• Non ci sono risultati.

La modellizzazione del contenuto idrico della neve (Snow Water Equivalent - SWE) in Valle d’Aosta

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2022

Condividi "La modellizzazione del contenuto idrico della neve (Snow Water Equivalent - SWE) in Valle d’Aosta"

Copied!
76
0
0

Testo completo

(1)

La modellizzazione del contenuto idrico della neve (Snow Water Equivalent - SWE) in Valle d’Aosta

E. Cremonese U. Morra di Cella F. Diotri

A.O. Cambiamenti Climatici - ARPA Valle d’Aosta - Italy e.cremonese@arpa.vda.it

SIMULARE CONVIENE!

I modelli ambientali strumento di previsione e pianificazione

Genova, 22-05-2013

(2)

1 Introduzione

2 Metodo: dai dati alle simulazioni

3 Diffusione e comunicazione dei risultati

4 Conclusioni

(3)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

• Lo Snow Water Equivalent (SWE) ` e lo spessore dello strato d’acqua derivante dalla fusione di un volume di neve e quindi dipende da altezza e densit` a del manto nevoso - SWE [mm] = HS ρ s

• La simulazione del SWE viene fatta per valutare la quantit` a d’acqua presente nella neve a livello regionale durante l’inverno.

• Le montagne sono Water Towers: la stima del SWE ` e importante per la gestione risorsa idrica (a molteplici scale) soprattutto in un

contesto di climate change (↑ temperature, ∆ precipitazioni nevose, ↑ frequenza eventi estremi)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(4)

• Lo Snow Water Equivalent (SWE) ` e lo spessore dello strato d’acqua derivante dalla fusione di un volume di neve e quindi dipende da altezza e densit` a del manto nevoso - SWE [mm] = HS ρ s

• La simulazione del SWE viene fatta per valutare la quantit` a d’acqua presente nella neve a livello regionale durante l’inverno.

• Le montagne sono Water Towers: la stima del SWE ` e importante per la gestione risorsa idrica (a molteplici scale) soprattutto in un

contesto di climate change (↑ temperature, ∆ precipitazioni nevose, ↑

frequenza eventi estremi)

(5)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

• Lo Snow Water Equivalent (SWE) ` e lo spessore dello strato d’acqua derivante dalla fusione di un volume di neve e quindi dipende da altezza e densit` a del manto nevoso - SWE [mm] = HS ρ s

• La simulazione del SWE viene fatta per valutare la quantit` a d’acqua presente nella neve a livello regionale durante l’inverno.

• Le montagne sono Water Towers: la stima del SWE ` e importante per la gestione risorsa idrica (a molteplici scale) soprattutto in un

contesto di climate change (↑ temperature, ∆ precipitazioni nevose, ↑ frequenza eventi estremi)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(6)

Utenti del dato

• Centro Funzionale della Valle d’Aosta

• Autorit` a di Bacino del Po

• Produttori idroelettrici regionali e internazionali

• input di altre catene modellistiche: es modello continuo di previsione

delle piene in uso presso il Centro Funzionale (collab. Fondazione

CIMA)

(7)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Come si fa a stimare la distribuzione spaziale del SWE?

E’ necessario conoscere l’estensione della copertura nevosa (SCA) e la distribuzione spaziale dell’alteza (HS) e della densit` a della neve (ρ s ).

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(8)

Workflow della simulazione

(9)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Estensione Copertura Nevosa (SCA): MODIS data

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(10)

Estensione Copertura Nevosa (SCA): MODIS data

• L’estensione della copertura nevosa viene normalmente stimata utilizzando dati telerilevati (ottici o radar) da piattaforma satellitare o aerea. Molte applicazioni si basano sull’utilizzo dei dati acqusiti dal sensore MODIS (moderate resolution imaging spectroradiometer)

MODIS TERRA Maximum Snow Extent data (MOD10A2 Product–v005)

• risoluzione temporale: 8 days composite

• risoluzione geometrica: 500 m

• mappe settimanali di SCA utilizzate direttamente per calcolo SWE (flag su

(11)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(12)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici

• Approcci statistici che a partire da dati osservati di HS ne modellizzano la distribuzione spaziale vs. modelli energy balance/empirici

• Esistono molti approcci diversi (regressioni multiple con parametri

morfologici, alberi di regressione, metodi geostatistici, reti neurali, ...) la cui applicazione pu` o dipendere dalla scala e dal dataset disponibile

• i dati di HS possono derivare da stazioni/reti di misura automatica, da reti

di misure manuali, da campagne di misura a terra specifiche o da campagne

di rilievo radar/lidar

(13)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici

• Approcci statistici che a partire da dati osservati di HS ne modellizzano la distribuzione spaziale vs. modelli energy balance/empirici

• Esistono molti approcci diversi (regressioni multiple con parametri

morfologici, alberi di regressione, metodi geostatistici, reti neurali, ...) la cui applicazione pu` o dipendere dalla scala e dal dataset disponibile

• i dati di HS possono derivare da stazioni/reti di misura automatica, da reti di misure manuali, da campagne di misura a terra specifiche o da campagne di rilievo radar/lidar

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(14)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici

• Approcci statistici che a partire da dati osservati di HS ne modellizzano la distribuzione spaziale vs. modelli energy balance/empirici

• Esistono molti approcci diversi (regressioni multiple con parametri

morfologici, alberi di regressione, metodi geostatistici, reti neurali, ...) la cui applicazione pu` o dipendere dalla scala e dal dataset disponibile

• i dati di HS possono derivare da stazioni/reti di misura automatica, da reti

di misure manuali, da campagne di misura a terra specifiche o da campagne

di rilievo radar/lidar

(15)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici

• Approcci statistici che a partire da dati osservati di HS ne modellizzano la distribuzione spaziale vs. modelli energy balance/empirici

• Esistono molti approcci diversi (regressioni multiple con parametri

morfologici, alberi di regressione, metodi geostatistici, reti neurali, ...) la cui applicazione pu` o dipendere dalla scala e dal dataset disponibile

• i dati di HS possono derivare da stazioni/reti di misura automatica, da reti di misure manuali, da campagne di misura a terra specifiche o da campagne di rilievo radar/lidar

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(16)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

(17)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(18)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

(19)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(20)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

(21)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(22)

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

(23)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Spazializzazione altezza neve (HS)

Metodi statistici per la modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• VANTAGGI:

1 partono da dati osservati di HS e possono assimilare tipologie di dati diversi 2 non dipendono dalla disponibilt` a e dall’interpolazione di driver meteo di input 3 poco esigenti in termini di potenza di calcolo

• SVANTAGGI:

1 dipendono molto dalla quantit` a di dati disponibili

2 non possono essere usati per descrivere le dinamiche di fusione 3 difficile fare validazioni indipendenti

4 difficili da generalizzare e influenzati dal pixel size

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(24)

Dataset di altezza neve (HS)

(25)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Dataset di HS: 80-100 dati/week Nov-May

• 35 stazioni automatiche continue di misura della rete meteo regionale gestita dal Centro Funzionale (nivometri: ultrasonic distance sensors);

• misure manuali di HS, giornaliere o settimanali, ma disponibili in tempo reale (rilevatori AINEVA, Corpo Forestale Valdostano, Meteomont, guardia parco Gran Paradiso e Mont Avic)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(26)

Dataset di HS: 80-100 dati/week Nov-May

• 35 stazioni automatiche continue di misura della rete meteo regionale gestita dal Centro Funzionale (nivometri: ultrasonic distance sensors);

• misure manuali di HS, giornaliere o

settimanali, ma disponibili in tempo

reale (rilevatori AINEVA, Corpo

Forestale Valdostano, Meteomont,

guardia parco Gran Paradiso e Mont

Avic)

(27)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Dataset di HS

• misure fatte da appassionati di montagna (scialpinismo, racchette da neve, escursionisti) con applicazione mobile SnowAlp e sonda da valanga

• disponibile sugli app-store da febbraio 2013: dal lancio raccolte 132 misure

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(28)

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and

filtering

(29)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and filtering

• → necessaria/preferibile una buona conoscenza del dataset su cui si lavora

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(30)

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and

filtering

(31)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and filtering

• → necessaria/preferibile una buona conoscenza del dataset su cui si lavora

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(32)

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and

filtering

(33)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and filtering

• → necessaria/preferibile una buona conoscenza del dataset su cui si lavora

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(34)

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and

filtering

(35)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

La qualit` a dei dati di HS ` e un aspetto da considerare con attenzione!!

• MISURE AUTOMATICHE:

1 rappresentativit` a spaziale della stazione

2 errori di misura/malfunzionamenti del sensore (algoritmi di filtraggio e despiking)

• MISURE MANUALI:

1 errori grossolani di trascrizione

2 errori di misura (non raggiunto il fondo del manto)

3 errori sui metadati (es coordinate) o unit` a di misura

• DIFFICILE definire procedure automatiche di outlier detection and filtering

• → necessaria/preferibile una buona conoscenza del dataset su cui si lavora

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(36)

Rappresentativit` a spaziale delle stazioni di misura: effetto delle condizioni locali

(es erosione o accumulo da vento)

(37)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(38)

Modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• La distribuzione spaziale di HS ` e modellata con regression kriging tra HS e variabili morfologiche derivate dal DEM (quota, pendenza, radiazione, ...)

• simulazioni fatte con frequenza 7d/15d utlizzando i dati di HS

disponibili nel 8day period di MODIS

(39)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Modellizzazione della distribuzione spaziale di HS

• La distribuzione spaziale di HS ` e modellata con regression kriging tra HS e variabili morfologiche derivate dal DEM (quota, pendenza, radiazione, ...)

• simulazioni fatte con frequenza 7d/15d utlizzando i dati di HS disponibili nel 8day period di MODIS

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(40)

Steps del regression kriging

1 selezione dei predittori del modello regressivo utilizzando un metodo stepwise basato sull’AIC (stepAIC)

2 stima dei parametri del modello regressivo e della loro distribuzione (repliche bootstrap per creare simulazioni sintetiche per fornire una stima parziale dell’incertezza del modello

3 kriging dei residui del modello regressivo

4 valutazione dell’accuratezza del modello con tecniche di cross-validazione (kfold e

leave-one-out) e calcolo di statistiche standard (RMSE, modelling efficiency).

(41)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Steps del regression kriging

1 selezione dei predittori del modello regressivo utilizzando un metodo stepwise basato sull’AIC (stepAIC)

2 stima dei parametri del modello regressivo e della loro distribuzione (repliche bootstrap per creare simulazioni sintetiche per fornire una stima parziale dell’incertezza del modello

3 kriging dei residui del modello regressivo

4 valutazione dell’accuratezza del modello con tecniche di cross-validazione (kfold e leave-one-out) e calcolo di statistiche standard (RMSE, modelling efficiency).

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(42)

Steps del regression kriging

1 selezione dei predittori del modello regressivo utilizzando un metodo stepwise basato sull’AIC (stepAIC)

2 stima dei parametri del modello regressivo e della loro distribuzione (repliche bootstrap per creare simulazioni sintetiche per fornire una stima parziale dell’incertezza del modello

3 kriging dei residui del modello regressivo

4 valutazione dell’accuratezza del modello con tecniche di cross-validazione (kfold e

leave-one-out) e calcolo di statistiche standard (RMSE, modelling efficiency).

(43)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Steps del regression kriging

1 selezione dei predittori del modello regressivo utilizzando un metodo stepwise basato sull’AIC (stepAIC)

2 stima dei parametri del modello regressivo e della loro distribuzione (repliche bootstrap per creare simulazioni sintetiche per fornire una stima parziale dell’incertezza del modello

3 kriging dei residui del modello regressivo

4 valutazione dell’accuratezza del modello con tecniche di cross-validazione (kfold e leave-one-out) e calcolo di statistiche standard (RMSE, modelling efficiency).

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(44)

Steps del regression kriging

1 selezione dei predittori del modello regressivo utilizzando un metodo stepwise basato sull’AIC (stepAIC)

2 stima dei parametri del modello regressivo e della loro distribuzione (repliche bootstrap per creare simulazioni sintetiche per fornire una stima parziale dell’incertezza del modello

3 kriging dei residui del modello regressivo

4 valutazione dell’accuratezza del modello con tecniche di cross-validazione (kfold e

leave-one-out) e calcolo di statistiche standard (RMSE, modelling efficiency).

(45)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Risultati regression kriging

Figura: mappa HS

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(46)

Risultati regression kriging

(47)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Risultati regression kriging

Figura: Andamento nel tempo di RMSE e Nash−Sutcliffe modelling efficiency

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(48)

Densit` a della neve (ρ s )

(49)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati realtime vs. dati storici)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(50)

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati

realtime vs. dati storici)

(51)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati realtime vs. dati storici)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(52)

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati

realtime vs. dati storici)

(53)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati realtime vs. dati storici)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(54)

Densit` a della neve (ρ s )

E’ possibile modellizzare la distribuzione spaziale di ρ

s

?

• E’ molto difficile: ρ

s

` e caratterizzata da una variabilit` a spaziale molto minore di quella di HS

• dataset di circa 20-30 dati di ρ

s

, a settimana nel periodo Novembre-Maggio

• ρ

s

non ha relazioni forti con variabili morfologiche (dipende dalla scala)

• ρ

s

` e caratterizzata da una pronunciata variabilit` a stagionale (compattazione e metamorfismo durante l’inverno)

• → usiamo la mediana dei valori settimanali osservati (valutazione uso dati

realtime vs. dati storici)

(55)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Variabilit` a stagionale ρ

s

Figura: Variabilit` a stagionale ρ

s

in diversi anni idrologici

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(56)

Stima SWE

(57)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

SCA: dati MODIS HS: dataset e spazializzazione ρs: dataset e stima

Stima SWE

Figura: mappa SWE

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(58)

Stima SWE

(59)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Diffusione risultati

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(60)

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

(61)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(62)

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

(63)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(64)

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

(65)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(66)

Diffusione risultati

• Pubblicazione settimanale su sito ARPA VdA - arpa.vda.it:

1 plot di sintesi

2 mappe anno idrologico visualizzabili in google map

3 Kmz e ASCII scaricabili

• Pubblicazioni periodiche cartacee:

1 Bollettino idrologico emesso dal Centro Funzionale della Regione

2 Rendiconto nivometeorologico regionale annuale)

3 Relazione Stato dell’Ambiente della Valle d’Aosta)

(67)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Mappe SWE: es anno idrologico 2012/2013

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(68)

Mappe SWE: es anno idrologico 2012/2013

(69)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

Evoluzione stagionale valori cumulati di SWE

2010/2011 2012/2013

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(70)

considerazioni conclusive

(71)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

considerazioni conclusive

... quindi

SIMULARE CONVIENE o piuttosto

SIMULARE E’ L’UNICA STRADA?

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(72)

se siamo obbligati ad usare modelli dovremmo:

1 non dimenticare l’importanza di integrare approccio modellistico e misure/monitoraggio

2 essere aperti (es: collaborare con altri gruppi, codici aperti, confronti di modelli, ...) ed essere pronti a continue modifiche e eventualmente riscrivere tutto ...

3 valutare/validare i modelli e quantificare l’incertezza degli output

4 comunicare e diffondere risultati con la relativa incertezza

(73)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

se siamo obbligati ad usare modelli dovremmo:

1 non dimenticare l’importanza di integrare approccio modellistico e misure/monitoraggio

2 essere aperti (es: collaborare con altri gruppi, codici aperti, confronti di modelli, ...) ed essere pronti a continue modifiche e eventualmente riscrivere tutto ...

3 valutare/validare i modelli e quantificare l’incertezza degli output

4 comunicare e diffondere risultati con la relativa incertezza

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(74)

se siamo obbligati ad usare modelli dovremmo:

1 non dimenticare l’importanza di integrare approccio modellistico e misure/monitoraggio

2 essere aperti (es: collaborare con altri gruppi, codici aperti, confronti di modelli, ...) ed essere pronti a continue modifiche e eventualmente riscrivere tutto ...

3 valutare/validare i modelli e quantificare l’incertezza degli output

4 comunicare e diffondere risultati con la relativa incertezza

(75)

Introduzione Metodo: dai dati alle simulazioni Diffusione e comunicazione dei risultati Conclusioni

se siamo obbligati ad usare modelli dovremmo:

1 non dimenticare l’importanza di integrare approccio modellistico e misure/monitoraggio

2 essere aperti (es: collaborare con altri gruppi, codici aperti, confronti di modelli, ...) ed essere pronti a continue modifiche e eventualmente riscrivere tutto ...

3 valutare/validare i modelli e quantificare l’incertezza degli output

4 comunicare e diffondere risultati con la relativa incertezza

E. Cremonese Modelling SWE in Aosta Valley

(76)

e.cremonese@arpa.vda.it

Riferimenti

Documenti correlati

Il calcolo delle riduzioni di condizionalità avviene per Settore di condizionalità, nel senso che inadempienze commesse per diversi Criteri e Norme appartenenti al medesimo Settore

1: STATO ATTUALE – risultati della modellazione per la portata con periodo di ritorno 20 anni, nel riquadro azzur- ro le sezioni in cui si prevede la realizzazione dell’opera di

b) la dichiarazione di essere in una situazione di controllo di cui all'articolo 2359 del codice civile e di aver formulato autonomamente l'offerta, con indicazione

200 del 22/02/2019 Approvazione del bilancio di previsione dell’Agenzia Regionale per le Erogazioni in Agricoltura della Regione Autonoma Valle d’Aosta/Vallee d’Aoste (AREA VDA) per

- in data 11/03/2019 veniva sottoscritta la Convenzione tra Consip spa e il Rti Sintesi spa, della durata di mesi 24 e avente ad oggetto i servizi relativi

50/2016, del servizio di progettazione definitiva ed esecutiva, coordinamento per sicurezza in fase di progettazione ed esecuzione, direzione, controllo tecnico e

In caso di smarrimento, danneggiamento o necessità (si ricorda in proposito che, nell’eventualità di A.T.I., i moduli dovranno essere presentati da tutte le

Radioattività gamma nel particolato atmosferico Spettrometria gamma rivelatore Ge € 103,00 Radioattività gamma deposizioni al suolo Spettrometria gamma rivelatore Ge € 400,00