Studio dell’evoluzione morfologica dei corsi d’acqua attraverso l’analisi multi-temporale di modelli digitali del terreno

Attività di rilevamento single beam della confluenza Po-Sesia e multibeam del Po a Pontelagoscuro

Background

Lo studio dell’evoluzione dei corsi d’acqua si affida tradizionalmente all’utilizzo di cartografie storiche e fotografie aeree per comprenderne le variazioni in pianta ed alle sezioni topografiche per avere una valutazione della terza dimensione.
Attraverso questo approccio è possibile, per il bacino padano, avere le prime indicazioni dell’assetto dei corsi d’acqua principali a partire dalla fine del 1700 e, con il progredire dell’evoluzione tecnologica, disporre di una descrizione sempre più accurata della loro morfologia. Con l’introduzione delle foto aree, i dati a disposizione aumentano in maniera esponenziale ed è possibile, per la prima volta, avere anche una visione stereoscopica dell’area indagata con la quale effettuare un approfondimento morfologico e morfometrico. Questo approccio tuttavia permetteva un’analisi dell’evoluzione planimetrica dei corsi d’acqua con la possibilità di approfondire puntualmente la terza dimensione attraverso l’utilizzo di sezioni topografiche. L’introduzione del LiDAR ha permesso di ottenere modelli digitali del terreo ad alta risoluzione e quindi di disporre di una rappresentazione tridimensionale continua del terreno. L’elevata accuratezza dei DEM ottenibili da rilevamenti LiDAR ha inoltre introdotto la possibilità di effettuare dei confronti multi-temporali e di riconoscere e misurare le variazioni morfologiche occorse con delle accuratezze prima difficilmente ottenibili.

Scopo

Il progetto ha avuto come obiettivo primario quello di sviluppare una metodologia di utilizzo dei dati LiDAR per lo studio dell’evoluzione morfologica dei corsi d’acqua attraverso un approccio quantitativo che fosse in grado di misurare le variazioni occorse ai tratti di corso d’acqua analizzati in termini di depositi/erosioni. Attraverso un approccio quantitativo lo studio si è anche prefissato l’obiettivo di giungere ad un bilancio delle variazioni volumetriche occorse dei tratti considerati nel periodo di tempo analizzato. I corsi d’acqua analizzati sono: Pellice, Chisone, Malone, Orco (Regione Piemonte), Adda (regione Lombardia), Taro, Secchia, Panaro (regione Emilia Romagna), e i tratti del fiume Po di Pontelagoscuro e Po di Tolle. L’intervallo di tempo considerato è diverso per ogni corso d’acqua e compreso tra il 2003 e il 2010.

Metodi

Lo studio ha impiegato sia le cartografie storiche che i rilievi LiDAR per ottenere dei dati bi/tridimensionali che fossero in grado di evidenziare il percorso evolutivo dei corsi d’acqua analizzati e di misurarne le differenze. Tutti i dati raccolti sono stati organizzati e gestiti in un apposito sistema informativo geografico. Oltre all’impiego del LiDAR sono state condotte anche delle campagne batimetriche con single/multi-beam finalizzate ad ottenere un modello digitale continuo anche della porzione sommersa del corso d’acqua.

Risultati

Lo studio ha permesso di: mettere a punto una metodologia di rilevamento dei corsi d’acqua finalizzata all’ottenimento di un modello digitale del terreno completo (parte emersa e sommersa); definire una modalità di comparazione dei DTM al fine di riconoscerne le variazioni occorse; iii) definire una classificazione che mettesse in relazione l’alveotipo con le modalità di rilevamento dello stesso. Il metodo messo a punto ha inoltre permesso di riconoscere e misurare le variazioni volumetriche occorse nel periodo di tempo considerato.

Prodotti

Lo studio ha previsto per ogni corso d’acqua analizzato una relazione conclusiva con la descrizione dell’evoluzione morfologica individuata attraverso l’utilizzo di cartografie storiche, foto aeree e DTM. Tutti i dati raccolti sono stati inseriti in un apposito GIS ed organizzati in tavole tematiche. L’approccio messo a punto ha inoltre consentito di effettuare un bilancio volumetrico delle variazioni occorse.

Conclusioni

Il progetto era finalizzato allo studio dell’evoluzione morfologica dei corsi d’acqua attraverso un approccio di tipo quantitativo. L’utilizzo del DTM derivati da rilevamenti LiDAR ha permesso di riconoscere in maniera continua, su tutti i tratti dei corsi d’acqua analizzati, le variazioni morfologiche legate al trasporto solido e di misurarne gli effetti. In totale sono stati rilevati più di 300 km2 di corsi d’acqua permettendo uno sviluppo metodologico in contesti anche molto differenti.