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6° riunione – GEOLOGY AND INFORMATION TECHNOLOGY GROUP
Sessione 4
PROTEZIONE CIVILE
RILIEVO LIDAR MULTI TEMPORALE DELLA FRANA DI MONTAGUTO
ING. RUGGERO PALUMBO (AEROSIGMA srl)
Dal dato all’informazione
Utilizzo integrato di tecnologie al
servizio dell’informazione
geografica
Dal dato all’informazione
I servizi e le attività
 Rilevamenti: Aerofotogrammetrici – Lidar – Iperspettrali - Termici – MMS – GPR
 Elaborazione di Banche Dati Territoriali e Ambientali
 Monitoraggio ambientale e Protezione Civile
 Informatica per il Territorio
 Progettazione, realizzazione e gestione di Sistemi Informativi Territoriali e di WebGIS.
 Sviluppo e personalizzazione di applicativi software in ambiente ESRI ed open source.
 Formazione e Vendita di prodotti a listino ESRI
Le Tecnologie
Riprese aeree digitali
La flotta aerea
Partenavia P68 Observer
Rockwell Aerocommander 685
Officina manutenzione
Camere aerofotogrammetriche digitali
Z/I DMC
LA FOTOGRAMMETRIA DIGITALE
Triangolazione Aerea Automatica
Autocorrelazione Digitale
Modelli Digitali Del Terreno (Dtm)
E Di Superficie (Dsm)
Restituzione Fotogrammetrica
Ortofoto Digitale
I Prodotti
Realizzazione DTM
Il DTM
Il modello
numerico:
TIN e breaklines
Visualizzazione tridimensionale del DTM
Ortofoto: dal 2D al 3D
…il 3D
Rappresentazione cartografica a scala 1:5.000
Rappresentazione cartografica a scala 1:2.000
Utilizzo integrato di tecnologie
innovative per la conoscenza e la tutela
del territorio e dell’ambiente
Riprese aeree con Sensore LIDAR
Riprese aeree con Sensori speciali
Il LIDAR
LIght Detection And Ranging
L’apparato inerziale
APPLANIX
Lo scanner Leica ALS50-II
Le traiettorie
Caratteristiche dei dati LIDAR
La scansione laser rappresenta la nuova frontiera per il rilievo topografico e per le analisi
tecniche del territorio.
• PRINCIPALI VANTAGGI
– Altissima produttività: acquisizione di “nuvole” di milioni di punti 3D in pochissimo
tempo
– Alta qualità metrica
– Altissima densità di dati
– Relativa indipendenza dall’illuminazione ambientale
– Informazione radiometrica del segnale
– Possibilità di “bucare” la vegetazione, quindi capacità di determinare la morfologia del
terreno naturale anche se nascosto da qualunque tipo di ostacolo grazie all’effetto
ecodoppler che passa attraverso gli oggetti.
– Considerevole risparmio per l’esecuzione del rilievo, tra un 60 – 85 % del costo globale.
– Drastica riduzione dei tempi di esecuzione nell’ordine di un 95 % (si eseguono da 20 a 50
Kmq di scansione giornaliera).
– Importante riduzione del personale di ufficio e di campo.
Caratteristiche dei dati LIDAR
• PRODUZIONE di:
– Modelli Digitali della Superficie e del Terreno (DSM e DTM)
– Modelli 3D di pendici, alvei fluviali e bacini montani
– Stima della biomassa boschiva
– Stima della volumetria dell’edificato urbano ⇒ Modellazione dell’edificato
urbano
Prodotti dati LIDAR
DSM (Digital Surface Model)
DTM (Digital Terrain Model)
DEM (Digital Elevation Model)
Possibili applicazioni dei dati LIDAR
• Rilievo per la progettazione e contabilizzazione di grandi opere (Autostrade,
Ferrovie, Impianti industriali, Oleodotti) ecc.
• Studio ambientale e geologico.
• Rilievo di grandi cave a cielo aperto.
• Rilievo di linee elettriche A.T. e sub-stazioni elettriche.
• Monitoraggio di zone montagnose, argini fluviali, marittimi, laghi, ecc.
• Rilievo con modellazione 3D di centri abitati.
• Rilievo pianificazione urbanistica e interventi del territorio.
• Rilievi per protezione civile in zone critiche per prevenzione e mitigazione del
rischio (inondazioni, frane, smottamenti, ecc.) e studio di piani di evacuazione.
• Etc...
Rilievo della frana di
Montaguto
- NOVEMBRE - DICEMBRE 2005 PRIME SEGNALAZIONI DA PARTE DEGLI ENTI LOCALI
- GENNAIO - FEBBRAIO 2006 PRIMI SOPRALLUOGHI DA PARTE DEI TECNICI
- 27 APRILE 2006 SOPRALLUOGO PROMOSSO DAL DIPARTIMENTO NAZIONALE DI PROTEZIONE CIVILE
NAZIONALE E CHIUSURA DELLA SS 90 “DELLE PUGLIE”
- 12 MAGGIO 2006 DPCM DICHIARAZIONE DELLO STATO DI EMERGENZA
- 13 LUGLIO 2006 ORD. PC N. 3532 NOMINA DEL PRESIDENTE DELLA REGIONE CAMPANIA A
COMMISSARIO DELEGATO
- PROROGA DELLO STATO DI EMERGENZA E DELLA DELEGA ALLA REGIONE CAMPANIA FINO AL 2010
- 21 APRILE 2010 ORDINANZA PC N. 3868 NOMINA A COMMISSARIO DELEGATO, CON POTERI
STRAORDINARI, DEL CAPO DEL DIPARTIMENTO NAZIONALE DI PROTEZIONE CIVILE (GUIDO BERTOLASO)
7 GIUGNO RIAPERTURA DELLA FERROVIA FOGGIA - BENEVENTO
- 16 APRILE 2010 DPCM DICHIARAZIONE DELLO STATO DI EMERGENZA
11 MARZO 2010 LA FRANA INVADE I BINARI FERROVIARI E VIENE PREDISPOSTA LA
CHIUSURA DELLA FERROVIA FOGGIA - BENEVENTO
- 30 MARZO 2007 DELIBERAZIONE DEL COMITATO ISTITUZIONANE DELL’AUTORITÀ DI BACINO DELLA
PUGLIA AGGIORNAMENTO
DELLA PERIMETRAZIONE E CLASSIFICAZIONE DELL’AREA A PERICOLOSITÀ GEOMORFOLOGICA “MOLTO
ELEVATA”
Frana di Montaguto
Nell'ambito del monitoraggio di frane
attive, il LiDAR da piattaforma aerea è stato
utilizzato negli ultimi anni con lo scopo di
produrre DTM dei corpi in movimento. Il
confronto tra DTM acquisiti in periodi
differenti consente infatti di identificare le
aree soggette ad abbassamento o
sollevamento, di stimare la velocità delle
deformazioni verticali e, in alcuni casi, di
determinare le velocità delle deformazioni
orizzontali rappresentando la tecnologia di
monitoraggio più idonea nel caso di estesi
fenomeni gravitativi lenti di tipo attivo.
Studi di monitoraggio basati sull'analisi temporale
di più rilievi LiDAR su corpi di frana sono tuttavia
rari e generalmente basati su due singole
acquisizioni, tipicamente pre e post evento.
L'analisi multitemporale realizzata tramite postprocessamento di dati LiDAR da aereo acquisiti da
quattro missioni di volo effettuate nel periodo
2006-2010 sulla frana attiva di Montaguto ha
messo in evidenza la complessità del movimento
e dei meccanismi di scorrimento/scivolamento
della frana.
Frana di Montaguto
La frana più grande d’Europa, nel
Marzo 2010 il fenomeno franoso si è
esteso fino a coprire la linea
ferroviaria
DTM con LIDAR a 30cm
Esempio pratico di nuvole di punti
classificate: è possibile “accendere”
tutte le classi (terreno, vegetazione,
costruzioni) per ottenere un DSM
(fig. sopra) o spegnerle tutte eccetto
quella del terreno, per ottenere un
DTM (a fianco)
Frana di Montaguto
Porzione del DTM in vista 3D: rete
stradale e linea ferroviaria
Particolare della nuvola di
punti non interpolata, in
visione 3D
Nuvola di
punti
DTM
I risultati ottenuti dall'approccio basato sul processamelo di dati LiDAR
multitemporali confermano che tale tecnica di telerilevamento risulta
essere particolarmente idonea per lo studio ed il monitoraggio di frane
complesse e/o flussi gravitativi (es. debris-flow) di tipo attivo e che
presentano ampia estensione geografica dei fenomeni.
La tecnologia LiDAR da aereo negli aspetti di acquisizione, pre e post
processamento realizzati secondo approcci multi temporali è inoltre in
grado di operare con successo nell'identificazione preventiva dei
fenomeni precursori di frane che possono negativamente coinvolgere
infrastrutture di trasporto strategiche, aree urbanizzate ed impianti
industriali.
Rilievo delle città di
Matera
Zona Castello Tramontano - Matera
Esempio di nuvola di punti “ripulita” e visualizzata per intensità degli echi
NUVOLA DI PUNTI CLASSIFICATA
DUOMO DI MATERA (Centro Storico)
Esempi di sezioni tracciate sulla
nuvola di punti nello spazio 3D, da
due lati diversi
Rilievo delle aste fluviali
del Bacino del Fortore
CAMPAGNA DI RILEVAMENTO TOPOGRAFICO LUNGO LE ASTE
FLUVIALI DEI TORRENTI CARAPELLE, CERVARO, CANDELARO E
FIUME FORTORE ED AFFLUENTI
- Rilievo
topografico
delle opere
ponti) che intersecano
le aste
oggetto.
Rilievo
LIDAR
con sensore
ALS d’arte
50/II (n.435
aviotrasportato,
densità punti
4-5fluviali
pt/m2insui
torrenti
- Creazione
di un database
in ACCESS
corredato
di rilevi topografici
e fotografici
su tutte
le Km
Carapelle,
Cervaro,
Candelaro,
fiume Fortore
ed affluenti
per un’estensione
totale
di 974
d’artedi 500 m a cavallo delle aste fluviali.
diopere
una fascia
- Generazione
a montedei
e adati
valle
di ogni ponte.
 Filtraggiodiesezione
classificazione
LIDAR
• Ground
(punti
a terra)
- Generazione
di DTM
e DSM
ottenuti mediante interpolazione dei dati LIDAR maglia 1m x
• Vegetazione
1m
• Building (edificato)
• Model Key Point (punti caratteristici)
• Low Point (punti da eliminare)
Inquadramento generale del’area
Sezioni di rilievo
Visualizzazione dei dati LIDAR classificati
Visualizzazione dei dati LIDAR classificati
Visualizzazione in diverse prospettive dei dati LIDAR classificati
Modellazione di ortofoto su DTM Lidar
Visualizzazione dati LIDAR classificati
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Area test
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Sezioni lungo il corso d’acqua
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
TIN ottenuto dai dati LIDAR
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Progetto
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Area inondata con portata simulata
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Area inondata con portata simulata
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Area inondata con portata simulata
Simulazione onda di piena con software HEC - RAS
Delimitazione area inondata
Rilievo della costa
San Pancrazio Salentino
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Ortofoto ad alta risoluzione (pixel 20 cm)
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Mappa di riflettanza
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Mappa delle elevazioni
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Il TIN
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Il DTM
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Il DTM – vista 3D
Rilievo di dettaglio aree costiere mediante LIDAR
Ortofoto – vista 3D
Progetto SIMOC
Sistema Informativo per il Monitoraggio delle Coste
Il monitoraggio degli interventi di difesa delle coste e dell’evoluzione del litorale pugliese, nasce
dall’esigenza, sempre più sentita, di tutelare ed ottimizzare la gestione di un bene estremamente prezioso
sul piano ambientale e socioeconomico, quale il sistema costiero.
Il litorale pugliese infatti si caratterizza oltre per la notevole estensione anche per l’eterogeneità dei
paesaggi. Il risvolto positivo di un controllo dello stato fisico ed ambientale delle coste risiede sicuramente
nella tutela del bene e della biodiversità ad esso associata, ma ha interessi anche economici sia per lo
sviluppo del turismo che per la gestione di tutte le attività strettamente collegate.
Contesto territoriale
Banche dati monitoraggio
Rilievo Laser-scan, dati altimetrici
Rilievo batimetrico
Modello Digitale del Terreno
dati derivati dai rilievi con SSS
Banche dati analisi
Granulometria
Variazione linea di costa (Spiaggia di Scialmarino - Vieste – FG)
Linea di costa
Settembre 2001
Giugno 2006
Giugno 2006
Settembre 2001
Settembre 2004
Utilizzo integrato di tecnologie
innovative per la conoscenza e la tutela
del territorio e dell’ambiente
Riprese aeree con Sensore Iperspettrale
Riprese aeree con Sensori speciali
Iperspettrali - Termici
Sensore Iperspettrale
CASI 1500
Sensore Termico TABI
320
Rilevazione parametri ambientali mediante
rilievi multispettrali
Ortofoto RGB
Ortofoto CIR
Monitoraggio ambientale mediante rilievi iperspettrali
Concentrazione
clorofilla
Sedimenti in
sospensione
Mappa NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)
Area costiera AVETRANA (TA)
Viene utilizzato l’algoritmo NDVI presente nel software ENVI sotto la voce
Vegetation Analysis il quale implementa la definizione dell’indice stesso
adattato per i dati iperspettrali
Mappa NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)
Area S.Pancrazio Salentino
Carta del rischio di incendio
Area costiera AVETRANA (TA)
Vengono implementati due indici, NDVI, NDWI, tramite il modulo ENVI “Fire
Fuel”, il quale fornisce un tematismo derivato dalla interpolazione dei tre indici.
Carta del rischio di incendio
Area S.Pancrazio Salentino
Carta delle aree percorse da di incendio
Area costiera AVETRANA (TA)
Viene utilizzata la funzione “Spectral Analogies” tramite la quale è possibile
comparare le firme spettrali dei materiali combusti con le riflettanze
presenti nel dato iperspettrale
Carta delle aree percorse da di incendio
Area S.Pancrazio Salentino
Rilevamento Coperture in Amianto
Area costiera
AVETRANA (TA)
Viene utilizzata la funzione “Spectral Analogies” tramite la
quale è possibile comparare le firme spettrali dei quattro
minerali caratteristici dell’amianto con le riflettanze
rappresentate dal dato iperspettrale
Stress agricolo
Area costiera AVETRANA (TA)
Vengono implementati i due indici: NDVI e NDWI
Stress agricolo
Area S.Pancrazio Salentino
Mappa delle temperatura
Area costiera AVETRANA (TA)
Rilievo effettato con sensore termico TABI 320
Catasto Strade
e
Mappatura Sottoservizi
Il Catasto Strade e la mappatura dei sottoservizi
Il Catasto Strade e la mappatura dei sottoservizi
Tracciato del rilievo stradale
Ricostruzione tracciato dei sottoservizi
Immagine frontale
Immagine a sx
Immagine a dx
Rilievo della segnaletica stradale verticale, orizzontale e luminosa
Webgis
Le Banche dati territoriali
WEBGIS
Il sistema WebGIS consente di incrementare la tipologia dei servizi e delle
informazioni diffuse all'esterno, mettendo a disposizione sulla rete telematica, previa
definizione delle modalità e dei vincoli di accesso, il patrimonio informativo
territoriale e permettendo all'utenza, con l'uso di un qualunque browser e senza
dovere installare alcun plug-in aggiuntivo, di navigare nei dati geografici.
Facilità di utilizzo, condivisione delle informazioni, velocità di accesso e di risposta,
aggiornamento automatico, gestione centralizzata, profili Utente personalizzabili e
download via Web fanno di InformCity un sistema funzionale e gradito agli addetti ai
lavori
AMBITI DI APPLICAZIONE
•
L'applicazione modulare e scalabile, offre numerose opportunità d'impiego:
•
Gestione del territorio: attraverso la sovrapposizione ed interrogazione
dinamica di diversi tipi di cartografia (foto aeree, PRG, CTR...) e di archivi
alfanumerici, consente un'elevata integrazione dei dati per un'indagine
accurata e puntuale.
•
Pianificazione: attraverso l'analisi dello stato del territorio al momento
attuale e la conoscenza delle esigenze sia di tutela che di sviluppo,
l'applicazione rappresenta un valido supporto alle attività di
programmazione degli interventi.
•
Zonizzazione territoriale ai fini fiscali (zone I.C.I., zone soggette a particolari
benefici o aggravi tributari, crediti edilizi ecc..) con i relativi dati associati.
•
Informazione per gli utenti: attraverso un sistema di accesso controllato ai
dati è possibile mettere a disposizione degli utenti (cittadini, aziende, liberi
professionisti) determinati tipi di informazioni, gratuitamente o a pagamento
FUNZIONALITA'
Consultazione ed integrazione delle banche dati
cartografiche ed alfanumeriche
Allo strumento di pubblicazione su Web dei dati è
associato uno strumento di visualizzazione
cartografica dei temi di base specifico per il Web.
E' quindi possibile visualizzare la cartografia relativa ad
una qualsiasi zona del contesto territoriale di interesse,
attivare e disattivare i diversi temi (layers) e/o i diversi
punti relativi ai vari tematismi.
La personalizzazione dei temi è semplice ed immediata;
si possono quindi inserire o togliere temi, purché
disponibili in formati standard.
FUNZIONALITA'
Ortofoto
PRG
Catasto
Stampa
Grazie per l’attenzione!