I principali obiettivi di questo lavoro sono stati la produzione di una carta di suscettibilità delle frane e mostrare i dati e le metodologie per lo studio in una zona bruciata. Le fasi per raggiungere questi due obiettivi sono state le seguenti:
Scelta della tipologia di immagine satellitare da utilizzare e delimitazione della zona bruciata.
Raccolta di database per lo studio dell’uso e delle caratteristiche del suolo andato perso nell’incendio.
Valutazione degli spostamenti e delle velocità dei corpi franosi tramite l’uso dei Permanent Scatterers (PS).
Raccolta dei vari fattori predisponenti per la creazione della carta di suscettibilità.
Verificare la veridicità della carta tramite un rilevamento sul terreno.
Lo studio dell’incendio dei Monti Pisani, basato principalmente sull’elaborazione di varie immagini satellitari, ha dimostrato che questo tipo di approccio, indipendentemente dal tipo di immagine utilizzato, diventa necessario nello studio di fenomeni di grande intensità e soprattutto di grande estensione. I software attuali ed il loro continuo sviluppo facilitano l’elaborazione delle immagini satellitari, ma soprattutto facilitano il lavoro di quantificazione delle aree bruciate e la loro analisi temporale. La possibilità di poter accedere liberamente a tutta una serie di dati come l’uso del suolo, la litologia, le caratteristiche del suolo ecc., ha permesso
148 di elaborare varie carte relative a questi dati e di costruire un quadro generale molto ampio sulle caratteristiche della zona di studio. La facilità con cui si possono reperire dati da varie piattaforme online, ha permesso di dimezzare i tempi di reperimento ed elaborazione. Avere a disposizione due immagini a diversa risoluzione ha permesso di vedere quali sono i vantaggi e gli svantaggi nell’elaborazione di ognuna di queste e quale delle due può essere più utile a seconda dell’estensione di un possibile incendio. L’uso dei PS e di conseguenza lo studio di varie serie storiche di questi, ha permesso di studiare sia la velocità di spostamento dei vari corpi di frana nella zona bruciata, sia di valutare il loro stato di attività. Queste informazioni, unite alle variazioni della vegetazione, sono state poi fondamentali per realizzare la carta di suscettibilità che ha mostrato quali sono le aree più a rischio in relazione ai vari fattori utilizzati.
Nelle fasi inziali del lavoro la difficoltà maggiore è stata riuscire a delimitare con precisione la zona bruciata. Per l’acquisizione di Sentinel 2 è stata fatta una delimitazione manuale e una con un tool semiautomatico che però non ha portato a risultati positivi. Per l’immagine Pléiades, la delimitazione è stata esclusivamente manuale e, grazie alla maggiore risoluzione dell’immagine, ha permesso di seguire il confine della zona interessata dall’incendio molto più facilmente. Per questo motivo, una volta elaborato il poligono da Pléiades, è stato usato per le successive elaborazioni con i vari database. L’uso di
database, scaricabili dal web, ha permesso di avere molte
149 La metodologia utilizzata in questo lavoro necessita di dati aggiornati. Ad esempio, la carta inventario dei fenomeni franosi è un dato che dovrebbe essere costantemente aggiornato, in quanto può influenzare notevolmente i risultati della suscettibilità. Lo stesso per l’uso del suolo, avere dati aggiornati è importante per capire e quantificare le aree e le diverse tipologie di uso del suolo interessate dall’incendio. Avere una carta dell’uso del suolo realizzata in tempi distanti dall’evento può portare ad una errata o meno accurata valutazione degli effetti dell’incendio sull’area di studio. Attraverso l’uso dei dati satellitari, che acquisiscono immagini ad intervalli regolari di tempo, è possibile aggiornare i database disponibili. Ad esempio, è possibile utilizzare le immagini Sentinel 2 per ottenere una carta dell’uso del suolo aggiornata all’ultima acquisizione disponibile. Allo stesso tempo, l’uso dei dati interferometrici disponibili in maniera aggiornata sul portale della Regione Toscana consente di monitorare continuamente lo stato di attività delle frane dell’area di studio. Per valutare la velocità dei corpi di frana sono state utilizzate le velocità di tutti i PS che ricadevano all’interno delle frane stesse. Inizialmente sono stati scaricati i PS ottenuti dai dati Sentinel 1, purtroppo il numero di PS presenti all’interno delle frane era molto basso e rischiava di rendere le misure di velocità non attendibili. Allora sono stati utilizzati quelli ottenuti da COSMO-SkyMed, molto più numerosi, che hanno permesso di poter calcolare la velocità con un errore sicuramente minore, anche se riferiti ad un intervallo temporale più lontano dall’evento.
150 Con un incendio così esteso non è stato possibile svolgere un’attività di campagna su tutta l’area e di conseguenza sono state selezionate zone dove vi era stata una diminuzione ed un aumento della vegetazione, osservata dalle immagini satellitari e dove erano stati fatti interventi nel post-incendio regimare le acque superficiali e ridurre i dissesti. Lo studio di tali zone è servito per validare a terra le osservazioni effettuate da satellite. In un possibile studio futuro sarebbe necessario un lavoro di campagna svolto su un maggior numero di zone, magari con la possibilità di usufruire della carta di suscettibilità prodotta in questo lavoro, andando a monitorare le zone che sono risultate più a rischio e lo stato dei vari corpi di frana nei vari anni dopo l’incendio.
Quando si parla di calamità naturali o provocate dall’uomo, che interessano territori vasti, è necessario ottenere questi risultati nel più breve tempo possibile per permettere alle autorità locali o di protezione civile di intervenire più velocemente possibile. La tipologia di indagini che è stata effettuata in questa tesi può essere considerata come uno strumento operativo “in tempo reale” ai sensi della Direttiva 27/02/2004 (Indirizzi
operativi per la gestione organizzativa e funzionale del sistema di allertamento nazionale e regionale per il rischio idrogeologico ed idraulico ai fini di protezione civile), in
quanto fornisce l’osservazione diretta, quantitativa e continua delle deformazioni del terreno, con frequenza di aggiornamento dei dati inferiore al mese (attualmente ogni 12 giorni) su tutto il territorio di interesse (grazie ai dati Sentinel 1) e l’osservazione dei cambiamenti della vegetazione ogni 6 giorni (grazie ai dati Sentinel 2). Tale
151 approccio di monitoraggio è finalizzato ad aggiornare in modo dinamico e continuo il quadro conoscitivo del territorio interessato dall’incendio, per valutare in modo aggiornato il rischio idrogeologico e geomorfologico ed a rilevare situazioni di criticità basate sull’individuazione di aree a rischio.
Un futuro lavoro di campagna più esteso potrebbe essere accompagnato da uno studio più approfondito riguardo le caratteristiche geotecniche del suolo, all’interno e all’esterno della zona bruciata per vedere se e come l’incendio ha apportato cambiamenti a livelli di granulometrie o composizione. Sui campioni di suolo si potrebbero svolgere prove di resistenza al taglio e verificare quanto la ricrescita o meno delle radici possa influire su questa proprietà. In più visto che l’incendio ha colpito i primi decimetri di suolo, sarebbero utili prove di permeabilità sul terreno tramite permeametri, questo per avere un’idea generale delle proprietà geotecniche del suolo nel post incendio.
Visti i risultati ottenuti con l’immagine acquisita da Pléiades, a maggiore risoluzione, sarebbe efficace un rilievo tramite drone, magari in zone di particolare interesse o dove non è chiaro il limite dell’incendio. L’uso del drone potrebbe anche essere utile per la ricerca di zone a rischio, dove collocare ulteriori opere di stabilizzazione dei versanti, strutture per la regimazione superficiale o andare a monitorare il funzionamento di strutture già presenti.
Riuscendo ad acquisire immagini da satelliti multispettrali sarebbe utile unire a questo studio, uno svolto
152 esclusivamente sullo stato della vegetazione, calcolando i principali indici della vegetazione: NDVI, GNDVI, NBR. Per migliorare ulteriormente i risultati ottenuti riferiti all’area effettiva dell’incendio e per rendere i limiti dell’incendio sempre più precisi, sarebbe utile utilizzare immagini ad altissime risoluzioni come quelle osservabili dalla piattaforma di Google Earth pro, con risoluzioni spaziali vicine al mezzo metro. In questo lavoro tali immagini non sono state utilizzate per modificare il poligono poiché l’unica acquisizione post-incendio è stata caricata a più di un anno di distanza, con molte zone già coperte dalla ricrescita di nuova vegetazione e senza la possibilità di elaborare l’immagini usando la banda dell’infrarosso, come fatto invece con le altre due acquisizioni.
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