Estrapolazione di dati morfodinamici da analisi di immagini satellitari: applicazione al fiume Roia

Abstract

Lo morfodinamica fluviale è una materia estremamente complessa che racchiude al suo interno varie discipline come l'idraulica e parti della matematica applicata. Con essa si vuole andare ad individuare una serie di caratteristiche fisiche e geometriche di un corso d'acqua, cercando di spiegare i suoi comportamenti e risposte a determinati tipi di sollecitazione ambientali. Mai come al giorno d'oggi la caratterizzazione di questi aspetti ha un ruolo importantissimo, visti i cambiamenti climatici attualmente in atto. Pertanto diventa ancora più importante conoscere a fondo il meccanismo di certi fenomeni fisici attraverso i quali è possibile progettare interventi di natura ingegneristica, come la gestione delle piene e la conseguente tutela della popolazione. Il seguente studio di tesi pertanto si pone come obiettivo quello di andare a definire alcune caratteristiche morfodinamiche dei corsi d'acqua attraverso l'analisi di immagini satellitari. Tramite il portale Copernicus, del quale si parlerà in seguito, è possibile ottenere delle immagini raffiguranti vari corsi d'acqua che possono essere elaborate a tale scopo. Si è deciso di trattare nello specifico il caso del il Torrente Roia, ed in particolare il suo tratto finale, prima del confine francese fino alla sua foce a Ventimiglia. Per il lavoro di tesi sono stati utilizzati dei software per la scrittura di codice (Matlab) per fare le elaborazioni necessarie per eseguire il tipo di analisi presentato, dei software GIS (QGis) per avere una visualizzazione del procedimento e poter verificare qualitativamente una parte dei dati ottenuti ed infine si sono confrontati i dati del modello utilizzato con i dati relativi ad una campagna di misurazione citato in precedenza. I risultati ottenuti dall’analisi dell’immagine satellitare risulta essere buona con un errore di sovrastima della quota del 6.77%, a patto di andare a verificare i punti del modello più vicini a quelli nei quali sono state fatte le misure.

River morphodynamics is an extremely complex subject that encompasses within it various disciplines such as hydraulics and parts of applied mathematics. With it you wants to go to identify a number of physical and geometric characteristics of a watercourse, trying to explain its behaviors and responses to certain types of environmental stresses. Never before has the characterization of these aspects played such an important role, given by the climate changes that currently happens. Therefore, it becomes even more important to have a thorough understanding of the mechanism of certain physical phenomena through which engineering interventions can be designed, such as flood management and consequent protection of the population. The following thesis study has the final goal to go and define some morphodynamic characteristics of watercourses through the analysis of satellite images. Through the Copernicus portal, which will be discussed later, it is possible to obtain images that show the various watercourses that can be processed for this purpose. It was decided to deal specifically with the case of the Roia Torrent, and in particular its final stretch before the French border to its mouth in Ventimiglia. For the thesis work, code-writing software was used (Matlab) to do the necessary processing to perform the type of analysis presented, GIS software was used (QGis) to have a visualization of the procedure and to be able to qualitatively verify a part of the data obtained, and finally, the data from the model used were compared with the data from a measurement campaign mentioned earlier. The results obtained from the analysis of the satellite image turns out to be good with an elevation overestimation error of 6.77%, provided we go to verify the model points closest to those in which the measurements were made.