Il progetto Il progetto CUBIST CUBIST: Ricerca Ricerca e e Costruzione di Sistemi Costruzione di Sistemi Informativi Informativi per la caratterizzazione per la caratterizzazione morfoclimatica morfoclimatica ed ed idrologica del idrologica del territorio italiano territorio italiano Pierluigi Claps [[email protected]] www.cubist.polito.lt E. Bartolini, M. Berardi, M. De Agostino, E. Gallo, G. Laguardia, F. Laio, G. Vezzù, A. Viglione
Presentazione del sistema informativo del progetto CUBIST e di alcuni risultati ottenuti alla scala nazionale italiana. Palermo, Convegno Environment Including Global Change, Ott. 2009
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Il progetto Il progetto CUBISTCUBIST::RicercaRicerca e e Costruzione di SistemiCostruzione di SistemiInformativiInformativi per la caratterizzazione per la caratterizzazionemorfoclimatica morfoclimatica eded idrologica delidrologica delterritorio italianoterritorio italiano
Environment Including Global Change - Palermo - Ottobre 2009
Specificità della ricerca
Integrazione tra indagini modellistiche e sperimentali suiprocessi idrologici ed analisi statistica di dati idroclimatologicisu area vasta.
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Obiettivi: Miglioramento della previsione probabilistica delleportate caratteristiche (medie o estreme) in bacini nonstrumentati del territorio italiano.
Miglioramento della capacità di ricostruzione di scenariidrologici a partire da scenari climatologici
Per entrambi: Necessaria una rappresentazionequantitativa della variabilità spaziale di grandezzemorfo-climatiche, per la caratterizzazione dei baciniidrografici
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Necessità di unabase-datinazionale
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Banca Dati Idrologica
Fonti: Pubblicazione n. 17 del Servizio Idrografico ItalianoAnnali IdrologiciProgetto VAPI (GNDCI)Banca dati ENEABanca dati UCEAProgetti operativi regionali
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Esempio: Portate al colmo di piena
Serie storiche delle portate alcolmo di piena ottenute dallaPubblicazione 17 del S.I.M.N.,con copertura temporale fino al1970, integrate con i daticollezionati nel progetto VAPI-GNDCI
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Analisi di DEM ed calcolo di parametri morfologici
• DEM NASA-SRTM• Tools di GRASS,librerie Fluidturtle(R. Rigon) e librerie statistiche di R• Ambiente Linux e software Open-Source
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DEM Direzioni di drenaggio
Aree contribuenti
Distanze dalla sezione di Chiusura
Rete di drenaggio
Parametri topologici delle reti idrografiche
Caratteristiche altimetriche, di forma, geografiche
Fino a 40 diversi parametri, alcuni complessi
parametri geomorfologici
Ordini di Strahler
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ALTRE CARATTERISTICHE DELTERRITORIO (ES. NDVI MEDIO)
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ENTITY-RELATIONSHIP MODEL
• Portate mediee di piena percirca 400bacini
• circa 50parametrimorfoclimaticiper ogni bacino
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Accesso e manipolazione dati
Sistemi client e web-based permettono accesso pieno ediretto ai dati
I DB geografici possono essere navigati ed interrogatiattraverso sistemi GIS desktop e web-based
È stato implementato un potente ambiente OLAP finalizzatoall’esplorazione di cubi di dati e all’applicazione di tecnologiedi Business Intelligence in idrologia
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I DB geografici possono essere navigatied interrogati attraverso sistemi GIS
desktop e web-based
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Stazione Compartimento data descrizione valore um
GIFFONE Catanzaro 1-gen-59 Pioggia breve 3h 360 mm
SALERNO Napoli 1-gen-54 Pioggia breve 3h 277 mm
BOLZANETO Genova 1-gen-70 Pioggia breve 3h 274 mm
SELLA DI SAVONA Genova 1-gen-92 Pioggia breve 3h 271 mm
CRETO Po 1-gen-69 Pioggia breve 3h 270 mm
PIEDIMONTE D'ALIFE Napoli 1-gen-66 Pioggia breve 3h 259.6 mm
CASTELLUCCIO Pisa 9-mag-84 Pioggia breve 3h 258.8 mm
FLERI Palermo 1-gen-79 Pioggia breve 3h 254 mm
SUCCISO Po 1-gen-72 Pioggia breve 3h 247 mm
SERRA S. BRUNO Catanzaro 1-gen-35 Pioggia breve 3h 240 mm
TIGLIOLO Genova 1-gen-82 Pioggia breve 3h 237.8 mm
CORITIS Venezia 21-ago-69 Pioggia breve 3h 231 mm
PADULI Diga Po 1-gen-72 Pioggia breve 3h 229.4 mm
LAVAGNINA (Centrale) Po 1-gen-35 Pioggia breve 3h 225 mm
S. LUCA Catanzaro 1-gen-64 Pioggia breve 3h 224 mm
ARIIS Venezia 22-ago-65 Pioggia breve 3h 223.2 mm
CISERIIS Venezia 26-set-91 Pioggia breve 3h 218.4 mm
TAVARONE Genova 1-gen-70 Pioggia breve 3h 217.4 mm
LENTINA (Contrada) Palermo 1-gen-65 Pioggia breve 3h 216 mm
MUSI Venezia 26-set-91 Pioggia breve 3h 213.6 mm
I 20 massimi pluviometrici piùseveri dal 1922 al 1992
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Rappresentazione quantitativa della variabilitàspaziale di grandezze morfo-climatiche
• Temperature medie
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8
8
1
21010 !
=
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tg iItop"
Definisce quantitativamente laconcavità del territorio,parametro definitoempiricamente da Gentilli(1959) e identificato comeindice topografico. La variabilepermette di individuare lelocalità allocate all’interno divalli o conche che possonoinfluenzare notevolmente ilregime termometrico. Lestazioni ad elevato Itop10sono localizzateesclusivamente nelle strettevallate alpine.
Definizione di variabili geografiche e morfologiche
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Environment Including Global Change - Palermo - Ottobre 2009
Analisi di grandezze climatiche – Temperatura media annua
Classificazione della vegetazione in base a tipo fenologicoStagionalità di NDVI riprodotta mediante serie di Fourier. Ampiezza e fasedelle armoniche sono state riconosciute essere dipendenti da fattoriclimatici.
esempio 2: Vegetazione
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Connessioni tragrandezze morfo-climatiche
edeflussi fluviali
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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 20000
200
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1000
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1400
1600
1800
2000
Annual runoff (mm)
Estimated annual runoff (mm)
D1/3=-24.1123+4.8613*ln(A)+-0.15474*Ta R2=0.83571
Arid
Alpine
Subhumid
Evergreen
Humid
Annual rainfall and avg. temperature
0 1 2 3 4 50
5
10
15
20
log10(Area)
% stations
261 stazioni idrometriche italianecon disponibilità di pioggia edeflusso medi annui. Ladimensione dei bacini sottesivaria da 6 a 70910 km2.
Applicazione: analisi regionaledel deflusso medio annuo