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Metodi e strumenti della geomatica per il monitoraggio del territorio e delle sue emergenze : la prova di Morano sul Po del team direct = Geomatics methods and tools for territory and territorial emergencies monitoring : the test in Morano sul Po by team direct

Odello, Marco

Metodi e strumenti della geomatica per il monitoraggio del territorio e delle sue emergenze : la prova di Morano sul Po del team direct = Geomatics methods and tools for territory and territorial emergencies monitoring : the test in Morano sul Po by team direct.

Rel. Antonia Teresa Spanò, Filiberto Chiabrando, Andrea Lingua. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile, 2015

Abstract:

Introduzione

Nella tesi qui trattata viene descritto il test effettuato in estate a Morano sul Po, un comune dell'alessandrino che nel 1994 e nel 2000 è stato inondato dalla piena del Po, dovuta alle frequenti piogge del periodo, che si sono riversate copiose su tutto il Piemonte e la Liguria. Il test vuole

essere da riferimento per il Team DIRECT (Disaster Recovery Team), fondato nel 2011 per

fronteggiare le diverse emergenze sul suolo nazionale e internazionale. Secondo il World Disaster Report del 2013, nel periodo 2003-2012 si sono verificati circa 6.700 disastri causati da eventi ambientali e circa 3900 causati dallo sviluppo "tecnologico" (industria, trasporti e altro). 3 milioni di persone sono state coinvolte in disastri di carattere ambientale e tecnologico e più del 90% delle vittime totali (1.150.000) è stata causata da disastri naturali. Viene descritto come le vittime aumentino nelle 48h successive al disastro e come, quindi, sia necessario intervenire in questo lasso di tempo, avendo del personale formato e delle apparecchiature avanzate, al fine di poter evitare ulteriori vittime nel post disastro. La corsa contro il tempo cui sono sottoposte le organizzazioni, fanno si che la conoscenza dell'area colpita sia di fondamentale importanza per coordinare i soccorsi. Essenziale risulta anche la qualità della cartografia e il tempo impiegato per produrla, in modo da fornire una più corretta analisi del territorio.

Diventa quindi importante la prova, che viene qui recensita, i tempi e la qualità con cui i dati vengono forniti ai soccorritori.

La scienza che più si presta a questo tipo di operazioni è la geomatica con le sue diverse materie. Le metodologie utilizzate nella realizzazione degli elaborati sono:

-La fotogrammetria

-Gli UAV

-I GPS

-I GIS

Tali tecniche sono descritte nel capitolo 3, metodologie e tecniche utilizzate, nella quale viene trattata l'evoluzione delle diverse tecniche e il loro utilizzo, gli strumenti che sono stati utilizzati e le loro caratteristiche tecniche. Tali materie sono oggetto di trattati nelle diverse conferenze come quelle del Gi4DM (Geo Informatione for Disater Management), delle quali sono state presentate tre diverse ricerche fatte sugli UAV, vista la caratteristica della nostra prova e degli strumenti utilizzati nell'eseguirla. Sono inoltre stati evidenziati due rapporti fatti, sui due congressi che si sono tenuti a New York nel 2013 e nel 2014, e voluti dall'OCHA, nella quale vengono descritte le esperienze fatte dai diversi gruppi, per la gestione delle emergenze, ad Haiti, dopo il terremoto, le epidemie e le inondazioni, nelle Filippine dopo il tifone e in Giappone dopo il terremoto.

Nel secondo capitolo viene discussa la scelta del sito per la prova, essa ricade su Morano per via delle alluvioni, precedentemente citate, che hanno provocato diversi danni e un morto. Le alluvioni sono state determinate in gran parte dalle precipitazioni copiose di quei giorni, ma anche dalla mancanza di pulizia delle varie rogge, le quali si radicano su tutte le risaie per portare l'acqua alle coltivazioni cerealicole del luogo. Inoltre la caratteristica pianeggiante del luogo ha fatto si che l'ingente massa d'acqua in arrivo da Trino Vercellese inondasse la parte destra della sponda del Po, allagando il paese intero e le frazioni. La scelta risulta la migliore in questo caso, perché l'emergenza potrebbe ripresentarsi nel sito e con il giusto monitoraggio del territorio si potrebbe diminuire il rischio su persone e fabbricati. Inoltre la selezione del luogo, è stata anche dettata dalla volontà di effettuare delle ricerche sul patrimonio del cemento, molto ricco e presente sul territorio con il cementificio Holcim, da poco in disuso, e il paraboloide. Tale ricerca non viene presentata in questa relazione. I cittadini di Morano si sono resi disponibili per tale esperimento e hanno fornito l'oratorio parrocchiale, utilizzato come dormitorio e come base operativa per la strumentazione, e con la protezione civile ci ha fornito i pasti durante tutto lo stage. In ultimo viene redatto un resoconto dettagliato dello svolgimento delle operazioni durante il test, con la descrizione di come sono stati reperiti tutti i dati necessari per realizzare gli elaborati. Viene discusso come le operazioni siano coordinate sin dal giorno precedente, di come sia necessario che i gruppi siano coordinati fra loro per evitare un errato rilevamento. Vengono descritti i diversi metodi e i diversi software con cui è stato possibile ottenere le elaborazioni sul campo, e ne viene data una valutazione in base ai report e alle elaborazioni di confronto ottenute tramite ArcGlS. Vengono presentati nel dettaglio i tempi presi durante la prova, e ne viene fatto un commento, analizzando le criticità o gli ottimi risultati ottenuti. Tale esperimento, con il rilevamento dei tempi, è utile per la presentazione del Team alla commissione europea, al fine di diventare un candidato valido nella gestione delle emergenze future.

In ultimo vengono analizzati tutti gli elaborati in laboratorio con quelli realizzati con i dati recuperati immediatamente dopo il termine della prova, tramite stazione GPS e non cellulare, per verificare l'effettiva correttezza delle informazioni prese e il grado di correttezza degli elaborati effettuai sul campo. Anche in questo caso sono stati prese tutte le tempistiche per un confronto che viene effettuato con quelli della prova nell’alessandrino, in modo da analizzare gli aspetti comuni e non che si sono verificati.

Relatori: Antonia Teresa Spanò, Filiberto Chiabrando, Andrea Lingua
Tipo di pubblicazione: A stampa
Soggetti: U Urbanistica > UA Analisi dei rischi
U Urbanistica > UD GIS
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Architettura Per Il Progetto Sostenibile
Classe di laurea: NON SPECIFICATO
Aziende collaboratrici: NON SPECIFICATO
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/4006
Capitoli:

Introduzione

1 LA GESTIONE DELLE EMERGENZE

1.1 Definizione di gestione delle emergenze

1.2 Il Team DIRECT

1.2.1 Le attività del team

1.2.2 Le collaborazioni

1.3 La Geomatica

1.4 Le organizzazioni Europee e mondiali per la gestione delle emergenze

1.4.1 Il progetto INSPIRE

1.4.2 Il Geoportale INSPIRE

1.4.3 Le conferenze Gi4DM

1.4.4 L'UNISDR

1.4.5 Il quadro d'azione di Hyogo (HFA)

1.4.6 ITHACA

1.4.7 SITI

1.5 UAV e disaster management

1.5.1 Gi4DM 2005 Delft: Simion Dascalu Progetto Octagon

1.5.2 Gi4DM Antalya 2011: Kyoung Ah Choi e Impyeong Lee UAV MULTI-SENSOR RAPID

MAPPING SYSTEM FOR DISASTER MANAGEMENT

1.5.3 Gi4DM 2012: M. van Persie, M.C. van Sijl, E.Wisse, J.B. Tjoe-Awie, A.J. de Jong, W.

Bakker INTEGRATION OF REAL-TIME UAV VIDEO INTO THE FIRE-BRIGADES CRISIS MANAGEMENT SYSTEM

1.5.4 Conferenze OCHA Novembre 2014: HUMANITARIAN UAV MEETING - HEXPERTS MEETING

1.5.5 Conferenze OCHA Giugno 2014: UNMANNED AERIAL VEHICLES IN HUMANITARIAN

RESPONSE

2 MORANO SUL PO E LE ALLUVIONI

2.1 Introduzione

2.2 Morano sul Po

2.3 La storia

2.4 Il ruolo del cemento

2.5 L'alluvione del 1994

2.6 L'alluvione del 2000

3 METODOLOGIE E TECNICHE UTILIZZATE

3.1 Introduzione

3.2 La Fotogrammetria

3.2.1 Storia della fotogrammetria

3.2.2 La fotogrammetria digitale

3.2.3 Evoluzione della fotogrammetria digitale

3.2.4 Gli strumenti nella fotogrammetria digitale

3.2.5 l'ortofoto digitale

3.3 Gli UAV

3.3.1 L'evoluzione degli UAV

3.3.2 Gli UAV in campo fotogrammetrico

3.3.3 vantaggi e svantaggi degli UAV

3.3.4 Gli UAV utilizzati: Hexacopter MicroKopter

3.3.5 eBee Sensfly

3.4 GPS

3.4.1 Misure GPS

3.4.2 Operatività del GPS

3.4.3 Il sistema RTK

3.4.4 Gli smartphone

3.5 Il GIS

3.5.1 I differenti sistemi territoriali in uso

3.5.2 sistemi di supporto alle decisioni

3.4.5 Componenti e GIS e struttura

4 LE ELABORAZIONI DEI DATI

4.1 La scelta del sito

4.2 Le operazioni preliminari

4.3 L'acquisizione dei dati

4.4 Le elaborazioni sul campo

4.5 Il report

4.6 Le tempistiche della prova

4.7 Le elaborazioni in laboratorio

4.8 Analisi del dato eBee

4.9 L'analisi del dato su GIS

4.10 Le tempistiche di elaborazione in laboratorio

4.11 I software

5. Gli elaborati

Le carte tematiche

-Regione Piemonte-Campo di inondazione ed effetti indotti dalla piena del 5-6 Novembre 1994

-ARPA Piemonte-Evento alluvionale 13-16 Ottobre 2000

Le ortofoto

-Ortofoto 70 m con coordinate RTK

-Ortofoto 150 m con coordinate RTK

-Ortofoto 70 m con coordinate Smartphone

-Ortofoto 150 m con coordinate Smartphone

-Ortofoto eBee con coordinate RTK

-Ortofoto eBee con coordinate fotogrammetria diretta

I report dei voli

-Report Photoscan 70 m con coordinate RTK

-Report Photoscan 150 m con coordinate RTK

-Report Photoscan 70 m con coordinate Smartphone

-Report Photoscan 150 m con coordinate Smartphone

-Report Photoscan eBee con coordinate RTK

-Report Photoscan 70 m con coordinate fotogrammetria diretta

Gli elaborati GIS

-Analisi dei Punti residui su ortofoto 70 m con coordinate RTK

-Analisi dei Punti residui su ortofoto 150 m con coordinate RTK

-Analisi dei Punti residui su ortofoto 70 m con coordinate Smartphone

-Analisi dei Punti residui su ortofoto 150 m con coordinate Smartphone

-Analisi dei Punti residui su ortofoto eBee m con coordinate RTK

-Analisi dei Punti residui su ortofoto eBee m con coordinate dirette

6 Conclusioni

7 Bibliografia

8 Ringraziamenti

Bibliografia:

BIBLIOGRAFIA:

-MARIO A. GAMARASCA, Elementi di geomatica, Associazione Italiana Telerilevamento, Galliate Lombardo (VA) 2004

-KARL KRAUS, Fotogrammetria vol. 1 teorie ed applicazioni, Levrotto & Bella di Guaiini t &

C., Torino 1994

-HENRI HEISENGEIß, UAV Photogrammetry, Institut für Geodäsie Photogrammetrie, Zürich, 2009

-A. SELVINI, F.GUZZETTI, Fotogrammetria Generale, UTET, Milano 2000

-R. CANNAROZZO, L. CUCCHIARINI, W. MESCHIERI, Misure rilievo progetto, Zanichelli 2003.

-LIVIO DE LUCA, la fotomodellazione architettonica, rilievo, modellazione, rappresentazione di edifici a partire da fotografie, Palermo 2011

-CLINI PAOLO, Il rilievo dell'architettura : tecniche, metodi ed esperienze, Firenze 2008

-STEFANO BERTOCCI, MARCO BINI, manuale di rilievo architettonico e urbano, De Agostini, Novara 2012

TESI:

-E. BALLA, M. DEFILIPPI, M. ODELLO, P. RAINERI, relatore F.CHIABRANDO, correlatore M. L. DEBERNARDI L'approccio metrico per il rilievo e la rappresentazione dell'architettura: metodologie potenzialità strumenti e prodotti. Il caso di Leri Cavour (VC), Politecnico di Torino, laurea triennale in architettura per il progetto Mondovì 2013.

-V. A. GIRELLI, Tecniche digitali per il rilievo, la modellazione tridimensionale e la rappresentazione nel campo dei beni culturali, relatore G. BITELLI, tesi di dottorato in scienze geodetiche e topografiche, Università degli studi di Bologna.

-A. FACELLO, relatore P. BOCCARDO, correlatore A.M. FERREREO Environmental monitoring: landslide assessment and risk management, tesi di dottorato Politecnico di Torino 2013

-GIULIA SAMMARTANO, relatore A. SPANÓ correlatore C. BARTOLOZZI Cinque Terre conservazione dell'ordinario e rischio dello stra - ordinario. Una proposta di database geografico-spaziale per il patrimonio paesaggistico di Vernazza, tesi di laurea magistrale in architettura per il progetto sostenibile, Politecnico di Torino, luglio 2014.

-G. M. ROSSINO, oltre l'archeologia industriale: Incubatore per l'innovazione a Casale Monferrato, relatori P. G. BARDELLI, C. BERTOLINI CESTARI, V. MARCHIS, tesi di laurea in ingegneria edile, Politecnico di Torino, Ottobre 2005.

-Humanitarian UAV Experts Meeting Summary Note, New York, 6 Novembre 2006.

-Unmanned Aerial Vehicles in Humanitarian Response New York, Luglio 2014

-Gi4DM PROJECT OCTAGON, Special UAVs - Autonomous Airborne Platforms, SIMION DASCALU, Delft Marzo 2005

-Gi4DM, Integration of real-time UAV Video into the Fire-Brigades Crisis Management System, M. van Persie, M.C. van Sijl, E.Wisse (Geodan) J.B. Tjoe-Awie, A.J. de Jong, W. Bakker, 2012

-A UAV MULTI-SENSOR RAPID MAPPING SYSTEM FOR DISASTER MANAGEMENT Kyoungah Choi a, Jihun Lee a, Impyeong Lee a, Antalya 2011.

-Eventi alluvionali in Piemonte 1994, ARPA 1994 o Eventi alluvionali in Piemonte 2000, ARPA 2000

-World Disasters Report, 2013

-I. AICARDI, P. BOCCARDO, F. CHIABRANDO, A. FACELLO, L. GNAVI, A. LINGUA, F. PASQUALE, P. MASCHIO, A. SPANÒ, A didactic project for landscape heritage mapping in post-disaster management, Torino 2012

-I. AICARDI, P. BOCCARDO, F. CHIABRANDO, E. DONADIO, A. LINGUA, P. MASCHIO, F. NOARDO, A.SPANÒ, Rilievo metrico 3D multiscala per l'indagine e la rappresentazione architettonica e ambientale dell'area archeologica di Susa, Torino 2014

-F. CHIABRANDO, A. LINGUA, M. PIRAS direct photogrammetry using uav: tests and first results 2013

-A. SPANÒ, C. BONFANTI, F. CHIABRANDO, M. PELLEGRINO, La fotogrammetria digitale per la descrizione delle strutture architettoniche; rilievo della forma e delle alterazioni. Campagne di rilievo del sito archeologico di Hierapolis del 2004 e del 2006, Torino 2012.

-F. CHIABRANDO, A. SPANÒ Esperienze di fotogrammetria digitale da riprese nadirali stereoscopiche, Campagne di rilievo del sito archeologico di Hierapolis del 2004 e del 2006, Torino 2012.

-P.BOCCARDO, F. CHIABRANDO, A. FACELLO, L. GNAVI, A. LINGUA, P. MASCHIO, F. PASQUALE, A. SPANÒ, Training of Crisis Mappers and Map Production from Multi-sensor Data: Vernazza Case Study (Cinque Terre National Park, Italy). 8th International Conference on Gi4DM, Enschede, 13-14 dicembre 2012.

-F. CHIABRANDO, A. LINGUA, P. MASCHIO, F. RINAUDO, A. SPANÒ, Mezzi aerei non convenzionali a volo autonomo per il rilievo fotogrammetrico in ambito archeologico, Milano 3 Maggio 2012.

DISPENSE:

-Presentazione Droneltaly, F. CHIABRANDO 2014

-ASSOCIAZIONE CULTURALE IL CEMENTO-NELL’IDENTITA' DEL MONFERRATO CASALESE, il mondo delle miniere nel Monferrato Casalese.

-ASSOCIAZIONE CULTURALE IL CEMENTO-NELL'IDENTITA' DEL MONFERRATO CASALESE, il Monferrato Casalese: un parco tecnologico nell'epopea nazionale del cemento.

-PROF. ARCH. C. B. CESTARI ARCH. M. F. RAMELLO ING. GIAN MARIO ROSSINO metodi e strumenti per la conoscenza di un patrimonio industriale: il caso di Morano sul Po.

-ANDREA LINGUA, La geomatica verso l'automazione del processo di rilievo, lezione per il Team DIRECT e POLYCICLE.

-MARCO PIRAS, lezione sul GPS per il team DIRECT e POLYCICLE

-Dispense di presentazione del Team DIRECT

SITOGRAFIA:

-www.DIRECT.it

-www.inspire.ec.europa.eu

-www.planetek.it/progetti/geoportale_inspire

-www.gi4dm.net

-www.unisdr.org

-www.ithacaweb.org

-www.siti.polito.it

-www.OCHA.org

-www.uaviators.org

-www.droneadventures.org

-www.danoffice.com

-www.openstreetmap.org

-www.emergency.copernicus.eu

-www.rpflightsystems.com

-www.linkingtheworld.org

-www.usense.be

-www.comune.moranosulpo.al.it

-www.metropolis.it/comuni/storia

-www.arpa.piemonte.it/approfondimenti/temi-ambientali/geologia-e-dissesto/pubblicazioni/immagini-e-files

-www.regione.piemonte.it/archivio/alluvione/alluvione

-www.arpa.piemonte.it/approfondimenti/temi-ambientali/geologia-e-dissesto/pubblicazioni/immagini-e-files/evott2000/2PROCESSIDIINSTABILITIDROGEOLOGICAEDEFFETTIASSOCI ATI

-www.howthingsfly.si.edu/flight-dynamics/roll-pitch-and-yaw

-www.agisoft.com

-http://www.esri.com

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