Stima dell’infiltrazione efficace nell’area alpina ed appenninica tramite dati aperti e software open source

Mauro Rossi [1,2], Marco Donnini [1,2], Francesco Frondini [2], Fausto Guzzetti [1], 2014, Stima dell’infiltrazione efficace nell’area alpina ed appenninica tramite dati aperti e software open source, GIT (Geosciences and Information Technologies) 2014, Montefalco (Pg), 16 - 18 Giugno 2014,
URL: http://www.cnr.it/prodotto/i/309382

Valori di infiltrazione efficace (IE) sono necessari per stimare la quantità di acqua che fluisce nel suolo. Esistono diversi metodi per stimare l'IE e le differenti componenti del ciclo idrologico. Inoltre esistono diversi modelli di bilancio idrologico a differenti scale (oraria, giornaliera, mensile, annua) e con diversi gradi di complessità. In questo lavoro - con l'obiettivo di stimare i valori di IE nell'area delle Alpi e dell'Appennino centrale - abbiamo implementato un codice in R (un software open source di statistica ed elaborazione grafici) basato su un software di pubblico dominio scritto in Java da McCabe e Markstrom (2007). Il codice effettua un'analisi spaziale del bilancio mensile seguendo l'approccio sviluppato da Thornthwaite (1948) e rivisto da Thornthwaite e Mater (1954). Gli input del modello sono_ (1) le temperature medie mensili e le precipitazioni medie mensili mondiali, disponibili dal sito web dell'IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change), (2) il modello digitale del terreno del globo terrestre ASTER GDEM disponibile dai siti dell'ERSDAC (Earth Remote Sensing Data Analysis Center e della NASA, (3) i dati dei tematismi del suolo dell'Eurasia provenienti dall'European Soil Database (v2.0), disponibili dal sito web del JRC (Joint Research Center). Il bilancio idrologico è stato effettuato all'interno di un grid 0.5° x 0.5°(corrispondente al grid dell'IPCC) nelle area alpina e dell'Appennino centrale. Per ciascuna cella all'interno delle due aree di studio e per ogni variabile in uscita dal modello, sono stati valutati i livelli di incertezza calcolando i valori minimi, massimi e medi propagando nel modello l'incertezza associata ai parametri di input (dati climatici, morfologici e dei tematismi del suolo). Particolare interesse è stato posto nei valori di IE stimati dal modello. Tali valori di IE nell'area dell'Appennino Centrale sono stati confrontati con i valori di IE stimati da Boni et al. (1986). I valori calcolati sono risultati confrontabili, anche se alcune differenze restano visibili. Riteniamo che tali differenze siano in primo luogo funzione della risoluzione dei dati utilizzati in input del modello, ma anche funzione di un diverso schema di calcolo dell'IE. Riteniamo comunque che il modello proposto sia utile alla stima delle componenti di un bilancio idrogeologico a scala regionale e che l'utilizzo di dati aperti e software open source ne permetta l'applicazione in aree differenti all'interno del continente Euro-Asiatico. Bibliografia Boni, C., P. Bono, and G. Capelli. "Schema Idrogeologico dell'Italia Centrale." Mem. Soc. Geol. Ita. 35 (1986): 991-1012. McCabe, G.J., and Markstrom, S.L., 2007, A monthly water-balance model driven by a graphical user interface_ U.S. Geological Survey Open-File report 2007-1088, 6 p. R Core Team, (2012) "R: A Language and Environment for Statistical Computing", R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. ISBN} 3-900051-07-0. Thornthwaite C.W., (1948) An approach toward a rational classification of climate. Geog Rev 38(1):55-94. Thornthwaite C.W., Mather J.R., (1957) Instructions and tables for computing potential evapotranspiration and the water balance. Publ Climatol 10(3).

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