“Quantitative hazard and risk assessment for slow- moving landslides from Persistent Scatterer Interferometry” Analisi del caso studio descritto in Ping.

Presentazione sul tema: "“Quantitative hazard and risk assessment for slow- moving landslides from Persistent Scatterer Interferometry” Analisi del caso studio descritto in Ping."— Transcript della presentazione:

1 “Quantitative hazard and risk assessment for slow- moving landslides from Persistent Scatterer Interferometry” Analisi del caso studio descritto in Ping Lu, Filippo Catani, Veronica Tofani e Nicola Casagli UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SALERNO Facoltà di Ingegneria Laurea magistrale in Ingegneria per l’Ambiente e il Territorio Corso di frane Docente: Michele Calvello Studentessa: Clara Capuano Matricola: 0622500167

2 Presentazione del caso studio Obiettivo del caso studio: aggiornare le mappe della pericolosità e del rischio da frana attraverso l’acquisizione di nuovi dati utilizzando una tecnica all’avanguardia: La Persistent Scatterer Interferometry (PSI)

3 Descrizione dell’area di studio Bacino del fiume Arno (Toscana): -9.130 km 2 (78% di natura collinare e montuosa); - 27.000 frane mappate in scala 1:10.000 (800 km 2, di cui 74% sono movimenti rotazionali lenti. Localizzazione geografica del bacino del fiume Arno.

4 Tecnologia usata: PSI Nel caso studio il set di dati PS è stato elaborato con tele- rilevamento Europa. Un apparecchio trasmittente (radar) irraggia lo spazio circostante con un’onda elettromagnetica che incide sugli oggetti che incontra subendo un fenomeno di riflessione. Una parte dell’onda diffusa torna verso l’antenna. Misurando il ritardo temporale fra l’istante di trasmissione e quello di ricezione è possibile misurare la distanza di tali oggetti. Immagine del satellite Europa (http://www.dlr.de/eo/en/Portaldata/1/Resources/portal _news/newsarchiv2007/tsx_ueber_europa.jpg) Il periodo di analisi va da marzo 2003 a gennaio 2007. 102 immagini SAR elaborate (54 ascendenti e 48 discendenti). Le due orbite coprono il 70% dell’area del bacino. 31 PS/km 2 per l’orbita ascendente e 32 PS/km 2 per l’orbita discendente.

5 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori In blu sono indicati i punti in avvicinamento al sensore e in rosso quelli in allontanamento. Essi indicano dove possono avvenire i movimenti franosi lenti. Le zone più scure indicano una densità di PS maggiore, quindi velocità di movimento maggiore. Mappa degli Hotspot Mappa degli hotspot per orbita ascendente a) e discendente b) nella zona compresa fra Poggibonsi e Volterra.

6 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori In ogni unità omogenea di riferimento è stata valutata la percentuale di area in frana, assegnando quindi una suscettibilità che va da 0 a 100. Sono state definite 4 classi di suscettibilità S 0, S 1, S 2 ed S 3, con suscettibilità crescente. Mappa della suscettibilità Mappa della suscettibilità per il bacino del fiume Arno. Basata sulla probabilità spaziale di occorrenza della frana. Sono stati usati 5 fattori: - pendenza; - curvatura del pendio; - uso del suolo; - copertura del suolo; - litologia.

7 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori - Sono state definite 5 classi di pericolosità H 0, H 1, H 2 H 3 ed H 4, con pericolosità crescente; Mappa della pericolosità - Basata sulla densità dei PS, sono state analizzate separatamente le orbite ascendenti e discendenti; - La scelta di ogni livello di pericolosità è stato successivamente avvalorato analizzando foto aeree e facendo sondaggi in sito;

8 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori Mappa della pericolosità Mappa della pericolosità per il bacino del fiume Arno. Confrontando per ogni zona omogenea la classe di suscettibilità con quella di pericolosità, si ha che: -Se Hi > Si, la nuova classe di pericolosità è Hi; -Se Hi < Si, la nuova classe di pericolosità è Si. Ogni classe Hi ha un suo periodo di ritorno T: (H 0 :10mila anni, H1 : 1000 anni, H 2 :100 anni, H 3 : 10 anni, H 4 :1anno) Per ogni classe Hi viene stimata la probabilità di accadimento attraverso la formula:

9 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori Mappa dell’intensità delle frane Nelle vecchie mappe l’intensità della frana era valutata a posteriori misurando il volume di terreno coinvolto dalla frana. In questo caso studio l’intensità della frana è valutata a priori, conoscendo la velocità delle frane, che viene stimata grazie alle potenzialità della tecnologia PSI. Il campo di velocità scelto dagli autori, seguendo la classifica di Cruden e Varnes (1994). ClasseDescrizione /velocità tipiche IV1 < 2 mm/24giorni II2mm/24giorni < v2 < 4mm/24giorni III4mm/24giorni < v3 < 10m/24giorni IVV4 > 10 mm/24giorni

10 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori Mappa dell’intensità delle frane Confrontando le vecchie classi di intensità I4, e le nuove classi di velocità, si ottiene la nuova classe di intensità. Matrice utilizzata per determinare la nuova classe di intensità. Mappa derivata dell’intensità dei fenomeni franosi relativi al bacino del fiume Arno.

11 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori Vulnerabilità ed esposizione Vulnerabilità: grado di perdita atteso per un elemento a rischio a causa dell’accadimento della frana, compreso fra 0 (senza danni) e 1 (perdita totale); Esposizione: numero di vittime o il valore dei beni esposti a rischio. In questo caso studio gli elementi a rischio sono stati raggruppati in 5 classi: - costruzioni; - complessi; - strade; - ferrovie; -Copertura del suolo. Ogni categoria contiene delle sottocategorie, in base all’uso. È stato redatto un geo-database degli elementi a rischio.

12 Presentazione del lavoro scientifico svolto dagli autori Valutazione quantitativa del rischio da frana Rischio = Pericolosità x Esposizione x Vulnerabilità Mappa del rischio da frana stimato a partire dai dati PSI relativo ad un periodo di analisi di 30 anni. Periodo di riferimento Perdita stimata in € 2 540.000.000 51.140.000.000 101.860.000.000 202.720.000.000 303.220.000.000 Mappa del rischio da frana (perdita stimata in €) nel bacino del fiume Arno calcolati per 5 anni.

13 Analisi critica del caso studio La redazione dei PAI fu affidata alle Autorità di Bacino a seguito del tragico evento del maggio 1998. L’operato delle Autorità di Bacino nell’ individuazione delle aree a rischio è stato guidato dalle disposizioni legislative: il D.P.C.M. 29/9/98 è stato emanato proprio per assicurare la realizzazione di prodotti di Piano omogenei e confrontabili, ma malgrado questo è possibile riconoscere alcune specificità nell’operato delle singole Autorità. Inoltre una volta redatti, questi piani sono stati raramente aggiornati, a causa delle comprensibili difficoltà nel reperire dati nuovi.

14 Analisi critica del caso studio Gli autori dell’articolo non hanno seguito le medesime linee guide utilizzate da Catani et al. nel 2002. Tale scelta ha modificato i valori dell’intensità del fenomeno, e quindi anche del rischio. La tecnica PSI è certamente più precisa, con una percentuale di errore < 2 mm/anno, tuttavia, almeno all’interno della stessa Autorità di Bacino, sarebbe opportuno utilizzare le stesse scelte dell’inizio, al fine di avere delle mappe sì aggiornate, ma che non stravolgano completamente quelle ottenute in precedenza. Matrice utilizzata per determinare la nuova classe di intensità.