Previsione dell’innesco di frane indotte dalle piogge

Un nuovo modello per la previsione del momento di innesco di frane indotte dalla pioggia, basato su algoritmi genetici

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Abbiamo sviluppato GASAKe, Genetic-Algorithm-based Self Adaptive Kernel, un nuovo modello per la previsione del momento d’innesco di frane indotte dalla pioggia.

GASAKe prevede il momento d’innesco di frane singole e di insiemi di frane simili, superficiali o profonde, utilizzando una soglia il cui superamento determina l’innesco della frana. La soglia d’innesco è definita utilizzando informazioni storiche di pioggia e sull’attivazione delle frane.

GASAKe è un modello “a scatola nera” (“black box”) basato sull’assunzione che la stabilità di un versante dipende in modo lineare e stazionario dalla pioggia. Rispetto ad altri modelli, GASAKe utilizza una finestra mobile discreta ed implementa una procedura “auto adattativa” di calibrazione basata su “algoritmi genetici”.

Grazie alla forma discreta della finestra mobile, GASAKe è particolarmente flessibile e adatto a simulare interazioni anche molto complesse fra la pioggia e la stabilità di un versante. La procedura auto adattativa consente a GASAKe di modificare iterativamente la forma della finestra mobile in base alle situazioni analizzate.

GASAKe produce una “funzione di mobilizzazione” che permette di prevedere il momento d’innesco di una o più frane, attraverso la stima di un valore critico della soglia d’innesco.

Risultati

Abbiamo applicato con successo GASAKe per la previsione di frane medio-profonde in Calabria (a San Benedetto Ullano, Acri e San Fili) e di frane superficiali in Campania, in penisola Sorrentina.

La calibrazione e la validazione di GASAKe nelle diverse aree di studio hanno fornito risultati incoraggianti, grazie alle elevate prestazioni ed alla flessibilità di GASAKe.

Le funzioni ottenute da GASAKe potranno essere integrate in sistemi di allertamento per il possibile innesco di frane indotte dalle piogge.

Per saperne di più

Terranova OG, Gariano SL, Iaquinta P, Iovine GGR. 2015. GASAKe: forecasting landslide activations by a model. ...

Terranova OG, Gariano SL, Iaquinta P, Iovine GGR. 2015. GASAKe: forecasting landslide activations by a genetic-algorithms-based hydrological model. Geoscientific Model Development 8(7), 1955–1978. DOI: 10.5194/gmd-8-1955-2015.