La realizzazione di una Carta della Propensione al Franamento dell’alta valle del T. Ceno tramite il GIS GRASS

A.Clerici S.Perego C.Tellini P.VescoviDipartimento di Scienze della Terra

Università di Parma

GRASS (Geographic Resources Analysis Support System) Free Software/Open Source GIS

Sito ufficiale di GRASS: http://grass.itc.it / 

Sito degli Utenti Italiani di GRASS: http://grass-italia.como.polimi.it/

Assunzione di base comune a tutti i metodi: Le frane future è più probabile che si manifestino in corrispondenza delle condizioni in cui si sono generate frane nel passato

Metodo dell’Analisi Condizionale

1) Rilevamento delle frane (Carta inventario delle frane)

2) Rilevamento di un insieme di caratteristiche ambientali ritenute direttamente o indirettamente connesse al manifestarsi delle frane (Carte dei fattori)

3) Definizione delle ‘Unità a Condizioni Uniche’ (UCU) mediante l’incrocio delle classi dei fattori (Carta delle UCU)

4) Calcolo della densità di frana in ciascuna UCU

5) Definizione di un certo numero di classi di densità e assegnazione delle UCU alle diverse classi in funzione dei loro valori di densità (Carta delle densità di frana > Carta della propensione al franamento)

Equiparazione della densità di frana alla probabilità di frane future

P(F|UCU) = area F ∩ UCU / area UCU

P(F|UCU) = lunghezza BSSP ∩ UCU / area UCU

Shell script

Input: Carta inventario delle frane Carte dei fattori

Output: Carta della propensione al franamento Tabelle statistiche Report

Esempio di applicazione all’alta valle del T.Ceno

Area: 129,123 km2

Frane:Rotazionali 218Colate 93Complesse 203Crolli 2Scivol. trasl. 1Espans. lat. 1

Risoluzione: 5m

Carta inventariodelle frane

1) Carta litologica (11 classi) 2) Carta altimetrica (5 classi)

3) Carta clivometrica (6 classi )4) Carta dell’orientazione dei versanti (8)

5) Carta della curvatura in profilo (5)

6) Carta della curvatura tangenziale (5)

7) Carta dei rapporti strati/versante (4)

127 combinazioni

Carta della propensione al franamento (Tutte le tipologie di frana. Fattori 136)

CLASS INTERVALS AND EXTENSION Class Class Class interval Extension numb. name (m/km2) (N/km2) (km2) (%)

1 Very low 0-574 0.0-1.6 3.40 2.6 2 Low 575-1148 1.6-3.2 12.76 9.9 3 Medium 1149-1722 3.2-4.9 44.82 34.7 4 High 1723-2296 4.9-6.5 21.73 16.8 5 Very high > 2296 > 6.5 1.96 1.5

Landslides 44.45 34.4 Total 129.12 100.0

Frane

Prop. alta e molto alta

Run-out 100-75%

Run-out 75-50 %

Run-out 50-25%

Area a monte

Fasce interessate dal materiale mobilizzato (fasce di run-out)

Tipo 0%Lung.Mass.

25 %

50% 75% 100%Lung.Min.

Rotaz. 684m 226m 136m 81m 20m

Colate 970m 358m 212m 96m 16m

Comp. 1779m 745m 396m 188m 16m

Tutte 1779m 430m

204m 105m

16m

Elementi a rischio: Centri abitati Strade Rete idrografica

Carta del rischio (spaziale)

Centri abitati Strade Idrografia

Area Area Lunghezza Lunghezza

km2 % ha % km % km %

Frane 44.4 34.4 45.8 45.8 50.6 35.3 221.1 37.7

Prop. alta e molto alta 23.7 18.3 7.2 7.2 20.4 14.2 55.2 9.4

100-75% (0- 105m) 57.2 44.3 45.6 45.6 69.6 48.5 293.1 49.9

75-50% (106-204m) 0.7 0.6 0.2 0.2 0.4 0.3 3.1 0.5

50-25% (205-430m) 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.1

25-0% (431-1779m) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0

> 1779m o a monte 2.9 2.2 1.2 1.2 2.5 1.7 13.4 2.3

Totale 129.1 100.0 100.0 100.0 143.5 100.0 586.8 100.0

Fine

M A IN S C A R P U P P E R E DG E (M S U E )

Bordo superiore dellascarpata principale (BSSP)

CLASS INTERVALS AND EXTENSION Class Class Class interval Extension numb. name (m/km2) (N/km2) (km2) (%)

1 Very low 0-574 0.0-1.6 3.40 2.6 2 Low 575-1148 1.6-3.2 12.76 9.9 3 Medium 1149-1722 3.2-4.9 44.82 34.7 4 High 1723-2296 4.9-6.5 21.73 16.8 5 Very high > 2296 > 6.5 1.96 1.5

Landslides 44.45 34.4 Total 129.12 100.0

VALIDATION TABLE Class Valid.set Train.set numb. MSUE length MSUE length Diff. (m) (%) (m) (%) (%)

1 1797 2.60 931 0.51 2.09 2 9673 13.99 23978 13.21 0.79 3 33707 48.76 85341 47.01 1.76 4 16836 24.36 46656 25.70 1.34 5 7110 10.29 24645 13.57 3.29

Total 69125 100.00 181551 100.00 9.26

La propensione al franamento in aree attualmente prive di frane viene definita in base alla somiglianza con le condizioni presenti nelle aree in cui le frane si sono manifestate in passato.

Assunzione di base: Le frane future è più probabile che si manifestino in corrispondenza delle condizioni in cui si sono generate frane nel passato

Carta della propensione al franamento (landslide susceptibility map) è una carta in cui vengono distinte aree con diversa probabilità al manifestarsi di frane future

1) Rilevamento delle frane Carta inventario delle frane.

Fasi del procedimento:

4) Classificazione dell’area in diverse classi di propensione in funzione della relazione individuata Carta della propensione al franamento.

3) Individuazione della relazione che intercorre fra i fenomeni franosi e i fattori Analisi statistica

2) Rilevamento di un insieme di fattori ambientali ritenuti direttamente o indirettamente connessi al manifestarsi delle frane Carte dei fattori

Diagramma schematico del procedimento

Shell script

Centri abitati Strade Idrografia

Area Area Lunghezza Lunghezzakm2 % ha % km % km %

Frane 44.4 34.4 45.8 45.8 50.6 35.3 221.1 37.7

Tutte le tipologie (fattori 136)Propens. molto alta 1.9 1.5 0.4 0.4 2.2 1.5 6.7 1.1100-75% (0- 105m) 8.5 6.6 2.2 2.3 12.0 8.4 55.7 9.575-50% (106-204m) 2.5 1.9 0.2 0.2 1.8 1.3 15.4 2.650-25% (205-430m) 2.7 2.1 0.5 0.5 2.1 1.4 17.8 3.025-0% (431-1779m) 3.8 2.9 3.9 3.9 3.9 2.7 25.9 4.4> 1779m or up-slope 65.3 50.5 46.9 46.9 70.8 49.3 244.1 41.6

Total 84.7 65.6 54.1 54.1 92.8 64.7 365.7 62.3

Propens. alta e molto alta

23.7 18.3 7.2 7.2 20.4 14.2 55.2 9,4

100-75% (0- 105m) 57.2 44.3 45.6 45.6 69.6 48.5 293.1 49.975-50% (106-204m) 0.7 0.6 0.2 0.2 0.4 0.3 3.1 0.550-25% (205-430m) 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.125-0% (431-1779m) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0> 1779m or up-slope 2,9 2.2 1.2 1.2 2.5 1.7 13.4 2.3

Total 84.7 65.6 54.1 54.1 92.9 64.7 365.7 62.3

Centri abitati Strade Idrografia

Area Area Lunghezza Lunghezzakm2 % ha % km % km %

Frane 44.4 34.4 45.8 45.8 50.6 35.3 221.1 37.7

Tutte le tipologie (fattori 136)Propens. molto alta 1.9 1.5 0.4 0.4 2.2 1.5 6.7 1.1100-75% (0- 105m) 8.5 6.6 2.2 2.3 12.0 8.4 55.7 9.575-50% (106-204m) 2.5 1.9 0.2 0.2 1.8 1.3 15.4 2.650-25% (205-430m) 2.7 2.1 0.5 0.5 2.1 1.4 17.8 3.025-0% (431-1779m) 3.8 2.9 3.9 3.9 3.9 2.7 25.9 4.4> 1779m or up-slope 65.3 50.5 46.9 46.9 70.8 49.3 244.1 41.6

Total 84.7 65.6 54.1 54.1 92.8 64.7 365.7 62.3

Prop. alta e molto alta 23.7 18.3 7.2 7.2 20.4 14.2 55.2 9,4100-75% (0- 105m) 57.2 44.3 45.6 45.6 69.6 48.5 293.1 49.975-50% (106-204m) 0.7 0.6 0.2 0.2 0.4 0.3 3.1 0.550-25% (205-430m) 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.9 0.125-0% (431-1779m) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0> 1779m or up-slope 2,9 2.2 1.2 1.2 2.5 1.7 13.4 2.3

Total 84.7 65.6 54.1 54.1 92.9 64.7 365.7 62.3

0m 100%

105m 75%

204m 50%

430m 25%

1779m 0%