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DST Dipartimento di Scienze della Terra

Dati interferometrici per l’analisi ambientale: frane e subsidenza

DIANA è un progetto di ricerca e sviluppo tecnologico finanziato dalla Regione Toscana, nell’ambito di un bando competitivo per Progetti di Ricerca e Innovazione in Campo Territoriale e Ambientale.

 Il progetto è stato svolto dal Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Firenze in stretto coordinamento con l'Ufficio Geologia e Banche Dati Geotematiche del settore Sistema Informativo Territoriale ed Ambientale  della Regione Toscana
L’obiettivo generale del progetto riguarda l’interpretazione delle elaborazioni interferometriche, prodotte nell’ambito del Piano Straordinario di Telerilevamento Ambientale (PST-A), dei dati acquisiti dai satelliti radar dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA).
Il Piano Straordinario di Telerilevamento Ambientale (PST-A) è un Accordo di Programma tra il Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (MATTM), la Presidenza del Consiglio dei Ministri – Dipartimento della Protezione Civile (DPC) e il Ministero della Difesa (MD), d’intesa con le Regioni e le Province Autonome. Si tratta di un piano di acquisizione e di elaborazione di dati telerilevati finalizzato ad approfondire le conoscenze sui rischi idrogeologici del Paese. In particolare le frane e la subsidenza, essendo fenomeni spesso caratterizzati da movimenti lenti e graduali, possono essere tenuti sotto controllo mediante l’elaborazione interferometrica di immagini radar, attraverso le tecniche di analisi note come Persistent Scatterers Interferometry (PSI).
Al fine di ottenere informazioni significative sui dissesti del territorio, i dati del PST-A devono essere interpretati in maniera opportuna, mediante il confronto con la cartografia geologica e geomorfologica, nonché attraverso rilevamenti specifici in situ.
L’obiettivo del progetto DIANA è quindi l’estrazione dai dati del PST-A di informazioni affidabili e oggettive sui dissesti idrogeologici del territorio della Regione Toscana, in particolare sulle frane e sulla subsidenza. Tale obiettivo si colloca nell’ambito delle attività di previsione, prevenzione e mitigazione del rischio idrogeologico previste dalla normative nazionali e regionali in materia di pianificazione territoriale, difesa del suolo e protezione civile.
In particolare il progetto ha previsto la realizzazione di due prodotti:

Prodotto 1 aggiornamento dell’esistente mappa inventario dei fenomeni franosi  e mappatura dei fenomeni di subsidenza su tutto il territorio Regione Toscana;
Prodotto 2 analisi di dettaglio di quattro aree di rilevante interesse, scelte dalla Regione Toscana.
I dati utilizzati sono stati acquisiti dai satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea denominati ERS-1/2 ed ENVISAT, che coprono rispettivamente gli intervalli temporali 1992-2000 e 2003-2010. La copertura spaziale dei dati PSI a disposizione è tale da coprire l’intero territorio regionale, anche se con diverso grado di continuità temporale e dettaglio.
L’interpretazione dei dati PSI (radar-interpretazione), integrata con i dati geologici e geomorfologici disponibili sul territorio, si è rivelata un valido strumento per l’individuazione e la caratterizzazione dei movimenti superficiali del terreno, quali i fenomeni franosi e le subsidenze, andando inoltre ad ovviare ai noti limiti e alle incertezze delle carte inventario realizzate con i metodi foto-interpretativi, connessi alle difficoltà nel riconoscimento della morfologia dei dissesti e alla definizione del loro stato di attività. 
La disponibilità delle serie temporali di deformazione del suolo nell’intero intervallo di acquisizione dei dati (1992-2010) permette di ricostruire le tendenze evolutive dei fenomeni monitorati, anche attraverso il confronto con i dati raccolti in situ.
L’analisi PSI ha fornito sul territorio regionale circa 3 milioni di punti di controllo delle deformazioni superficiali del suolo, corrispondenti a riflettori radar naturali sufficientemente stabili quali manufatti e fabbricati. Tali punti di controllo si concentrano quindi nelle aree maggiormente urbanizzate e quindi soggette ad un rischio potenziale più elevato. Per ciascuno di essi è possibile ottenere la completa serie temporale dei movimenti pregressi, nel periodo 1992-2010.
In particolare il Prodotto 1 ha consentito di aggiornare e integrare le basi di dati del Sistema Informativo Territoriale della Regione relative alle aree franose e in subsidenza, permettendo la perimetrazione di circa 92 mila frane e di 112 mila ettari di aree in subsidenza. Queste ultime corrispondono a zone interessate da estrazione di gas dal sottosuolo e da emungimento idrico dalle falde sotterranee.
Per quanto riguarda il Prodotto 2, le aree indicate dalla Regione per le analisi approfondite sono tutte caratterizzate dalla presenza di fenomeni di dissesto geologico in atto, quali le frane che interessano l’abitato di Ricasoli nel comune di Montevarchi (AR) e quello di Castel S.Niccolò (AR), e i fenomeni di subsidenza del Monte Amiata e del bacino del fiume Cornia.
Tutte le analisi e le interpretazioni relative al progetto sono state fornite in formato tale da poter essere integrate immediatamente nel Sistema Informativo Territoriale dalla Regione.
La presentazione dei risultati del progetto si tiene presso l'Aula Magna dell'Università in Piazza San Marco n.4 a Firenze, venerdì 17 maggio 2013 dalle ore 9.00 alle ore 13.30, nell’ambito di una giornata di studio denominata La Toscana dallo Spazio: monitoraggio satellitare di frane e subsidenza.
Alla presentazione segue una tavola rotonda con i direttori delle aree di coordinamento e dei servizi regionali interessati ai risultati del progetto, sul tema ricadute operative e prospettive di applicazione.
Nel corso dell’evento è previsto un coffee break organizzato da alcune aziende colpite dagli eventi calamitosi del 2012 in Toscana.
E’ stata inoltre organizzata una dimostrazione “controlla la tua casa”, ovvero un servizio informativo sui dissesti e selle deformazioni del suolo offerto a tutti i partecipanti, su richiesta, dal gruppo di ricerca che ha realizzato il progetto.

Il Responsabile della Ricerca
Prof. Nicola Casagli
 
ultimo aggiornamento: 04-Giu-2013
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