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DICAMALMA MATER STUDIORUMUNIVERSITÀ DI BOLOGNA
Rete Geodetica Costiera una infrastruttura utile per attività di monitoraggio del litorale
emiliano-romagnolo
Stefano Gandolfi, Luca Tavasci, Luca Poluzzi DICAM – Università di Bologna
Maurizio Morelli e Nunzio De Nigris ARPAE – Emilia Romagna
COAST - Gestione ambientale di marina e porti - Parte IMercoledì 19 Settembre 2018
RemTech Expo 2018 (19, 20, 21 Settembre) Ferrara Fierewww.remtechexpo.com
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sommario
1. Inquadramento del problema
2. Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)
3. E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?
4. La realizzazione della Rete Geodetica Costiera
5. Vantaggi e limiti attuali
6. Sviluppi futuri (Progetto GIN)
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Inquadramento del problema
A partire dagli anni ’80, la Regione Emilia-Romagna, in collaborazione con Arpae,svolge attività di monitoraggio delledinamiche costiere per la valutazione deifenomeni erosivi e di subsidenza
CONFRONTO RILIEVI TOPOGRAFICI E BATIMETRICI SULLA STESSA AREA IN TEMPI DIVERSI
MONITORAGGIO, strumento indispensabile per stimare la continua evoluzione
dell’erosione costiera, fondamentale per poter dare seguito all’attuazione di politiche di prevenzione e gestione delle aree colpite.
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Inquadramento del problemaPrincipali fattori incidenti sull’erosione costiera:➢ Riduzione del trasporto solido fluviale per l’estrazione
di inerti dagli alvei ed un elevato numero di opereidrauliche per la regimazione dei corsi d’acqua,
➢ Subsidenza dovuta all’attività antropica ed all’estrazione di fluidi dal sottosuolo,
➢ Realizzazione di moli aggettanti,➢ Urbanizzazione intensa e rimozione della maggior parte
delle dune costiere,➢ Forti mareggiate, con la possibilità di determinare
l’allagamento di aree dell’entroterra.➢ Global Warming (Climate Change)
Ripascimento
Rilievi topografici e batimetrici nello
STESSO SISTEMA DI RIFERIMENTO
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Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)
L’area interessata dal monitoraggio è definibile indicativamente nella fascia di territorio compresa tra i -10m e i + 3m slmm (sul livello medio del mare)
• Per la parte emersa esistono numerose tecniche disponibili– Topografia tradizionale (stazioni totali e rilievi generalmente per
sezioni)
– GNSS in modalità cinematica (RTK, NRTK, Cinematico Post Processato).
– Aerofotogrammetria Laser Scanner (da velivolo o drone)
http://southwest.coastalmonitoring.org/the-
jurassic-coast-as-youve-never-seen-it-before/
http://www.channelcoast.org/southeast/survey_techniques/land_based_to
pographic_surveys/?link=survey_techniques.html
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Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)
• Per la parte sommersa sostanzialmente si utilizza un accoppiamento GNSS con ecoscandaglio (single-beam o multi-beam)
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Metodi geomatici per il monitoraggio del litorale (limiti e potenzialità)
Indipendentemente da quale sia la tecnica di rilievo che si decide di adottare, considerando anche le precisioni che si vogliono raggiungere, ai fini di poter eseguire un monitoraggio in modo corretto è fondamentale che i rilievi eseguiti in tempi differenti siano riferiti allo stesso sistema di riferimento.
Domande:
• Quale sistema di riferimento (SR) ?
• Quale precisione deve avere ?
• Come viene realizzato un SR ?
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E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?
• Quale? – Deve essere un sistema geodetico, possibilmente stabile (solidale con
il territorio)
• Quale precisione deve avere?– Dipende da quale è l’entità del fenomeno che si vuole rilevare.
• Come viene realizzato un SR ?– Mediante capisaldi o vertici ancorati al terreno in zone ritenute stabili
ed attribuendo ad essi coordinate stimate con vari approcci
– Mediante reti «attive» costituite da stazioni GNSS permanenti che oltre alla propria posizione consentono di poter inviare anche dati e servizi.
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E’ necessaria una infrastruttura geodetica passiva?
Aspetti da considerarsi:
• Esistono attualmente servizi di posizionamento (NRTK, Global Augmentation Systems) che consentono in tempo reale un posizionamento che va da qualche centimetro in planimetria (poco più in quota) al decimetro.– Tali servizi consentono di raggiungere quelle precisioni all’interno della
rete geodetica utilizzata dal servizio
– Il litorale emiliano-romagnolo è al bordo delle reti NRTK
– Tali servizi sono, in Emilia-Romagna, gestiti da Ditte private o da Associazioni private che se lo ritenessero opportuno potrebbero smantellare l’intero apparato
– Anche nell’ipotesi che tali servizi rimangano attivi, le precisioni raggiungibili non consentono un monitoraggio con le precisioni richieste.
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REQUISITI Rete Geodetica Costiera:
• Rete sufficientemente densa, indicativamente
interdistanza di 4 km tra i vertici;
• Precisione centimetrica sia in termini
planimetrici che altimetrici e, per la
componente in quota, stima sia delle quote
ellissoidiche che ortometriche;
• Vertici stazionabili con strumentazione
GNSS,
• Vertici in prossimità della costa, in siti tali da
garantirne la stabilità e la conservabilità nel
tempo;
• Preferibile utilizzo di vertici o capisaldi
preesistenti, in quanto indice di una corretta
monumentazione e stabilità nel tempo.
La realizzazione della Rete Geodetica Costiera
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RILIEVI NRTK
Rilievi GNSS statici e
vincolati a stazioni
permanenti
Livellazione per riattacco quota
ortometrica da rete Arpae per la
subsidenza
La realizzazione della Rete Geodetica Costiera
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La realizzazione della Rete Geodetica Costiera
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Alcune analisi [NRTK]
Differenze sulle componenti delle
coordinate nell’intorno di 5 cm, ma in
alcuni casi può raggiungere valori anche
superiore a 10 cm.
Le componenti planimetriche mostrano
differenze inferiori rispetto alla
componente altimetrica
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Confronto tra ondulazione geoidica stimata e modello ITG2009
ITG2009
Bias di ~ 22 cm
Dev. St. ~3 cm
38
38,5
39
39,5
40
40,5
41
41,5
42C
AR
I01
00
CA
RI0
20
0
CA
RI0
30
0
CA
RI0
40
0
CA
RI0
50
0
CA
RI0
60
0
CA
RI0
70
0
RIC
E01
00
RIC
E02
00
RIC
E03
00
RIC
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00
RIC
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00
RIC
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00
RIC
E07
00
CES
A0
10
0
CES
A0
20
0
CES
A0
30
0
CES
A0
40
0
SAP
C0
10
0
SAP
C0
20
0
SAP
C0
30
0
SAP
C0
30
1
SAP
C0
40
0
SAP
C0
50
0
SAP
C0
60
0
SAP
C0
70
0
PC
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01
00
PC
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02
00
PC
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03
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PC
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05
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FVFG
02
00
N (
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Ondulazione_sperimentale Modello ITG2009 Modello ITALGEO2005
Italgeo2005
Bias di ~ −7 cm
Dev. St. ~4 cm
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Considerazioni• L’attuale Rete Geodetica Costiera è utilizzata dal 2017 come riferimento
ufficiale per i rilievi topo-batimetrici di parti del litorale emiliano-romagnolo ma anche per altre applicazioni di rilevamento in prossimità della costa.
• Le precisioni, centimetriche sono sufficienti per le applicazioni per cui è stata progettata.
• Esistono però ancora alcuni elementi che meritano attenzione
Limiti• La quote ortometriche, stimate a partire dalle quote di impianto della Rete
di Livellazione per lo studio della subsidenza ed aggiornate con i modelli di subsidenza prodotti da Arpae non sono riferiti al livello medio mare dell’Adriatico.
• Non esiste un collegamento diretto tra mareografi e RGC
• Attualmente questa infrastruttura geodetica è svincolata da altre reti passive presenti in regione ER creando in alcuni casi confusione.
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Considerazioni
• Il controllo ed il monitoraggio del territorio Emiliano-Romagnolo è fondamentale per la prevenzione e la pianificazione di interventi volti ad incrementare la sicurezza del territorio.
• La conoscenza della morfologia territoriale è altresì importante per una più efficace simulazione di eventi catastrofici e dei loro possibili impatti sul territorio.
• Attualmente le infrastrutture geodetiche presenti sul territorio appaiono disomogenee, riferite a sistemi di riferimento differenti e non aggiornate.
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Sviluppi futuri (Progetto GIN)• Nel 2018 sono quindi iniziati alcuni studi preliminari che,
qualora attuati, permetterebbero, almeno nelle parti più critiche del territorio, di armonizzare tali reti e renderle utili alle azioni precedentemente elencate.
• Tale proposta, che si sviluppa in tre ambiti territoriali, ha l’obiettivo di mettere in relazione tra di loro e migliorare la conoscenza:– del livello medio mare locale;
– della quota dell’area costiera emiliano-romagnola;
– della quota degli argini fluviali di pianura e dei livelli idrici dei corsi d’acqua.
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Sviluppi futuri (Progetto GIN)• Nel 2018 sono quindi iniziati alcuni studi preliminari che,
qualora attuati, permetterebbero, almeno nelle parti più critiche del territorio, di armonizzare tali reti e renderle utili alle azioni precedentemente elencate.
• Tali studi hanno portato a proporre a Regione Emilia-Romagna la realizzazione di un progetto di rete integrata (GeodeticIntegrated Network - GIN) che intende:– Potenziare la rete mareografica emiliano-romagnola
– Collegare, e quindi uniformare, in termini altimetrici il datum d’altezza delle principali infrastrutture geodetiche a partire dalla costa e dal livello medio mare locale
– Irrobustire la RGC con stazioni permanenti GNSS attive e con nuovi vertici.
– Collegare altimetricamente in modo corretto i principali idrometri della rete idrometrica Emiliano Romagnola
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GRAZIE PER L’ATTENZIONE,
Prof. Stefano Gandolfi
Università: DICAM Università di Bologna
Telefono: +39 051 2093102
E-mail: stefano.gandolfi@unibo.it
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