Solaini Der Photomultiplo Nistri. Photogrammetrie,<br />

n°4/41.<br />

6) G. Cassinis Il Fotocartografo Nistri. Rivista <strong>del</strong><br />

Catasto e dei Servizi tecnici Erariali, Roma, n°<br />

2/38.<br />

7) G. Inghilleri Theorie of the DS Analitycal Stereocomparator.<br />

Reston, Virginia (USA), 1980.<br />

8) H. Armin Nur der Name war geblieben.<br />

Deutsche Verlags-Anstalt, 1989.<br />

9) C. Monti, A.Selvini Strumenti topografici e metodi<br />

operativi fra Settecento e Novecento. Maggioli<br />

ed., Rimini, 2013.<br />

10) A. Selvini C’era una volta l’industria ottico<br />

meccanica italiana. Rivista <strong>del</strong> Dip. <strong>del</strong> Territorio,<br />

Roma, n°3/2009.<br />

ABSTRACT<br />

In the twentieth century the Italian opticalmechanical<br />

industry reached, in the civil sector,<br />

primates worldwide certainly indisputable.<br />

However, the support provided by universities<br />

was modest, very modest, unlike what had happened<br />

for example in the same period in Germany.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Industria ottico-meccanica italiana; strumenti topografici;<br />

storia<br />

AUTORE<br />

Attilio Selvini<br />

attilio.selvini@polimi.it<br />

Politecnico di Milano<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

19


REPORTS<br />

INTEGRAZIONE FRA ARCGIS E EPANET2 PER<br />

LA MODELLAZIONE IDRAULICA DELLE RETI<br />

di Mario Scandura<br />

acoSet è un’azienda che SvoLge iL Servizio idrico neLL’area pedemontana<br />

Sud-occidentaLe deLL’etna, Servendo 20 comuni conSorziati ed aLtri 4<br />

con forniture aLL’ingroSSo, per un totaLe di oLtre 90.000 utenze. Le reti,<br />

tutte interconneSSe, Si SviLuppano in un territorio compreSo fra Le<br />

quote 200 e 950 m S.L.m. ed eSteSo per circa 50 km Su una Superficie<br />

di oLtre 350 km2, che utiLizzano Le acque di due Sorgenti e di circa una<br />

quindicina di campi pozzi, con oLtre 60 Serbatoi di accumuLo e di<br />

compenSo.<br />

Fig. 1 - La rete di distribuzione <strong>del</strong> Comune di Adamo.<br />

Negli ultimi anni l’azienda ha<br />

fatto effettuare, nei comuni<br />

serviti, il rilievo geometrico e<br />

strumentale <strong>del</strong>le reti idriche, con la<br />

schedatura di tutti i pozzetti ed i relativi<br />

pezzi speciali.<br />

Inoltre è stato affidato alla società che<br />

effettua la lettura periodica dei contatori,<br />

l’incarico di provvedere anche alla<br />

localizzazione degli stessi mediante<br />

GPS e di effettuare le foto degli armadietti<br />

aperti che li contengono.<br />

Pertanto, essendo giunti a disporre dei<br />

dati completi e certi <strong>del</strong>le reti idriche e<br />

<strong>del</strong>le utenze servite, si è potuto procedere<br />

allo loro organizzazione in tabelle<br />

nel geodatabase Oracle 11g <strong>del</strong> SIT,<br />

integrandoli con gli altri dati aziendali<br />

relativi a produzione e consumi.<br />

Per i contatori non rilevati si è provveduto<br />

all’integrazione con il posizionamento<br />

realizzato tramite geocodifica<br />

semiautomatica degli indirizzi di installazione,<br />

presenti nel database gestionale<br />

Hydronet.<br />

Quindi, disponendo per la prima volta<br />

di grafi completi e collaudati <strong>del</strong>le reti<br />

e <strong>del</strong>la geolocalizzazione dei consumi,<br />

si è potuto procedere all’analisi, progettazione<br />

e realizzazione di una applicazione<br />

che potesse permettere ai<br />

tecnici <strong>del</strong>l’Azienda di simulare il funzionamento<br />

di una rete direttamente<br />

dal SIT, senza dover apprendere complicate<br />

metodiche informatiche, ma<br />

che, con l’introduzione di pochi parametri<br />

e di due soli comandi, esporta<br />

verso Epanet ed importa da Epanet i<br />

dati.<br />

LE REGOLE DELLA<br />

MODELLAZIONE IDRAULICA<br />

Per effettuare la simulazione idraulica<br />

di una rete sono necessari una serie<br />

di dati organizzati secondo quanto<br />

richiesto dal software di mo<strong>del</strong>listica.<br />

Questi dati sono le singole condotte<br />

corredate dalle informazioni su diametro,<br />

materiale, scabrezza, nodo origine<br />

e nodo destinazione; i nodi, ovvero<br />

gli apparati connessi dalle condotte<br />

(presenti generalmente nei pozzetti)<br />

con particolare attenzione alle valvole,<br />

saracinesche e ai cosiddetti “Nodi<br />

Erogazione” cui fanno capo le capillari<br />

che collegano i contatori utenza, ed i<br />

serbatoi. Non sono state considerate<br />

le pompe in quanto non presenti<br />

all’interno <strong>del</strong>le reti di distribuzione.<br />

Tutti gli oggetti che partecipano alla<br />

rete da mo<strong>del</strong>lare devono essere connessi<br />

geometricamente in un grafo di<br />

archi e nodi.<br />

Il prototipo<br />

Si è quindi deciso di realizzare un primo<br />

prototipo relativo alle reti di un<br />

comune significativo e che mostrava<br />

<strong>del</strong>le criticità non meglio identificate.<br />

Questo prototipo è stato realizzato<br />

con le informazioni relative al comune<br />

di Adrano, nel quale la rete è divisa in<br />

due grossi distretti che fanno capo rispettivamente<br />

al Serbatoio Alto ed ai<br />

Serbatoi Bassi (figura 1).<br />

Dati utilizzati<br />

I contatori rilevati in tutto il territorio<br />

comunale sono risultati 13.035, di<br />

questi, nell’anno 2012, non hanno misurato<br />

alcun consumo 2.335.<br />

Il consumo conturato, sempre nel<br />

2012 da questi contatori è stato di<br />

1.578.808 mc, pari ad un valore di<br />

50,06 l/s.<br />

Sono risultati serviti dalla rete Alta<br />

1772 contatori per un consumo conturato<br />

annuo di 226.711 mc pari a 7,80<br />

l/s (non hanno misurato alcun consumo<br />

360 contatori).<br />

Attestati sulla rete bassa sono risultati<br />

9797 contatori per un consumo annuo<br />

di 1.285.162 mc, pari a un’erogazione<br />

di 41,60 l/s (non hanno misurato alcun<br />

consumo 1975 contatori).<br />

Dal totale dei contatori risultano altri<br />

1466 contatori che sono serviti direttamente<br />

o dalla condotta principale<br />

(Maniace e Ciapparazzo) e dalla fine<br />

<strong>del</strong> raddoppio <strong>del</strong>la condotta Ciapparazzo.<br />

Le due reti che fanno capo ai serbatoi<br />

di Adrano hanno uno sviluppo complessivo<br />

di 65100 metri, escluse le<br />

condotte di diametro inferiore ai 50<br />

mm, e sono stati individuati ed aperti<br />

1144 pozzetti. Il rilievo è stato caricato<br />

nelle tabelle <strong>del</strong> SIT come grafo di<br />

archi e nodi totalmente interconnessi.<br />

Il serbatoio alto è alimentato dalla<br />

condotta Ciapparazzo e dalla fornitura<br />

effettuata dal pozzo S.E.D.A, i serbatoi<br />

bassi sono alimentati sempre dalla<br />

Ciapparazzo, dalla Maniace e dalla<br />

fornitura <strong>del</strong> pozzo Floresta.<br />

Software<br />

I software utilizzati sono stati: Arcgis<br />

Desktop 10.1 Advanced Edition,<br />

Arcgis for Server 10.1 Enterprise Edition,<br />

Oracle 11g, Epanet 2, e MatLab.<br />

20 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

IL PROGETTO<br />

L’ipotesi di lavoro era quella di trasferire<br />

i dati <strong>del</strong>le reti presenti nel SIT, al<br />

software di mo<strong>del</strong>lazione, fare girare<br />

il mo<strong>del</strong>lo, effettuando le dovute calibrazioni<br />

e quindi reimportare il risultato<br />

<strong>del</strong>la mo<strong>del</strong>lazione (portate e pressioni)<br />

nel SIT, nelle tabelle <strong>del</strong>le condotte<br />

(archi) e degli apparati (nodi),<br />

in modo che il personale addetto alla<br />

distribuzione avesse dei parametri di<br />

confronto per una migliore gestione,<br />

e gli ingegneri avessero dei dati puntuali<br />

per lavorare all’ottimizzazione<br />

<strong>del</strong>le reti stesse.<br />

Tabelle SIT e dati per mo<strong>del</strong>lazione<br />

Il primo problema che si è presentato<br />

è stato quello di individuare quei tratti<br />

di condotta e quei nodi che non si dovevano<br />

passare al sw di mo<strong>del</strong>lazione,<br />

senza dover duplicare tabelle o cancellare<br />

oggetti. Si è così inserito un nuovo<br />

campo denominato EPA con un flag<br />

a 0 se da non trasferire, a 1 se da mo<strong>del</strong>lare.<br />

Quindi si è proceduto ad una<br />

verifica di congruità dei dati al fine di<br />

correggere eventuali nodi isolati o archi<br />

non connessi.<br />

Si è aggiunto un ulteriore campo denominato<br />

RETE_CODICE ad entrambe<br />

le tabelle <strong>del</strong>le condotte e dei nodi al<br />

fine di caratterizzare gli oggetti con un<br />

indicatore di appartenenza ad una rete<br />

piuttosto che ad un’altra e per i nodi di<br />

confine (appartenenti ad entrambe le<br />

reti) si è definito un terzo codice.<br />

Tutti gli altri campi sono rimasti invariati da<br />

come popolati nelle fasi di rilievo idrico.<br />

In considerazione <strong>del</strong> fatto che i dati<br />

necessari ad EPANET sono molto<br />

meno di quelli presenti nelle tabelle si<br />

è definita una griglia di filtraggio <strong>del</strong>le<br />

tabelle per far pervenire al software di<br />

mo<strong>del</strong>lazione esclusivamente dati utili.<br />

Fig. 2 - Relazione spaziale tra singoli poligoni ed i contatori che ricadevano al loro interno.<br />

I nodi erogazione<br />

Uno dei problemi che si è presentato<br />

e si è dovuto affrontare è stato quello<br />

di definire i nodi erogazione ed assegnare<br />

ad essi un valore coerente.<br />

Dal rilievo dei pozzetti sono risultati<br />

presenti 3611 nodi e di questi 3423<br />

da passare al mo<strong>del</strong>lo.<br />

Di questi ultimi 622 erano caratterizzati<br />

dalla presenza di 1 o più allacci di<br />

condotte di diametro inferiore ai 50<br />

mm., perciò si è stabilito di definire<br />

questi nodi come nodi erogazione e,<br />

creato il campo EROGAZIONE nella<br />

tabella dei nodi, lo si è valorizzato con<br />

1 se presenti allacci, con 0 se presenti<br />

solo apparecchiature.<br />

Il passo successivo è stato quello di assegnare<br />

un valore ai nodi erogazione.<br />

Disponendo <strong>del</strong> rilievo georeferenziato<br />

dei contatori, si è prima effettuata<br />

una estrazione, dal DB gestionale, dei<br />

consumi conturati e letti nei 4 trimestri<br />

<strong>del</strong> 2012, quindi si è assegnato a ciascun<br />

contatore localizzato nel SIT il consumo<br />

totale misurato nell’anno 2012.<br />

Non disponendo di informazioni sufficienti<br />

sulle capillari si dovevano assegnare<br />

i contatori ai nodi erogazione<br />

con un metodo automatico ma possibilmente<br />

realistico.<br />

Poligoni di Thiessen ed erogazione<br />

Si è deciso perciò di calcolare i poligoni<br />

di Thiessen relativi ai 622 nodi<br />

erogazione.<br />

Il metodo dei poligoni di Thiessen<br />

permette di suddividere geometricamente<br />

lo spazio in zone di pertinenza<br />

di ogni punto. A ciascuno di essi viene<br />

attribuita un’area che si trova più vicina<br />

a esso che a qualunque degli altri<br />

punti. Lo spazio viene così suddiviso<br />

da una serie di linee che sono equidistanti<br />

dai due punti a esse più vicini.<br />

Il risultato sarà, pertanto, una serie<br />

di poligoni, tanti quanti sono i punti,<br />

all’interno dei quali si troverà solo un<br />

punto (il nodo erogazione).<br />

I poligoni di Thiessen risultano utili<br />

Fig. 3 - Thiessen.<br />

per avere un mo<strong>del</strong>lo teorico <strong>del</strong>la<br />

configurazione <strong>del</strong>le zone di influenza<br />

e <strong>del</strong>le aree di erogazione relative ai<br />

singoli nodi. In questo modo, lungi dal<br />

voler ricostruire la realtà, si cerca di individuare<br />

le porzioni di territorio che<br />

sono più facilmente servite da un certo<br />

tratto di rete piuttosto che da un’altro.<br />

Il paesaggio che si ottiene con<br />

questo metodo è un mo<strong>del</strong>lo ideale<br />

e astratto <strong>del</strong>la realtà; le suddivisioni<br />

vengono infatti tracciate come se il<br />

territorio fosse perfettamente uguale<br />

e omogeneo.<br />

Comunque, trattandosi di grandi numeri,<br />

il risultato può considerasi assolutamente<br />

accettabile.<br />

Effettuata questa suddivisione, si è<br />

proceduto a calcolare la relazione<br />

spaziale tra i singoli poligoni ed i contatori<br />

che ricadevano al loro interno,<br />

creando due nuovi campi nella tabella<br />

dei nodi N_CONTATORI e CONSU-<br />

MO_ANNUO che venivano così popolati<br />

automaticamente dalla somma<br />

dei contatori presenti e dalla somma<br />

dei relativi consumi. Ora si poteva assegnare<br />

un consumo ad ogni singolo<br />

nodo erogazione (figure 2 e 3).<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

21


REPORTS<br />

Completamento tabelle<br />

Infine si creavano i due ultimi campi<br />

nella tabella dei nodi, quelli <strong>del</strong>le coordinate<br />

X e Y, necessari ad EPANET<br />

per ricostruire il mo<strong>del</strong>lo geometrico<br />

<strong>del</strong>la rete.<br />

Nella tabella dei serbatoi si creavano i<br />

campi coordinate X e Y, e <strong>del</strong>la portata<br />

media in erogazione.<br />

L’intera procedura è stata automatizzata<br />

con una procedura in Python il cui<br />

schema è rappresentato nella figura<br />

sovrastante.<br />

EPANET<br />

Dopo queste operazioni i dati <strong>del</strong>le<br />

condotte, dei nodi e dei serbatoi<br />

erano diventati compatibili ed utilizzabili<br />

da EPANET. Questo software,<br />

realizzato dal Ministero <strong>del</strong>l’Ambiente<br />

degli Stati Uniti, è distribuito gratuitamente,<br />

ed è considerato come uno<br />

dei migliori strumenti di mo<strong>del</strong>lazione<br />

idraulica disponibili. Il trasferimento<br />

dei dati avviene tramite selezione <strong>del</strong>la<br />

rete da mo<strong>del</strong>lare (archi, poi nodi,<br />

poi serbatoi) dopo filtraggio in base ai<br />

campi EPA, CODICE_RETE ed esportazione<br />

in formato tabellare *.dbf.<br />

I files DBF che vengono presi in carico<br />

da una procedura esterna stand-alone<br />

scritta con MatLab che esegue una<br />

trasformazione di formato, creando il<br />

file di input per Epanet. Per quanto riguarda<br />

valvole e saracinesche, Epanet<br />

le considera come archi, mentre nel<br />

GIS sono rappresentate come nodi. Al<br />

fine di non stravolgere la metodologia<br />

di rappresentazione di tali apparati in<br />

ambiente GIS, si è optato di effettuare<br />

la trasformazione da nodi in archi, per<br />

questi apparati, nella procedura Mat-<br />

Lab di trascodifica di formato. Lanciato<br />

Epanet e caricato il file prodotto, si può<br />

eseguire immediatamente la mo<strong>del</strong>lazione,<br />

e quindi in base ai risultati ottenuti<br />

decidere se effettuare calibrazioni<br />

o modifiche sullo STATUS e sul SET-<br />

TING <strong>del</strong>le valvole, e quindi rilanciare<br />

la mo<strong>del</strong>lazione idraulica (figura 3).<br />

Fig. 5 - Mo<strong>del</strong>lo <strong>del</strong>la rete di Adrano.<br />

La simulazione idraulica<br />

Ottenuto un risultato soddisfacente,<br />

l’utente provvede ad esportare da<br />

Epanet, in un file CSV, i risultati ottenuti,<br />

che verrà importato nel SIT che<br />

lo utilizzerà, tramite una join, esclusivamente<br />

per aggiornare coi dati di<br />

pressione, portata e degli stati <strong>del</strong>le<br />

valvole, le tabelle degli archi e nodi<br />

mo<strong>del</strong>lati.<br />

Questi nuovi valori sono consultabili,<br />

come qualsiasi altra informazione SIT<br />

cliccando sull’oggetto, e in parte sono<br />

già visibili come etichette degli oggetti<br />

stessi.<br />

Lo stato <strong>del</strong>le valvole può essere definito<br />

sia nel SIT (desktop o web application)<br />

che in EPANET, e comunque i<br />

dati risulteranno sempre sincronizzati.<br />

CONCLUSIONI<br />

Il lavoro effettuato con questo prototipo<br />

è stato immediatamente verificato<br />

sul campo ed ha permesso di<br />

modificare il funzionamento <strong>del</strong>la rete<br />

con immediato beneficio per il servizio.<br />

Quindi si è voluto procedere alla<br />

mo<strong>del</strong>lazione <strong>del</strong>le 4 reti <strong>del</strong> comune<br />

di Belpasso ed è stato così possibile<br />

identificare rapidamente due aree critiche<br />

e porre rimedio al servizio e risparmiare<br />

circa 7 l/s.<br />

Attualmente questo sistema di interscambio<br />

funziona perfettamente in<br />

ambiente Desktop, si è gia iniziato<br />

a trasferire queste procedure in ambiente<br />

ArcGIS Server con risultati incoraggianti.<br />

I prossimi passi dovranno<br />

portare ad interagire con la mo<strong>del</strong>lazione<br />

idraulica in ambiente Web, utilizzando<br />

una web-application realizzata<br />

per ArcGIS for Flex.<br />

RINGRAZIAMENTI<br />

Si ringraziano l’ing. Pasquale Cutore<br />

<strong>del</strong>l’Acoset, per il fattivo contributo<br />

relativo alle tecniche di mo<strong>del</strong>lazione<br />

idraulica e alla verifica dei riscontri<br />

teorici sul campo; ed Adriana Triolo<br />

con Francesco Contraffatto, laureandi<br />

in Ingegneria Idraulica all’Università<br />

di Catania e stagisti in Acoset, per il<br />

prezioso contributo nella realizzazione<br />

<strong>del</strong>la procedura in MatLab e nel<br />

debugging di tutte le procedure.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Reti idriche; mo<strong>del</strong>lazione;sit<br />

ABSTRACT<br />

Reached the knowledge of networks and<br />

consumption, both geolocated, the need has arisen<br />

to verify, through simulations, the behavior and<br />

efficiency of the water distribution system. The idea<br />

was to integrate the SIT, platform ArcGIS 10.1, the<br />

mo<strong>del</strong>ing software EPANET2.<br />

By analyzing the needs of Epanet you modified the<br />

data mo<strong>del</strong> of pipelines and equipment, in order to<br />

make them compatible, and have addressed the<br />

main problems arising from these analyzes.<br />

The identification and corroboration of <strong>del</strong>ivery<br />

nodes to determine the value of the application of<br />

the network, and the management of valves and<br />

gate valves in the SIT that are represented as point<br />

features, while in Epanet are treated as strings.<br />

For the determination of the application, the<br />

absence of data of the capillaries, it is proceeded<br />

in an empirical creating polygons of Thyessen<br />

related to the nodes dispensing, and "capturing"<br />

the counters pertaining to each polygon and<br />

then summing the relative consumptions, taken<br />

by the management system . For valves it is made<br />

of a procedure in the import software in Epanet<br />

that turns the nodes into arcs, and in the export of<br />

SIT return to the pressure values upstream and<br />

downstream populate various fields of the table on<br />

time of the valves.<br />

Fig. 4 - EPANET 2, software per la mo<strong>del</strong>lazione idraulica.<br />

AUTORE<br />

Mario Scandura<br />

scandura@inwind.it<br />

ACOSET SPA<br />

22 GEOmedia n°5-2014


Supplemento a GEOmedia numero 5-2014 - Direzione, Redazione, Marketing e<br />

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metrica di blocchi aerei acquisiti<br />

con differenti sistemi APR<br />

utilizzati nell’ambito <strong>del</strong> rilievo di<br />

BB.CC. Il lavoro è stato svolto<br />

su due siti che differiscono per<br />

estensione e caratteristiche<br />

morfologiche utilizzando due<br />

diverse piattaforme APR, un<br />

sistema multi-rotore e un sistema<br />

ad ala fissa.<br />

Fig. 1 - Quadricottero md4-200 <strong>del</strong>la microdrones.<br />

Il rilievo di Beni Culturali,<br />

come siti archeologici<br />

o centri storici, che<br />

si sviluppano su aree di<br />

estensioni variabili, anche<br />

<strong>del</strong>l’ordine di qualche chilometro<br />

quadrato, è sempre<br />

stato abbastanza problematico<br />

per la mancanza<br />

di strumenti adeguati che<br />

permettono di col<strong>mare</strong> il<br />

gap tra i classici rilievi fotogrammetrici<br />

aerei e i rilievi<br />

terrestri (topografici,<br />

fotogrammetrici o laser<br />

scanner). Recentemente<br />

questo gap è stato colmato<br />

dallo sviluppo dei<br />

sistemi APR (Aeromobili<br />

a Pilotaggio Remoto) che<br />

consentono sia di eseguire<br />

rilievi aerei a bassa quota,<br />

generalmente in un range<br />

compreso tra i 20 e i 200<br />

metri, sia l’acquisizione di<br />

dati metrici e qualitativi<br />

di dettaglio (Eisenbeiss &<br />

Sauerbierl, 2011). Gli APR,<br />

noti anche con l’acronimo<br />

UAV (Unmanned Aerial<br />

Vehicles) e sviluppati inizialmente<br />

per applicazioni<br />

militari, sono ormai molto<br />

diffusi in ambito civile ed<br />

in particolare nel settore<br />

<strong>del</strong> rilievo architettonico<br />

ed archeologico grazie<br />

alla possibilità di ottenere<br />

immagini <strong>del</strong>l’area di interesse<br />

con numerosi vantaggi<br />

quali: rapidità nell’esecuzione<br />

<strong>del</strong> rilievo aereo,<br />

possibilità di mappare aree<br />

difficilmente accessibili, risoluzione<br />

<strong>del</strong>le immagini<br />

maggiore rispetto a quella<br />

ottenibile dalla tradizionale<br />

fotogrammetria aerea<br />

(anche con pixel < 1 cm),<br />

costi contenuti <strong>del</strong>le fasi<br />

di acquisizione, disponibilità<br />

di diversi software<br />

user-friendly e low-cost per<br />

il processamento <strong>del</strong>le immagini.<br />

In particolare, l’attività<br />

condotta nell’ambito<br />

<strong>del</strong> rilievo architettonico<br />

ed archeologico è principalmente<br />

rivolta verso la<br />

realizzazione di mo<strong>del</strong>li 3D<br />

con elevati livelli di dettaglio<br />

e ortofoto con risoluzione<br />

geometriche centimetriche<br />

(o in alcuni casi<br />

anche sub-centimetriche)<br />

e scale nominali tipiche<br />

<strong>del</strong> rilievo architettonico<br />

(1:100 ÷ 1:200).<br />

Il flusso di lavoro adottato<br />

per questa tipologia di rilievi<br />

è abbastanza standardizzato<br />

e prevede sostanzialmente<br />

tre fasi:<br />

4 pianificazione <strong>del</strong> volo<br />

4acquisizione <strong>del</strong>le immagini<br />

4calcolo degli orientamenti,<br />

<strong>del</strong>le nuvole di<br />

punti 3D e <strong>del</strong>le ortofoto.<br />

Ciascuna fase presenta<br />

problematiche e caratteristiche<br />

proprie che dipendono<br />

da vari fattori.<br />

La prima fase <strong>del</strong> rilievo<br />

consiste nella progettazione<br />

di un volo programmato<br />

attraverso l’uso dei rispettivi<br />

software di gestione dei<br />

velivoli.<br />

Questo approccio, particolarmente<br />

utile per mantenere<br />

le corrette geometrie<br />

di presa durante il rilievo<br />

fotogrammetrico, risulta<br />

abbastanza semplice nel<br />

caso di prese nadirali (dove<br />

è possibile mantenere gli<br />

stessi criteri <strong>del</strong>la fotogrammetria<br />

aerea), un po’<br />

più problematico per schemi<br />

con prese inclinate e/o<br />

convergenti. In quest’ultimo<br />

caso, la realizzazione<br />

<strong>del</strong> progetto non sempre è<br />

agevole per la mancanza di<br />

funzioni adeguate nei software<br />

di gestione dei voli;<br />

inoltre, a causa <strong>del</strong>la bassa<br />

affidabilità <strong>del</strong> posizionamento<br />

eseguito con il GPS<br />

di cui sono dotati gli APR,<br />

il piano di volo potrebbe<br />

non essere seguito in maniera<br />

corretta. I parametri<br />

che influenzano maggiormente<br />

le scelte di pianificazione<br />

<strong>del</strong> volo sono l’autonomia<br />

e il payload <strong>del</strong><br />

sistema APR.<br />

24 GEOmedia n°5-2014


SPECIALE UAV<br />

Fig. 2 - Velivolo Swinglet CAM <strong>del</strong>la Sensefly.<br />

Questi due parametri sono<br />

fra di loro strettamente correlati;<br />

il primo condiziona<br />

l’estensione <strong>del</strong>l’area da<br />

rilevare, il secondo la tipologia<br />

<strong>del</strong> sensore da utilizzare.<br />

L’acquisizione <strong>del</strong>le immagini<br />

è principalmente influenzata<br />

dalla morfologia<br />

<strong>del</strong> sito, dalla vicinanza di<br />

“pericoli” per il volo, dalla<br />

stabilità <strong>del</strong>la piattaforma<br />

in condizioni metereologiche<br />

non ottimali e dalla<br />

disponibilità di spazi per<br />

l’atterraggio (per sistemi<br />

APR ad ala fissa).<br />

Infine, il processamento<br />

<strong>del</strong>le immagini è condizionato<br />

dalla notevole<br />

irregolarità dei blocchi<br />

fotogrammetrici, dall’elevato<br />

numero di immagini<br />

(spesso maggiore di 100)<br />

in genere necessarie per<br />

una completa copertura<br />

<strong>del</strong>le aree di studio, dalle<br />

qualità e caratteristiche radiometriche<br />

<strong>del</strong>le immagini,<br />

dalle problematiche di<br />

calibrazione <strong>del</strong>le camere<br />

per uso fotogrammetrico e<br />

dal numero, disposizione e<br />

precisione dei punti di appoggio.<br />

Le problematiche sul processamento<br />

<strong>del</strong>le immagini<br />

sono state quelle maggiormente<br />

indagate nel<br />

corso degli ultimi anni grazie<br />

anche al sempre più frequente<br />

utilizzo di software<br />

derivanti dalla Computer<br />

Vision in ambito fotogrammetrico.<br />

Diverse ricerche<br />

sono state effettuate soprattutto<br />

verificando e/o<br />

confrontando i risultati ottenuti<br />

con software <strong>del</strong>la<br />

Computer Vision, che utilizzano<br />

l’approccio Structure<br />

from Motion (SfM), rispetto<br />

ai classici programmi fotogrammetrici<br />

(Verhoeven<br />

et al., 2011; Lo Brutto et<br />

al., 2012). Soltanto pochi<br />

esempi sono riportati circa<br />

la qualità <strong>del</strong>l’accuratezza<br />

metrica in relazione all’uso<br />

<strong>del</strong>le tecniche <strong>del</strong>la SfM<br />

rispetto differenti configurazioni<br />

<strong>del</strong> blocco fotogrammetrico<br />

(Nocerino et<br />

al., 2013; Lo Brutto et al.,<br />

2014). Non è ancora chiaro<br />

se l’uso di configurazioni di<br />

blocchi più stabili potrebbe<br />

migliorare l’accuratezza<br />

e l’affidabilità dei risultati<br />

per le immagini acquisite<br />

da sistemi APR e processate<br />

attraverso un approccio<br />

proprio <strong>del</strong>la CV.<br />

L’obbiettivo <strong>del</strong>la ricerca<br />

è stato quello di effettuare<br />

una prima valutazione<br />

sulle potenzialità metriche<br />

<strong>del</strong>le piattaforme APR nel<br />

campo <strong>del</strong> rilievo dei beni<br />

culturali attraverso l’analisi<br />

di alcuni dataset che<br />

riprendono due aree con<br />

forte valenza turistica e<br />

culturale e che differiscono<br />

per estensione e caratteristiche<br />

morfologiche: la<br />

prima è un’area di piccola<br />

estensione, situata all’interno<br />

<strong>del</strong> Parco Archeologico<br />

e Paesaggistico <strong>del</strong>la Valle<br />

dei Templi di Agrigento<br />

e relativa alla zona <strong>del</strong><br />

Tempio di Iside; la seconda<br />

presenta un’estensione abbastanza<br />

ampia e racchiude<br />

il Cretto di Gibellina vicino<br />

Trapani. I differenti dataset<br />

sono stati ottenuti utilizzando<br />

due diversi APR:<br />

un quadricottero md4-200<br />

<strong>del</strong>la microdrones per l’area<br />

all’interno <strong>del</strong>la Valle<br />

dei Templi (fig. 1) e un velivolo<br />

ad ala fissa Swinglet<br />

CAM <strong>del</strong>la Sensefly per il<br />

Cretto di Gibellina (fig. 2).<br />

I due velivoli, pur appartenendo<br />

alla stessa grande<br />

categoria dei micro UAV e<br />

pur avendo campi di applicazione<br />

simili, si differenziano<br />

per operatività,<br />

autonomia di volo, quota<br />

di volo, modalità di acquisizione:<br />

il quadricottero,<br />

come tutti i multi-rotori, ha<br />

resistenza al vento inferiore,<br />

può volare a quote di<br />

volo anche molto basse<br />

(10-20 metri) ed ha una<br />

maggiore flessibilità in fase<br />

di acquisizione in quanto<br />

consente di effettuare prese<br />

sia nadirali che inclinate<br />

grazie alla possibilità di<br />

ruotare la camera; il velivolo<br />

ad ala fissa ha maggiore<br />

resistenza al vento, vola a<br />

quote sempre superiori ai<br />

100 metri (in genere 140-<br />

160 metri) e consente l’esecuzione<br />

soltanto di prese<br />

nadirali secondo il classico<br />

schema di fotogrammetria<br />

aerea. Ma l’elemento più<br />

interessante che li contraddistingue<br />

è relativo<br />

alla tipologia di prodotti<br />

ottenibili: rilievi a grandissima<br />

scala (nel nostro<br />

caso pixel 1 o 2 cm) per<br />

il quadricottero md4-200<br />

<strong>del</strong>la microdrones, rilievi<br />

a grande scala (nel nostro<br />

caso pixel circa 5 cm) di<br />

aree anche estese qualche<br />

chilometro quadrato per<br />

l’APR ad ala fissa. Entrambi<br />

i velivoli sono dotati di camere<br />

digitali compatte; in<br />

particolare, il quadricottero<br />

md4-200 è dotato di una<br />

camera Pentax Optio RZ18<br />

da 16 Megapixel con un<br />

obiettivo a zoom variabile<br />

da 4.5 mm a 81 mm mentre<br />

il drone planante Swinglet<br />

CAM è equipaggiato con<br />

una camera Canon IXUS<br />

125 HS da 16 Megapixel e<br />

obiettivo a zoom variabile<br />

da 4.3 mm a 21.5 mm.<br />

Fig. 3 – Il tempio di Iside.<br />

Fig. 4 – Il “Cretto di Gibellina”.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

25


SPECIALE UAV<br />

IL RILIEVO UAV<br />

Il Tempio di Iside è tra<br />

i siti meno conosciuti e<br />

meno frequentati dai<br />

turisti <strong>del</strong>l’intero Parco<br />

Archeologico <strong>del</strong>la Valle<br />

dei Templi di Agrigento<br />

ed è costituito da un’area<br />

solo parzialmente scavata.<br />

Il Tempio era costituito da<br />

un podio e da un triportico<br />

che <strong>del</strong>imitava una piazza;<br />

all’interno si trovava una<br />

cella preceduta da un pronao<br />

e seguita da un avancorpo<br />

su podio accessibile<br />

mediante due rampe laterali.<br />

Il triportico era caratterizzato<br />

da sessantadue colonne<br />

e due mezze colonne<br />

terminali oggi ancora<br />

parzialmente visibili (fig. 3).<br />

Il “Cretto di Gibellina”<br />

è un’opera <strong>del</strong>l’artista<br />

Alberto Burri realizzata tra<br />

il 1984 e il 1989 nel posto<br />

in cui una volta era situata<br />

la città di Gibellina distrutta<br />

dal terremoto <strong>del</strong>la<br />

Valle <strong>del</strong> Belice nel 1968.<br />

Quest’opera è una tra i<br />

maggiori esempi <strong>del</strong>la cosiddetta<br />

“land-art”. L’artista,<br />

la cui idea era quella di<br />

creare un luogo <strong>del</strong>la memoria,<br />

ha coperto con una<br />

colata di cemento le rovine<br />

<strong>del</strong>la città in modo da<br />

for<strong>mare</strong> tanti “blocchi” che<br />

riproducono le vecchie<br />

strade <strong>del</strong>la città; i blocchi<br />

sono costituiti da muri di<br />

cemento armato alti circa<br />

1.60 m e sono separati da<br />

“viali” larghi circa 2-3 metri.<br />

Complessivamente l’opera,<br />

rimasta in parte incompiuta<br />

rispetto al progetto originario,<br />

si estende su un’area<br />

di circa 300 m x 270 m e ha<br />

un dislivello di circa 100 m<br />

(fig. 4).<br />

Per il rilievo <strong>del</strong>le zone di<br />

studio sono stati progettati<br />

due voli con strisciate<br />

orientate lungo direzioni<br />

perpendicolari, approssimativamente<br />

coincidenti<br />

con le direzioni Nord-Sud<br />

ed Est-Ovest; in questo<br />

modo è stato possibile effettuare<br />

diversi test in relazione<br />

alle configurazioni<br />

geometriche dei voli.<br />

Tutte le riprese sono state<br />

progettate imponendo un<br />

classico schema di prese<br />

fotogrammetriche aeree<br />

(prese nadirali) con un ricoprimento<br />

longitudinale<br />

pari all’80% e un ricoprimento<br />

trasversale pari al<br />

70% e all’80% rispettivamente<br />

per il rilievo <strong>del</strong>l’area<br />

<strong>del</strong> Tempio di Iside e<br />

per il “Cretto di Gibellina”.<br />

Tutti i voli sono stati eseguiti<br />

in modalità automatica<br />

seguendo il piano di volo<br />

realizzato in fase di progettazione<br />

<strong>del</strong> rilievo e impostando<br />

le camere in modalità<br />

wide (minima distanza<br />

focale) e messa a fuoco a<br />

infinito.<br />

Per i voli sul Tempio di Iside<br />

è stata programmata una<br />

ripresa con scatti eseguiti<br />

in corrispondenza dei<br />

waypoint calcolati in fase di<br />

progettazione, imponendo<br />

che, per ottenere una minima<br />

ridondanza dei dati, venissero<br />

scattate due immagini<br />

per ciascun waypoint.<br />

Complessivamente per<br />

l’intera area, che presenta<br />

un’estensione di circa 0.57<br />

ha, sono stati realizzati due<br />

voli (uno Nord-Sud e l’altro<br />

Est-Ovest) con quote<br />

relative di volo pari a circa<br />

71 metri per la ripresa<br />

Nord-Sud e a circa 65 metri<br />

per quella Est-Ovest, ottenendo<br />

rispettivamente<br />

dimensioni medie <strong>del</strong> pixel<br />

a terra (Ground Sample<br />

Tab. 5 - Parametri di volo.<br />

a) b)<br />

Distance – GSD) di circa 1.9<br />

cm e di circa 1.6 cm.<br />

Per il rilievo <strong>del</strong> "Cretto di<br />

Gibellina" sono stati eseguiti<br />

due voli (Nord-Sud<br />

ed Est-Ovest) da una quota<br />

di volo di circa 160 metri<br />

predisponendo uno scatto<br />

ogni 3 secondi; in questo<br />

modo è stato possibile ottenere<br />

il ricoprimento trasversale<br />

previsto e un GSD<br />

di circa 5 cm. La tabella 5<br />

riassume le caratteristiche<br />

principali dei voli.<br />

Contestualmente alla ripresa<br />

nelle due aree sono stati<br />

posizionati e rilevati topograficamente<br />

dei target<br />

opportunamente dimensionati<br />

in funzione <strong>del</strong>le<br />

relative altezze dei voli (di<br />

dimensioni pari a 20 cm x<br />

20 cm per le zone <strong>del</strong> Parco<br />

Archeologico di Agrigento<br />

pari a 40 cm x 30 cm per il<br />

Cretto di Gibellina); i target<br />

sono stati utilizzati in parte<br />

come Ground Control<br />

Point (GCP) ed in parte<br />

come Check Point (CP). Le<br />

coordinate dei target, riferite<br />

al sistema di riferimento<br />

UTM-WGS84 ETRF2000,<br />

sono state determinate<br />

tramite un rilievo RTK utilizzando<br />

una stazione master<br />

posizionata all’interno<br />

<strong>del</strong>le aree di rilievo. Come<br />

evidenziato in precedenza,<br />

a causa <strong>del</strong>l’irregolarità dei<br />

blocchi e al numero molto<br />

elevato di immagini, il numero,<br />

la disposizione e la<br />

precisione <strong>del</strong>le coordinate<br />

dei target rappresentano<br />

aspetti da valutare con<br />

attenzione in questo tipo di<br />

rilievi. Per quanto riguarda<br />

il numero e la disposizione<br />

dei target si è cercato di coprire<br />

in maniera omogena<br />

le aree di interesse utilizzando<br />

18 target (10 GCP e<br />

8 CP) per il Tempio di Iside<br />

e 24 target (16 GCP e 8 CP)<br />

per il Cretto di Gibellina.<br />

Come è noto i rilievi in modalità<br />

RTK prevedono precisioni<br />

nell’ordine di qualche<br />

centimetro; per avere<br />

però una stima più precisa<br />

<strong>del</strong>l’accuratezza <strong>del</strong>le coordinate<br />

dei punti di appog-<br />

Fig. 5 - Differenti configurazioni dei blocchi utilizzati per il dataset <strong>del</strong> Tempio di Iside: Blocco Est-Ovest<br />

(a); Blocco Nord-Sud (b).<br />

26 GEOmedia n°5-2014


SPECIALE UAV<br />

gio, si è scelto di misurare<br />

le coordinate dei target <strong>del</strong><br />

dataset <strong>del</strong> Tempio di Iside<br />

due volte in due giorni differenti.<br />

Il risultato <strong>del</strong> confronto<br />

tra le coordinate dei<br />

due rilievi ha consentito di<br />

calcolare uno s.q.m. pari a<br />

±1.2 cm sia in planimetria<br />

che in altimetria, con errori<br />

massimi soprattutto in quota<br />

anche nell’ordine dei 4<br />

cm. Tale verifica, anche se<br />

statisticamente non rigorosa,<br />

da un’idea più realistica<br />

<strong>del</strong>le accuratezze dei punti<br />

di appoggio e <strong>del</strong>le precisioni<br />

massime che è possibile<br />

aspettarsi dal rilievo<br />

fotogrammetrico.<br />

I diversi blocchi fotogrammetrici<br />

acquisiti sono stati<br />

utilizzati per effettuare alcune<br />

iniziali valutazioni sulla<br />

precisione metrica <strong>del</strong>l’orientamento<br />

<strong>del</strong>le immagini<br />

in relazione alle diverse<br />

configurazioni geometriche<br />

<strong>del</strong> blocco e sull’accuratezza<br />

in quota dei mo<strong>del</strong>li<br />

3D calcolati.<br />

Il processamento <strong>del</strong>le immagini<br />

è stato effettuato<br />

con il software Photoscan<br />

Professional Edition <strong>del</strong>la<br />

Agisoft. Tale software è<br />

probabilmente il programma<br />

di CV più noto e più<br />

utilizzato in applicazioni<br />

fotogrammetriche terrestri<br />

e da APR e prevede una<br />

sequenza di operazioni totalmente<br />

automatiche per<br />

l’orientamento <strong>del</strong>le immagini,<br />

il calcolo <strong>del</strong> mo<strong>del</strong>lo<br />

3D e la generazione<br />

<strong>del</strong>l’ortofoto, utilizzando<br />

procedure di SfM e dense<br />

image matching. Durante<br />

il processo di orientamento<br />

(definito allineamento)<br />

PhotoScan stima sia i parametri<br />

di orientamento<br />

interno <strong>del</strong>la camera (distanza<br />

principale, posizione<br />

<strong>del</strong> principale punto,<br />

coefficienti di distorsione)<br />

sia i parametri di orientamento<br />

esterno per ogni<br />

immagine e produce una<br />

nuvola di punti sparsi.<br />

Successivamente è possibile<br />

calcolare una dense<br />

point cloud o una mesh<br />

<strong>del</strong>l’oggetto per ottenere<br />

un mo<strong>del</strong>lo 3D fotorealistico.<br />

Il programma consente<br />

a) b)<br />

Fig. 6 - Differenti configurazioni dei blocchi utilizzati per il dataset <strong>del</strong> “Cretto di Gibellina”:<br />

Blocco Est-Ovest (a); Blocco Nord-Sud (b).<br />

l’impostazione di un numero<br />

limitato di parametri<br />

per il controllo <strong>del</strong>le operazioni<br />

di calcolo (criterio<br />

di selezione <strong>del</strong>le coppie<br />

di immagini per la correlazione,<br />

numero massimo di<br />

punti per immagine, accuratezza<br />

<strong>del</strong>l’allineamento) e<br />

l’utilizzo di GCP e CP. I GCP<br />

possono essere utilizzati<br />

anche per “ottimizzare” i<br />

parametri di orientamento<br />

interno ed esterno tramite<br />

una procedura di bundle<br />

adjustment che consente<br />

di compensare la deformazione<br />

non-lineare <strong>del</strong><br />

blocco fotogrammetrico e<br />

di migliorare la stima dei<br />

parametri di orientamento<br />

interno <strong>del</strong>la camera.<br />

Le verifiche effettuate hanno<br />

previsto la valutazione<br />

dei residui dei GCP e dei<br />

CP su differenti configurazioni<br />

dei blocchi fotogrammetrici:<br />

• Blocco Est-Ovest<br />

• Blocco Nord-Sud<br />

• Blocco Est-Ovest con strisciate<br />

trasversali al bordo<br />

• Blocco Nord-Sud con strisciate<br />

trasversali al bordo<br />

• Blocco complessivo con<br />

le riprese Est-Ovest e<br />

Nord-Sud<br />

I voli relativi alle due aree<br />

di studio sono stati processati<br />

e valutati separatamente<br />

in relazione al diverso<br />

velivolo utilizzato. Per tutti<br />

i dataset considerati la procedura<br />

di orientamento è<br />

stata eseguita prevedendo<br />

una fase di “allineamento”<br />

in modalità high e una fase<br />

di “ottimizzazione” dei parametri<br />

di orientamento interno<br />

ed esterno successiva<br />

alla collimazione dei GCP e<br />

dei CP. Sulla base dei risultati<br />

<strong>del</strong> rilievo topografico,<br />

l’accuratezza dei GCP è stata<br />

settata pari ad 1 cm.<br />

Per i CP sono state ottenute<br />

accuratezze planimetriche<br />

ed altimetriche nell’ordine<br />

di circa ±1.5 cm e di circa<br />

±3.0 cm per il dataset <strong>del</strong><br />

Tempio di Iside (Tabella<br />

6) e nell’ordine di circa<br />

±3.0 cm e di circa ±5.0 cm<br />

per il dataset <strong>del</strong> “Cretto<br />

di Gibellina” (Tabella 7).<br />

Come previsto i residui ottenuti<br />

per GCP e CP hanno<br />

più o meno la stessa accuratezza<br />

<strong>del</strong> rilievo topografico;<br />

inoltre i residui ottenuti<br />

in Z sono sempre risultati<br />

maggiori.<br />

Dai risultati ottenuti è possibile<br />

notare che non ci sono<br />

evidenti miglioramenti sui<br />

residui utilizzando configurazioni<br />

teoricamente<br />

più stabili. In entrambi i<br />

dataset, infatti, l’aggiunta<br />

di strisciate trasversali nei<br />

blocchi Est-Ovest e Nord-<br />

Sud non crea un miglioramento<br />

nei risultati, anzi, gli<br />

scarti quadratici medi in X,<br />

Y e Z sono quasi gli stessi,<br />

se non peggiori (per esempio,<br />

nel dataset <strong>del</strong> "Cretto<br />

di Gibellina" lo scarto quadratico<br />

medio <strong>del</strong>la coordinata<br />

Z nella configurazione<br />

che prevede il Blocco NS<br />

+ strisciate trasversali è<br />

maggiore di 1 cm rispetto<br />

al corrispondente valore<br />

<strong>del</strong> solo Blocco NS). Ciò<br />

potrebbe sembrare in contraddizione<br />

con il classico<br />

approccio fotogrammetrico<br />

che generalmente<br />

considera le strisciate trasversali<br />

utili per limitare e<br />

controllare la deformazione<br />

<strong>del</strong> blocco fotogrammetrico.<br />

Anche aumentando<br />

la ridondanza <strong>del</strong>le misure<br />

fotogrammetriche e considerando<br />

l’insieme <strong>del</strong>le immagini<br />

disponibili per ogni<br />

dataset (Blocco complessivo<br />

con le riprese Est-Ovest<br />

e Nord-Sud) non si ottiene<br />

un miglioramento sostanziale<br />

dei risultati.<br />

Tab. 6 - Parametri statistici <strong>del</strong>l’orientamento <strong>del</strong>le immagini per<br />

il dataset <strong>del</strong> Tempio di Iside.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

27


SPECIALE UAV<br />

Tab. 7 - Parametri statistici <strong>del</strong>l’orientamento <strong>del</strong>le immagini per il<br />

dataset <strong>del</strong> “Cretto di Gibellina”.<br />

VALUTAZIONE METRICA<br />

MODELLO 3D<br />

Ulteriori valutazioni sono<br />

state condotte anche per<br />

verificare le procedure di<br />

dense image matching implementate<br />

in PhotoScan<br />

per calcolare i mo<strong>del</strong>li 3D.<br />

Tale verifica è stata fatta considerando<br />

soltanto i dataset<br />

di tre blocchi fotogrammetrici,<br />

Blocco EO, Blocco NS<br />

e il Blocco complessivo con<br />

le riprese Est-Ovest e Nord-<br />

Sud. Per questi blocchi sono<br />

state calcolate point cloud<br />

con parametri di risoluzione<br />

“High” e “Ultra High”,<br />

che permettono di ottenere<br />

mo<strong>del</strong>li 3D di estremo dettaglio,<br />

con risoluzioni che<br />

variano da 2.5 cm a 3.5 cm<br />

per il Tempio di Iside e da<br />

7 cm a 8 cm per il "Cretto<br />

di Gibellina". La precisione<br />

metrica in quota dei<br />

mo<strong>del</strong>li 3D è stata valutata<br />

calcolando la differenza tra<br />

il valore in Z di alcuni punti<br />

di controllo uniformemente<br />

distribuiti nelle aree di interesse<br />

(376 punti nell’area<br />

<strong>del</strong> Tempio di Iside e 274<br />

punti nell’area <strong>del</strong> “Cretto di<br />

Gibellina”), acquisiti tramite<br />

un rilievo RTK, e il corrispondente<br />

valore interpolato<br />

dalle point cloud ottenute<br />

da PhotoScan. Le differenze<br />

calcolate mostrano per i<br />

dati <strong>del</strong> Tempio di Iside una<br />

distribuzione dei residui simile<br />

in tutti i blocchi considerati<br />

con residui maggiori<br />

nella parte a nord dove si<br />

evidenziano differenze in<br />

quota anche di 20 cm (fig.<br />

8); i valori di s.q.m. variano<br />

da ±0.079 m (Blocco EO)<br />

a ±0.086 m (Blocco NS).<br />

Per il dataset <strong>del</strong> "Cretto di<br />

Gibellina", nel confronto tra<br />

i residui <strong>del</strong> Blocco EO e<br />

<strong>del</strong> Blocco EO+NS vi è una<br />

concentrazione di differenze<br />

negative principalmente<br />

nelle zone centrali, mentre<br />

nel confronto tra i residui<br />

<strong>del</strong> Blocco NS la distribuzione<br />

<strong>del</strong>le deviazioni risulta<br />

più omogenea (fig. 9). I<br />

valori degli s.q.m. variano<br />

da ±0.050 m (Blocco NS) a<br />

±0.097 m (Blocco EO+NS).<br />

Tutti i residui verticali calcolati<br />

sono risultati mediamente<br />

maggiori rispetto a quelli<br />

determinati nei check point<br />

utilizzati durante la fase di<br />

orientamento, nonostante<br />

tutti i punti di controllo siano<br />

stati individuati in aree<br />

pianeggianti o in aree con<br />

pendenza costante per minimizzare<br />

gli effetti <strong>del</strong>l’interpolazione<br />

nel calcolo<br />

<strong>del</strong>la quota dal mo<strong>del</strong>lo 3D.<br />

Questo risultato evidenzia<br />

come la stima <strong>del</strong>la precisione<br />

effettuata per l’orientamento<br />

non possa essere<br />

considerata anche valida<br />

per le ricostruzioni 3D derivate<br />

dalle procedure di<br />

dense image matching.<br />

CONCLUSIONI<br />

Il lavoro presentato mostra<br />

alcuni primi risultati<br />

sulla valutazione metrica<br />

di rilievi eseguiti da APR.<br />

In particolare, le verifiche<br />

eseguite sul calcolo degli<br />

orientamenti non evidenziano<br />

alcuna riduzione degli<br />

scarti sui CP utilizzando<br />

blocchi fotogrammetrici<br />

geometricamente più stabili.<br />

L’elevata ridondanza<br />

<strong>del</strong>le misurazioni (in media<br />

ogni punto ha nei casi considerati<br />

almeno 8-10 proiezioni)<br />

e l’elevato numero di<br />

punti di legame per ogni<br />

immagine (nell’ordine di<br />

2000-4000 punti per immagine)<br />

potrebbero rendere<br />

superfluo l’uso di configurazioni<br />

geometriche di<br />

presa aerea più ridondanti<br />

tipiche <strong>del</strong>la fotogrammetria<br />

aerea “tradizionale”.<br />

Inoltre, le ricostruzioni 3D<br />

calcolate, pur possedendo<br />

un livello di dettaglio molto<br />

alto, non sempre hanno<br />

accuratezze compatibili<br />

con quelle ottenute dalle<br />

procedure di orientamento,<br />

e, come si evince dalle<br />

rappresentazioni grafiche<br />

dei residui verticali, potrebbero<br />

presentare <strong>del</strong>le<br />

leggere deformazioni non<br />

evidenziabili da un semplice<br />

controllo qualitativo.<br />

RINGRAZIAMENTI<br />

Si ringrazia l’ente<br />

“Parco Archeologico e<br />

Paesaggistico <strong>del</strong>la Valle<br />

dei Templi di Agrigento”<br />

per la disponibilità concessa<br />

ad accedere nelle<br />

aree oggetto dei rilievi e<br />

il Consorzio Ticonzero e<br />

la Menci Software srl per<br />

l’esecuzione dei voli nelle<br />

due aree di studio.<br />

a) b) c)<br />

Fig. 7 - Rappresentazione grafica dei residui verticali (in m) calcolati dalla nuvola di punti 3D per il Tempio di Iside: Blocco Est-Ovest(a);<br />

Blocco Nord-Sud (b); Blocco Est-Ovest + Blocco Nord-Sud (c).<br />

28 GEOmedia n°5-2014


SPECIALE UAV<br />

a) b) c)<br />

Fig. 8 - Rappresentazione grafica dei residui verticali (in m) calcolati dalla nuvola di punti 3D per il “Cretto di Gibellina”: Blocco Est-Ovest (a);<br />

Blocco Nord-Sud (b); Blocco Est-Ovest + Blocco Nord-Sud (c).<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

• Eisenbeiss, H., &Sauerbier, M., 2011. Investigation of UAV systems and flight<br />

modes for photogrammetric applications. The Photogrammetric Record,<br />

26(136), pp. 400-421.<br />

• Lo Brutto, M., Borruso, A., D’Argenio, A., 2012. UAV Systems for photogrammetric<br />

data acquisition of archaeological sites. Journal of Heritage in the<br />

Digital Era, 1, Supplement 1, pp. 7-13.<br />

• Lo Brutto, M., Garraffa, A., Meli, P., 2014. UAV platforms for cultural heritage<br />

survey: first results. ISPRS Annals of the Photogrammetry, Remote Sensing<br />

and Spatial Information Sciences, Volume II-5, pp. 227-234.<br />

• Verhoeven, G., Doneus, M., Briese, C., Vermeulen, F., 2011. Mapping by<br />

matching: a computer vision-based approach to fast and accurate georeferencing<br />

of archaeological aerial photographs, Journal of Archaeological<br />

Science, 39(7), pp. 2060-2070.<br />

• Nocerino, E., Menna, F., Remondino, F., Saleri, R., 2013. Accuracy and block<br />

deformation analysis in automatic UAV and Terrestrial photogrammetry –<br />

Lesson learnt. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing<br />

and Spatial Information Sciences, Vol. II-5/W1, pp. 203-208.<br />

ABSTRACT<br />

The paper describes the work conducted for the metric evaluation of areal<br />

blocks acquired using different APR systems for Cultural Heritage surveys. The<br />

work was carried out on two sites whit different extent and morphology. Two<br />

different APR systems (a multi-rotor and a fixed- wing) were used<br />

AUTORI<br />

Mauro Lo Brutto<br />

mauro.lobrutto@unipa.it<br />

Alessandra Garraffa<br />

alessandra.garraffa@unipa.it<br />

Paola Meli<br />

paola.meli@unipa.it<br />

Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, Aerospaziale e dei Materiali<br />

(DICAM), Università di Palermo<br />

PAROLE CHIAVE<br />

Fotogrammetria; APR; Computer Vision; Mo<strong>del</strong>lazione 3D


e different<br />

SOLUZIONI UAV INTEGRATE PER IL RILIEVO<br />

CARATTERISTICHE<br />

• Multirotori quadricotteri/esacotteri anche con<br />

eliche contrapposte<br />

• Struttura full carbon/alluminio<br />

• Payload da 300 gr ad oltre 6 kg<br />

• Camera mount con pan, tilt e sistema di<br />

smorzamento tilt e roll<br />

• Autostabilizzazione e posizionamento gps<br />

• Radiocomando con video real-time<br />

• Elevata stabilità ed estrema maneggevolezza<br />

• GPS differenziale a bordo, come opzione<br />

upgradabile in futuro<br />

CARATTERISTICHE<br />

• Peso al decollo: 2 kg<br />

• Motore: Brushless, potenza 500W<br />

• Autonomia di volo: 30 minuti<br />

• Quota di volo rilievi: 70 mt<br />

• Velocità: 40/70 km/h<br />

• Resistenza al vento: fino a 30 km/h<br />

• Condizioni ambientali operative: -10 °C/+ 45°C<br />

• Fpv: 5,8 Ghz fino a 2 Km<br />

• Volo assistito con modalità “cruise”<br />

• Reset <strong>del</strong>la missione<br />

SOLUZIONI<br />

CAMERA SYSTEM LIDAR SYSTEM INFRARED SYSTEM<br />

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MERCATO<br />

Un nuovo software che consente<br />

di produrre rapidamente mo<strong>del</strong>li di<br />

edifici 3D<br />

I ricercatori <strong>del</strong>la University of Twente<br />

hanno sviluppato un software che consente<br />

agli utenti di produrre rapidamente<br />

mo<strong>del</strong>li 3D di edifici a costo molto<br />

ridotto. I mo<strong>del</strong>li 3D così realizzati sono<br />

utilizzati ad esempio per la navigazione,<br />

corsi di formazione, pianificazione urbana e sicurezza, manutenzione,<br />

costruzione e installazione di pannelli solari. Il software può generare<br />

automaticamente il 95% dei mo<strong>del</strong>li di edifici 3D dettagliati,<br />

riducendo così i costi di produzione e i tempi. Il software è basato<br />

su una ricerca condotta da Biao Xiong, che ha ottenuto il dottorato<br />

presso la Facoltà di Geo-Information Science and Earth Observation<br />

(ITC) il 5 dicembre scorso. Il software è già in uso per la fornitura di<br />

mappe 3D.<br />

Xiong ha sviluppato un software che permette agli utenti di generare<br />

automaticamente il 95% dei mo<strong>del</strong>li di edifici 3D utilizzando dati<br />

laser. Il restante 5% <strong>del</strong>la mo<strong>del</strong>lazione è un lavoro manuale realizzato<br />

efficientemente. I mo<strong>del</strong>li degli edifici sono molto dettagliati.<br />

Xiong: "Il software può essere utilizzato da un vasto pubblico come<br />

Comuni e Agenzie Catastali, ma le aziende possono anche trovare<br />

interessanti situazioni come quella di un costruttore di tetti che può<br />

basare la sua offerta sul mo<strong>del</strong>lo 3D di un tetto. Anche per aziende<br />

come... Google questo software è molto interessante. Google<br />

ha già le mappe 3D a sua disposizione, ma è molto costoso e per<br />

generare quelle mappe richiede tempo, non sono aggiornate, e<br />

aggiornando costantemente l'intera collezione ci vorrebbe troppo<br />

tempo. Tuttavia, con il nostro metodo, è possibile aggiornare automaticamente<br />

le mappe per il 95%. Ci vuole solo una settimana per<br />

produrre un mo<strong>del</strong>lo 3D di tutta la città di Enschede con il mio portatile.<br />

Ci vogliono, ovviamente, più persone e computer per fare un<br />

mo<strong>del</strong>lo 3D <strong>del</strong>l'intera nazione dei Paesi Bassi, cosa che comunque<br />

dovrebbe essere realizzabile entro un mese. I costi di produzione<br />

sono molto più bassi rispetto ai metodi attuali, in quanto la maggior<br />

parte <strong>del</strong> lavoro è fatto automaticamente. "Insieme a quattro colleghi,<br />

Xiong ha lanciato una start-up chiamata Dipper.<br />

Per generare i mo<strong>del</strong>li 3D, il software fa uso di dati laser (LiDAR), che<br />

sono le misure acquisite da un elicottero o un aeroplano (come quelli<br />

che si trovano nella Actueel Hoogtebestand Nederland, AHN2,<br />

la collezione aggiornata di dati di altezza nei Paesi Bassi). Questo<br />

dato è disponibile gratuitamente. Gli edifici vengono ricostruiti dalle<br />

nuvole di punti di dati LiDAR. Parti <strong>del</strong> tetto vengono anche rilevate<br />

utilizzando questa tecnica. Poi, gli elementi base <strong>del</strong>le costruzioni<br />

sono riconosciute analizzando la ricostruzione dei tetti. Gli elementi<br />

sono poi mo<strong>del</strong>lati in un intero edificio. Se un errore viene scoperto<br />

nella costruzione <strong>del</strong> tetto, viene corretto automaticamente grazie<br />

alla capacità <strong>del</strong> software di riconoscere e memorizzare i mo<strong>del</strong>li di<br />

errore. Questo garantisce la qualità <strong>del</strong> mo<strong>del</strong>lo 3D. Il ricercatore<br />

Sander Oude Elberink riporta:… "A livello di dettaglio 2 (LOD2), i<br />

mo<strong>del</strong>li 3D sono molto dettagliati. Si tratta di un livello di dettaglio<br />

nel quale possono essere mo<strong>del</strong>lati gli andamenti dei tetti, compresi<br />

gli abbaini. Si tratta di un enorme miglioramento rispetto al già esistente<br />

software in grado di generare mo<strong>del</strong>li al livello di dettaglio 1.<br />

In confronto LOD1 è un livello di precisione con cui ogni edificio<br />

viene ricostruito con una sola altezza, il che conduce a quei mo<strong>del</strong>li<br />

costruttivi aventi solo tetti piani ".<br />

Biao Xiong ha ottenuto il dottorato presso l'Università di Twente ITC<br />

Facoltà il 5 dicembre. La sua tesi di dottorato è intitolata: “Reconstructing<br />

and correcting 3D building mo<strong>del</strong>s using roof topology<br />

graphs”. Il suo relatore di tesi è stato il prof. dr. George Vosselman e<br />

il suo assistente relatore di tesi dr. Sander Oude Elberink.<br />

La ITC<br />

La Facoltà di Geo-Information Science and Earth Observation (ITC)<br />

è una <strong>del</strong>le facoltà <strong>del</strong>l’Università di Twente. All’ITC, viene eseguita<br />

ricerca e fornite lezioni nel campo <strong>del</strong>la scienza <strong>del</strong>la geo-informazione<br />

e osservazione <strong>del</strong>la Terra, con particolare attenzione alle applicazioni<br />

nei paesi in via di sviluppo. Gli studenti <strong>del</strong>la ITC provengono<br />

da tutto il mondo. L'obiettivo <strong>del</strong>le attività di ITC è lo scambio<br />

internazionale <strong>del</strong>le conoscenze, finalizzato allo sviluppo <strong>del</strong>le capacità<br />

e lo sviluppo istituzionale nei paesi in via di sviluppo e nelle<br />

economie emergenti.<br />

(Fonte: ITC)<br />

31


MERCATO<br />

DroneMetrex lancia una soluzione per<br />

georeferenziare direttamente i fotogrammi<br />

ripresi da UAV<br />

DroneMetrex, produttore dei sistemi di mappatura<br />

fotogrammetrica TopoDrone, ha introdotto<br />

una soluzione per georeferenziare<br />

direttamente da UAV. La società australiana<br />

afferma che il vantaggio principale <strong>del</strong>la soluzione<br />

a diretta georeferenziazione offerta<br />

da DroneMetrex, è la disponibilità di dati cinematici<br />

(PPK) in post processing.<br />

La società è andata in questa direzione perché<br />

il Real Time Kinematic (RTK) ha problemi di collegamento radio e problemi di distanza.<br />

E' limitato al campo <strong>del</strong>la telemetria e da altre interferenze radio (quali terreno, vegetazione,<br />

edifici, condizioni atmosferiche). La precisione RTK si riduce con l'aumentare <strong>del</strong>la distanza<br />

e se si perdono frequenze radio o telemetria durante il volo possono mancare dati che compromettono<br />

la precisione di tutto il percorso di volo.<br />

Una componente importante <strong>del</strong>le soluzioni PPK a diretta georeferenziazione offerta da DroneMetrex<br />

è un ricevitore accurato GPS a bordo di TopoDrone che registra autonomamente<br />

le coordinate GPS <strong>del</strong> drone per ogni posizione di acquisizione dei fotogrammi.<br />

La precisione <strong>del</strong>la posizione <strong>del</strong> fotogramma è anche direttamente correlata alla sincronizzazione<br />

<strong>del</strong>l'otturatore <strong>del</strong>la fotocamera con la registrazione GPS. Avendo questo in mente,<br />

gli specialisti DroneMetrex hanno modificato l'interno <strong>del</strong><br />

la fotocamera e sincronizzato l’antenna L1 / L2 / Glonass / BDS per ottenere la massima<br />

precisione di mappatura.<br />

Un altro aspetto che ha ricevuto molta attenzione degli esperti DroneMetrex è la posizione<br />

<strong>del</strong>l'antenna GPS a bordo in relazione alla camera. Il TopoDrone-100 ha l'antenna GPS<br />

montata direttamente ed esattamente sopra il centro <strong>del</strong>l'asse <strong>del</strong>la camera per la massima<br />

precisione di fotogrammetria. Il post-processing GPS differenziale viene poi utilizzato per<br />

ottenere le esatte posizioni <strong>del</strong>la telecamera.<br />

(Fonte: Gim International)<br />

ScanStation HDS P15 di Leica: facile<br />

con "one-touch button" e calibrazione<br />

automatica<br />

Teorema presenta il Laser Scanner HDS P15<br />

Leica, la semplicità di un laser scanner premendo<br />

un solo tasto! La Leica ScanStation<br />

P15 utilizza una combinazione ottimale di<br />

misure angolari e distanza di misura per offrire<br />

un'eccezionale qualità di punti 3D ed<br />

affidabilità <strong>del</strong> prodotto.<br />

Leica ScanStation P15 induce una "Calibrazione"<br />

on-board che consente il controllo<br />

elettronico degli errori <strong>del</strong>lo strumento. Dopo l'esecuzione <strong>del</strong>la "Calibrazione" si avrà la<br />

certezza che il vostro Laser Scanner sarà in grado di restituire i migliori risultati.<br />

Qualità dei dati e velocità<br />

Il nuovo Leica ScanStation P15 raggiunge rapidamente una velocità di scansione pari a un<br />

millione di punti al secondo e restituisce la pià alta qualità possibile di dati 3D per scansioni<br />

di progetto con portata fino a 40m. Inoltre l’alta precisione <strong>del</strong>le misure angolari e la verifica<br />

<strong>del</strong>le inclinazioni tramite il compensatore, rendono Leica ScanStation P15 perfettamente<br />

adatto per rilievi as-built in qualsiasi applicazione.<br />

Facile da usare<br />

Leica ScanStation P15 dispone di un’interfaccia touch screen intuitiva e facile da usare La<br />

Scansione “one-touch button” ed il software in modalità wizard garantiscono un flusso di<br />

lavoro semplice ed un controllo rapido dei dati sul campo Grazie al controllo remoto <strong>del</strong>le<br />

WLAN Leica ScanStation P15 può essere utilizzato da qualsiasi dispositivo pal<strong>mare</strong>.<br />

Le condizioni di lavoro possono essere estreme e Leica ScanStation P15 è stata progettata<br />

per affrontarle. La P15 ha un range operativo di temperature da -20°C a +50°C e un grado<br />

di protezione IP54.<br />

Pioniere nello sviluppo dei laser scanner terrestri, Leica Geosystems ha anni di esperienza<br />

nello sviluppo <strong>del</strong>le migliori tecnologie ad alta qualità.<br />

La famiglia dei prodotti Laser Scanner Leica Geosystems oltre al laser scanner ultra veloce<br />

Leica Scanstation P15 include anche la potenza e versatilità nei sistemi di misura "time-offligt"<br />

e nei sistemi di scansione degli scavi. La gamma di prodotti Laser Scanner si arricchisce<br />

ulteriormente con i software Leica Cyclone e Leica CloudWorx, offrendo un range completo<br />

di strumenti di georeferenziazione e CAD integrato per creare, gestire ed inviare i dati <strong>del</strong>le<br />

scansioni con facilità senza precedenti.<br />

Teorema srl Milano è distributrice per Lombardia e Piacenza degli Strumenti Topografici Leica<br />

Geosystems.<br />

(Fonte: Teorema srl)<br />

32 GEOmedia n°5-2014


MERCATO<br />

L'Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia<br />

abbraccia la causa <strong>del</strong>l'Open Access<br />

L'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia ha<br />

confermato, insieme agli altri Enti di ricerca e agli<br />

Atenei italiani, con la Road Map 2014-2018, la sua<br />

adesione a sostenere lo sviluppo <strong>del</strong>l'Open Access<br />

e l'internazionalizzazione <strong>del</strong>la ricerca scientifica.<br />

Sostenere l'attuazione di politiche istituzionali volte a consolidare lo sviluppo<br />

<strong>del</strong>l'Open Access (OA) e a favorire le opportunità di internazionalizzazione <strong>del</strong>la<br />

ricerca scientifica italiana in linea con le indicazioni <strong>del</strong>la Commissione Europea<br />

(Horizon 2020). Sono alcuni degli obiettivi <strong>del</strong>l'accordo <strong>del</strong>la Road Map<br />

2014-2018, sottoscritto dal Presidente <strong>del</strong>l'Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia<br />

(Ingv), Stefano Gresta, insieme agli altri Enti di ricerca e Atenei italiani,<br />

nell'Aula Magna <strong>del</strong>l'Università di Messina, in occasione <strong>del</strong> decennale <strong>del</strong>la<br />

firma apposta nel 2004 alla Dichiarazione di Messina dai Rettori <strong>del</strong>le università<br />

italiane (http://decennale.unime.it/).<br />

"Con la firma di questo Accordo", spiega Stefano Gresta, "l'Ingv, da sempre<br />

favorevole a un approccio condiviso tra le istituzioni accademiche e di ricerca<br />

italiane grazie al sostegno e al coordinamento <strong>del</strong>la Conferenza dei rettori <strong>del</strong>le<br />

università italiane (Crui), si impegna ad adottare una policy nazionale per il deposito,<br />

l'accesso aperto e l'uso dei dati prodotti dalla comunità scientifica, secondo<br />

quanto indicato dalla Commissione Europea e gli standard internazionali. Il contributo<br />

<strong>del</strong>l'Ingv, risultato fra gli enti pubblici di ricerca (Epr), nell'ultima valutazione<br />

<strong>del</strong>l'Anvur (Agenzia nazionale di valutazione <strong>del</strong> sistema universitario e <strong>del</strong>la<br />

ricerca), il più innovativo in rapporto alle sue dimensioni (con una percentuale <strong>del</strong><br />

22,2%), consentirà di migliorare la circolazione e la diffusione dei risultati <strong>del</strong>le<br />

ricerche nei settori <strong>del</strong>la geofisica, vulcanologia e ambiente".<br />

L'Ingv è stato uno degli gli enti di ricerca pionieri <strong>del</strong>l'accesso aperto. Dal 2005<br />

possiede un archivio digitale di geosciences harvestabile, interoperabile con tutti<br />

gli archivi internazionali, che rende fruibili le pubblicazioni <strong>del</strong>l'Ente, prive di<br />

vincoli editoriali (www.earthprints.org). Dal 2010 ha anche messo online e ad accesso<br />

aperto la rivista Annals of geophysics (www.annalsofgeophysics.eu), la cui<br />

prima pubblicazione risale al 1948, con il mo<strong>del</strong>lo gold road, ossia pubblicazione<br />

di articoli Open Access, scaricabili gratuitamente sotto la licenza creative Common<br />

3.0 attribution. Altra sfida in questo settore, la nuova piattaforma <strong>del</strong>l'Ingv,<br />

EPOS (http://www.epos-eu.org/), una infrastruttura per la condivisione virtuale<br />

dei risultati <strong>del</strong>le ricerche teoriche e sperimentali e l'accesso a nuovi dati, prodotti<br />

scientifici e laboratori.<br />

“L'Open Access non solo potenzia la ricerca, ma sviluppa l'innovazione e avvicina<br />

la scienza ai cittadini. Consentire alla comunità scientifica di sfruttare pienamente<br />

le opportunità offerte da questo strumento, sia nelle sue forme di editoria alternativa,<br />

sia come mezzo per la divulgazione <strong>del</strong>la propria opera in parallelo ai<br />

canali di editoria tradizionale, rappresenta una grande opportunità per il futuro<br />

<strong>del</strong>la comunicazione scientifica.”<br />

conclude il Presidente <strong>del</strong>l'Ingv.<br />

(Fonte: INGV)<br />

Yallowscan: il laser scanner da drone<br />

Microgeo propone il primo dispositivo Lidar Laser<br />

Scanner integrato a bordo <strong>del</strong> drone multirotore,<br />

UAV Lidar, IMU e GPS in soli due chilogrammi<br />

di payload.<br />

Il sistema multi target integrato (fino a 3 echi)<br />

garantisce una elevata penetrazione <strong>del</strong> segnale<br />

nella vegetazione. La piena sicurezza <strong>del</strong> sistema<br />

è assicurata dall'impiego di un laser in classe 1.<br />

La memorizzazione dei dati avviene direttamente<br />

on-board. Il sistema è compatibile con altre piattaforme<br />

mobili (autoveicoli, imbarcazioni, veicoli<br />

su rotaia).<br />

Sistema UAV LIDAR<br />

• Laser, IMU e GPS integrati<br />

• Laser Classe 1<br />

• Lunghezza d'onda: 905 nm<br />

• Divergenza <strong>del</strong> fascio: 0.1 x 0.8°<br />

• Portata: consigliata 100 m, max 150 m<br />

• Risoluzione: 4 cm<br />

• Accuratezza assoluta (XY): 10 cm + 1% x Altitudine<br />

• Accuratezza assoluta (Z): 10 cm + 0.5% x Altitudine<br />

• Campo di ripresa <strong>del</strong>lo scanner: consigliata 60°, max 100°<br />

• Risoluzione angolare <strong>del</strong>lo scanner: 0,125°<br />

• E chi per ogni singolo impulso: fino a 3<br />

• Dimensioni: L.150 mm, P. 200 mm, H. 150 mm<br />

• Autonomia: 2 ore (consigliata)<br />

• Temperatura di esercizio: -20°C - +50°C<br />

(Fonte: Microgeo)<br />

Autodesk rilascia un nuovo<br />

servizio cloud per l’interoperabilità<br />

in campo civile<br />

Autodesk ha reso disponibile un<br />

nuovo servizio Cloud, chiamato<br />

Civil Engineering Data Translator,<br />

che permette la conversione bidirezionale<br />

dei dati tra AutoCAD<br />

Civil 3D e i software Bentley®<br />

GEOPAK® e Bentley® Inroads®.<br />

Non si tratta di un semplice traduttore<br />

<strong>del</strong> formato DGN di Microstation: questo nuovo servizio cloud<br />

permette di tradurre tutti gli elementi a valore aggiunto di un progetto<br />

stradale: punti rilevati (points), piani quotati <strong>del</strong> terreno (Surfaces), tracciati<br />

(Alignments) livellette (Profiles) e così via.<br />

Il traduttore, quindi, permette ad AutoCAD Civil 3D di usare, senza perdere<br />

informazioni, i progetti realizzati con i software concorrenti di Bentley.<br />

Oppure, di tradurre i progetti realizzati con AutoCAD Civil 3D per chi usa<br />

i software Bentley® GEOPAK® e Bentley® Inroads®.<br />

Il servizio Cloud è disponibile per i possessori <strong>del</strong> contratto di manutenzione<br />

(Autodesk Subscription) per AutoCAD Civil 3D, oppure Infrastructure<br />

Design Suite Premium ed Ultimate.<br />

(Fonte: Autodesk)<br />

Nuove stampanti 3D di<br />

HP, la forma <strong>del</strong> futuro<br />

Immaginate l'innovazione che<br />

migliora le prestazioni in tutte<br />

le dimensioni. Adesso è diventata<br />

realtà grazie alla nuova<br />

stampante 3D di HP Multi Jet<br />

Fusion. Grandi salti avanti per<br />

quanto riguarda la velocità di<br />

stampa e la qualità dei pezzi.<br />

Per non parlare <strong>del</strong>le nuove<br />

funzionalità di colore che la rendono più creativa nei materiali.<br />

Sfruttando decenni di leadership nel settore <strong>del</strong>la stampa ed<br />

ispirata alla collaborazione creativa tra materiali e soluzioni software<br />

complete, HP Multi Jet Fusion, si basa su un'architettura<br />

proprietaria sincrona e multi-agent che migliora l'intero processo<br />

di stampa.<br />

La tecnologia HP Multi Jet Fusion, permette al mondo, di realizzare<br />

a pieno potenziale le parti altamente funzionali <strong>del</strong>la stampa in<br />

3D e di controllare le proprietà dei materiali, al di là, di quelle che<br />

si trovano in altri processi di stampa 3D, come le texture, l'attrito,<br />

la forza e l'elasticità, le proprietà termiche, e altro ancora.<br />

(Fonte: HP)<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

33


MERCATO<br />

Intergeo: Topcon vince<br />

il 'Wichmann Innovation<br />

Award' con il Topcon LN-<br />

100 per il BIM<br />

Durante l'ultimo Intergeo Topcon<br />

Positioning Group ha vinto il<br />

'Wichmann Innovation Award'<br />

con il Topcon LN-100. Il premio<br />

viene assegnato annualmente al<br />

miglior prodotto o applicazione,<br />

da una giuria indipendente di<br />

importanti professionisti <strong>del</strong>la geomatica<br />

in occasione <strong>del</strong>la fiera<br />

Intergeo in Germania.<br />

Piazzatosi al primo posto su una<br />

platea di nove nomination, il Topcon LN-100, sistema monoperatore<br />

per il tracciamento di cantiere, è stato scelto avendo in mente<br />

criteri di “innovazione, facilità d'uso e praticità”.<br />

“L'attuale accelerazione <strong>del</strong>l'implementazione <strong>del</strong> BIM, combinata<br />

con la necessità di soluzioni di posizionamento di precisione facili<br />

da usare che l'LN-100 offre, hanno fatto ricadere la scelta su<br />

Topcon,” ha detto Ian Stilgoe, director of geomatics di Topcon.<br />

“Caratteristiche uniche come l'auto-livellamento, l'ininterrotto flusso<br />

dei dati dal progetto alla campagna e la semplicità di utilizzo, si<br />

sono rivelati benefici determinanti per l'utente.<br />

“Eliminando il superfluo ed alcune caratteristiche "intimidatorie"<br />

proprie di una stazione totale robotica, l'LN-100 si presenta come<br />

uno strumento dedicato ideale, con in più una ridotta curva di apprendimento,<br />

per le operazioni di tracciamento di cantiere e controllo<br />

qualità,” ha aggiunto Stilgoe.<br />

Questo è il terzo anno che viene assegnato il premio 'Wichmann<br />

Innovation Award'.<br />

(Fonte: Geotop Topcon Italia)<br />

Optech annuncia il primo sensore LiDAR multispettrale<br />

Optech ha appena annunciato un passo avanti molto importante<br />

per sensori lidar aviotrasportati. Il Titan è il primo sensore<br />

lidar multispettrale al mondo. Titan si stacca dalla convenzione,<br />

combinando tre fasci di lunghezze d'onda diverse, aumentando<br />

il contenuto di informazioni che possono essere derivate dalla<br />

superficie rilevata e permettendo ai professionisti <strong>del</strong> rilievo<br />

di poter affrontare molte altre applicazioni utilizzando un solo<br />

sensore.<br />

Titan è dotato di tre fasci laser indipendenti a diverse lunghezze<br />

d'onda, con una frequenza di campionamento a terra combinata<br />

prossima a 1 MHz. Il sensore include la piena compatibilità<br />

per gyro-stabilizzazione per la predittività <strong>del</strong>la distribuzione dei<br />

punti e uno scanner completamente programmabile per significativi<br />

aumenti di densità dei punti in angoli visuali (FOV) stretti.<br />

(Fonte Optech)<br />

Presentata da ENEA una nuova metodologia basata su LiDAR per prevedere<br />

le eruzioni vulcaniche<br />

Riuscire a prevedere l’approssimarsi di un’eruzione vulcanica, potendo preallertare le popolazioni<br />

<strong>del</strong>le zone circostanti potrebbe presto diventare una realtà grazie ad una tecnologia<br />

tutta italiana presentata oggi a Monaco di Baviera presso l’Agenzia Aerospaziale<br />

tedesca, in una conferenza di esperti europei ed aziende leader <strong>del</strong> settore.<br />

Si tratta di un radar laser (o LiDAR) messo a punto dall’ENEA, basato su una tecnologia<br />

molto sofisticata che permette, per la prima volta, di misurare la concentrazione di Co2 nei<br />

gas vulcanici, un’operazione che con altre tecniche è rara, lenta, pericolosa e complessa<br />

anche per la difficoltà <strong>del</strong>la distanza.<br />

Sono stati i vulcanologi a chiedere all’ENEA di sviluppare un radar laser capace di misurare<br />

rapidamente e a distanza il biossido di carbonio nei fumi, in modo da affinare i mo<strong>del</strong>li<br />

di previsione <strong>del</strong>le eruzioni, sperando in futuro di poter allertare la popolazione in caso<br />

di pericolo.<br />

"Misurare il biossido di carbonio in pennacchi vulcanici è una sfida scientifica e tecnologica<br />

di estrema importanza. Infatti, è ormai assodato che le eruzioni sono precedute dall’aumento<br />

di questo gas nel fumo che esce dal cratere" spiega Luca Fiorani <strong>del</strong> Laboratorio<br />

Diagnostiche e Metrologia <strong>del</strong> Centro ENEA di Frascati che ha sviluppato il radar-laser.<br />

Il laser-radar è stato messo a punto nell’ambito <strong>del</strong> progetto europeo BRIDGE (Bridging<br />

the gap between gas emissions and geophysical observations at active Volcanoes)<br />

<strong>del</strong>l’European Research Council, coordinato dal Prof. Alessandro Aiuppa <strong>del</strong>l’Università di Palermo ed è stato chiamato BILLI, acronimo<br />

di BrIdge voLcanic Lidar.<br />

BILLI è in grado di misurare fino ad un chilometro di distanza e, grazie ad un sistema di specchi, il fascio laser può essere orientato in<br />

qualsiasi direzione, mirando con precisione la zona di pennacchio vulcanico da investigare. I primi test sul campo sono stati fatti dal 13<br />

al 17 ottobre presso la solfatara di Pozzuoli con il supporto dei ricercatori <strong>del</strong> Laboratorio di Chimica Ambientale <strong>del</strong>l’ENEA <strong>del</strong> Centro<br />

Ricerche Portici.<br />

"Una misura <strong>del</strong> genere non era mai stata fatta in precedenza– osserva il Prof. Aiuppa – e il radar laser permetterà di effettuare scansioni<br />

dei pennacchi vulcanici, simili alle tomografie, con rapidità e continuità molto superiori a quelle ottenute finora, con lo scopo finale di<br />

sorvegliare le emissioni di fluidi dai vulcani attivi, comprenderne il comportamento, e contribuire alla previsione <strong>del</strong>le sue dinamiche."<br />

La tecnologia radar laser di BILLI si presta anche ad altre applicazioni in ambienti ostili, come i luoghi dove si è sviluppato un incendio o<br />

in contesti industriali o cittadini dove ci sono emissioni dovute a processi di combustione.<br />

Sotto potete vedere il video di presentazione <strong>del</strong> progetto realizzato da ENEA.<br />

(Fonte: ENEA)<br />

34 GEOmedia n°5-2014


MERCATO<br />

Da Esri e USGS la mappa<br />

<strong>del</strong>le unità territoriali ecologiche<br />

alla più alta risoluzione<br />

spaziale oggi possibile<br />

chiamata ELUs<br />

La mappa globale ELUs ritrae<br />

una divisione e classificazione<br />

<strong>del</strong>le informazioni ecologiche<br />

sulle caratteristiche <strong>del</strong>la superficie terrestre in modo sistematico. Il<br />

lavoro è stato commissionato dal Group on Earth Observations (GEO)<br />

e stampato dalla Association of American Geographers (AAG).<br />

"Questa mappa fornisce, per la prima volta, un prodotto GIS-ready<br />

web-based eco-fisiografico globale, dei dati per i gestori <strong>del</strong> territorio,<br />

gli scienziati, gli ambientalisti, gli urbanisti e il pubblico che intende<br />

utilizzare il sistema per analisi <strong>del</strong> paesaggio a scala globale e<br />

regionale", ha detto Roger Sayre dall’USGS (United States Geological<br />

Survey). "La mappa globale ELUs va verso un obiettivo ripetibile, quale<br />

l'approccio 'big data' per la sintesi e la classificazione di importanti<br />

livelli di dati <strong>del</strong>la superficie terrestre in unità territoriali distinte ed<br />

ecologicamente significative.”<br />

Le unità territoriali ecologiche forniscono un quadro contabile spaziale<br />

per la valutazione dei servizi ecosistemici, come lo stoccaggio <strong>del</strong> carbonio<br />

e la formazione <strong>del</strong> suolo, così come i rischi importanti quali il<br />

degrado ambientale. Esri ha creato una Story Map e personalizzato una<br />

App che consente l'esplorazione e la comprensione complementare.<br />

"Le unità territoriali ecologiche si prestano anche allo studio <strong>del</strong>le<br />

diversità ecologiche, la rarità e l'isolamento evolutivo", ha dichiarato<br />

Randy Vaughan da Esri. "Per esempio si possono individuare più<br />

diversi paesaggi in termini di caratteristiche uniche territoriali ecologiche.<br />

Comprendere la diversità può indicare la strada per una migliore<br />

pianificazione <strong>del</strong>la conservazione ".<br />

"I dati saranno importanti anche per lo studio dei cambiamenti ambientali.<br />

L'approccio oggettivo e automatizzato alla classificazione<br />

consente alla mappatura di essere aggiornata non appena dati migliori<br />

o più stratificati siano resi disponibili."<br />

(Fonte: Esri)<br />

Rendere personalizzabili i droni<br />

Sviluppato da una startup con radici<br />

MIT, il nuovo sistema operativo per<br />

gli UAV, potrebbe velocizzare le progettazioni<br />

dei produttori, per usi applicati<br />

di vario genere.<br />

Oggi, centinaia di aziende in tutto il<br />

mondo stanno producendo droni per<br />

monitoraggio di ogni tipo: dalle infrastrutture,<br />

al controllo <strong>del</strong> bestiame fino<br />

alle missioni di ricerca e soccorso. Il tipo di utlizzo è sempre lo stesso e<br />

cioè quello <strong>del</strong> monitoraggio. Quindi modificarli per questa tipologia<br />

di utilizzo, significherebbe tornare al tavolo da disegno, che può essere<br />

molto costoso. Ora l'azienda AIRWARE, fondata dal MIT, ha sviluppato<br />

una piattaforma hardware, software e servizi di cloud che consentiranno<br />

ai produttori di selezionare e scegliere le varie componenti in base<br />

alla tipologia di utilizzo che non dovrà essere specifica <strong>del</strong> settore ma in<br />

base al tipo di uso applicato.<br />

La componente chiave è un dispositivo pilota automatico basato su<br />

Linux, una piccola scatola rossa che verrà installata sui droni. "Questa<br />

renderà il volo affidabile e sicuro fungendo da hub per i componenti,<br />

in modo che possa raccogliere tutti i dati e visualizzare queste informazioni<br />

ad un utente", così afferma Downey, amministratore <strong>del</strong>egato di<br />

AIRWARE, che ha ricercato e costruito software per droni per tutto il suo<br />

periodo lavorativo al MIT.<br />

Queste piattaforme sviluppate da AIRWARE verranno utilizzate da tutte<br />

le industrie <strong>del</strong> settore in continuo sviluppo comne ad esempio la Delta<br />

Drone in Francia che la utilizzerà per operazioni minerarie all'aperto, uso<br />

agroclo e missioni di salvataggio. Un altro produttore famoso di UAV è<br />

la Cyber Technology in Australia che la sta utilizzando la piattaforma per<br />

ispezioneranno piattaforme petrolifere off-shore o per monitoraggio di<br />

incidenti stradali non segnalati e disastri ambientali. Ora con la sua più<br />

recente round di finanziamento da 25 milioni di dollari, AIRWARE prevede<br />

di lanciare la piattaforma, per l'adozione generale di tutti i tipi di<br />

droni entro la fine <strong>del</strong>l'anno.<br />

Fonte: (Phys)<br />

Trimble diventa Principal Member <strong>del</strong>l'Open Geospatial Consortium<br />

L'Open Geospatial Consortium (OGC) annuncia che Trimble ha alzato il suo livello di adesione<br />

al Consorzio ed è passato a Principal Member. Questo consentirà a Trimble di partecipare al<br />

Comitato di programmazione <strong>del</strong>l'OGC che entra nel merito <strong>del</strong>la mission <strong>del</strong> Consorzio,<br />

<strong>del</strong>le politiche e strategie adottate e <strong>del</strong>le evoluzioni.<br />

Inoltre Trimble parteciperà alle approvazioni definitive di tutti gli standard OGC, ed alle votazioni<br />

<strong>del</strong>le nomine <strong>del</strong> Consiglio di Amministrazione.<br />

Bryn Fosburgh, vicepresidente di Trimble e responsabile <strong>del</strong>la Divisione Construction Technologies,<br />

ha dichiarato, "Siamo estremamente lieti di far parte <strong>del</strong> Comitato di programmazione<br />

<strong>del</strong>l'OGC e siamo ansiosi di collaborare con questo consorzio di aziende, agenzie governative,<br />

organizzazioni di ricerca e università. Riteniamo che sostenere la creazione di standard nel campo geomatico consente, agli sviluppatori di<br />

tecnologie, di rendere le informazioni ed i servizi più accessibili e utili a tutti."<br />

(Fonte: OGC)<br />

Hemisphere GNSS presenta il più piccolo ricevitore a doppia<br />

frequenza con bussola e giroscopio integrati<br />

Basato sulla tecnologia brevettata Crescent Vector <strong>del</strong>la società, il Vector V104<br />

integra due antenne satellitari GNSS, un giroscopio multiassiale e un sensore<br />

di inclinazione in un unico sistema, facile da usare. Le doppie antenne integrate<br />

forniscono sia dati di direzione che di posizione e il sensore giroscopico e<br />

di inclinazione migliorano le prestazioni <strong>del</strong> sistema fornendo informazioni di<br />

backup nel caso il segnale satellitare venga perso.<br />

La tecnologia Crescent offre una accurata gestione <strong>del</strong>la fase ed eccezionale<br />

attenuazione <strong>del</strong> Multipath. Ciò si traduce in un'eccellente precisione e stabilità,<br />

permettendo all'utente di installare il V104 in aree dove prodotti concorrenti<br />

hanno difficoltà.<br />

Come alternativa al tradizionale accoppiamento di giroscopi, sensori e bussola,<br />

il Vector V104 offre una scelta di comunicazione seriale o NMEA2000, ed<br />

è ideale per una vasta gamma di applicazioni, soprattutto nei mercati marini,<br />

Mapping GIS e di controllo <strong>del</strong>le macchine.<br />

(Fonte Hemisphere GNSS)<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

35


REPORTS<br />

PROGETTO MIAPI<br />

MONITORAGGIO E INDIVIDUAZIONE DELLE<br />

AREE POTENZIALMENTE INQUINATE<br />

di Laura Petriglia, Christian Peloso e Salvatore Costabile<br />

La forte connessione tra criminalità organizzata e degrado ambientale è stata<br />

ampiamente dimostrata sia in sede investigativa che giudiziaria. Soprattutto nelle aree<br />

ove l’illegalità diffusa è un fenomeno pervasivo occorre che le politiche di sviluppo<br />

siano accompagnate da una particolare attenzione alla difesa <strong>del</strong>l’ambiente e al<br />

controllo <strong>del</strong> territorio anche attraverso l’ausilio <strong>del</strong>le tecnologie più avanzate.<br />

IL PROGRAMMA OPERATIVO<br />

NAZIONALE “SICUREZZA PER<br />

LO SVILUPPO”<br />

L’Unione Europea, al fine di ridurre le<br />

evidenti differenze esistenti tra le regioni<br />

più ricche e quelle meno favorite<br />

ha elaborato una specifica politica<br />

di coesione economica e sociale; gli<br />

strumenti messi a punto per raggiungere<br />

tale obiettivo sono i cosiddetti<br />

fondi strutturali europei e di investimento<br />

europei. La programmazione<br />

relativa a tali fondi è attuata attraverso<br />

programmi operativi che possono essere<br />

regionali, POR (Piano Operativo<br />

Regionale), o nazionali, PON (Piano<br />

Operativo Nazionale). Ciascun programma<br />

copre un arco di tempo di<br />

sette anni ed è elaborato dal singolo<br />

Stato Membro sulla base di procedure<br />

trasparenti nei confronti <strong>del</strong> pubblico<br />

e conformi ai rispettivi quadri istituzionali<br />

e giuridici.<br />

Il Programma Operativo Nazionale<br />

“Sicurezza per lo sviluppo - Obiettivo<br />

convergenza” 2007- 2013 aveva come<br />

obiettivo globale “diffondere migliori<br />

condizioni di sicurezza, giustizia e<br />

legalità per i cittadini e le imprese,<br />

contribuendo alla riqualificazione dei<br />

contesti caratterizzati da maggiore<br />

pervasività e rilevanza dei fenomeni<br />

criminali e all’incremento <strong>del</strong>la fiducia<br />

da parte <strong>del</strong>la cittadinanza e degli<br />

operatori economici.”<br />

Il PON Sicurezza, il cui titolare è il<br />

Dipartimento <strong>del</strong>la Pubblica Sicurezza<br />

<strong>del</strong> Ministero <strong>del</strong>l’Interno, aveva una<br />

dotazione finanziaria di 1.158 milioni<br />

di euro di cui il 50% cofinanziato<br />

dall’Unione Europea, attraverso il<br />

Fondo Europeo di Sviluppo Regionale<br />

e il restante 50% dallo Stato Italiano.<br />

Le regioni interessate dal PON<br />

Sicurezza erano le Regioni Obiettivo<br />

Convergenza: Calabria, Campania,<br />

Puglia e Sicilia.<br />

L’obiettivo globale <strong>del</strong> PON è stato perseguito<br />

attraverso tre assi principali:<br />

4Asse 1: Sicurezza per la libertà economica<br />

e d’impresa;<br />

4Asse 2: Diffusione <strong>del</strong>la legalità;<br />

4Asse 3: Assistenza tecnica.<br />

In particolare l’Asse 1 – Sicurezza per<br />

la libertà economica e d’impresa aveva<br />

come obiettivo specifico quello di<br />

“determinare una maggiore sicurezza<br />

per la libertà economica e d’impresa”.<br />

All’interno <strong>del</strong>l’Asse 1, l’Obiettivo<br />

Operativo 1.3 – Tutelare il contesto<br />

ambientale aveva come scopo il potenziamento<br />

<strong>del</strong>le forme di tutela<br />

<strong>del</strong>l’ambiente dall’aggressione criminale<br />

a tutela <strong>del</strong> benessere sociale ed<br />

economico <strong>del</strong>le Regioni Obiettivo<br />

Convergenza anche attraverso la sperimentazione<br />

di strumenti innovativi<br />

per il controllo, il monitoraggio e la<br />

prevenzione degli illeciti riguardanti<br />

l’ambiente in genere.<br />

Il Progetto per il “Monitoraggio e l’Individuazione<br />

di Aree Potenzialmente<br />

Inquinate (MIAPI) nelle Regioni<br />

Obiettivo Convergenza” si colloca<br />

proprio in questo particolare obiettivo<br />

operativo.<br />

Fig. 1 - Mappa di plausibilità <strong>del</strong>la regione Campania.<br />

IL PROGETTO MIAPI<br />

Il Progetto MIAPI, ideato nel 2011,<br />

nasce dalla collaborazione tra il<br />

Ministero <strong>del</strong>l’Ambiente e <strong>del</strong>la Tutela<br />

<strong>del</strong> Territorio e <strong>del</strong> Mare e il Comando<br />

Carabinieri per la Tutela Ambientale,<br />

da tempo impegnato ad accogliere le<br />

istanze di sicurezza in tema ambientale<br />

provenienti dalla società civile e alla<br />

ricerca costante di metodologie operative<br />

e soluzioni tecniche innovative<br />

che migliorino le capacità investigative<br />

e di intervento.<br />

Il Progetto MIAPI, finanziato con<br />

10.556.570,00 di euro, ha come<br />

obiettivo la localizzazione di possibili<br />

fonti di inquinamento attraverso l’individuazione<br />

<strong>del</strong>le anomalie che si<br />

riscontrano in alcuni parametri fisici e<br />

geofisici (magnetici, spettrometrici e<br />

termici) misurati attraverso sensori da<br />

piattaforma aerea. Il progetto prevede<br />

l’acquisizione di un totale di circa<br />

12.000 km 2 di rilievi aerei a cui si aggiungono<br />

1550 km di verifiche a terra.<br />

Il Progetto MIAPI, il primo in ambito<br />

nazionale su vasta scala, ha una<br />

connotazione fortemente innovativa<br />

perché, per la prima volta, sono state<br />

applicate tecniche normalmente utilizzate<br />

nel campo dei rilievi geologici<br />

36 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

all’ambito <strong>del</strong>la tutela <strong>del</strong>l’ambiente e<br />

<strong>del</strong>la prevenzione di reati ambientali.<br />

Per la realizzazione <strong>del</strong> progetto e il<br />

suo svolgimento è stata indetta una<br />

gara europea a seguito <strong>del</strong>la quale è<br />

risultato aggiudicatario <strong>del</strong> contratto<br />

un raggruppamento temporaneo<br />

composto da Telecom Italia S.p.A. e<br />

Helica S.r.l.<br />

Il contratto tra il Ministero <strong>del</strong>l’Ambiente<br />

e il RT.I. è stato stipulato il 19<br />

dicembre 2012 ed i lavori sono stati<br />

avviati nel maggio 2013.<br />

Gli obiettivi principali <strong>del</strong> Progetto<br />

MIAPI sono:<br />

1. l’individuazione di discariche abusive<br />

e siti potenzialmente contaminati<br />

con l’ausilio di dati telerilevati<br />

da piattaforma aerea;<br />

2. la verifica a terra tramite indagini<br />

di campo <strong>del</strong>le anomalie riscontrate<br />

dall’analisi dei dati telerilevati;<br />

3. la creazione di sistema informativo<br />

multimediale (Sistema Informativo<br />

Aree Potenzialmente Inquinate -<br />

SIAPI) <strong>del</strong>le anomalie riscontrate<br />

sul territorio.<br />

STRUTTURA DEL PROGETTO MIAPI<br />

Il progetto si articola fondamentalmente<br />

in tre fasi. Nella prima fase, attraverso<br />

un’analisi multicriteria su dati<br />

storici, sono state individuate le aree<br />

che statisticamente possono essere<br />

oggetto di crimini ambientali e quindi<br />

da analizzare. Il passo successivo ha<br />

previsto le attività di volo aereo (elicottero<br />

ed aereo) multi sensore (spettrometro<br />

gamma, magnetometro, termico,<br />

fotogrammetrico) sui 12.000 km 2<br />

(65.000 km lineari di rilievo) di territorio.<br />

I dati rilevati, che hanno richiesto<br />

oltre 1500 ore di volo, sono stati quindi<br />

analizzati con lo scopo di individuare<br />

eventuali anomalie, dei parametri<br />

misurati e di localizzare aree potenzialmente<br />

inquinate su cui focalizzare<br />

poi le tradizionali analisi a terra. I dati<br />

acquisiti vengono anche confrontati<br />

con serie fotogrammetriche storiche<br />

e contestualizzati al fine di limitare al<br />

massimo errori di interpretazione.<br />

La seconda fase <strong>del</strong> progetto ha previsto<br />

la verifica, tramite indagini in<br />

campo con strumenti geofisici, <strong>del</strong>l’effettiva<br />

presenza di inquinanti in corrispondenza<br />

dei siti individuati; in caso<br />

positivo si è proceduto alla precisa<br />

localizzazione e perimetrazione <strong>del</strong>l’area<br />

anomala.<br />

La terza e ultima fase <strong>del</strong> progetto è<br />

consistita nell’implementazione di<br />

un sistema informativo centralizzato,<br />

condiviso e aggiornabile, <strong>del</strong>le informazioni<br />

relative ai siti potenzialmente<br />

inquinati.<br />

INDIVIDUAZIONE DELLE<br />

AREE DA RILEVARE (FASE I)<br />

La scelta <strong>del</strong>le aree da rilevare si è basata<br />

principalmente su tre criteri.<br />

1. vincoli legati alla normativa aeronautica<br />

vigente e alla necessità di<br />

mantenere una quota di volo stabile<br />

e costante;<br />

2. analisi multicriterio applicata sia<br />

a criteri geomorfologici sia a<br />

elementi derivanti<br />

dall’attività<br />

umana;<br />

3. segnalazioni<br />

provenienti<br />

dalle Agenzie<br />

Regionali per la<br />

Protezione <strong>del</strong>l’Ambiente<br />

(ARPA), dai Nuclei Operativi<br />

Ecologici (NOE) e dalle Procure<br />

<strong>del</strong>la Repubblica.<br />

Per quanto riguarda il primo punto la<br />

scelta è legata innanzi tutto alle limitazioni<br />

al volo derivanti dalla normativa<br />

vigente che ha richiesto l’esclusione<br />

di alcune aree quali centri abitati con<br />

estensione superiore ai 2 km 2, zone<br />

interdette al volo, ecc. Inoltre, al fine<br />

di raggiungere il miglior compromesso<br />

tra superficie investigata e accuratezza<br />

dei dati rilevati, la quota di volo<br />

<strong>del</strong>l’l’elicottero è stata fissata a 100 m.<br />

dalla superficie terrestre per lo spettrometro<br />

e 70 m. per il magnetometro;<br />

ciò implica che la superficie terrestre<br />

non deve presentare inclinazione<br />

superiore ai di 15°, soglia limite per<br />

mantenere una velocità che garantisca<br />

la stabilità <strong>del</strong> magnetometro durante<br />

le fasi di volo. Questo criterio ha<br />

di fatto escluso dalle aree da rilevare<br />

tutte quelle zone con pendenza superiore<br />

ai 15°.<br />

Per il secondo punto, una volta eliminate<br />

tutte le aree non volabili si è fatto<br />

ricorso all’applicazione di mo<strong>del</strong>li<br />

decisionali basati su metodi di Analisi<br />

Multi-Criterio (MCA - Multi Criteria<br />

Analysis), nei quali gli algoritmi <strong>del</strong><br />

mo<strong>del</strong>lo utilizzato sono stati basati<br />

sull’analisi di una serie di dati acquisiti<br />

attraverso le ARPA Regionali e gli Enti<br />

Locali. Il risultato ultimo è stato quello<br />

di ottenere le mappe di plausibilità<br />

(Figura 1) sulla presenza di aree potenzialmente<br />

contaminate.<br />

Le variabili <strong>del</strong>l’Analisi Multicriterio<br />

prese in considerazione sono state:<br />

1. impianti di cave, discariche e siti<br />

industriali;<br />

2. viabilità;<br />

3. uso <strong>del</strong> suolo;<br />

4. densità abitativa;<br />

5. Anomalie Morfologiche ANtropiche<br />

Fig. 2 - Aree<br />

sottoposte a<br />

rilievo nelle 4<br />

Regioni Obiettivo<br />

Convergenza.<br />

(AMAN) individuate mediante<br />

change detection fotointerpretativa<br />

di immagini satellitari ad alta risoluzione;<br />

6. informazioni di carattere geomorfologico.<br />

A quanto sopra si aggiungono le segnalazioni,<br />

provenienti dalla collaborazione<br />

con le ARPA Regionali e i NOE<br />

presenti sul territorio, su alcune aree<br />

che si riteneva utile sottoporre a rilievo.<br />

Dalle mappe di plausibilità sono state<br />

desunte le aree da sottoporre a rilievo<br />

(Figura 2).<br />

RILIEVO DA PIATTAFORMA<br />

ELITRASPORTATA E POST<br />

PROCESSAMENTO<br />

Al fine di restituire dati di alta qualità e<br />

precisione, il rilievo aereo è stato eseguito<br />

a bassissima quota circa 100 m.<br />

come si evidenzia nella Figura 3.<br />

Fig. 3 – Quota di volo <strong>del</strong> rilievo.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

37


REPORTS<br />

Fig. 4 – Uno degli elicotteri utilizzati per il rilievo: in primo piano il magnetometro.<br />

Fig. 5 – Dettaglio <strong>del</strong>lo spettrometro.<br />

Helica s.r.l., che all’interno <strong>del</strong> R.T.I.<br />

vincitore <strong>del</strong>la gara aveva in carico i<br />

rilievi aerei, ha utilizzato due elicotteri<br />

Eurocopter AS350 B3, certificati dalle<br />

autorità competenti sia per l’abilitazione<br />

a condurre rilievi aerei sia per l’installazione<br />

a bordo dei sensori geofisici<br />

aviotrasportati. Ogni elicottero era<br />

dotato di una coppia di sensori costituita<br />

da un magnetometro GemSystem<br />

GSMP 35 A (Figura 4) e uno spettrometro<br />

raggi Gamma Radiation Solutions<br />

Inc RSX 5 (Figura 5).<br />

Al fine di allargare il campo di indagine<br />

nell’identificazione di siti potenzialmente<br />

inquinati si è realizzato anche<br />

un rilievo termografico aviotrasportato.<br />

La termografia a raggi infrarossi (IR)<br />

è una tecnica che, misurando la radiazione<br />

infrarossa emessa da un corpo,<br />

è in grado di determinarne la temperatura<br />

superficiale. La mappatura <strong>del</strong>la<br />

temperatura <strong>del</strong>la superficie è fondamentale<br />

per poter valutare lo stato di<br />

conservazione <strong>del</strong>l’area di indagine;<br />

infatti, anomalie nella distribuzione<br />

<strong>del</strong>le temperature superficiali possono<br />

mettere in evidenza situazioni di<br />

rischio ambientale come interramenti<br />

abusivi di materiale organico, fuoriuscita<br />

di percolato ad alta temperatura,<br />

esalazioni anomale di biogas, ecc.<br />

L’elaborazione dei dati geofisici, basata<br />

su controlli qualitativi stringenti e<br />

analisi statistiche, si è suddivisa in una<br />

serie di procedure specifiche atte a<br />

filtrare il dato dal rumore presente ed<br />

enfatizzare le anomalie geofisiche.<br />

In particolare, per i dati radiometrici<br />

si è proceduto con il calcolo <strong>del</strong>le<br />

Componenti Principali (Principal<br />

Component Analysis – PCA) che ha<br />

consentito di valutare quali componenti<br />

principali presentavano segnale<br />

e quali solamente rumore.<br />

A valle <strong>del</strong>la PCA ciascun spettro è<br />

stato ricostruito sulla base <strong>del</strong>le sue<br />

componenti principali in modo da<br />

apparire privo <strong>del</strong> rumore statistico.<br />

Il passo successivo è stata l’analisi di<br />

“fit” che, attraverso il metodo dei minimi<br />

quadrati, ha permesso di valutare<br />

quali elementi radioattivi sono presenti<br />

nell’area. Infine, è stato rimosso il<br />

disturbo legato al Radon atmosferico<br />

che, essendo un figlio prodotto dal<br />

decadimento <strong>del</strong>l’uranio va eliminato<br />

in quanto potrebbe alterare le mappe<br />

<strong>del</strong>l’Uranio stesso aumentandone il<br />

numero dei conteggi al secondo.<br />

Per quanto riguarda i dati magnetici si<br />

è proceduto prima ad una valutazione<br />

<strong>del</strong> rumore e ad un’analisi dei gradienti<br />

nelle tre direzioni. Successivamente<br />

si è proceduto con la rimozione <strong>del</strong><br />

campo magnetico terrestre (IGRF<br />

correction) calcolato sulla base di un<br />

mo<strong>del</strong>lo matematico in modo da evidenziare<br />

l’eventuale anomalia magnetica<br />

locale. Infine, sono state applicate<br />

operazioni di filtraggio singolarmente,<br />

caso per caso, per enfatizzare o minimizzare<br />

la presenza di corpi o strutture<br />

presenti (filtri di enhance).<br />

Dopo la fase di processamento dei<br />

dati si è proceduto alla generazione<br />

di dataset di dati interpolati a partire<br />

dalla misure rilevate in formato grid<br />

(Figg.6,7 e 8).<br />

ANALISI DEI DATI ACQUISITI<br />

A valle <strong>del</strong> post processamento dei<br />

dati, questi sono stati analizzati dagli<br />

operatori che hanno proceduto con<br />

l’individuazione <strong>del</strong>le anomalie magnetiche,<br />

radiometriche e termiche. I<br />

dati acquisiti sono stati incrociati con<br />

altre informazioni quali ad esempio la<br />

serie storica <strong>del</strong>le ortofoto dal 1988<br />

al 2012, una serie di immagini satellitari,<br />

lo strato informativo dei poligoni<br />

<strong>del</strong>le aree “rimaneggiate” antropicamente,<br />

rete stradale, rete ferroviaria,<br />

ecc. Questa analisi ha portato all’individuazione<br />

di circa 600 anomalie per<br />

ognuna <strong>del</strong>le quali è stata prodotta<br />

una scheda con alcune informazioni<br />

di base e necessaria agli operatori<br />

per le successive verifiche a terra.<br />

Inoltre, tutte le informazioni riportate<br />

nelle schede sono state utilizzate per<br />

costruire un geodatabase che è parte<br />

<strong>del</strong> sistema informativo SIAPI (Sistema<br />

Informativo Aree Potenzialmente<br />

Inquinate).<br />

Nella Figura 9 si riporta un esempio<br />

di scheda informativa per un’anomalia<br />

magnetica mentre nella Figura 10<br />

si mostra la localizzazione di alcune<br />

anomalie riscontrate nella Regione<br />

Campania.<br />

Fig. 6 - Esempio di anomalia radiometrica.<br />

Fig. 7 - Esempio di anomalia magnetica.<br />

Fig. 8 - Esempio di anomalia termica.<br />

38 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

Fig. 9 - Esempio di scheda informativa per un’anomalia magnetica.<br />

Fig. 10 - Localizzazione di alcune anomalie<br />

riscontrate nella regione Campania.<br />

L’individuazione di un’anomalia rispetto<br />

ai parametri geofisici misurati non<br />

implica automaticamente la presenza<br />

di inquinamento. Occorre, quindi,<br />

procedere ad una verifica a terra di<br />

ciò che si è rilevato da piattaforma elitrasportata.<br />

ATTIVITÀ DI VERIFICA A TERRA<br />

E PREDISPOSIZIONE DELLA DOCU-<br />

MENTAZIONE TECNICA (FASE II)<br />

La seconda fase <strong>del</strong> progetto ha previsto<br />

l’utilizzo di diverse squadre di<br />

operatori che, con la collaborazione<br />

e la conoscenza <strong>del</strong> territorio messa<br />

a disposizione dai Nuclei Operativi<br />

Ecologici dei Carabinieri provinciali,<br />

hanno proceduto con la verifica<br />

di ogni singola anomalia riscontrata<br />

attraverso prima di tutto un controllo<br />

visivo <strong>del</strong>le aree, e poi con indagini di<br />

campo eseguite con strumenti geofisici<br />

come magnetometro e spettrometro<br />

da campo, georadar, geoelettrica<br />

per terminare, a volte, con il prelievo e<br />

l’analisi di alcuni campioni di terreno.<br />

In questo modo si è potuta comprendere<br />

l’effettiva natura <strong>del</strong>l’anomalia<br />

riscontrata e, in caso positivo, procedere<br />

alla precisa localizzazione e perimetrazione<br />

<strong>del</strong>l’area anomala. Inoltre,<br />

in alcuni casi come ad esempio la<br />

mappatura di tratti di assi stradali, si<br />

sono rese necessarie ulteriori indagini<br />

eseguite con un veicolo laboratorio<br />

appositamente allestito con lo stesso<br />

spettrometro gamma ray installato<br />

sull’elicottero.<br />

Tale metodologia di rilievo ha unito la<br />

produttività <strong>del</strong> rilievo da aeromobile<br />

ed il dettaglio e l’accessibilità in ambiente<br />

urbano tipici dei rilievi a terra.<br />

Nelle Figure 11 e 12 di seguito si riportano<br />

due esempi di rilievi a terra<br />

eseguiti. Per ogni anomalia si predispone<br />

una relazione tecnica che è aggiornata<br />

ogni volta che si esegue un<br />

nuovo tipo di intervento sull’area.<br />

POPOLAMENTO DEL SISTEMA<br />

INFORMATIVO SIAPI (FASE III)<br />

Il Sistema Informativo <strong>del</strong> progetto<br />

MIAPI, SIAPI (Figura 13), raccoglierà<br />

tutte le informazioni funzionali allo<br />

stato di conoscenza <strong>del</strong> sito e <strong>del</strong>le<br />

operazioni svolte su di esso. In particolare<br />

saranno raccolte all’interno <strong>del</strong><br />

sistema i dati territoriali acquisiti da<br />

rilievo aereo, i dati acquisiti dalle campagne<br />

a terra, le schede informative e<br />

le relazioni di campo prodotte; a ciò<br />

si possono aggiungere tutte quelle<br />

informazioni documentali, storiche,<br />

analitiche che possono aiutare nel definire<br />

nuove attività di rilevamento sul<br />

territorio o nel predisporre ulteriori<br />

indagini.<br />

a) b)<br />

Fig. 11 - Esempi di rilievi a terra: magnetico (a), radiometrico (b).<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

39


REPORTS<br />

Fig. 12 - Processamento dei dati rilevati in campo.<br />

Il Sistema Informativo sarà fornito alle<br />

ARPA Regionali e ai relativi dipartimenti<br />

e al Comando Carabinieri Tutela<br />

<strong>del</strong>l’Ambiente e relativi NOE.<br />

Il SIAPI è un sistema informativo complesso<br />

perché contiene una serie di<br />

servizi fondamentali quali:<br />

4la gestione di dati eterogenei e<br />

consultabili sia attraverso logiche<br />

di data mining sia tramite ausilio di<br />

report e di dashbaord per analisi<br />

statistica;<br />

4interfacce in grado di acquisire, verificare<br />

e trasferire informazioni da sistemi<br />

esterni (es.: ARPA, CC, ecc...);<br />

4acquisizione e gestione di dati territoriali<br />

e cartografici per il popolamento<br />

<strong>del</strong> proprio geo datawarehouse<br />

(contenente dati geo referenziati);<br />

4gestione <strong>del</strong>le anagrafiche tramite<br />

funzionalità di data-entry e consultazione<br />

<strong>del</strong> dato tramite interfacce<br />

grafiche web-oriented.<br />

RISULTATI E CONCLUSIONI<br />

Il notevole interesse suscitato dal<br />

progetto, anche grazie all’apertura<br />

di diverse istruttorie presso alcune<br />

Procure <strong>del</strong>la Repubblica, sia per l’innovativa<br />

tecnica di indagine sia per la<br />

sua speditiva applicazione ha portato<br />

allo stanziamento di ulteriori fondi per<br />

investigare aree inizialmente<br />

escluse per la<br />

mancanza di capienza<br />

economica.<br />

A luglio 2014 il<br />

Ministero <strong>del</strong>l’Interno<br />

- Dipartimento <strong>del</strong>la<br />

Pubblica Sicurezza<br />

ha approvato “per il<br />

soddisfacimento <strong>del</strong>le<br />

esigenze di sicurezza<br />

e legalità a carattere<br />

sovra regionale nelle<br />

4 Regioni Obiettivo<br />

Convergenza” il progetto<br />

di estensione <strong>del</strong><br />

progetto MIAPI originario;<br />

ad ottobre 2014 è<br />

stato firmato il contratto<br />

con il R.T.I. che prevede<br />

ulteriori 8.000 km 2 di rilievi<br />

da piattaforma aerea<br />

e altri 1700 km circa<br />

di rilievi a terra e indagini<br />

geognostiche.<br />

ABSTRACT<br />

The MIAPI Project (Detection And Monitoring<br />

Of Potentially Polluted Areas) is a cooperation<br />

between the Carabinieri Force and the Ministry<br />

of the Environment. The project, focused on the<br />

Italian Regions Campania, Calabria, Apulia and<br />

Sicily, aims to provide information for fighting<br />

environmental crimes.<br />

The project has been organized in three stages.<br />

The first one is a multiple-criteria analysis for<br />

the identification of areas potentially involved<br />

in environmental crimes. Airborne operations<br />

are part of the second stage, which includes<br />

multi-sensor surveys (gamma spectrometer,<br />

magnetometer, thermal and photogrammetry)<br />

on an area of 12000 km2. All acquired data<br />

are then analysed for the detection of possible<br />

anomalies in physical and geophysical parameters<br />

in order to plan ground surveys on specific<br />

target. If ground surveys are positive, the<br />

area is exactly <strong>del</strong>imited and classified.<br />

The third and last stage is the creation of an<br />

information system called SIAPI. SIAPI, implemented<br />

by the Ministry of the Environment,<br />

is updated and feed by the Regional Environmental<br />

Protection Agencies and the Carabinieri<br />

Force.<br />

Since a huge interest grew in the Project MIAPI,<br />

in October 2014 a contract was signed for providing<br />

additional 8,000 km2 of aerial.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

PROGETTO MIAPI; SIAPI; POR; PON; MONI-<br />

TORAGGIO AREE INQUINATE; ANALISI<br />

GEOFISICHE<br />

AUTORI<br />

Laura Petriglia<br />

petriglia.laura@minambiente.it<br />

Ministero <strong>del</strong>l’Ambiente e <strong>del</strong>la Tutela <strong>del</strong><br />

Territorio e <strong>del</strong> Mare<br />

tel:+390657223140<br />

Christian Peloso<br />

c.peloso@helica.it<br />

Helica S.r.l. tel:+39043394286<br />

Salvatore Costabile<br />

costabile.salvatore@minambiente.it<br />

Ministero <strong>del</strong>l'Ambiente e <strong>del</strong>la Tutela <strong>del</strong><br />

Territorio e <strong>del</strong> Mare<br />

Tel:+390657228603<br />

Fig. 13 - Home page <strong>del</strong> Sistema Informativo SIAPI.<br />

40 GEOmedia n°5-2014


RECENSIONE<br />

Scienze e Tecnologie<br />

<strong>del</strong>le Costruzioni<br />

AUTORE:<br />

Giovanni Miucci<br />

EDITORE:<br />

Franco Lucisano<br />

PAGINE: 288<br />

PREZZO:<br />

€€€€€19,10 euro<br />

ISBN: 978-8808159779<br />

Dalla piatta palude dei molti testi<br />

didattici per il corso geometri<br />

(oggi corso per i periti <strong>del</strong>le costruzioni,<br />

<strong>del</strong>l’ambiente e <strong>del</strong> territorio) ogni<br />

tanto emerge qualcosa di meritevole.<br />

E’ il caso <strong>del</strong> recente volume edito<br />

da Franco Lucisano e distribuito dalla<br />

nota casa Zanichelli, di cui si allega<br />

l’immagine di copertina. L’autore è<br />

un intelligente e ben preparato ordinario<br />

<strong>del</strong> milanese “Carlo Cattaneo”,<br />

l’architetto Giovanni Miucci, che molti<br />

anni fa nello stesso glorioso Istituto si<br />

era diplomato geometra, per cui ben<br />

conosce da entrambi i lati le necessità<br />

dei discenti.<br />

Pare giusto che il titolo sia “Scienze<br />

e tecnologia…”, avendo anteposto il<br />

sostantivo “scienze” al prescritto ministeriale<br />

“tecnologia”; infatti l’autore non<br />

si limita a descrivere elementi, materiali,<br />

strutture, modalità operative dal<br />

solo punto di vista tecnico, ma fornisce<br />

anche il supporto concettuale di ogni<br />

argomento. Piace in particolare a chi<br />

scrive questa breve recensione, il fatto<br />

che siano indicate puntualmente le<br />

“marche” con cui segnare le varie unità<br />

di misura: in un momento in cui persino<br />

il Ministero <strong>del</strong>la Pubblica Istruzione, in<br />

un documento ufficiale, scambia i “millilitri”<br />

coi “metri”, seguendo il vezzo<br />

disdicevole di parlare (o “sparlare”!)<br />

di “metri lineari”. Dimenticando che<br />

sin dalla sua introduzione nel Secolo<br />

dei Lumi, il “metro” è una grandezza<br />

per l’appunto nata per la misura di distanze.<br />

Con l’aggravante di far seguire<br />

all’errato “ml” il punto (ml.), cosa che fa<br />

rabbrividire chi si interessa anche solo<br />

un poco di metrologia.<br />

Ma i pregi <strong>del</strong> libro <strong>del</strong> professor<br />

Giovanni Miucci sono molti; vi è un<br />

corredo imponente di esercizi risolti e<br />

da risolvere, di domande e di quesiti<br />

che aiutano discente e docente a ben<br />

assimilare ciò che il libro contiene.<br />

Ogni argomento è trattato con cura e<br />

saggezza; l’esposizione è chiara e concettualmente<br />

ineccepibile; i molti anni<br />

di insegnamento hanno messo l’autore<br />

nelle condizioni di ben capire quali siano<br />

i modi di parlare allo studente, per<br />

portarlo alla conoscenza <strong>del</strong>le cose nuove<br />

da apprendere. Pur trattandosi di<br />

un testo di tecnologia <strong>del</strong>le costruzioni,<br />

il libro ha una notevole introduzione<br />

sulle misure topografiche: non è possibile<br />

prescindere, nel progettare e nel<br />

costruire, dal rilevamento <strong>del</strong> terreno,<br />

quindi dalla indispensabile conoscenza<br />

<strong>del</strong>le operazioni più semplici <strong>del</strong>la<br />

misura e <strong>del</strong>la rappresentazione.<br />

Non resta che congratularsi con<br />

l’autore, augurando buona fortuna a<br />

questo libro veramente ben fatto.<br />

di Attilio Selvini, Politecnico di Milano<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

41


GUEST PAPER<br />

ISTAT DATA UTILIZATION TO ENHANCE<br />

LANDSAT 8 IMAGES<br />

CLASSIFICATION PROCESS<br />

by Stefano Mugnoli and Raffaella Chiocchini<br />

This paper shows an experimental study based on a LANDSAT 8 image<br />

that cover completely 5 provinces in the north of Italy, where it’s<br />

shown that ISTAT data, DEM and combine of NDVI and NDBI indices<br />

can improve the results of the satellite image classification process.<br />

Fig. 1 - LANDSAT<br />

8 image clipped on<br />

ISTAT administrative<br />

boundaries (R,G,B 4,3,2).<br />

Since the end of the Second World<br />

War Italian landscape has suffered<br />

the consequences derived from<br />

many occurrences that have played<br />

an important role in improving the demand<br />

of housing estates, factories, roads<br />

and highways, to name but a few.<br />

The increase in the use of cars has influenced<br />

urban sprawl in terms of amplification<br />

of residence areas option<br />

that are now further away from working<br />

and commercial ones (European<br />

Environment Agency, Urban Sprawl in<br />

Europe - the ignored challenge, EEA report<br />

n. 10/2006 [1]).<br />

So, not only the residential role of the<br />

town has been walked away from urban<br />

centers but productive and commercial<br />

too. This fact has created a gradual<br />

expulsion process from centers to suburbs,<br />

leaving urban unoccupied places<br />

and making difficult a really rational<br />

urban planning.<br />

Thus, it’s very important assess how<br />

much the ‘worn out soil’ in Italy is, and<br />

this need comes from many factors,<br />

some of these are described below:<br />

4landscape and ecosystem fragmentation<br />

with negative impact on vegetation,<br />

wildlife and that can produce<br />

critical hydrogeological factors;<br />

4damage in a socio-cultural sense, since<br />

landscape is a sort of human perceptual<br />

and cultural identity;<br />

4services and urbanization cost increase.<br />

In fact the costs of a new ‘not<br />

planned’ urban areas are highest in<br />

relation to planned ones.<br />

As far as ‘urban sprawl’ is concerned<br />

Italian National Institute of Statistics<br />

(ISTAT) has an important institutional<br />

role overall in statistics assessment of<br />

the phenomenon.<br />

As ISTAT is also considered in ‘Welfare<br />

Assessment Scientific Commission’<br />

(BES Project) for the themes<br />

‘Landscape and Cultural heritage’ and<br />

‘Environment’, the most urgent task is to<br />

have further geographic data to assess<br />

‘urban sprawl’ has arisen.<br />

This paper describes an experimental<br />

study where Statistical data and satellite<br />

ones are integrated to produce a geographic<br />

dataset that can help to estimate<br />

urban sprawl at medium scale.<br />

USED DATA AND PRELIMINARY<br />

ELABORATIONS<br />

The experimental study has been<br />

carried out on an area in the North<br />

of Italy. This area covers 5 Provinces<br />

in the Po valley. In order to cover the<br />

entire zone by a satellite image, a full<br />

LANDSAT 8 (LANDSAT Images can be<br />

downloaded from http://earthexplorer.usgs.gov)<br />

scene was chosen (scene<br />

LC81920292013183LGN00). The file<br />

name better explain that the scene was<br />

taken in the July 2 nd 2013 .<br />

Beginning February 3, 2014, all Landsat<br />

8 data held in the USGS archives will be<br />

reprocessed. All Landsat 8 scenes will<br />

be removed from the online cache at<br />

this time and the data will then be reprocessed<br />

starting with the most recent<br />

acquisitions and proceeding back to<br />

the beginning of the mission. Data will<br />

then become available for download.<br />

Scenes waiting to be reprocessed<br />

will also be available for on-demand<br />

product orders. Reprocessing is expected<br />

to take approximately 50 days.<br />

Many corrections will be made to the<br />

data, affecting both the Operational<br />

Land Imager (OLI) and the Thermal<br />

Infrared Sensor (TIRS). These corrections<br />

include all calibration parameter<br />

file updates since launch; improved OLI<br />

reflectance conversion coefficients for<br />

the cirrus band; improved OLI radiance<br />

conversion coefficients for all bands;<br />

refined OLI detector linearization to decrease<br />

striping; a radiometric offset correction<br />

for both TIRS bands; and a slight<br />

improvement to the geolocation of the<br />

TIRS data (details about these changes<br />

are available on http://landsat.usgs.<br />

gov/calibration_notices.php).<br />

However, the aim of the project is to<br />

extend the study to the whole Italian<br />

territory in order to evaluate, at medium<br />

scale, anthropic land cover and use<br />

overall in extra-urban areas.<br />

Satellite image was clipped using<br />

ISTAT administrative boundaries and<br />

so was extracted just the area that<br />

covers completely five provinces:<br />

Modena, Bologna, Ferrara, Ravenna,<br />

Forlì-Cesena. In fig.1 satellite image in<br />

combination R,G,B, 4,3,2 of the area in<br />

exam.<br />

Other data used have been ISTAT enumeration<br />

areas, Digital Elevation Mo<strong>del</strong><br />

(20 m) elaborated by ISPRA (Superior<br />

Institute for environment Protection and<br />

Research) and ISTAT census 2010 population<br />

data.<br />

First of all LANDSAT image was classified<br />

by an unsupervised classification<br />

ISODATA algorithm; this in order to<br />

understand how many land cover classes<br />

could have been extracted from the<br />

image. The ISODATA clustering method<br />

uses the minimum spectral distan-<br />

42 GEOmedia n°5-2014


GUEST PAPER<br />

Classes N. pixels Interpretation<br />

Class 1 1371212 Very wet vegetated areas; broad-leaved<br />

Class 2 1169507 Coniferous<br />

Class 3 1280340 Vegetation in plan areas<br />

Class 4 803152 Rice fields; Coniferous<br />

Class 5 371962 Coniferous<br />

Class 7 302030 Water<br />

Class 10 970482 Infrastructures; services<br />

Class 11 1291884 Bare soil; not vegetated areas<br />

Class 12 1515620 Urban areas; heterogeneous rural areas<br />

Class 13 1294236 Dry bare soil<br />

Class 14 369239 Dunes; beach; clouds<br />

Tab. 1 - Unsupervised classification: summary report.<br />

ce formula to form clusters. It begins<br />

with either arbitrary cluster means or<br />

means of an existing signature set, and<br />

each time the clustering repeats, the<br />

means of these clusters are shifted. The<br />

new cluster means are used for the next<br />

iteration. The ISODATA utility repeats<br />

the clustering of the image until either a<br />

maximum number of iteration has been<br />

performed, or a maximum percentage<br />

of unchanged pixels has been reached<br />

between two iterations.<br />

After studying the clusters distance<br />

based on ‘transformed divergence’<br />

method, eight land cover classes were<br />

identified. Table 1 shows the results of<br />

unsupervised classification.<br />

The other classes are not significant.<br />

However, image classification is not the<br />

focal point of the study, because it will be<br />

corrected by integration with ISTAT and<br />

DEM data. Thus, supervised classification<br />

was realized considering just eight<br />

classes (Road networks, Coniferous,<br />

Broad-leaved, Water, Continuous urban<br />

fabric, Discontinuous urban fabric,<br />

Infrastructures and services, Bare soil).<br />

In order to rationalize further steps, it<br />

was decided to consider urban areas<br />

and extra-urban ones in two completely<br />

different ways. In fact,<br />

urban areas limits derived<br />

principally from<br />

ISTAT data, while their<br />

classification both<br />

ISTAT and satellite<br />

classification.<br />

So, first of all, the<br />

classified image was<br />

clipped using ISTAT<br />

urban areas layer.<br />

In figure 2 the classified<br />

image for<br />

Bologna municipality<br />

area.<br />

NDVI AND NDBI INDICES [2]<br />

In order to better specify land cover,<br />

overall in urban areas, some indices<br />

were calculated. So NDVI (Normalized<br />

Difference Vegetation Index) and NDBI<br />

(Normalized Difference Built-up Index)<br />

has been chosen because these can<br />

clarify green urban areas and urban fabric<br />

overall if these are utilized in combination.<br />

In fact, NDBI, that was produced<br />

using the following equation (Zha et<br />

al. 2003 [3])<br />

NDBI = MIR-NIR<br />

MIR-NIR<br />

can’t explain by itself the built-up areas<br />

(and so the urban ones) because some<br />

studies found that many vegetated areas<br />

have positive NDBI values (i.e Cibula<br />

et al., 1992 [4]; Gao, 1996 [5]).<br />

On the other hand NDVI, produced<br />

using canonical equation<br />

NDVI = NIR-RED<br />

NIR+RED<br />

can generate positive values because<br />

some kind of artificial surfaces have a<br />

major reflectance in NIR respect in RED.<br />

So what it has been said above allows<br />

to understand that these two indices<br />

combination give us better results. The<br />

two indices has been calculated using<br />

ERDAS/IMAGINE sw [6].<br />

So, after having reclassify NDBI and<br />

NDVI images, taking 0 value as break<br />

point for both, a combine image was<br />

produced using ARCGIS 10.1 combine<br />

algorithm [7]. The result of this elaboration<br />

is shown in figure 3.<br />

For urban areas, just 311 pixel on<br />

1166535 are not significant (0,026%).<br />

Other indices can be calculated to<br />

extract vegetation or other land cover<br />

typologies {i.e. NDWI or MNDWI<br />

(McFeeters,1996 [8]) for water and SAVI<br />

for vegetation (Huete, 1988 [9])}, but in<br />

this study it was decided to calculate<br />

just NDVI and NDBI since ISTAT data<br />

can be better define the results derived<br />

from image processing.<br />

ISTAT [10] DATA INTEGRATION<br />

ISTAT enumeration parcels data (ISTAT<br />

Enumeration parcels can be downloaded<br />

from http://www.istat.it/it/archivio/104317)<br />

have been updated<br />

during Census 2010 collecting data;<br />

in urban areas these parcels are very<br />

detailed and they have been drawn not<br />

only in relation to population and social<br />

parameters but land cover ones too. So<br />

these can be used, in combination to<br />

other elaborations to describe land cover/use<br />

entities at medium scale. ISTAT<br />

data was first rasterized because they<br />

are in vector format.<br />

Thus, they have been combined to image<br />

processing results in order to enhance<br />

thematic resolution of the elaborations<br />

described above. So, combining<br />

ISTAT population data linked to enumeration<br />

parcels attribute it’s possible<br />

to codify some areas according to their<br />

land cover/use ‘vocation’.<br />

Fig. 2 - Supervised classification (Bologna municipality).<br />

Fig. 3 - Combine NDBI & NDVI image (Bologna municipality).<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

43


GUEST PAPER<br />

Fig. 4 - Example of codified enumeration area (Cemetery).<br />

Fig. 5 - Synthesis of the data integration (Bologna municipality): See the text for details.<br />

Not all enumeration parcels can be utilized<br />

for this porpoise, so it has been decided<br />

to extract just these parcels that<br />

have codes described in table 2 that<br />

have residential population less than<br />

1 resident per hectare. In figure 4 an<br />

example of an enumeration area classified<br />

according to its land cover/use.<br />

ISTAT Code N. pixels Legend<br />

5 4694 Green urban areas<br />

12 95969 Industrial or commercial units<br />

9 1775 Hospitals<br />

16 142 Sport and leisure facilities<br />

2 203 Religious institutes<br />

3 58 Monuments<br />

6 1025 Port areas<br />

7 824 Airports<br />

11 824 Military installations<br />

18 208 Research institutes<br />

24 204 Prisons<br />

50 235 Water treatment plants<br />

Tab. 2 - ISTAT enumeration aparcels code chosen to combine step.<br />

Fig. 6 - Water extraction and its land cover/use classification.<br />

How we can see, many classes are<br />

represented by a little number of pixels<br />

and these are surely eliminated if<br />

we consider the spatial resolution of<br />

a cartography product derived from<br />

LANDSAT images (scale 1:50.000); but<br />

there is to say that all of these pixels<br />

come from single enumerations areas<br />

and so they are grouped in clusters<br />

absolutely recognizable on the classified<br />

image. But it’s better to remember,<br />

that the product of this experimentation<br />

isn’t it a cartography one.<br />

So combining NDVI/NDBI image and<br />

LANDSAT classification with ISTAT<br />

enumeration parcels in raster format<br />

as describe above, we have now a<br />

new image that represent a sort of synthesis<br />

of all of these layer. In fig 5 the<br />

synthesis image (Bologna municipality).<br />

Some land cover/use indications:<br />

4Red tones: residential areas;<br />

4Purple: Infrastructures and services;<br />

4Green: Green Urban areas;<br />

4White: Sport and leisure facilities;<br />

4Dark yellow: Hospitals<br />

EXTRA-URBAN<br />

AREAS INTE-<br />

GRATION<br />

At this point of<br />

the study the<br />

problem is to<br />

relate and to<br />

define the extraurban<br />

classification.<br />

ISTAT enumeration<br />

areas,<br />

in fact, aren’t<br />

very suitable to<br />

describe land<br />

cover/use in extra-urban<br />

zones<br />

as they are for<br />

urban ones. Just<br />

few of them can be taken for this scope.<br />

For example, those that have a special<br />

area code (i.e. River, lakes, lagoons, etc.)<br />

since they are drawn exactly to the limit<br />

of these territorial features.<br />

Another problem is linked to agricultural<br />

areas; heterogeneity of these areas<br />

in terms of reflectance make the extraction<br />

of agricultural areas quite impossible,<br />

just considering LANDSAT image<br />

classification results. So another approach<br />

is needed.<br />

For this porpoise DEM and slope layer<br />

have been used. So, a sort of a ‘step by<br />

step’ extraction has been done.<br />

First of all water has been isolated<br />

using NDVI, ISTAT layer and LANDSAT<br />

classification. In fact, water can be easily<br />

extracted from LANDAST image<br />

(especially from band 2 and infrared<br />

ones); furthermore water has ever negative<br />

NDVI values too. So this land<br />

cover class has been extracted using<br />

LANDSAT image and NDVI index. But,<br />

in order to better specify ‘environmental’<br />

and use classification of the body<br />

of water, ISTAT attributes were used; in<br />

fact in ISTAT enumeration parcels attribute<br />

table there is a code that identify<br />

the most important basins and rivers<br />

by an unique national code; using this<br />

code, water land cover/use typology<br />

can be specify. An example of what is<br />

has just been said is shown on fig.6.<br />

DEM AND SLOPE<br />

The area in exam is not very nervous<br />

in morphological sense. In fact, considering<br />

Digital Elevation Mo<strong>del</strong> (DEM)<br />

realized by ISPRA (Superior Institute for<br />

environment Protection and Research)<br />

with a 20m*20m cell, it’s evident that<br />

over 50% of the DEM cell have a value<br />

less than 50 m. Moreover, considering<br />

the slope value of a DEM single cell we<br />

can see that over the 55% of the cell are<br />

completely flat.<br />

44 GEOmedia n°5-2014


GUEST PAPER<br />

In brief, for each cell, the slope value<br />

is calculated as the maximum rate of<br />

change in value from that cell to its neighbors.<br />

Basically, the maximum change<br />

in elevation over the distance between<br />

the cell and its eight neighbors identifies<br />

the steepest downhill descent from<br />

the cell. The lower the slope value, the<br />

flatter the terrain; the higher the slope<br />

value, the steeper the terrain. Below a<br />

scheme that explain the concept.<br />

In order to prevent critical hydrogeological<br />

factors regional technical services<br />

propose ordinary piece of legislation to<br />

plan agricultural activities. Overall, their<br />

attention is focused on areas that have<br />

a degree of slope as high as, or higher<br />

than, 30%. In this study this value has<br />

been used to discriminate agro-forestry<br />

areas.<br />

Dem has been used to characterized<br />

flat areas and areas over 1700 m of altitude;<br />

in fact this value represent the<br />

maximum limit of woods for the area in<br />

exam. Thus using DEM and ‘slope’ layer<br />

it’ possible to classify extra-urban areas<br />

in six classes: two agricultural classes<br />

(completely plain and hilly); an ‘agroforestry’<br />

class; a broad-leaved class and<br />

finally a ‘sparsely vegetated areas’.<br />

RESULTS<br />

In figure 7 is shown a map that represent<br />

the final result of the activities<br />

briefly describe above. Furthermore,<br />

in table 3 a summary report with the<br />

extension of each classes is shown. The<br />

supervised algorithm was able to distinct<br />

coniferous woods in coastal<br />

zone, but unfortunately there<br />

are some kind of agricultural<br />

crops (especially very wet<br />

ones), that have a reflectance<br />

very similar to coniferous<br />

woods. So , in<br />

table 4 coniferous<br />

woods class is in<br />

red to highlight the<br />

fact that coniferous<br />

class data embody<br />

some pixels that<br />

belong to some<br />

specific crops.<br />

In annotation<br />

column just<br />

some pointers to<br />

specify the way in<br />

which some classes<br />

have been extracted.<br />

About results it might be said that they<br />

have quite good quality in urban areas,<br />

while in extra-urban one agro-forest<br />

class is overestimated at the expense<br />

of ‘forest and semi-natural’ one. This is<br />

an example of the fact that ISTAT data<br />

are fundamental to calculate ‘urban<br />

sprawl’ in rural areas.<br />

In table 3 it’ shown a comparison<br />

among ‘ISTAT/LANDSAT’ layer with<br />

CORINE Land cover 2006 (CLC 2006)<br />

and Land Use Map 2008 realized by<br />

Emilia-Romagna regional technical<br />

services (LC ER), that represent the<br />

reality. All the class codes have been<br />

related to first CORINE LC level. Area is<br />

expressed in hectares.<br />

As it has been said before, the resulting<br />

map is not a really cartography product<br />

but it can be a good example of the fact<br />

that ISTAT data can be integrate with<br />

other base map that are often used to<br />

produce cartography. In this regard,<br />

ISTAT has instituted an activity in order<br />

to produce an integrated layer called<br />

Statistical Synthetic Map, with the aim<br />

to put into a cartography product not<br />

only ‘statistical data’ but administrative,<br />

cover and land use too; about that at<br />

the end of 2014 six Italian regions will<br />

be completely realized.<br />

CONCLUSION AND FUTURE<br />

DEVELOPMENT<br />

Nowadays, the activities of the study<br />

are in progress, and these are not utterly.<br />

It is necessary to individuate both<br />

some statistic strategies to meliorate<br />

classification especially in extra-urban<br />

areas, and a methodology to validate<br />

and to estimate the accuracy of this approach<br />

both thematically and globally.<br />

For the first point ISTAT residence population<br />

data can be used to better<br />

Fig. 7 - ‘ISTAT/LANDSAT’ map that shows the<br />

final results of the study. Legend is specified in<br />

Table 4 at column ‘Colour’.<br />

Code<br />

ISTAT/LANDSAT CLC 2006 LC ER<br />

I liv.<br />

1 117534,7 67969,4 126460,8<br />

2 1059996,8 957112,8 828397,3<br />

3 127981,8 270308,4 313306,2<br />

4 9746,1 6854,8 24889,5<br />

5 11993,1 22825,0 29763,0<br />

TOT 1327252,5 1325070,4 1322816,8<br />

Tab. 3 - Comparison among ISTAT/LANDSAT<br />

map, CORINE Land Cover 2006 and Regional<br />

Land Cover Map. Area is in hectares.<br />

specify anthropic land use in extraurban<br />

areas.<br />

The best way to test this study is to<br />

individuate a procedure of accuracy<br />

assessment using the land cover<br />

and land use cartography like the<br />

Regional Land cover and land use<br />

map of Emilia Romagna Region. The<br />

reason for this is because this map is<br />

one of the best and complete that we<br />

have and because it use a legend quite<br />

similar at the CORINE Land Cover<br />

Legend. This map is produced at<br />

1:10.00 scale and it is easily available<br />

in shape file format at the Technical<br />

Regional Office responsible.<br />

The main activity, at the beginning, is<br />

to harmonize the legend of the two<br />

product, because they have been realized<br />

with completely different aims.<br />

All LANDSAT image derived products<br />

not only have a return scale of 1:50.000<br />

but the legend linked to them derived<br />

especially from the layer used to catch<br />

spectral signature of the classes. In<br />

contrast, the Emilia Romagna CUS<br />

map has a return scale of 1:10.000 with<br />

a very good accuracy.<br />

If the results of the further elaboration<br />

will be acceptable, it is<br />

possible to consider to<br />

enlarge the portion of<br />

territory to investigate<br />

using more different<br />

territorial characteristics<br />

that can better<br />

help us to individuate<br />

an approach that<br />

can be extended to<br />

whole Italian territory.<br />

At a later time it<br />

is possible to plan<br />

an integration with<br />

other geographic<br />

datasets in order<br />

to upgrade the legend<br />

details and<br />

to complete and<br />

to explain some<br />

shortcomings in the<br />

classification system<br />

adopted.<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

45


GUEST PAPER<br />

This experimental study represent a<br />

proposal to integrate geographic datasets<br />

that are usually used in other application<br />

fields and for very different purpose.<br />

One of the target of this project is<br />

to suggest how is a possible way to best<br />

integrate ISTAT geographic dataset that<br />

rarely are used as land/cover data.<br />

There are a lot of benefits derived from<br />

the use of LANDSAT images; first of all<br />

they are free and then they cover, for<br />

the areas of overlapping scenes, large<br />

territorial portions every eight days. To<br />

use ISTAT data gives a great advantage<br />

overall in evaluation of ‘urban sprawl’<br />

phenomenon; in fact from ISTAT enumeration<br />

parcels layer can be extracted<br />

little urban agglomerations that are<br />

cancelled in medium scale cartography,<br />

and this fact generate an error in quantification<br />

of land cover/use classes.<br />

Tab. 4 - Summary report with the extension of each class.<br />

BIBLIOGRAFIA<br />

1. European Environment Agency (EEA): Urban<br />

Sprawl in Europe - the ignored challenge, EEA<br />

report n. 10/2006. ISBN 92-9167-887-2 (2006)<br />

2.Hanqiu Xu, 2007. Extraction of built-up land<br />

features from LANDSAT imagery using a thematic<br />

oriented index combination technique.<br />

Photogrammetric Engineering & Remote<br />

Sensing, Vol. 73, No. 12, December 2007, pp.<br />

1381–1391<br />

3. Zha, Y., J. Gao, and S. Ni, 2003. Use of normalized<br />

difference built-up index in automatically<br />

mapping urban areas from TM imagery, International<br />

Journal of Remote Sensing, 24(3):583–<br />

594<br />

4.Cibula, W.G., E.F. Zetka, and D.L. Rickman, 1992.<br />

Response of thematic bands to plant water<br />

stress, International Journal of Remote Sensing,<br />

13(10):1869–1880<br />

5.Gao, B.C., 1996. NDWI–A normalized difference<br />

water index for remote sensing of vegetation<br />

liquid water from space, Remote Sensing of<br />

Environment, 58(3):257–266<br />

6. Intergraph ERDAS Imagine® 2013 - Version<br />

13.00.0002.00598 ©1991-2013 Intergraph<br />

Corporation<br />

7. ESRI® ArcMap TM 10.1 – ArcGIS 10.1 SP1 for<br />

Desktop, License type: Advanced<br />

8. McFeeters, S.K., 1996. The use of normalized<br />

difference water index (NDWI) in the <strong>del</strong>ineation<br />

of open water features, International Journal<br />

of Remote Sensing, 17(7):1425–1432<br />

9. Huete, A.R., 1988. A soil-adjusted vegetation<br />

index (SAVI), Remote Sensing of Environment,<br />

25(3):295–309<br />

10.ISTAT (Italian National Institute of Statistics) –<br />

DIQR – DCIQ – INT/C<br />

ABSTRACT<br />

ISTAT geographic data, updated to realize census<br />

2010 project in October 2011, represents an useful<br />

resource to improve the results derived from<br />

Land cover/use cartography or satellite image<br />

processing. In fact, both ISTAT vector data and<br />

other cartography data (i.e. satellite image classification)<br />

can be integrated to realize a product that<br />

can help to better understand land cover data especially<br />

in urban environment (i. e. urban sprawl),<br />

although it can’t be considered a cartography<br />

product in a strict sense. This paper summarizes<br />

an experimental study based on a LANDSAT 8 image<br />

that cover completely 5 provinces in the north<br />

of Italy, where it’s shown that ISTAT data, DEM and<br />

combine of NDVI and NDBI indices can improve<br />

the results of the satellite image classification process,<br />

especially in urban areas. Used SW: ARCGIS<br />

10.1 for desktop (ArcInfo license) and ERDAS Imagine.<br />

PAROLE CHIAVE<br />

LANDSAT 8; ISTAT; NDVI; NDBI; ARCGIS 10.1;<br />

ERDAS Imagine; Supervised classification; Urban<br />

sprawl<br />

AUTORE<br />

Stefano Mugnoli<br />

mugnoli@istat.it<br />

Raffaella Chiocchini<br />

rachiocc@istat.it<br />

National Institute of Statistics (ISTAT),<br />

Rome, Italy<br />

• Rilievi batimetrici automatizzati<br />

• Fotogrammetria <strong>del</strong>le sponde<br />

• Acquisizione dati e immagini<br />

• Mappatura parametri ambientali<br />

• Attività di ricerca<br />

Vendita – Noleggio - Servizi chiavi in mano, anche con strumentazione cliente<br />

46 GEOmedia n°5-2014


REPORTS<br />

GI IN EUROPE di Mauro Salvemini<br />

INSPIRE VA ALLA REVISIONE<br />

SI PARLA DI REVISIONE DELLA STRATEGIA EU2020<br />

E DI INSPIRE: PUNTI DI CONTATTO<br />

novembre è uscito il documento<br />

A di valutazione intermedia di IN-<br />

SPIRE che dovrebbe terminare la sua<br />

missione nel 2020.<br />

http://www.eea.europa.eu/publications/midterm-evaluation-report-oninspire-implementation<br />

Il rapporto è certamente benevolente,<br />

tratta con chiarezza gli obiettivi non<br />

completamente raggiunti ed onestamente<br />

indica su che cosa ci si dovrà<br />

o dovrebbe concentrare nei prossimi<br />

cinque anni.<br />

Anche la Strategy EU 2020, un po’più<br />

avanti <strong>del</strong> mezzo <strong>del</strong> cammin <strong>del</strong>la sua<br />

vita avendo ancora cinque anni dalla<br />

“resa dei conti”, continua con la nuova<br />

Commissione. Anche il semestre italiano<br />

ha dimostrato sinora di avere cose<br />

nuove da dire a riguardo.<br />

https://portal.cor.europa.eu/euro-<br />

pe2020/SiteCollectionDocuments/2459-<br />

brochure-BlueprintEU2020.pdf<br />

Inspire ha reso la documentazione dei<br />

dati geografici certo molto più efficiente<br />

attraverso la maggiore disponibilità<br />

di metadati, ma ovviamente non<br />

ha potuto influenzare più di tanto, a<br />

livello dei singoli stati membri, l'accesso<br />

e il riutilizzo di dati, che vengono<br />

individuati come una barriera ancora<br />

presente.<br />

Sono stati comunque compiuti notevoli<br />

progressi. Dice il rapporto che<br />

anche l’implementazione dei servizi<br />

basati su Internet ha subito un apprezzabile<br />

sviluppo, ma sono ancora da<br />

realizzarne di nuovi e da incentivare la<br />

loro utilizzazione. L'interoperabilità, il<br />

cavallo di battaglia di INSPIRE, sta migliorando,<br />

non poteva <strong>del</strong> resto essere<br />

altrimenti seguendo lo sviluppo <strong>del</strong>la<br />

ICT e con le risorse investiteci sopra<br />

anche dai produttori di sw e di dati.<br />

Il rapporto rileva che comunque la<br />

maggioranza dei dati territoriali, di cui<br />

agli allegati II e III di INSPIRE, è ancora<br />

da fornire (scadenza fino al 2020). Solo<br />

avendo dati disponibili e argomenti<br />

chiari sui quali applicarli si potrà verificare<br />

come la macchina funziona.<br />

Il rapporto evidenzia peraltro che i risultati<br />

sull'obiettivo <strong>del</strong>la policy di dati<br />

e servizi e sull’obiettivo <strong>del</strong> coordinamento<br />

sono quelli che forse hanno<br />

sofferto maggiormente e che giustificano<br />

più di altri una revisione.<br />

Una revisione <strong>del</strong>la direttiva o di alcuni<br />

suoi obiettivi strategici potrebbe essere<br />

giustificata anche dall’auspicato<br />

abbattimento <strong>del</strong>le barriere tecniche<br />

che sembrano limitare la maggiore<br />

utilizzabilità dei dati, mentre le barriere<br />

culturali ed istituzionali tra i paesi<br />

membri richiedono un rafforzamento a<br />

livello comunitario, nazionale e locale<br />

ed anche a livello transfrontaliero.<br />

Il tema dei costi-benefici ( che bisogna<br />

riconoscere è arduo da trattare) non<br />

viene toccato dal rapporto a causa<br />

<strong>del</strong>la mancanza di dati attendibili al<br />

momento. Occorre riconoscere che<br />

la implementazione nazionale <strong>del</strong>la<br />

direttiva privilegia la coerenza e la capacità<br />

tipicamente nazionale piuttosto<br />

che comunitaria.<br />

Ho sempre sostenuto che INSPIRE, più<br />

di altre direttive, era ed è una opportunità<br />

offerta agli stati membri: chi ha<br />

inteso sfruttarla ne ha tratto benefici,<br />

ma chi l’ ha considerata un ulteriore<br />

obbligo comunitario ha sprecato una<br />

opportunità difficilmente ripresentabile<br />

poiché nel frattempo la ICT è<br />

andata avanti e l’approccio ai dati ed<br />

ai servizi è cambiato nel giro di più di<br />

dieci anni.<br />

Qualche spunto di visione futura viene<br />

fornito dal rapporto: rafforzare il coordinamento<br />

( ma da parte di chi <strong>del</strong>la<br />

Commissione o degli stati membri) ,<br />

investire sulla consapevolezza e sulla<br />

formazione dei funzionari pubblici (<br />

con quali risorse), coinvolgere il settore<br />

privato ( con quale mo<strong>del</strong>lo e finalità)<br />

.<br />

Il rapporto non doveva rispondere alle<br />

domande che ho posto tra parentesi,<br />

ma di esse se ne dovrà tenere conto<br />

se si andrà ad una revisione.<br />

Il rapporto di valutazione di INSPIRE<br />

fa esplicito riferimento alla strategia<br />

EU2020 per quanto riguarda Galileo<br />

e Copernicus, come strumenti posti in<br />

essere per produrre dati, ed alla DAE<br />

( Digital Agenda Europe) come più<br />

ampia opportunità non entrando nello<br />

specifico. Ma anche per la strategia EU<br />

2020 si sta pensando ad una revisione<br />

proposta peraltro dalla Presidenza Italiana<br />

<strong>del</strong> Semestre.<br />

Il documento che discute e propone la<br />

revisione alla strategia EU2020 ovviamente<br />

non fa riferimento ad INSPIRE,<br />

ma introduce ed evidenzia la differenziazione<br />

territoriale introdotta e votata<br />

già nella dichiarazione di Atene <strong>del</strong><br />

marzo 2014 “ A territorial Vision for<br />

Growth and Jobs” .<br />

Richiama la partecipazione <strong>del</strong>le autorità<br />

locali e regionali come essenziale<br />

per la definizione di programmi. Focalizza<br />

le soluzioni di governo invocando<br />

l’approccio e la prassi multilivello.<br />

Punta direttamente alla creazione di<br />

posti di lavoro ed alla crescita.<br />

Mappando i limiti di INSPIRE sulle<br />

problematiche evidenziate da chi propone<br />

una nuova visione <strong>del</strong>la strategia<br />

EU 2020, ritengo che i due strumenti<br />

dovrebbero essere considerati insieme,<br />

ovviamente ciascuno nel suo ambito<br />

di competenza, alfine di produrre<br />

vantaggi reciproci , soprattutto puntando<br />

ai benefici per INSPIRE!<br />

Tenendo a mente che la direttiva IN-<br />

SPIRE è una direttiva ambientale con<br />

connotati specifici ICT ed in particolare<br />

è rivolta ai dati e ai servizi informatici,<br />

e considerando che:<br />

4 gli sviluppi avvenuti negli ultimi<br />

dieci anni nella GI sono notevoli e<br />

spesso inaspettati ;<br />

4 le difficoltà che stanno trovando le<br />

pubbliche amministrazioni centrali<br />

nell’attuare quanto richiesto dalla<br />

direttiva, sono pesanti;<br />

4 l’interesse ed il coinvolgimento <strong>del</strong>le<br />

pubbliche amministrazioni subnazionali<br />

non è considerato dalla<br />

direttiva;<br />

4 gli aspetti <strong>del</strong> mercato pubblicoprivato<br />

dei dati geografici, sono<br />

complessi e giocano un importante<br />

ruolo;<br />

4 la reale necessità è oggi quella di<br />

puntare allo sviluppo sociale tramite<br />

la creazione di posti di lavoro ed<br />

allo sviluppo di opportunità economiche<br />

nel settore ICT;<br />

non sarebbe il caso di rileggere i ben<br />

accettati e condivisi principi di INSPI-<br />

RE per definirne una sua evoluzione<br />

pratica sintonizzata con la ( probabile!)<br />

strategia EU 2030<br />

AUTORE<br />

Mauro Salvemini<br />

mauro.salvemini@uniroma1.it<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

47


SMART CITIES<br />

Smart cities or dumb cities<br />

Città, Ranking e Governance Urbana<br />

Capita sempre più di frequente di imbattersi in classifiche<br />

<strong>del</strong>le città italiane basate su indicatori di smartness.<br />

Nella maggior parte dei casi si tratta di indicatori che<br />

considerano la semplice presenza di alcuni servizi pubblici<br />

o opere pubbliche senza entrare nel dettaglio <strong>del</strong>la loro<br />

qualità, né interrogandosi su che cosa ciò significhi, all’atto<br />

pratico, per i cittadini che le vivono.<br />

Leggendo semplici notizie di cronaca di rilievo nazionale<br />

ed incrociandole con queste classifiche ci si rende conto<br />

che molte tra le amministrazioni più “smart” lasciano molto<br />

a desiderare nelle scelte intelligenti.<br />

Consideriamo Genova, sempre tra le prime nei ranking<br />

nazionali ed allo stesso tempo continuamente alla ribalta<br />

per vittime a seguito di esondazioni.<br />

Roma, altra città messa in buona posizione in tutte le<br />

classifiche, si accorge all’improvviso di avere seri problemi<br />

nella gestione <strong>del</strong> fenomeno migratorio e di aver speso<br />

decine di milioni di euro per far vivere gli extracomunitari<br />

in latrine. Considerazioni analoghe potrebbero essere<br />

fatte su Venezia, Milano e molte altre città particolarmente<br />

smart.<br />

Evitando di entrare nel dettaglio dei singoli casi, per evitare<br />

di speculare sulle disgrazie dei cittadini, è possibile però<br />

sviluppare <strong>del</strong>le considerazioni di carattere generale.<br />

In quasi tutti i casi i “progetti smart” sono partiti a seguito di<br />

finanziamenti nazionali ed europei, ma le necessità di una<br />

comunità sono state generate dalla possibilità di ottenere<br />

<strong>del</strong>le risorse economiche invertendo la naturale sequenza<br />

logica. In genere si effettua una “radiografia” di un sistema<br />

mediante l’analisi dei problemi ipotizzando <strong>del</strong>le strategie<br />

per risolverli. L’altra criticità, già evidenziata nei numeri<br />

precedenti <strong>del</strong>la rubrica, deriva dal completo scollamento<br />

di questi programmi rispetto agli altri programmi in atto<br />

sulla stessa città. L’importante è accaparrare risorse poi<br />

se non si ha una chiara idea di cosa farsene non è un<br />

problema.<br />

Il risultato è una governance <strong>del</strong>la città senza una vision,<br />

basata su una sommatoria di interventi. Questa totale<br />

assenza di strategia porta a rivedere continuamente<br />

le scelte effettuate in precedenza, non per sforzarsi di<br />

perseguire in maniera più efficace gli obbiettivi prefissati,<br />

ma semplicemente per cercare di inseguire le continue e<br />

variegate emergenze.<br />

Nei numeri precedenti <strong>del</strong>la rubrica era stato evidenziato<br />

come il concetto di “Smart city” si basa sull’utilizzo <strong>del</strong>le<br />

tecnologie per una migliore programmazione e gestione<br />

<strong>del</strong>le città per risparmiare risorse e salvare il pianeta.<br />

L’implementazione di questo concetto può essere<br />

perseguita attraverso una stretta collaborazione tra<br />

imprese, università ed enti locali.<br />

L’immagine seguente evidenzia la clusterizzazione dei<br />

tweet geo-localizzati rispetto ai principali hashtag durante<br />

l’uragano Sandy realizzata dall’università di Washington. In<br />

particolare è possibile notare nell’area centrale <strong>del</strong> webgis<br />

una concentrazione di tweet (dati puntuali in rosa) che<br />

hanno come hashtag #gas. In questo caso i cittadini hanno<br />

agito da sensori volontari, fornendo <strong>del</strong>le informazioni<br />

vitali nella gestione <strong>del</strong>l’emergenza (nello specifico caso<br />

indicando le aree in cui si erano verificate perdite di gas<br />

nella rete di distribuzione <strong>del</strong>la città. Figura 1).<br />

Da molti anni ad entrambi gli autori di questo contributo<br />

è capitato di revisionare articoli scientifici incentrati<br />

sull’analisi dei fenomeni migratori mediante l’uso dei<br />

social media.<br />

Purtroppo su questa tematica i social media (e Twitter<br />

in particolare) vengono utilizzati prevalentemente per<br />

diffondere affermazioni populiste. Quante ricerche<br />

validate da pubblicazioni su importanti riviste internazionali<br />

sono state prese in considerazione dagli enti locali nella<br />

governance <strong>del</strong>la città<br />

Purtroppo il decisore spesso non va oltre gli slogan (spesso<br />

si confondono tweet e provvedimenti), mentre il dirigente<br />

è premiato rispetto alla capacità di smaltire mucchi di<br />

carte. Risulta evidente che l’innovazione viene vista come<br />

un problema, una deviazione dalle tradizionali e vetuste<br />

procedure, una potenziale distrazione, un qualcosa di<br />

poco utile nei minuti successivi. È bene evidenziare che in<br />

questa analisi non sono stati analizzati fenomeni non <strong>del</strong><br />

tutto trascurabili in Italia come quello <strong>del</strong>la corruzione e la<br />

collusione con la criminalità organizzata.<br />

Il risultato è quello avvenuto a Genova dove i sensori e la<br />

pubblica amministrazione non sono riusciti a comunicare<br />

Fig. 1 - Clusterizzazione dei tweet geo-localizzati rispetto ai principali hashtag durante l’uragano Sandy (http://faculty.washington.edu/kstarbi/TtT_<br />

Hurricane_Map_byEvent.html).<br />

48 GEOmedia n°5-2014


Fig. 2 - Web-gis con la localizzazione <strong>del</strong>le webcam per il monitoraggio <strong>del</strong> territorio realizzato dai cittadini di Genova (http://opengenova.org/maps/webcam/).<br />

tra di loro (Scano, 2014) ed i cittadini hanno provveduto<br />

alla realizzazione di un web-gis con la localizzazione <strong>del</strong>le<br />

webcam per il monitoraggio <strong>del</strong> territorio (Figura 2).<br />

Alcune amministrazioni stanno in realtà agendo in modo<br />

concertato integrando, sul tema <strong>del</strong>le emergenze, le attività<br />

di pianificazione ‘dall’alto’ con le interazioni ‘dal basso’ da<br />

parte dei cittadini. È il caso <strong>del</strong>la sperimentazione in corso<br />

nella città di Trieste, dove il Comune, di concerto con la<br />

locale Protezione Civile, sta implementando procedure e<br />

metodi di interazione con la cittadinanza in occasione di<br />

allerte “meteo”, “neve” e altri eventi calamitosi, basandosi,<br />

tra gli altri, su comunicazioni via social networks e media,<br />

grazie al coinvolgimento di una rete di ‘volontari digitali’,<br />

in grado di fare da ripetitori <strong>del</strong>le informazioni di servizio<br />

ma anche <strong>del</strong>le necessità <strong>del</strong> territorio in eventi simili. La<br />

figura 3 riporta l’evidenza <strong>del</strong>la prima sperimentazione<br />

(non programmata, come la stessa allerta!) effettuata in<br />

occasione <strong>del</strong>le bombe d’acqua scaricatesi su varie parti<br />

d’Italia a ottobre 2014. Il 15 ottobre la città adriatica ne<br />

risulta colpita e sono visibili i tweet georeferenziati (a<br />

destra) relativi all’utilizzo <strong>del</strong>l’hashtag.<br />

La via Italiana alle “smart city” che nel migliore dei casi<br />

produrrà l’accensione automatizzata dei lampioni (Scano,<br />

2014) è in linea con il tipico approccio che abbiamo nella<br />

programmazione, dove siamo sotto il rischio continuo di<br />

perdita di finanziamenti europei per un’assenza di una<br />

strategia complessiva (Conte 2014).<br />

L’approccio giusto deve basarsi su due capisaldi <strong>del</strong>la<br />

pianificazione strategica (Gibelli,1996):<br />

1. La collocazione <strong>del</strong>le scelte di breve periodo in un<br />

quadro previsionale che abbracci le dimensioni <strong>del</strong><br />

medio e lungo periodo;<br />

2. Aspirazione al raccordo e all’integrazione <strong>del</strong>le politiche<br />

di settore<br />

In un interessante contributo su Wired Ernesto Belisario<br />

identifica tre principali fattori di inefficienza <strong>del</strong>la<br />

pubblica amministrazione rispetto al fenomeno <strong>del</strong>la<br />

corruzione. L’analisi è fondamentalmente incentrata<br />

sull’uso <strong>del</strong>le tecnologie e la mancanza di trasparenza.<br />

A queste importanti considerazioni andrebbe aggiunta<br />

una causa a monte, la mancanza di pianificazione. Questa<br />

totale assenza programmazione produce un continuo<br />

Figura 3 - Gli hashtag locali di #allertameteo da tweet geolocalizzati sul blog di Vicenzo<br />

Cosenza, relativi a ottobre 2014. Il 15 ottobre Trieste sperimenta #AllertaMeteoTS con<br />

Comune, Protezione Civile e volontari.<br />

operare in fase di emergenza, bypassando le procedure<br />

ordinarie e favorendo il fenomeno <strong>del</strong>la corruzione. Il<br />

risultato, nella maggior parte dei casi, è una sequenza di<br />

azioni disorganiche, che spesso non sono la soluzione<br />

ottimale <strong>del</strong> problema, completamente sconnesse dagli<br />

altri programmi in atto sul territorio.<br />

RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI<br />

Gibelli M. C., (1996), "Tre famiglie di piani strategici: verso un mo<strong>del</strong>lo reticolare<br />

e visionario", in Curti F. e Gibelli M. C., (a cura di), "Pianificazione Strategica<br />

e gestione <strong>del</strong>lo sviluppo urbano", Alinea, Firenze.Las Casas G., Sansone A.<br />

(2004). Un approccio rinnovato alla razionalità nel piano In: Deplano G. Politiche<br />

e strumenti per il recupero urbano. EdicomEdizioni, MONFALCONE (GO):<br />

ISBN:9788886729536<br />

Scano R., (2014) “Le smart city e i momenti di melma” http://www.<br />

agendadigitale.eu/smart-cities-communities/1178_le-smart-city-e-i-momentidi-melma.htm<br />

Conte V. (2014) “Lettera Ue bacchetta l'Italia: "Non avete una strategia". A rischio<br />

40 miliardi di fondi”,http://www.repubblica.it/economia/2014/08/13/news/<br />

lettera_ue_bacchetta_l_italia_non_avete_una_strategia_a_rischio_40_miliardi_<br />

di_fondi-93668748/<br />

Goodchild, M.F.: Citizens as Voluntary Sensors: Spatial Data Infrastructure in the<br />

World of Web 2.0. International Journal of Spatial Data Infrastructures Research<br />

2, 24–32 (2007)<br />

Belisario (2014) “Lotta alla corruzione e trasparenza: ecco perché l’Italia<br />

sta facendo male” http://www.wired.it/attualita/politica/2014/12/10/lottacorruzione-trasparenza-stiamo-facendo-male/<br />

Il Piccolo. A Trieste il piano neve diventa anche social, 4 dicembre 2014, http://<br />

ilpiccolo.gelocal.it/trieste/cronaca/2014/12/04/news/a-trieste-il-piano-nevediventa-anche-social-1.10432913<br />

Cosenza V., Allerta meteo: analisi e mappatura dei segnali da twitter, 17 ottobre<br />

2014. http://vincos.it/2014/10/17/allerta-meteo-analisi-mappatura-segnalitwitter/<br />

AUTORI<br />

Beniamino Murgante, murgante@gmail.com<br />

Giuseppe Borruso, giuseppe.borruso@deams.units.it<br />

visita il sito www.rivistageomedia.it<br />

49


AGENDA<br />

2014-2015<br />

4-6 Febbraio 2015<br />

The Unmanned Systems Expo<br />

The Hague (The Netherlands)<br />

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19 Febbraio 2015<br />

Conferenza OpenGeoData Italia<br />

Roma<br />

www.geoforall.it/qucy<br />

25-27 Marzo 2015<br />

Photogrammetric Image Analysis (PIA)<br />

High-Resolution Earth Imaging for<br />

Geospatial Information (HRIGI)<br />

Munich (Germany)<br />

www.geoforall.it/q99y<br />

25-27 Marzo 2015<br />

Photogrammetric Image Analysis<br />

Munich, Germany PIA15<br />

www.geoforall.it/9p8a<br />

14-16 Aprile 2015<br />

Ocean Business 2015<br />

Southampton (UK)<br />

www.geoforall.it/q9kc<br />

15-16 Aprile 2015<br />

Conferenza Esri Italia<br />

Roma<br />

20-25 Aprile 2015<br />

Istanbul (Turkey)<br />

The World Cadastre Summit Congress<br />

and Exhibition<br />

www.geoforall.it/q9wa<br />

28-30 Aprile 2015<br />

GISTAM 2015<br />

Barcellona (Spain)<br />

www.geoforall.it/ayu3<br />

13-14 Maggio 2015<br />

Technology for All<br />

www.technologyforall.it<br />

Roma<br />

25-29 Maggio 2015<br />

INSPIRE-GWF 2015 Call for Abstracts<br />

Lisbon (Portugal)<br />

www.geoforall.it/qapk<br />

27-28 Maggio 2015<br />

The GEOSPATIAL Event<br />

Londra<br />

www.geoforall.it/hhac<br />

9-11 Giugno 2015<br />

World Geospatial Developers<br />

Conference<br />

China<br />

www.geoforall.it/hhfa<br />

Technology for All 2015<br />

Tecnologie per il territorio<br />

le smart city e i beni culturali<br />

Roma<br />

13-14 Maggio<br />

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