L'uso di modelli digitali del terreno come strumento dell'evoluzione morfologica dei corsi d'acqua: proposte metodologiche e primi risultati (Articolo in rivista)

Type
Label
  • L'uso di modelli digitali del terreno come strumento dell'evoluzione morfologica dei corsi d'acqua: proposte metodologiche e primi risultati (Articolo in rivista) (literal)
Anno
  • 2008-01-01T00:00:00+01:00 (literal)
Alternative label
  • Giorgio Lollino1, Daniele Giordan1, Marco Baldo1, Paolo Allasia1, Federica Pellegrini2 (2008)
    L'uso di modelli digitali del terreno come strumento dell'evoluzione morfologica dei corsi d'acqua: proposte metodologiche e primi risultati
    in Il Quaternario (Testo stamp.)
    (literal)
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  • Giorgio Lollino1, Daniele Giordan1, Marco Baldo1, Paolo Allasia1, Federica Pellegrini2 (literal)
Pagina inizio
  • 331 (literal)
Pagina fine
  • 342 (literal)
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  • 21 (literal)
Rivista
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  • 1B (literal)
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  • 1 CNR IRPI 2 AIPO (literal)
Titolo
  • L'uso di modelli digitali del terreno come strumento dell'evoluzione morfologica dei corsi d'acqua: proposte metodologiche e primi risultati (literal)
Abstract
  • The availability of new instruments for large area survey activities such as LIDAR gives, perhaps for the first time, the possibility to make Digital Terrain Model (DTM) of rivers and other geomorphological contexts. The high geomorphological complexity of rivers and the necessity to also carry out surveys of the submerged zone, make this context very complex. For this reason the exclusive LIDAR use is not always enough and often the use of other survey instrumentation is necessary to obtain a high resolution (2 - 8 point per meter) river DTM. As for other recent instrumentation, also for LIDAR standard survey methodology is still not available. From this point of view, there is probably the necessity to try to define possible relationships between survey methods and morphological river characteristics, for example, at Po Basin scale. The experience conducted by the CNR IRPI of Turin in this field has so far allowed us to recognize a possible relationship between river morphology and surveying methods. Such a hypothesis, until now experimental, has been made due to years of experience in the field of stream surveying using such techniques and this data typology. When a DTM is calculated, it is then in fact possible to use different applications: starting from the more simple such as topographical river section extraction, to arrive at the most complex, such as a digital model comparison carried out at different times on the same river bed areas. The goal of such comparisons is to recognize and measure variations which occurred, through the creation of a management and treatment data methodology that implies specific knowledge in both topographical and in the geomorphologic field. The comparison process here proposed is not in fact a simple computational exercise but a path based on a series of steps where a control and validation from a geomorphologic point of view, through a digital ortophoto analysis, is taken during the LIDAR survey. In this way it is maybe possible to place along side the studies conducted using topographical sections, a new areal approach (through regular grids with a footstep of 1m2), that takes into consideration the whole river bed. In the light of collected results and partly shown, such methodology seems to be able to underline recent variations of a water course with an high degree of reliability and to create a new study methodology to commonly combine those already used by the scientific community. The use of geographic information systems, thus, also allows us to create an unambiguous database in which, keeping in mind the enormous differences, data coming from the historical cartographies, with the variations which occurred in the last 3-4 years, can be imputed; the final goal is to create a more exhaustive scenery using all the available information from a multidisciplinary analysis point of view of a river domain. The aim of this research is not only to define the DTM comparison methodology, but also to evaluate the best way to do them: the necessity to use not only the LIDAR but also some instrumentation to carry out the DTM of submerged areas (single beam, multibeam, side scan sonar) required the possibility to define a survey methodology that assigns the relationship between river morphology and survey activity (literal)
  • La disponibilità di strumentazioni per il rilevamento su vaste aree come il LIDAR offre, forse per la prima volta, la possibilità di realizzare modelli Digitali del Terreno (DTM) ad alta risoluzione (2 - 8 punti al metro quadrato) di ampie porzioni di territorio tra cui anche i fiumi. L'elevata complessità morfologica dei corsi d'acqua e la necessità di rilevare anche le porzioni sommerse, rende tale contesto particolarmente complesso. L'uso esclusivo del LIDAR non è infatti spesso sufficiente per ottenere un DTM completo e devono quindi essere ad esso abbinati altri sistemi di rilevamento delle porzioni sommerse. Come per tutte le strumentazioni relativamente recenti, anche in questo caso non esistono ancora delle modalità di rilevamento standard; esiste dunque forse la necessità, a fronte di progetti di ampia portata, di provare a definire delle possibili combinazioni di più metodi di rilevamento che si adattino alla differenti situazioni riscontrabili alla scala, per esempio, del Bacino Padano. L'esperienza condotta dal CNR IRPI di Torino in tale ambito ha permesso sin ora di riconoscere una possibile relazione tra tipologia di corso d'acqua e modalità di rilevamento. Tale ipotesi, ancora sperimentale, è comunque il frutto di un'esperienza pluriennale nel campo del rilevamento dei corsi d'acqua con tali tecniche, ma anche dell'impiego di tale tipologia di dati per lo studio dell'evoluzione morfologica. Generato il DTM ad una specifica maglia (la cui densità di punti idonea a rappresentare fedelmente le discontinuità morfologiche del territorio è anch'essa oggetto di ricerca) sono infatti possibili diverse applicazioni: dalle più semplici come l'estrazione di sezioni topografiche alle più complesse, che prevedono la comparazione di modelli digitali realizzati in tempi diversi sui medesimi tratti di alveo. L'obiettivo di tale comparazione è quello di riconoscere e misurare le variazioni occorse, attraverso la creazione di una metodologia di gestione e trattamento dei dati che presuppone specifiche conoscenze sia in campo topografico che geomorfologico. Il processo di comparazione proposto non è infatti un mero esercizio informatico, ma un percorso basato su una serie di tappe alle quali seguono necessariamente un controllo ed una validazione su basi geomorfologiche attraverso l'impiego di ortofoto digitali rilevate contestualmente al volo LIDAR. I risultati sin ora raggiunti con questa tecnica sperimentale riguardano sia la possibilità di valutare in modo continuo le variazioni altimetriche occorse che il calcolo delle variazioni volumetriche del medesimo periodo. In questo modo è forse possibile affiancare agli studi condotti su sezioni topografiche, un nuovo approccio di tipo areale (attraverso dei grigliati con passo di 1 m2) che prende in considerazione con continuità l'intero corso d'acqua. Alla luce dei risultati raggiunti ed in parte esposti, tale metodologia sembra essere in grado di evidenziare le variazioni recenti di un corso d'acqua con un grado di dettaglio estremamente elevato e di creare un nuovo metodo di studio da abbinare a quelli già comunemente utilizzati dalla comunità scientifica. L'utilizzo poi di sistemi informativi territoriali, consente anche di creare un'unica base di dati in cui, tenendo conto delle enormi differenze in termini di precisioni, possono essere inseriti i dati provenienti dalle cartografie storiche, a fianco delle variazioni volumetriche occorse negli ultimi 3-4 anni; l'obiettivo è quello di per poter alla fine ottenere un quadro il più possibile esaustivo di tutte le informazioni disponibili, in un'ottica di analisi multidisciplinare del contesto fluviale. L'oggetto della ricerca non riguarda tuttavia solamente la definizione della metodologia di comparazione dei DTM, ma prende in considerazione anche le modalità stesse con cui essi vengono generati: la necessità di affiancare al LIDAR altre strumentazioni finalizzate ai rilevamenti delle aree sommerse (single beam, multibeam, side scan sonar) ha innescato una profonda riflessione circa la necessità di definire delle linee giuda che mettano in relazione le tipologie di rilevamento con le caratteristiche morfologiche dei corsi d'acqua analizzati. (literal)
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