UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI SALERNO
FACOLTÀ DI INGEGNERIA
Corso di Laurea Magistrale in
Ingegneria per l’Ambiente ed il Territorio
CORSO DI FRANE
Analisi di un caso di studio
descritto in un articolo scientifico in lingua inglese
Docente: Prof. ing. Michele Calvello
Alunna: Melania Arenas Morente
Matricola: 0622500168
Anno Accademico 2014/2015
ANALISI DI UN CASO STUDIO
An assessment of landslide susceptibility in the Faifa area,
Saudi Arabia, using remote sensing and GIS techniques
Pubblicato in «Natural Hazards and System Sciences»
(23 Giugno 2014)
AUTORI: T. Alharbi et al.
DOI: 10.5194/nhess-14-1553-2014
LOCALIZZAZIONE
La zona di interesse del caso
studio è costituita dall’area Faifa e
dintorni (Jazan, Arabia Saudita)
L’area è caratterizzata da:
rocce altamente deformabili,
sistemi di faglie,
cime alte (1800 m s.l.m),
pendii ripidi e abbondanti
precipitazioni (800 mm/anno).
(latitudine: 16.5 - 17.7˚N; longitudine: 42.0 - 43.8 ˚ E)
An assessment of landslide susceptibility in the Faifa area, Saudi Arabia, using remote sensing and GIS techniques
Natural Hazards and System Sciences, 23 Giungno 2014
PROBLEMATICA
Precipitazioni + Forte Pendenze + Costruzione Intensificata
FRANE
An assessment of landslide susceptibility in the Faifa area, Saudi Arabia, using remote sensing and GIS techniques
Natural Hazards and System Sciences, 23 Giungno 2014
OBIETTIVO
Valutazione delle potenziali perdite di vite umane e di proprietà
a causa di eventi franosi.
Telerilevamento + Misure in situ + Tecnologia GIS
Distribuzione,
natura delle frane e
fattori che provocano il loro sviluppo
MAPPE DI SUSCETTIBILITÀ
An assessment of landslide susceptibility in the Faifa area, Saudi Arabia, using remote sensing and GIS techniques
Natural Hazards and System Sciences, 23 Giungno 2014
METODOLOGIA
• Esaminare i punti franosi noti nella zona e caratterizzare la loro tipologia
• Identificare i luoghi colpiti da frane usando dati da telerilevamenti
• Identificare le aree in cui potrebbe verificarsi eventi franosi simili
• Raffinare e validare le previsioni
Zone colpite e
aree soggette a
sviluppo da frane
Geomorfologia disuniforme nelle quote di livello
Scarsa vegetazione
Alta riflettanza spettrale
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Natural Hazards and System Sciences, 23 Giungno 2014
METODOLOGIA
Per le indagini dell’intensità di vegetazione
sull’area si è utilizzato l’indicatore grafico
Normalized Difference Vegetation Index (NDVI),
analizza le immagini di riflettanza spettrale dai
Sistemi Per l’Osservazione della Terra (SPOT) e
valuta se la zona osservata contiene
vegetazione viva.
Telerilevamento
Campo dati
Hazard
Geologia
GIS
Web-Based
Idrologia
www.cnes.fr
Topografia
Mappe di
Suscettibilità
Land-use
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MAPPE PRODOTTE DAL GIS
a) Mappa con la distribuzione di
frane rilevate sul campo e i dati
del telerilevamento
b) Distribuzione dei pendii
nell’area di studio
c) Immagine NDVI generata da
un’immagine SPOT
d) Mappa di uso del suolo
(distribuzione strade, edifici)
http://www.esrs.wmich.edu/webmap
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TIPI DI FRANE NELL’AREA DI STUDIO
Nella zona Faifa e dintorni predominano 2 tipologie (Cruden e Varnes, 1996)
TIPO I: Colate detritiche
Le colate (flow) si innescano a
seguito di piogge intense, in aree
prive di vegetazione; maggiore è il
contenuto d‟acqua, maggiore è la
velocità della colata.
Foto sul campo: piani fessurati
TIPO II: Scorrimenti lungo piani fessurati
Scorrimenti traslazionali (slide): il
movimento si realizza in corrispondenza di
superfici di discontinuità preesistenti quali
fratture, superfici di stratificazione,
superfici di contatto tra strati con diverse
proprietà geotecniche, inclinate nella
stessa direzione del pendio.
Foto sul campo: colata di detriti
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COLATE DETRITICHE
Le colate vengono identificate ad altezze elevate (>800 m s.l.m) dove i pendii
sono abbastanza ripidi (35 - 38˚) e le precipitazioni abbondanti (850 mm/anno).
Inoltre minore è la vegetazione e più probabile che le colate si verificheno.
Rapporto Intensità di vegetazione – Ripidità pendio
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COLATE DETRITICHE
Con i valori che superano una soglia di pendenza di 30˚ si è creata
la mappa di suscettibilità per le aree incline a colate
1405 punti tendono a colata
Dal confronto tra la distribuzione
di flussi previsti e quelli osservati
il tasso di successo è del 82% e
quelle non verificate sono
interpretati come potenziali
luoghi in cui i flussi di detriti
potrebbero essere attivati
in futuro.
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COLATE DETRITICHE
Le colate detritiche sono un pericolo per la vita umana e la proprietà
se si intersecano con le case e strade
669 intersezioni con strade e 76 con casa.
Dalle verifiche sul campo tutte le intersezioni
flusso/strada sono validi e soltanto il 40 %
delle intersezioni flusso/casa ha validità.
Sopratutto per le case ad alta quota, si è
verificato che sono più in alto dalla
possibile intersezione con i flussi di detriti.
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SCORRIMENTI LUNGO PIANI FESSURATI
Molte frane derivano dello scorrimento di piani fessurati essistenti.
L’orientamento identifica la posizione di una discontinuità nello spazio ed
è definito rispetto ad un piano orizzontale di riferimento dall ‘angolo di
inclinazione (dip) e la direzione di inclinazione (dip direction).
L’orientamento del piano
di discontinuità è
descrito dal valore
dell’azimut
Schema delle proprietà geometriche delle discontinuità in roccia
(Hudson, 1989)
Quando la pendenza è maggiore della profondità della discontinuità è
possibile che si verifichi uno scorrimento
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SCORRIMENTI LUNGO PIANI FESSURATI
Misure lungo le Strade Principali + Giudizio da esperti Geoloci della Zona +
dati da Telerilevamento + Tecnologia GIS
Determinazione dei luoghi che tendono a
moversi e distaccarsi lungo i piani fessurati
Molte pendii nella zona studio sono
apparentemente caratterizzati da piani di
frattura dominanti (±20˚)
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SCORRIMENTI LUNGO PIANI FESSURATI
572 zone debole, la rottura si
verifica in presenza di
faglie o fessure
La previsione è stata considerata di
successo se l’inclinazione e la direzione di
inclinazione stimate avevano valori simili
ai dati registrati (±20˚)
Dal confronto tra i dati il 60% soddisfa
l’obiettivo considerato
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SCORRIMENTI LUNGO PIANI FESSURATI
Mappe tematizzate in base al livello e
direzione della fessura
Mappe relative all’angolo di pendenza e la
sua direzione
Mappe relative alla distribuzione e
orientamento delle strade
Mappe di Suscettibilità
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ANALISI CRITICA
Integrando le misure realizzate in situ con i dati acquisiti da
telerilevamento si è descritto un approccio applicato sull’area Faifa e
dintorni per generare mappe di suscettibilità
Le tecniche di telerilevamento e satellite sono usate per controllare e
monitorare i fenomeni franosi nelle zone inaccessibili, dove realizzare
misure dettagliate sul campo è difficile e molto costoso.
Al mio parere le tecniche di telerilevamento non devono essere il sostituto
delle metodologie e misurazioni tradizionali, per questo l’approccio
descritto dagli autori mi sembra interessante, combina i dati ottenuti da
telerilevamento e le misure sul campo, creando una maggiore validità e
affidabilità del sistema, quando da tale confronto il tasso di successo è
elevato.
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ANALISI CRITICA
La alta frequenza di acquisizione dei dati da satelliti permette di
ottenere in tempi rapidi un numero di immagini sufficiente, per le
attività di monitoraggio e di caratterizzazione dei fenomeni deformativi
Inoltre la tecnologia GIS web-based rappresenta una piattaforma in
continuo aggiornamento sulla distribuzione dei fenomeni franosi
all’interno della zona Faifa e dintorni, usata non solo per la valutazione
della suscettibilità e creazione di mappa ma anche per la
programmazione di interventi di difesa del suolo o pianificazione
territoriale.
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