DEFINIZIONE E VALIDAZIONE DI MODELLI GEOSTATISTICI PER L’EROSIONE IDRICA IN SICILIA

Progetto: Research project

Description

L’Unità di Ricerca (U.R.) di Palermo ha messo a punto un metodo di valutazione della suscettibilità all’erosione idrica nel quale la densità di forme è utilizzata come funzione che esprime la correlazione tra la distribuzione spaziale delle superfici erose e le condizioni fisico-ambientali delle aree investigate.Questo metodo è stato già utilizzato in alcune aree campione nella Sicilia occidentale e la validazione delle carte di suscettibilità ottenute, ha mostrato una buona affidabilità della metodologia. L’applicazione, in un set di siti rappresentativi, del metodo di suscettibilità sviluppato dalla R.U. di Palermo costituisce il principale obbiettivo della ricerca proposta.Ognuno dei siti test selezionati sarà investigato allo scopo di definire strati informativi che esprimono la variabilità spaziale delle forme di erosione idrica e dei fattori di controllo. Tra i fattori di erodibilità saranno considerati attributi geologici, pedologici e climatici, mentre, fattori topografici primari e secondari, precipitazioni, caratteristiche idrologiche ed effetti antropici saranno investigati come fattori di erosività.Le forme prodotte dall’erosione idrica saranno classificate in superfici soggette ad erosione diffusa, lineare ed aree soggette ad erosione calanchiva. Quindi, intersecando una griglia dei fattori combinati e la carta delle forme, sarà calcolata, per ognuna delle combinazioni dei fattori, la densità di forme e quest’ultima, sarà utilizzata per definire la carta della suscettibilità all’erosione idrica da sottoporre poi ad una procedura di validazione.La definizione, per ognuna delle aree investigate, di un archivio temporale delle forme, permetterà di stimare la corrispondenza tra densità spaziale e tempi di ritorno degli effetti del processo.Inoltre, comparando DEM ad alta risoluzione ricavati da foto aeree di differenti stage temporali, il volume di materiale eroso associato con le forme di erosione più pronunciate sarà stimato e utilizzato al posto della distribuzione spaziale delle forme per il calcolo dei modelli di suscettibilità.I modelli di erosione idrica saranno inoltre sottoposti a confronto con l’evoluzione del processo di erosione, misurata direttamente sul terreno nel biennio di attività del progetto. Misure dirette saranno realizzate comparando i dati di ripetute indagini sul terreno e determinando direttamente l’altezza della superficie del suolo tramite una rete di capisaldi topografici.

Layman's description

La ricerca proposta affronta l’applicazione di metodi geostatistici multivariati, finalizzati allo studio delle relazioni spaziali e temporali tra i fenomeni di erosione idrica (diffuse, lineari e di tipo calanchivo) ed i loro fattori di controllo (principalmente geologici, geomorfologici, idrologici, climatici ed antropici). Queste relazioni permettono di definire modelli stocastici utili sia per l’interpretazione geomorfologica dei fenomeni di erosione idrica, quali indicatori di eventi climatici e/o tettonici (nonché di specifiche condizioni geomorfologico - strutturali), sia per la definizione dei loro scenari predittivi, in termini di modelli di suscettibilità.Il metodo proposto dall’U.R. (Unità di Ricerca) sfrutta la funzione di densità di forma come espressione della correlazione tra la distribuzione spaziale delle forme modellate dall’erosione idrica e le condizioni fisico – ambientali delle aree investigate. Questo approccio permette di ricavare un modello quantitativo che lega cause (i fattori di controllo) ed effetti (il processo di erosione idrica) che è strettamente coerente con la “storia” geologica e climatica delle aree studiate.Applicazioni del metodo in alcuni studi condotti in alcune aree campione della Sicilia occidentale, hanno evidenziato una generale affidabilità dei modelli predittivi, permettendo di definire un approccio in grado di produrre e validare mappe di suscettibilità; d’altra parte, alcuni limiti e fonti di errore sono stati riscontrati in alcuni passaggi della procedura: errori nel riconoscimento e mappatura delle forme di erosione idrica; evoluzione temporale della tipologia, stato e distribuzione dell’attività delle forme; variazioni in alcuni dei fattori di controllo, in particolare uso del suolo e clima; selezione del tipo di tecnica e procedura di validazione per i modelli di suscettibilità.Al fine di gestire queste sorgenti di ambiguità dei modelli idroerosivi, alcuni accorgimenti possono essere adottati: l’apertura della dimensione temporale sia per l’archivio delle forme che per gli strati informativi di alcuni dei fattori di controllo; un maggior dettaglio nella definizione dei parametri fisico-ambientali, prevedendo l’acquisizione di misure dirette delle proprietà delle rocce e dei suoli; l’irrobustimento dei modelli conseguente all’incremento dell’estensione delle aree test nelle quali i modelli sono definiti e della variabilità presentata da ciascuno dei fattori; l’implementazione di procedure di validazione condotte sia nel dominio spaziale che in quello temporale; criteri di riconoscimento e mappatura delle forme meno soggettivi, prevedendo l’utilizzo di misure dirette della perdita di suolo (volume/peso o spessore).L’applicazione del metodo sopra descritto utilizzando tali accorgimenti in un set di siti rappresentativi costituisce l’obbiettivo principale della ricerca proposta.Tra le aree test, che in generale saranno selezionate nel settore settentrionale della catena siciliana (Monti Sicani, Madonie e Monti Nebrodi) fino ai settori di avanfossa (Castelvetrano e Gela), in Sicilia meridionale, un sito nel bacino del Fiume Imera Meridionale sarà anche proposto alle altre U.R., che integreranno le loro metodologie di studio.Descrizione del metodoNelle aree indagate le condizioni fisico-ambientali saranno definite per ciascuna delle unità di terreno mappate, in accordo ad un approccio multivariato, basato sulla univocità di condizioni che la combinazione dei fattori di controllo esprime. L’applicazione del metodo richiede dunque l’utilizzo di tecniche di acquisizione, elaborazione, analis
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva9/22/08 → …