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Le tecniche e le procedure di estrazione automatica e semi-automatica di informazioni a partire da dati telerilevati sono in continua evoluzione, in seguito ad un grande interesse scientifico e commerciale. Oggetto della presente sperimentazione sono diversi algoritmi, implementati in altrettanti software proprietari ed open source, in grado di rilevare le geometrie di edifici all'interno di nuvole di punti. Tali dati possono essere acquisiti da strumentazione aerea LiDAR o processati per via fotogrammetrica. I software confrontati in questo lavoro prevedono differenti flussi di lavoro in quanto strutturati per rispondere a diverse esigenze nell'ambito dell’elaborazione di dati geo-spaziali. Tale confronto per l'estrazione e la classificazione di informazioni tematiche si è svolto con GRASS GIS, ENVI LiDAR e LAStools. Le procedure sono state testate con un dataset comune ed i risultati sono analizzati come cartografia numerica in ambiente GIS. Ulteriori considerazioni vengono effettuate per valutare le diverse funzionalità dei software, confrontandone le prestazioni e le caratteristiche peculiari.

Negli ultimi anni le agenzie umanitarie hanno ampliato il campo di utilizzo di immagini satellitari nella gestione delle emergenze - tipicamente impiegate a supporto della risposta a disastri naturali quali terremoti, alluvioni ed incendi - estendendolo alle crisi umanitarie. Il presente contributo è incentrato sull’analisi dell'evoluzione del campo di rifugiati siriani di Za'atari, istituito in territorio giordano nel luglio 2012 da parte della UN Refugee Agency (UNHCR). La metodologia di analisi multi-temporale è stata applicata su tre immagini satellitari ottiche ad alta risoluzione geometrica del campo profughi, elaborate mediante tecniche di classificazione assistita sia pixel-based sia object-based. L’elaborazione delle immagini è stata principalmente finalizzata all’analisi dell’evoluzione del campo ed alla stima della popolazione residente. Si è dimostrato come il telerilevamento satellitare possa fornire informazioni e dati dettagliati per la documentazione oggettiva a supporto della gestione di un'emergenza umanitaria.

Oggi, il recupero dei documenti cartografici storici in ambiente digitale, la successiva l'analisi metrica e la gestione in ambiente GIS (Geographic Information System) degli stessi mediante le moderne tecniche geomatiche consentono non solo la salvaguardia di questi preziosi beni culturali dal tempo, ma anche la possibilità di effettuare un ampio spettro di ricerche e applicazioni a carattere multidisciplinare. Il presente lavoro esemplifica tale affermazione attraverso uno specifico caso di studio, la zona circostante l'ex canale dei mulini di Cesena (FC). I numerosi documenti storici raccolti (carte antiche e documenti d'archivio su un arco temporale di oltre 600 anni) sono stati fatti confluire in un GIS appositamente creato, in cui è possibile la ricerca spazio-temporale e la consultazione dei documenti inseriti, oltre che l'analisi dell'evoluzione del territorio, il tutto attraverso un'interfaccia semplice e intuitiva.

Il lavoro si riferisce all’uso delle moderne tecniche geomatiche, in particolare il laser a scansione terrestre, per il rilevamento e la modellazione tridimensionale di una grande placca rocciosa ai fini di una accurata descrizione geometrica, nel supporto ad analisi di carattere geologico e per scopi di monitoraggio. L’esperienza illustrata si riferisce alla rupe su cui sorge l’abitato di San Leo (RN); la cittadina è situata sulla sommità di una placca lapidea di forma quadrangolare, con dimensioni di circa 500x600 m e delimitata da pareti verticali di altezza fino a circa 100 m. L’area è caratterizzata da fenomeni di instabilità dei versanti in evoluzione, il cui evento più recente è la frana che ha interessato la parete nordorientale nel 2014. Nel corso del 2013 è stato eseguito il rilievo dei versanti Sud e Ovest della rupe utilizzando il sistema Riegl VZ400 supportato dalla tecnica GNSS per l’allineamento e la georeferenziazione; il modello tridimensionale ottenuto è stato integrato per i rimanenti due versanti con nuvole di punti di minore densità acquisite da terzi in epoca precedente e per la parte sommitale con i dati altimetrici desunti da base cartografica, integrati e validati con un rilievo GNSS cinematico. La disponibilità di un modello tridimensionale dettagliato e georeferenziato della rupe ha consentito di effettuare analisi finalizzate all’individuazione delle discontinuità sull’intero ammasso roccioso, anche nelle zone difficilmente raggiungibili con i metodi tradizionali di rilievo geomeccanico. L’esperienza maturata, ancora in corso, ha evidenziato come, ad integrazione del rilievo tradizionale, la sinergia delle diverse metodologie adottate possa permettere un’investigazione accurata ed in remoto, in totale sicurezza, delle caratteristiche geologiche e geomorfologiche in contesti operativi che presentano problematiche oggettive di sicurezza ed accessibilità. Nella trattazione vengono descritte le fasi di rilievo ed elaborazione dati, evidenziando le problematiche operative e le soluzioni tecniche adottate, fino alla estrazione dei dati geometrici dal modello 3D della rupe. The work refers to the use of modern geomatic techniques, in particular the terrestrial laser scanning, for surveying and three-dimensional modelling of a large rock plate for the purpose of its accurate geometric description, in support to geological analyses and monitoring. The experience carried out is referred to San Leo’s cliff (RN); the town lays on the top of a quadrangular rock slab, with dimensions of about 500x600 m bounded by vertical walls of height up to about 100 m. The area is characterized by active and dormant slope instability processes, as the landslide which affected the northeastern wall in 2014. The survey of the side walls was performed with a terrestrial laser scanner supported by GNSS measurements for geo-referencing; the 3D model of the summit was completed with elevation data derived from cartographic database, integrated and validated with a kinematic GNSS survey. The availability of a complete three-dimensional model of the cliff, detailed and georeferenced, allowed the rock mass to be analysed, even in dangerous areas, difficult to be surveyed with traditional geomechanical methods. The experience has shown that, complementary to traditional surveys, the synergy of the different adopted approaches may allow an accurate investigation with no-contact – and then in complete safety - of geological and geomorphological characteristics also in contexts with serious accessibility issues. In the paper, the phases of survey and processing of the data will be described, highlighting the operational issues and the technical solutions for the extraction of geometric data from the 3D model of the cliff.

Il volume raccoglie gli atti e i materiali di un seminario di studi e di una mostra bibliografica tenutisi in occasione del primo centenario della Grande guerra presso la Scuola di Ingegneria e Architettura dell’Università di Bologna. Gli interventi indagano l’applicazione e lo sviluppo, in ambito bellico, di tecnologie ingegneristiche che da un lato espressero un tragico potenziale distruttivo, dall’altro ebbero nel conflitto un’occasione di sviluppo. Vi si tratta dell’importanza strategica del petrolio come carburante per navi, carrarmati e aerei e come fonte di energia per le fabbriche, dello sviluppo delle tecniche di mappatura del territorio, la fotogrammetria aerea, delle nuove drammatiche modalità di combattimento e costruzione di ordigni bellici, senza trascurare il più generale contesto dello sviluppo industriale italiano legato alla produzione di armamenti. In appendice si pubblica il catalogo dell’esposizione, tenutasi nell’atrio della Scuola di Ingegneria e Architettura, progettata negli anni ’30 dall’architetto Giuseppe Vaccaro. Questa parte del volume indaga l’interesse tecnico-scientifico dei professori e degli studenti della Scuola d’applicazione per gli ingegneri di Bologna verso il conflitto mondiale; vi sono descritti alcuni documenti bibliografici conservati nelle raccolte storiche della Biblioteca Interdipartimentale di Ingegneria e Architettura. Inoltre lo spoglio della documentazione amministrativa conservata presso l’Archivio Storico dell’Università di Bologna ha fatto riemergere il coinvolgimento umano e l’interesse più generale della comunità, che alla Scuola faceva riferimento: l’entusiasmo degli studenti desiderosi di partecipare al conflitto, lo strazio dei molti lutti e la celebrazione della memoria dei caduti.

La conoscenza della storia sismica di un’area è fondamentale per le valutazioni di pericolosità sismica del territorio e per migliorare la comunicazione del rischio verso i cittadini. Nel presente studio si sperimentata una modalità innovativa di comunicazione del rischio, sfruttando come caso il grande terremoto che ha colpito l’Appennino romagnolo nel 1661 (Mw 6). L’obiettivo è mettere a punto un sistema semplice e replicabile, di forte impatto comunicativo, per sistematizzare le diverse tipologie di informazioni raccolte su questo evento, attraverso la creazione di un HGIS (Historical Geographic Information System) basato sulla carta del Magini del 1620, ritraente l’Appennino romagnolo e il territorio di dominio fiorentino.

Le potenzialità della Geomatica nel rilevamento dei Beni Culturali, anche nell’ambito di interventi complessi e dagli standard qualitativi particolarmente elevati, sono sempre più evidenti ed emergono da una molteplicità di interventi realizzati a fini di documentazione, supporto al restauro, diagnostica, realizzazione di repliche, ecc. Elemento caratterizzante ed accomunante delle esperienze condotte è la possibilità di integrare tra loro tecniche e metodiche diverse, caratterizzate dalla generazione di dati digitali e di qualità controllabile. Ai fini del rilievo tridimensionale si può ricorrere a tecnologie differenti in funzione della scala di lavoro e del dettaglio richiesto: dalla scansione laser con metodo a tempo di volo o triangolazione, ai sistemi a proiezione di luce strutturata, alla fotogrammetria. Ciascuna tecnica trova il migliore utilizzo in un ambito particolare ed offre vantaggi e svantaggi. Nel lavoro si descrive un esempio significativo che è stato condotto di recente nell’ambito delle attività finalizzate al restauro della Fontana del Nettuno di Bologna.

Il sisma in Abruzzo del 2009 ha evidenziato le problematiche, le difficoltà e le carenze nella gestione dell’emergenza a seguito di calamità naturali. Tra gli strumenti che sono stati elaborati a seguito di questa esperienza, l’analisi della Condizione Limite per l’Emergenza (CLE), introdotta con OPCM 4007/2012, si riferisce alla condizione - successiva ad un grave evento catastrofico - in cui "l’insediamento urbano conserva comunque, nel suo complesso, l’operatività della maggior parte delle funzioni strategiche per l’emergenza, la loro accessibilità e connessione con il contesto territoriale". I risultati di quest’analisi devono essere recepiti all’interno dei Piani di Emergenza comunali o intercomunali, al fine di poter individuare e mitigare le eventuali criticità nel corso della fase emergenziale. Il lavoro si riferisce a un’attività condotta all’interno della sperimentazione in cui è coinvolto il Settore Territorio del Comune di Faenza (RA), impegnato nell’elaborazione del nuovo strumento di pianificazione comunale (RUE 2015), ed è indirizzato alla possibilità di automatizzare, per quanto possibile, l’individuazione dei migliori percorsi propedeutici alla redazione dell’analisi di CLE, con l’obiettivo di fornire uno strumento utile per velocizzarne il processo di elaborazione e fornire una prima e oggettiva stima della CLE ottimale. Sono stati utilizzati a tal fine strumenti GIS, legati in primo luogo alle procedure di analisi delle reti, realizzando script in linguaggio Python in ambiente GRASS GIS; tra gli obiettivi di questa realizzazione prototipale vi è la generalizzazione della procedura per renderla idonea e riproducibile in altri contesti territoriali nazionali ed internazionali.

L'area ravennate è interessata da un fenomeno di subsidenza che vede la compresenza di una componente naturale e di una componente di origine antropica. La percezione del fenomeno, e la susseguente messa a punto di metodi per il suo monitoraggio al fine di potere disporre di elementi conoscitivi per poterlo combattere, avvenne a partite dal secondo dopoguerra ed in particolare dagli anni '70. Il lavoro intende brevemente riassumere le principali attività che a vario livello vennero sviluppate nei primi decenni di monitoraggio, fino alla campagna 1998, sottolineando l'evoluzione che si ebbe in quel periodo sia nell'approccio al problema che nelle metodologie e tecniche di misura topografica; ad una migliore qualità di impianto della rete di livellazione si affiancò infatti, sul finire del secolo scorso, l'adozione della nuova strumentazione digitale che si è poi sempre più confermata come insostituibile per il moderno rilievo topografico.

La lunga attività di ricerca archeologica sul sito di Bakchias ha visto il coinvolgimento, fino dagli albori, di una componente legata alle scienze del Rilevamento, segno di un moderno approccio all’Archeologia che considera essenziali la multidisciplinarietà ed uno stretto rapporto fra le discipline umanistiche e quelle più prettamente tecnico-scientifiche. Bakchias, insieme alla sua indubbia rilevanza in campo archeologico, è stata anche un interessante cantiere di studio sull’applicazione di nuove tecniche: ripercorrere le esperienze di rilievo e monitoraggio effettuate nel corso di venti anni su questo sito è in un certo senso ripercorrere l’evoluzione recente delle applicazioni della Geomatica per l’Archeologia e per i Beni Culturali.

La cartografia storica digitalizzata e opportunamente georeferenziata risulta uno strumento fondamentale per l’analisi quantitativa dell’antico assetto del territorio e per lo studio delle relative dinamiche evolutive. Purtroppo però, la georeferenziazione non è sempre immediata per via di varie deformazioni contenute nelle carte, particolarmente quelle pregeodetiche. In questi casi risulta indispensabile una analisi metrica preventiva degli esemplari per l’individuazione delle principali problematiche presenti, analisi che può essere condotta con i moderni approcci digitali e supportata quando possibile da uno studio delle tecniche e delle strumentazioni di rilievo adottate dai cartografi autori. Il presente lavoro riguarda l’analisi di due carte coeve dell’area deltizia del fiume Po, redatte alla fine del XVI secolo da Ottavio Fabri (forse inventore della squadra zoppa, strumento la cui costruzione ed il cui utilizzo sono descritti in un manuale tecnico redatto dal medesimo), che in uno dei due esemplari ha operato insieme al collega Gerolamo Pontara. Sulla base delle informazioni deducibili sia dal manuale del Fabri sia dalle carte analizzate, nonché da un ulteriore esemplare redatto dai medesimi autori, è possibile ipotizzare che il rilievo sia stato sviluppato per sub-aree, rilevate con differenti metodi e strumenti, e forse anche in tempi differenti. Ciò suggerisce la necessità di adottare modalità non convenzionali per l’analisi e la georeferenziazione degli originali cartografici, per un’affidabile utilizzazione del prodotto-derivato ai fini di ulteriori studi territoriali di tipo geo-ambientale o storico ed economico in senso stretto. Digitized and georeferenced historical cartography is a fundamental tool for quantitative analysis and study of the ancient territory and its dynamics. Unfortunately, the georeferencing process is not always immediate due to some deformations that can affect the maps, especially the pre-geodetic ones. Therefore, in these cases most of all, a preventive metric analysis of the maps, combined with recognition of deformations, results necessary; the task can be performed by means of modern digital tools, and supported from preliminary studies on the original surveying instruments and methods. In this study, two contemporary late sixteenth century map of the Po delta area (Italy) are analyzed; they were made by Ottavio Fabri (author of a technical book, in which he describes construction modalities and use of the squadra zoppa, a mobile square maybe invented by him), with the colleague Gerolamo Pontara in one of the two samples. On the basis of information that can be deduced from the manual, and these maps and another map made by the same authors, a multi-stage survey can be inferred; in this case the survey could have be done in sub-areas, where different methods and instruments were used, maybe in different times. The fact suggests the necessity of adopting non-conventional modalities for the georeferencing of the map samples; in this way the new products can be effectively used for territorial researches of geo-environmental, historical and economic significance.

Nel lavoro viene analizzata la mappa urbana di primo impianto del Catasto Gregoriano di Bologna, risalente agli inizi del XIX secolo e oggi conservata presso l’Archivio di Stato della città. In questa cartografia catastale la città è divisa in settori, per ognuno dei quali – caso unico per il Catasto Gregoriano – esistono mappe di piano terra e mappe dei piani superiori (cinque piani) ed inferiori (due piani). Lo scopo dello studio condotto, ancora in corso, è quello di approfondire la conoscenza su questo raro sistema di organizzazione per “piani” delle mappe catastali, focalizzando l’attenzione su un gruppo ristretto ma estremamente significativo di particelle catastali situate nella zona più centrale della città. Attraverso le informazioni grafiche riportate sulle mappe georeferenziate, associate a quelle alfanumeriche dei registri catastali correlati, è stato possibile ricostruire lo sviluppo orizzontale e verticale delle proprietà catastali che si sovrappongono su questo piccolo insieme di particelle, e visualizzare il risultato attraverso un modello digitale tridimensionale. Attraverso varie considerazioni si evince che l’organizzazione in piani del Catasto Gregoriano urbano di Bologna non voleva essere finalizzata a descrivere lo sviluppo verticale degli edifici, quanto piuttosto a sperimentare uno strumento di ausilio per una più precisa tassazione degli immobili urbani, secondo criteri che sembrano anticipare il successivo sistema di accatastamento per unità immobiliari. La complessità di tale sistema dovette sconsigliarne l’estensione ad altre realtà urbane dello Stato pontificio, rendendo l’esperimento bolognese un caso isolato, anche se forse proprio per questo ancora più interessante.

La disponibilità di un documento cartografico storico in ambiente digitale, con la salvaguardia delle proprietà metriche native, non è solamente un modo per conservare sottoforma di copia fedele questo prezioso Bene Culturale, proteggendolo dall’effetto deleterio del tempo e rendendolo più facilmente accessibile al pubblico, ma è anche il mezzo per avviare un ampio spettro di ricerche ed applicazioni, a carattere multidisciplinare e multitemporale, legate allo studio dell’evoluzione del territorio nel tempo, spesso non attuabili col solo supporto analogico. Nell’ambito del progetto "Ritratti di città in un interno" questo tema ha assunto un grande rilievo, non coinvolgendo solo aspetti strettamente tecnici. Il presente capitolo farà riferimento principalmente all’esperienza relativa alla cartografia storica bolognese (Catasto Gregoriano ottocentesco e carta Monari-Laghi 1711-12), descrivendo il processo di recupero della cartografia antica in ambiente digitale nelle sue tre fasi principali: acquisizione, analisi metrica, elaborazione e gestione del dato in ambiente digitale.

Una gestione efficiente del territorio richiede oggi la disponibilità di dati geografici esaustivi, accurati, aggiornati e supportati da potenti e complete banche dati; i più recenti sviluppi delle tecnologie geospaziali, sia in termini di hardware che di software, consentono di rispondere a questa richiesta con soluzioni sempre più efficaci. Il lavoro presenta alcuni esempi che evidenziano le grandi potenzialità in questa direzione, soffermandosi in particolare su due tecniche molto recenti e promettenti per applicazioni in ambito urbano, che sfruttano entrambe dati telerilevati: una metodologia ad oggetti per la classificazione del suolo mediante immagini satellitari ed aeree ad altissima risoluzione e l’uso di sistemi aviotrasportati a scansione laser per la modellazione tridimensionale dell’ambiente urbano. Le applicazioni che possono avvalersi di questi sistemi sono molteplici, sia per la mappatura e l’aggiornamento della situazione attuale che per il monitoraggio della sua evoluzione nel tempo.

La realizzazione di modelli 3D della città può avere molteplici valenze in applicazioni di diverso tipo, tra cui alcune in ambito energetico. Un esempio è quello della valutazione delle potenzialità nell’installazione di sistemi ad energia solare: individuare coperture idonee all’installazione di pannelli solari in area urbana è importante sia per i privati cittadini che per la pubblica amministrazione, a supporto dell’adozione di nuove strategie in campo energetico. Nella ricerca della localizzazione ottimale occorre considerare diversi fattori: dimensione della superficie dei tetti, orientamento, insolazione, ombreggiatura causata da ostacoli circostanti (altri edifici o alta vegetazione), presenza di oggetti che contribuiscono a rendere complessa la geometria delle coperture. Risulta quindi fondamentale la precisione dei dati disponibili sulle superfici analizzate, oltre al grado di dettaglio dei modelli geometrici 3D utilizzati per rappresentarle, in quanto la complessità che possono raggiungere i tetti a falda è piuttosto elevata. Il lavoro è dedicato a individuare una metodologia per elaborare dati LiDAR e ottenere, con una tecnica semi-automatica, la completa geometria di ogni parte del tetto, integrando i dati preesistenti all’interno di una cartografia numerica a grande scala; il caso di studio riguarda una porzione dell’area urbana della città di Bologna. L’Unità SIT del Comune di Bologna ha realizzato in ambiente WebGIS un applicativo per il calcolo speditivo della radiazione solare che potrebbe essere sfruttata per la produzione di energia. Tale valutazione può essere raffinata da una conoscenza della geometria 3D degli edifici più accurata di quella normalmente consentita dalla cartografa numerica. Per raggiungere il risultato sono state messe a punto alcune procedure sfruttando un modulo software di recente introduzione per l'estrazione automatica di caratteristiche da dati LiDAR. La sperimentazione effettuata, oltre a mettere in luce le potenzialità del metodo e le possibili problematiche che possono insorgere in casi particolari, ha confermato che, al fine di eseguire una modellazione accurata attraverso i dati LiDAR, è necessario disporre di una nuvola di punti a densità molto elevata.

La cartografia storica digitalizzata e opportunamente georeferenziata risulta uno strumento fondamentale per l’analisi quantitativa dell’antico assetto del territorio e lo studio delle relative dinamiche evolutive. Tale operazione non è sempre immediata per via di vari tipi di deformazione insiti nella carta. Per l’analisi metrica della carta e l’individuazione degli errori in essa presenti risultano d’aiuto i moderni strumenti digitali, secondo modalità suggerite da un indispensabile studio preliminare su strumentazione e modalità di rilievo originariamente adottati. Il presente studio riguarda l’analisi di una sola carta dell’area deltizia del fiume Po, redatta alla fine del XVI secolo da Ottavio Fabri, probabile inventore della squadra zoppa, strumento la cui costruzione e il cui utilizzo sono descritti in un manuale tecnico redatto dal medesimo. Sulla base delle informazioni deducibili sia dal manuale che dalla carta, e dal confronto tra questa e carte coeve redatte dal medesimo autore assieme ad altri colleghi, è possibile ipotizzare che il rilievo si sia sviluppato in tempi successivi, interessando sotto-aree, rilevate con differenti metodi e strumenti. Ciò suggerisce la necessità di adottare modalità non convenzionali per la georeferenziazione dell’esemplare, al fine di poter utilizzare in modo affidabile il prodotto derivato per studi territoriali sia di tipo geo-ambientale, sia di tipo storico ed economico in senso stretto.

The plan, being project tool and representation at the same time, allows an understanding, by means of ancient cartography, of the ancient city as an entity with its own identity connotation, whose definition derives mainly from the clarity of the construction rule which permitted its realization. The present study analyzes the main theoretical and technical questions which concern the urban architecture of Bologna between the 18th and 19th centuries, by means of historical maps and in particular the Gregorian Cadastre., Il piano come strumento di progetto e al tempo stesso come rappresentazione consente di comprendere attraverso le carte storiche la città del passato come entità dotata di una sua connotazione identitaria che deve gran parte della sua definizione alla chiarezza della regola costruttiva che ne ha sostanziato la realizzazione. Il contributo individua le principali questioni teoriche e tecniche legate all’architettura urbana a Bologna tra Settecento e Restaurazione, studiata attraverso la cartografia storica in generale e il Catasto Gregoriano in particolare., DISEGNARECON; Vol. 5, Numero Speciale (2012) - DOCO 2012, a cura di R. Mingucci, C. Bartolomei, L. Bravo, S. Garagnani; 255-264

Nel corso del 2011 si è tenuta a Bologna una mostra relativa ad importanti reperti archeologici (sigilli a stampo e sigilli cilindrici) derivanti da scavi condotti dall'Università di Bologna in Turchia, in collaborazione con l'Università di Istanbul e il Museo di Gaziantep. Il format della mostra ha previsto, accanto alla sezione prettamente archeologica, un’ampia parte dedicata alla presentazione delle tecniche e dei prodotti della Geomatica nel rilievo 3D di questi oggetti di grande importanza. I modelli 3D sono stati messi a disposizione dei visitatori per una esplorazione interattiva mediante tablet iPad appositamente allestiti. Il lavoro presenta l’esperienza condotta e gli approcci seguiti nel rilievo eseguito con tecniche laser a scansione e fotogrammetria digitale.

Le misure periodiche e permanenti di osservatorio geodetico, in continuita' con una serie più che ventennale di dati, hanno avuto lo scopo di determinare l’infrastruttura geodetica e di rilevare e monitorare la Terra Vittoria settentrionale. Viene presentata una sintesi delle principali attività condotte recentemente nell’ambito del Progetto di Geodesia del PNRA (Programma Nazionale di Ricerche in Antartide) e vengono presentati i risultati raggiunti nelle ultime campagne di misura pubblicati negli ultimi anni

Durante la campagna di scavo 2010 dell’Università di Bologna, il Dipartimento di Ingegneria Civile Ambientale e dei Materiali (DICAM), ha condotto una serie di operazioni di rilievo topografico sull’intera area di scavo ed in particolare nel settore denominato “kom sud”. Tali operazioni si inseriscono nel contesto di un’attività di rilievo geodetico, topografico e fotogrammetrico, iniziata nel 1994 e condotta con l’integrazione di differenti tecniche e metodologie dell’Ingegneria Geomatica. Tra gli scopi principali di tali attività rientravano l’inquadramento del sito di Bakchias nel sistema di riferimento internazionale ed il supporto delle operazioni di mappatura delle emergenze archeologiche. Le nuove misurazioni rispondono alle necessità di aggiornamento e ripristino della rete topografica appositamente istituita nelle prime campagne ed all’esigenza di informazioni più dettagliate sulle aree non ancora scavate.

Da alcuni anni il DISTART – Dipartimento di Ingegneria delle Strutture, dei Trasporti, delle Acque, del Rilevamento, del Territorio – dell’Università di Bologna, sta operando nel settore del rilevamento sul sito archeologico di Ercolano; l’impegno fa seguito ad un ampio spettro di attività effettuate negli anni passati a Pompei, in particolare sull’Insula del Centenario e su alcuni ninfei significativi della città2. La ricerca si inquadra nell’ambito del progetto DHER e dell’accordo tra l’Università di Bologna e la Soprintendenza Archeologica di Pompei Ercolano e Stabia3. Alcuni elementi campione di particolare interesse scientifico sono stati oggetto di interventi articolati in vari livelli, a differente scala, condotti in modo integrato tra loro, ricorrendo a tecniche e metodologie diverse: sul sito di Ercolano l’attenzione si è di recente concentrata sulla Casa del Tramezzo di Legno e sulla Casa dello Scheletro, appartenenti all’Insula III e sulla Casa di Nettuno ed Anfitrite nell’Insula V (Fig. 1). Le attività hanno avuto luogo a partire dalla campagna del marzo 2006 e di seguito vengono evidenziati gli studi effettuati ed i primi risultati ottenuti, classificati su differenti scale di analisi.

Il lavoro è uscito a stampa nel catalopgo della mostra "Kinku. Sigilli dell’età del Bronzo dalla regione di Gaziantep in Turchia", svoltasi da aprile a settembre 2011 presso il Museo Medievale di Bologna e della quale G. Bitelli è stato curatore insieme a N. Marchetti. Nell’ambito della collaborazione tra l'Ingegneria del Rilevamento e l'Archeologia su due importanti siti turchi, è stata condotta una sperimentazione volta a mettere a punto metodologie efficaci per la realizzazione di modelli tridimensionali delle impronte di sigilli; si tratta di oggetti dalle dimensioni estremamente ridotte, che esulano dal tradizionale campo di applicazione delle tecniche di rilievo. Se da un lato si voleva creare una sorta di archivio di modelli tridimensionali, una nuova tipologia di informazione disponibile all’interno del database dell’archeologo, dall’altro si intendevano anche sperimentare tecnologie e tecniche accessibili e funzionali ad un contesto di scavo e di rilievo di reperti in situ. Nella sperimentazione si è inteso verificare se si potevano delineare soluzioni che potevano soddisfare sia i vincoli normalmente presenti in un’attività archeologica - in termini di risorse o di problematiche operative e logistiche - sia le caratteristiche richieste a questo nuovo tipo di prodotti. Un importante filone della ricerca è stato anche quello della divulgazione scientifica in un ambiente museale delle metodologie di rilevamento più innovative proprie della Geomatica.

Il lavoro presenta alcune esperienze condotte mediante un sistema di acquisizione fotogrammetrica da bassa quota sviluppato presso il DICAM-Università di Bologna (già DISTART), ai fini della mappatura fotogrammetrica di strutture sepolte presso la Domus dei Coiedii in Suasa. Viene descritta la metodologia adottata ed i risultati ottenuti con l’uso integrato di tecniche di geodesia spaziale, fotogrammetria e telerilevamento multispettrale.

Il telerilevamento termico aereo e satellitare si rivela molto utile nell'analisi delle caratteristiche termiche delle superfici, in particolare con l'avvento di sensori ad alta risoluzione spaziale e con bande spettrali anche nel campo dell'IR termico; uno dei principali oggetti di ricerca è il fenomeno dell'Urban Heat Island, le cui cause sono legate, oltre che al calore sensibile rilasciato dalle attività antropiche, alle variazioni nell'uso del suolo e alla riduzione dell'evapotraspirazione. E' stata effettuata una sperimentazione sull'area urbana di Bologna tramite una serie di immagini ASTER: sono stati confrontati 3 algoritmi diversi per il calcolo della Land Surface Temperature, di cui uno correla l'emissività della superficie al valore dell'indice NDVI. Nonostante i risultati dei tre approcci siano piuttosto differenti, la distribuzione spaziale delle temperature ricavate appare simile per tutti i metodi considerati; è evidente la presenza dell'isola di calore urbano sulla città, ma risulta difficile stimarne l'intensità senza l'utilizzo di dati atmosferici di validazione.

In molti ambiti applicativi (industriale, medico, archeologico, forense, museale, ecc.) si rende necessario il rilievo tridimensionale ad alta precisione di oggetti di piccole dimensioni. Considerando il settore dei Beni Culturali, per esempio, si tratta di un campo di applicazione delle tecniche geomatiche abbastanza ristretto e sostanzialmente nuovo, in quanto le problematiche di documentazione e visualizzazione di beni mobili ed immobili sono in genere indirizzate prevalentemente su oggetti a scala di edificio, porzione di edificio o elementi quali bassorilievi e statue. Qualora si volesse aumentare ulteriormente la scala di indagine e rappresentazione, devono essere adottate delle tecniche di rilievo che possano fornire un'adeguata precisione.

La gestione del rischio nel campo dei Beni Culturali, ai fini della tutela e salvaguardia, è strettamente legata alla conoscenza del patrimonio e del livello del rischio a cui esso è esposto nel contesto in cui si trova. Queste attività vedono un crescente interesse per l’impiego di tecniche e tecnologie della Geomatica, con ambiti applicativi diversi che si possono classificare in due categorie principali: - documentazione di beni mobili ed immobili a fini di studio, conoscenza, conservazione e restauro: le tecniche geomatiche, anche grazie al fatto che i loro prodotti sono oggi digitali, consentono una descrizione metrica ed anche qualitativa che può avvalersi di strumenti di indagine e rilevamento diversi ma interfacciabili tra loro, grazie alla disponibilità di metodi ed algoritmi di trasformazione e fusione di dati; - controllo e monitoraggio dello stato di beni mobili ed immobili, operazioni che si possono applicare all’oggetto ed all’ambito territoriale in cui esso si trova. Nel lavoro vengono discusse queste problematiche anche nell’ottica del supporto alla redazione di sistemi informativi per la mappatura del rischio.

Il lavoro descrive una sperimentazione riguardante l’uso del tutto innovativo di tecniche a scansione laser su provini di diversi conglomerati bituminosi ai fini della caratterizzazione della tessitura del manto stradale. L'utilizzo di un sistema laser a scansione di alta precisione, del tipo a triangolazione, viene proposto per estendere l'analisi della pavimentazione da un metodo bidimensionale, con il quale vengono attualmente realizzate queste analisi, ad uno tridimensionale, ampliando in questo modo la gamma dei parametri di interesse per questo tipo di applicazioni. Queste prove infatti riconducono spesso il risultato ad un solo dato principale, il Mean Profile Depth (MPD) o il Raggio Idraulico; sebbene questi fattori si siano dimostrati correlati con fenomeni quali l'attrito o il rumore, essi rappresentano solo uno dei contributi da tenere in considerazione, e risulta di grande interesse poter inserire nelle valutazioni altri parametri morfologici areali deducibili da un rilievo ad alta precisione della superficie, quali la dimensione della texture, la spaziatura e la sua distribuzione. La scansione laser permette di ottenere mediante una singola acquisizione queste informazioni areali sullo strato superficiale con adeguata omogeneità e rappresentatività del dato.

La ricerca presentata intende valutare l’applicabilità del modello OC4 (Ocean Chlorophyll 4), originariamente sviluppato per acque costiere, allo studio di acque lacustri, attraverso l’impiego di immagini satellitari iperspettrali e differenti modelli di correzione atmosferica. L’analisi è stata condotta su due casi di studio specifici, il lago di Garda ed il lago Qarun (Egitto), rappresentativi di due condizioni climatiche ed idrologiche opposte. I primi risultati mostrano un buon accordo tra i valori forniti dal modello OC4 e i dati di letteratura per il lago di Garda, mentre i valori appaiono sottostimati per quanto riguarda le acque del lago Qarun. Ulteriori approfondimenti sono necessari per interpretare correttamente tali discrepanze.

Il patrimonio culturale del nostro paese sta diventando oggi un vero e proprio laboratorio di ricerca per lo sviluppo di tecnologie, materiali e metodologie innovative. Nuovi materiali e tecniche costruttive, strumenti di rilievo e diagnostica, piattaforme digitali, modellistica tridimensionale, sono esempi concreti e tangibili dell’attenzione che le scienze ingegneristiche stanno riservando a questo ambito di ricerca. In questo senso le scienze dell’Ingegneria Geomatica, con il loro ampio ventaglio di metodologie applicative, offrono grandi possibilità di integrazione con altri ambiti dell’indagine scientifica. È del tutto evidente che la questione di un rilevamento rigoroso dei beni culturali, fondato su metodologie scientifiche e strumenti tecnologici adeguati, costituisce un nodo cruciale ai fini della conservazione, conoscenza, gestione e fruizione. Le nuove tecniche geomatiche, basate su strumentazioni e processi di elaborazione di tipo digitale, consentono un approccio ampio e articolato a queste tematiche: gli archivi digitali, grazie alla ricchezza di informazioni memorizzabili ed al sistematico utilizzo di sistemi di riferimento chiaramente definiti e condivisi, costituiscono uno strumento indispensabile a tutte le attività di studio e monitoraggio del bene, fornendo nel contempo oggettività ed elevata fruibilità1. Le finalità del rilevamento sono molteplici, ed in primo luogo vi è certamente la descrizione accurata del bene di interesse; essa permette infatti da un lato lo studio approfondito delle architetture, delle geometrie, dei materiali costruttivi e delle evoluzioni subite nel tempo, e dall’altro la memorizzazione dell’oggetto stesso, in quanto non bisogna dimenticare che i monumenti storici ed i siti archeologici sono spesso esposti ad un rapido deterioramento a causa degli agenti atmosferici e quindi la rappresentazione metrica, se possibile a base fotografica, può costituire l’unico modo per preservarne la memoria ed assicurarne il restauro conservativo o la parziale e totale ricostruzione. Accanto a questo obiettivo, vi è però anche l’importante funzione che i prodotti del rilievo svolgono come insostituibile base per analisi di tipo strutturale, permettendo di sorvegliare e quantificare le deformazioni in atto e gli eventuali movimenti strutturali, al fine di prevenire i rischi di ulteriori degradi e di eventuali distruzioni per cause di carattere statico od ambientale; inoltre in questo senso può divenire di estremo interesse l’integrazione delle classiche tecniche del rilevamento con altre analisi diagnostiche, come quelle nel campo del termico o dell’ultravioletto, indagini radar o ultrasoniche2. Dal 2006 il DISTART – Dipartimento di Ingegneria delle Strutture, dei Trasporti, delle Acque, del Rilevamento, del Territorio – dell’Università di Bologna, opera sul sito archeologico di Ercolano con competenze ingegneristiche legate al rilevamento ed all’analisi strutturale; il presente lavoro si riferisce principalmente al primo aspetto, e tratta in particolare l’uso di tecniche fotogrammetriche digitali. L’attività fa seguito ad un ampio spettro di interventi effettuati negli anni passati a Pompei, in particolare sull’Insula del Centenario e su alcuni ninfei significativi della città3. La ricerca si inquadra nell’ambito del progetto Domus Herculanensis Rationes (DHER)4 e della convenzione tra l’Università di Bologna e la Soprintendenza archeologica di Pompei. Oggetto del presente lavoro è la descrizione del rilievo fotogrammetrico condotto sulla facciata della Casa del Tramezzo di Legno in Ercolano. Se da un lato è ormai consolidato il ruolo fondamentale della fotogrammetria in campo archeologico, si vuole qui porre l’accento sulle enormi potenzialità che offrono oggi i moderni sistemi digitali di restituzione in termini di prodotti ottenibili; accanto alla generazione di prodotti classici come restituzione vettoriale e ortofoto, la possibilità di ottener...

Il monitoraggio di un fenomeno franoso richiede di valutare periodicamente gli spostamenti del terreno in frana rispetto ad una zona stabile. I metodi di rilievo topografici moderni, il GPS e la tecnica SAR permettono di controllare gli spostamenti di punti significativi, evidenziandone nel tempo l’eventuale spostamento plano-altimetrico. Le tecniche fotogrammetrica e di scansione laser consentono di rilevare l’intera area di interesse attraverso un numero molto elevato di punti, da cui si può estrarre il DTM. Dal confronto tra DTM di rilievi successivi, è possibile evidenziare spostamenti di masse di terreno, calcolarne volumi e differenze di quote. La tecnica fotogrammetrica permette tale confronto anche in relazione ad un differente periodo storico. La fotogrammetria “d’archivio” sfrutta infatti i fotogrammi storici sia per ricavarne informazioni metriche sia per consentire analisi qualitative. Il presente studio riguarda la zona di frana del Brustolè (VI), risalente alla fine dell’ultima Era Glaciale, la cui più recente riattivazione è avvenuta nel 1966. Attualmente la zona è monitorata attraverso una rete topografica con capisaldi omogeneamente distribuiti sul corpo di frana, i cui spostamenti vengono misurati mediante periodici controlli, che a partire dal 1997 sono effettuati dal DISTART di Bologna. Utilizzando fotogrammi aerei di due voli ricoprenti la zona di interesse (uno, del 1954, precedente l’ultima riattivazione, e l’altro, del 1982, successivo all’evento), sono stati ricostruiti i relativi modelli storici e sono stati ottenuti diversi prodotti fotogrammetrici digitali. Questi permettono confronti e interpretazioni sull’evoluzione temporale della frana e sulla geometria del movimento, sia di tipo quantitativo (mediante restituzioni vettoriali, sovrapposizione di ortofoto, differenza di DTM) sia di tipo qualitativo (per mezzo di fotointerpretazione dei modelli stereoscopici, scene prospettiche e voli virtuali). Lo studio dimostra quindi come la fotogrammetria digitale di archivio possa costituire un interessante strumento di conoscenza sull’evoluzione nel tempo di un fenomeno franoso, ad integrazione dell’uso delle moderne tecniche topografiche.

Il lavoro riguarda la cupola, internamente affrescata, dell’Abbazia di S. Maria del Monte in Cesena (FC), danneggiata da un bombardamento nel 1944 ed in seguito restaurata, infine sottoposta recentemente ad un nuovo restauro. Lo studio è stato condotto in primo luogo attraverso l’integrazione di tecnologia laser a scansione terrestre per modellazione 3D con fotogrammetria digitale ed immagini fotografiche storiche. Il laser scanning ha permesso di documentare la consistenza geometrica della cupola attraverso la realizzazione di un DSM ad alta densità dell’oggetto; l’integrazione con fotogrammi storici e attuali ha permesso di texturizzare il modello ed ottenere prodotti di elevato interesse, quali ortofoto e sviluppi, utili anche ai fini del confronto multitemporale tra situazione post-bombardamento (1944), pre-restauro (2007) e post-restauro (2008). Dal confronto tra i primi due modelli è stato possibile evidenziare con esattezza la zona di lacerazione della cupola. Ai rilevamenti di tipo geometrico si sono affiancate esperienze di diagnostica basate sull’uso di immagini multispettrali, in particolare fluorescenza UV ed infrarosso, successivamente georeferenziate alle immagini nel visibile.

L’utilizzo fotogrammetrico delle immagini storiche individua un settore di ricerca che ha applicazioni anche molto distanti dall’archeologia1, dall’analisi multi temporale di fenomeni franosi2 e dei movimenti delle lingue glaciali3 all’analisi degli interventi succedutesi nel tempo su manufatti di interesse storico-architettonico4. L’impiego metrico dei fotogrammi storici richiede la stima contemporanea dei parametri di orientamento interno ed esterno mediante l’applicazione di un calcolo di field calibration in modo da stimare le distorsioni indotte dalla fase di presa-riproduzione e da minimizzare gli errori sulle misure eseguite5. Tale calcolo è reso possibile disponendo di informazioni sull’oggetto, nella forma di punti naturali rilevati topograficamente o che identifichino elementi geometrici caratteristici (distanze, piani, elementi verticali, elementi orizzontali). La potenzialità del metodo è data dalla possibilità di inserire immagini relative a epoche differenti in uno stesso sistema di coordinate, in modo da potere interpretare le variazioni intercorse non solo con un’analisi qualitativa delle immagini ma, e soprattutto, in modo quantitativo, eseguendo quindi misure e studi a valenza metrica. Fondamentale per la qualità del risultato è la delicata fase di ricerca delle immagini storiche, che può essere condotta nelle biblioteche, negli archivi di stato o anche tramite internet. L’accuratezza dei prodotti derivabili da immagini di archivio dipende infatti in primo luogo dalla qualità e dalle caratteristiche del materiale impiegato nel processo fotogrammetrico. La geometria delle prese è un elemento fondamentale molto spesso difficile da garantire. La restituzione è resa infatti possibile solo se si dispone di almeno due prese dello stesso oggetto, acquisite da posizioni differenti, in modo tale da rendere la geometria di intersezione il più possibile equilatera. Solamente la parte dell’oggetto comune ai due fotogrammi potrà essere restituita. Un altro elemento importante è la risoluzione delle immagini espressa come dimensione del pixel sull’oggetto che, in termini anglosassoni, viene indicata con Ground Sampling Distance (GSD). Il GSD determina la dimensione del più piccolo elemento che è possibile riconoscere e misurare sull’oggetto. Questo elemento è determinante per l’accuratezza dei prodotti derivabili in quanto è funzione del fattore di scala dell’immagine e quindi dipende dalla distanza di presa e dalla focale dell’obiettivo impiegato. L’intero processo di formazione dell’immagine introduce delle deformazioni che degradano la qualità delle misure. All’atto della presa si inducono effetti dovuti principalmente alla distorsione dell’obiettivo (radiale e tangenziale) e alla non planeità della pellicola. Le fasi di sviluppo e produzione della diapositiva introducono ulteriori effetti spesso non isotropi. Il passaggio in forma digitale a sua volta, realizzato a partire da negativi o da stampe di per se stesse deformate, deteriora ulteriormente la qualità delle misure. Questi fattori intervengono in un modo che non è sempre facilmente modellizzabile, soprattutto quando si utilizzano immagini storiche per le quali non siano disponibili informazioni ancillari. Al termine delle procedure di orientamento è infine possibile ricostruire la geometria dell’oggetto attraverso la generazione di profili, sezioni, modelli numerici della superficie, o generare rappresentazioni raster a valenza metrica come semplici raddrizzamenti oppure ortofoto.

Il lavoro illustra alcuni aspetti di una ricerca in atto volta alla caratterizzazione morfologica, geologica e limnologica del lago Qarun e delle aree circostanti nella regione del Fayyum (Egitto), area di grande interesse anche per la ricerca archeologica. Vengono affrontati in particolare la valutazione di modelli digitali del terreno ottenuti da immagini satellitari e da cartografia ed alcuni aspetti legati all’analisi di dati multispettrali di sensori diversi ed acquisiti ad epoche diverse. Lo studio multitemporale, condotto anche avvalendosi della elaborazione di indici vegetazionali, può supportare un’analisi di change detection che metta in evidenza l’espansione delle aree agricole nel processo di bonifica in corso e le modifiche al territorio intervenute negli ultimi decenni.

La riserva naturale di Nadung’oro (Tanzania, Africa), posta sulle pendici occidentali del Monte Meru (4562 m), presenta un ambito altitudinale compreso tra i 1500 e i 2400 m. Al fine di valutare la distribuzione dei tipi di vegetazione a maggiore valore conservazionistico e per ripartire il territorio in ambiti a differente gestione e tutela è necessario disporre di una carta della vegetazione, per la cui realizzazione è indispensabile ricorrere alla classificazione di immagini multispettrali. Nel caso in questione è stata utilizzata un’immagine ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) a moderata risoluzione (risoluzione a terra 15 m nella componente VNIR), sottoposta ad un processo preliminare di raddrizzamento differenziale (ortorettifica) per la cui esecuzione si è utilizzato il modello digitale globale di elevazione SRTM. Una delle principali difficoltà del lavoro è stata legata alla localizzazione ed alla ridotta numerosità dei punti di controllo a terra disponibili, dovuta ai problemi logistici per la loro acquisizione. La classificazione si è basata su 11 classi/tipi di vegetazione individuati sulla base delle specie dominanti, ed è stata condotta secondo una metodologia ibrida “supervisionata/non supervisionata” in grado di usufruire dei benefici di entrambi gli approcci; dopo una prima classificazione non supervisionata con tecnica Isodata, per l'assegnazione delle classi/tipi di vegetazione sono stati utilizzati operatori di analisi spaziale (buffer ed overlay) in ambiente GIS, e si è infine proceduto ad una classificazione supervisionata (massima verosimiglianza) dell’immagine. La stima dell'accuratezza della classificazione ottenuta potrà essere meglio effettuata con la disponibilità di ulteriori punti di controllo a terra.

Nell’ambito di un progetto multi-disciplinare condotto intorno al sito archeologico di Tilmen Höyük (Turchia) dall’Università di Bologna in collaborazione con l’Università di Istanbul ed il Museo Archeologico di Gaziantep, si è inteso verificare l’uso di immagini declassificate del programma statunitense Corona (1960-1972). Tale tipo di immagini, pur rappresentando una risorsa storica notevole, è stato molto raramente impiegato a scopi metrici, in quanto il loro trattamento geometrico viene notevolmente complicato dalle varie distorsioni che le affliggono e dalla difficoltà nel reperimento di dati tecnici sulle missioni. Il lavoro si propone di approfondire questa tematica ponendosi due obiettivi principali: da un lato la valutazione delle potenzialità offerte da questo patrimonio, e dall’altro l’approfondimento sulle problematiche e le soluzioni adottate per l’utilizzo metrico di queste immagini, in particolare orientato alla generazione di ortofoto a supporto di uno studio a carattere regionale del territorio. La disponibilità di immagini multi-temporali su un ampio intervallo di tempo potrebbe dotare lo studio sull’area in oggetto di strumenti di conoscenza di altissimo interesse per la comprensione dei cambiamenti intercorsi.

Nel settore dei Beni Culturali, a fini di studio o a supporto delle operazioni di conservazione o restauro di opere di interesse artistico o architettonico, può risultare di grande interesse affiancare alle attività di rilevamento e diagnostica dello stato di fatto di un’opera uno studio multitemporale, che ne descriva in modo oggettivo l’evoluzione o i cambiamenti più significativi subiti nel tempo. Il presente lavoro riguarda la cupola, internamente affrescata, dell’Abbazia di S. Maria del Monte in Cesena (FC), danneggiata da un bombardamento nel 1944 ed in seguito restaurata, infine sottoposta recentemente ad un nuovo restauro. Lo studio è stato condotto in primo luogo attraverso l’integrazione di tecnologia laser a scansione terrestre con fotogrammetria digitale ed immagini fotografiche storiche. Il laser scanning ha permesso di documentare la consistenza geometrica della cupola attraverso la realizzazione di un DSM ad alta densità dell’oggetto; l’integrazione con fotogrammi storici e attuali ha permesso di texturizzare il modello ed ottenere prodotti di uso immediato, quali ortofoto e sviluppi, utili per un confronto multitemporale tra situazione postbombardamento (1944), pre-restauro (2007) e post-restauro (2008). Dal confronto tra i primi due modelli è stato possibile evidenziare con esattezza la zona di lacerazione della cupola. Ai rilevamenti di tipo geometrico si sono affiancate alcune esperienze di diagnostica basate sull’uso di immagini multispettrali, in particolare fluorescenza UV ed infrarosso, successivamente georeferenziate alle immagini nel visibile

Scopo del presente elaborato è stata la definizione del limite altitudinale del bosco e l’individuazione di gruppi di alberi isolati al di sopra di esso mediante procedure di segmentazione e classificazione object-based di ortofoto aeree. Il caso di studio riguarda un’area appenninica del Monte Giovo (Modena). Grazie all’ausilio di un sistema GPS è stata fatta una verifica sul campo in alcune zone campione al fine di individuare le coordinate e creare dei profili GPS del limite del bosco e dei gruppi di alberi isolati: i dati ottenuti sono serviti come base per una prima validazione qualitativa e quantitativa delle informazioni sugli oggetti (features) estratte dalle immagini aeree. Abstract Target of this work is the definition of the upper tree limit and the identification of clumps and isolated trees above it using an object-oriented classification of aerial ortophotos. The case study is related to Mt. Giovo, in the northern Apennines. A check on the field using a GPS system was done over some sample areas to identify coordinates and to create a GPS profile of the upper tree limit and clumps of isolated trees. The goal is to “validate” in terms of quality and quantity the information on the features extracted from aerial imagery.

Nel 2005-07 la Struttura Tematica di Ingegneria Ambientale di ARPA, su incarico della Regione Emilia Romagna e in collaborazione con il DISTART - Università di Bologna, ha realizzato l’aggiornamento delle conoscenze geometriche relative al fenomeno della subsidenza relativamente all’intero territorio di pianura della regione, coperto dal 1999 da una rete di monitoraggio integrata (livellazione geometrica e GPS). A tal fine è stato utilizzato il metodo PSInSAR TM di analisi interferometrica di dati radar (tecnica sviluppata e brevettata dal Politecnico di Milano e commercializzata dalla società Tele-Rilevamento Europa). L’indagine interferometrica è stata estesa all’intero territorio di pianura della regione (circa 11.000 km2) ed è stata confrontata ed integrata con i risultati ottenuti dal confronto di due campagne di livellazione geometrica di alta precisione condotte rispettivamente nel 1999 e nel 2005 sulla rete regionale di controllo della subsidenza. L’utilizzo del metodo satellitare ha permesso di acquisire un’informazione molto più diffusa e capillare rispetto al rilievo terrestre: un numero di punti di ben due ordini di grandezza superiore al numero dei capisaldi di livellazione presenti nella rete regionale. In particolare, sulla base della disponibilità dei dati satellitari, sono state realizzate due diverse cartografie a curve isocinetiche: la prima, relativa al periodo 1992-2000, fa riferimento all’elaborazione dei dati provenienti dai satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ERS1 e ERS2, mentre la seconda riguarda il periodo più recente 2002-2006 e fa riferimento all’elaborazione dei dati provenienti dai satelliti Envisat (ESA) e Radarsat (Agenzia Spaziale Canadese).

Il lavoro riporta alcune prime sperimentazioni di classificazione e mappatura di aree interessate dagli incendi boschivi del giugno 2007 nella Sicilia centro-orientale. Sono state in particolare utilizzate immagini a moderata risoluzione del sensore ASTER (Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer) e sono state confrontate le classificazioni risultanti da diversi algoritmi che utilizzano indici spettrali appositamente formulati per questo tipo di applicazione. Gli indici spettrali utilizzati sono il BAI (Burned Area Index), l’NBR (Normalized Burned Ratio) e il MIRBI (Mid-Infrared Bispectral Index). Dopo aver valutato tramite interpretazione diretta ed applicazione di opportuni valori di soglia i singoli indici, si è ottimizzato il metodo mediante una sogliatura multipla degli stessi. Le elaborazioni sono state effettuate sia su singole immagini che su serie temporali. Per ciascun indice sono emersi rilevanti errori di confusione con superfici di tipo diverso(es. con zone agricole, centri urbani, specchi d’acqua, ecc). L’uso combinato dei vari indici consente di avere una classificazione più accurata con errori di commissione sensibilmente ridotti. L’ottimizzazione semiempirica di quest’ultima procedura non è semplice, richiede un patrimonio di conoscenze a terra non sempre disponibile, e non migliora sensibilmente la qualità dei risultati. La mappatura delle aree bruciate con l’approccio multitemporale fornisce risultati simili alla sogliatura multipla nell’approccio monotemporale; la maggior complessità richiesta dalle operazioni di preprocessamento della serie di immagini e la presenza, anche in questo caso, di alcuni errori di confusione non ne giustificano l’utilizzo.

Il lavoro descrive l'esperienza condotta in Emilia-Romagna, in particolare da ARPA Emilia-Romagna in collaborazione con il DISTART - Università di Bologna, per il monitoraggio della subsidenza utilizzando tecniche topografiche classiche (livellazione geometrica di alta precisione) e di recente interferometria SAR da satellite con la tecnica PSInSAR. Sono in particolare presentati i risultati dell'analisi a scala regionale condotta per il periodo 1992-2000 con dati ERS e per il periodo 2002-2006 con dati Envisat e Radarsat. Vengono brevemente descritte le elaborazioni effettuate ed analizzati i principali risultati.