accumulazione acque

Accumulazione acque

Con la mappa di accumulazione delle acque meteoriche (flow accumulation map) si possono individuare le aree preferenziali di scorrimento ed accumulo delle acque superficiali.

Come leggere la mappa di accumulazione delle acque

In blu sono evidenziate le linee di scorrimento dell’acqua ricostruite tenendo conto solo della pendenza del terreno in assenza di ostacoli. 

Gli edifici sono evidenziati con un codice di colore, in cui il rosso indica che l’unità edilizia si trova in aree di maggiore accumulo e scorrimento delle acque superficiali.

Le mappe in questa sezione sono il risultato delle fotografie georeferenziate scattate dagli aeromobili a pilotaggio remoto (droni) e di immagini prese da satellite. Dalle immagini acquisite da drone o satellite è possibile ricavare, tramite l’elaborazione aero fotogrammetrica, modelli tridimensionali.

La mappa ha due visualizzazioni a seconda della risoluzione spaziale (selezionabili dai bottoni posti in alto al centro della mappa). La mappa a più alta risoluzione, ottenuta dalle osservazioni da drone, copre una superficie di circa 5 mila ettari che comprende il centro storico dell’Aquila, alcuni quartieri della periferia est e ovest con le frazioni di Onna, Monticchio, Bazzano, San Gregorio, Paganica, Camarda, Pianola, Bagno e Assergi. La mappa a più bassa risoluzione copre una superficie maggiore che comprende, oltre ai territori coperti dalla mappa a più alta risoluzione, anche i territori montani tra Campo Imperatore e Assergi. Tale mappa utilizza le foto scattate da Satellite e rilasciate dalla Regione Abruzzo per uso pubblico, da cui sono stati ricavati gli stessi modelli tridimensionali usati nella mappa a più alta risoluzione.

Nella mappa le linee di scorrimento dell’acqua sono evidenziate in blu. Il calcolo è stato eseguito considerando le superfici e le pendenze del terreno, avendo sottratto tutti i manufatti (edifici, strade, opere di regimentazione acque, ecc.) e la vegetazione presenti sul territorio.

A questa mappa, è stata sovrapposta la carta tecnica regionale contenente gli edifici. Gli edifici sono colorati con un gradiente dal bianco al rosso: il rosso indica che l’edificio si trova in aree di maggiore accumulo e scorrimento delle acque superficiali.

Nella mappa sono presenti anche le curve di livello che danno l’informazione sulla quota e pendenza del terreno.

Il numero che compare passando con il cursore sopra un edificio è un valore compreso tra 0 ed 1, che rappresenta un indice di accumulo delle acque: più l’indice si avvicina ad 1, maggiore sarà l’accumulo di acqua sul terreno dove sorge l’edificio (tono di rosso che assumerà l’edificio).

La flow accomulation map, può essere uno strumento importante per contribuire alla pianificazione territoriale e disporre di maggiori informazioni in caso d’emergenza.

In chiave di mitigazione del rischio, questa mappa può essere utile ad individuare le zone dove è necessario intervenire per attuare strategie di adattamento della città ai cambiamenti climatici, di cui gli eventi meteorologici estremi sono una evidente conseguenza.

Può così essere utile a programmare opere per lo stoccaggio e la regimazione delle acque piovane attraverso un adeguamento delle infrastrutture al fine di abbassare, dove più necessario, gli indici di accumulo. Ad esempio si potrebbero rendere permeabili alcune superfici che attualmente non lo sono (come parcheggi, aree di sosta ecc.) in modo da attenuare lo scorrere dell'acqua verso le aree di accumulo.

La metodologia utilizzata

Partendo dal sistema bidimensionale delle fotografie scattate dal drone o satellite, si passa a quello tridimensionale attraverso l’elaborazione fotogrammetrica, con cui è possibile creare una nuvola di punti ad elevazione (rispetto al livello del mare) e posizione (Latitudine Longitudine) noti. Dall’interpolazione di questi dati puntuali, si ottiene un modello digitale delle elevazioni, (un'immagine raster o griglia ) il Digital Elevation Model (DEM).

Il DEM consente di conoscere la posizione sul globo terrestre di ogni pixel con una risoluzione elevatissima (di circa 7 cm) e può essere utilizzato in un sistema informativo geografico (GIS). Attraverso il DEM è  possibile sapere quanto è alto un edificio, quale pendenza ha un terreno, un tetto, una strada e più in generale ottenere informazioni geometriche su un qualsiasi oggetto presente sul terreno, sia anche la chioma di un albero o uno spartitraffico.

Per ottenere la mappa di accumulazione delle acque meteoriche, dopo il DEM, è necessario ricostruire un altro modello: il Digital Terrain Model (DTM).

ll DTM si ottiene sottraendo al DEM i manufatti e la vegetazione. Ottenendo, quindi, l’andamento della superficie del suolo. Possiamo calcolare così le aree preferenziali di scorrimento ed accumulo delle acque superficiali nel caso in cui non siano presenti ostacoli.

Tale calcolo si effettua attraverso il modulo "Quantitative Modeling of Earth Surface Processes" del software SAGA-GIS, che utilizza il DTM come input per il calcolo e fornisce un'immagine raster come output. Il risultato tiene conto della direzione del flusso (quindi delle pendenze) e di quanti pixel drenano acqua nei pixel adiacenti. Ogni pixel contiene quindi informazioni di posizione (Lat Lon) ed il valore di "flow accumulation" (fig. 1).

Figura 1 - Principio di calcolo dell’accumulo di flusso. A sinistra le direzioni del flusso, a destra i numeri in ogni cella (pixel) rappresentano la somma delle celle che drenano nella cella considerata.

Il DTM della mappa che comprende la porzione di territorio più estesa, a cui si accede cliccando il pulsante a destra e che prende in considerazione tutto il territorio del Comune dell’Aquila, è stato scaricato dal portale cartografico della Regione Abruzzo ed ha una risoluzione di 10 metri. La metodologia utilizzata per l’individuazione delle vie preferenziali di scorrimento delle acque è la stessa usata per i dati ottenuti da drone utilizzando il medesimo software.