SAPR photogrammetry for the study of damaging hydrogeological events: the example of Ripa Bianca natural reserve, Esino River (Marche, Italy)

Giovanni Mastrorocco (a), Claudio Vanneschi (a) Riccardo Salvini (a), Mauro Coltorti (b) & Luca Mazzurco (a)
(a) Department of Physics, Earth and Environmental Sciences and Centre of Geotechnologies, University of Siena, San Giovanni Valdarno, Arezzo, Italy; E-mail: giannim87@gmail.com; Phone: +39 329 3859549 - +39 055 9119431. (b) Department of Physics, Earth and Environmental Sciences, University of Siena, Italy.

I Sistemi APR, più comunemente conosciuti come droni, sono mezzi aerei in grado di effettuare missioni di volo senza equipaggio a bordo e rappresentano oggigiorno l'ultima evoluzione delle tecniche di rilevamento aereo nel campo della fotogrammetria per il rilievo del territorio. Si tratta di strumenti a basso costo, se confrontati con la tradizionale fotogrammetria aerea, che consentono di ridurre notevolmente i tempi di rilievo e di ottenere dati metrici (forma e posizione) del territorio con grande dettaglio. In particolare, permettono la raccolta di dati geospaziali con alta risoluzione sia temporale che spaziale risultando quindi idonei per la creazione di modelli cartografici (DEM, ortofoto, modelli 3D, etc.). In questo contesto, i recenti sviluppi della sensoristica (hardware e software) legata allo sviluppo dei droni, permettono la loro applicazione in diversi ambiti scientifici e in particolare, visti i recenti avvenimenti, nello studio delle problematiche dei fenomeni di dissesto idrogeologico. Il rilevamento di dettaglio di un tratto fluviale del Fiume Esino (Marche centrali) è stato realizzato attraverso un volo realizzato con il drone planante SensflyTM Ebee, che ha permesso l'acquisizione di 417 immagini. Il rilievo si è reso necessario perché nei giorni 12-16 novembre 2012, al culmine di una serie di esondazioni minori che avevano ripetutamente interessato l'area negli ultimi 20 anni si è verificata una diversione fluviale. L'evento ha condotto all'aggiramento e disattivazione di una briglia realizzata a fini idroelettrici ed all'innesco di intensi processi erosivi sia a monte che a valle della stessa sia in alveo che in sponda sinistra. Si tratta di un ampio settore dove insiste in larga parte la Riserva Naturale Generale Orientata Ripa Bianca, che costituisce un SIC-ZPS (sito di interesse comunitario) della Regione Marche. Il rilevo con sistema APR, preceduto dalla misura di GCP in modalità GPS differenziale RTK e seguito dai processi di ricostruzione fotogrammetrica del blocco di immagini, ha consentito di realizzare elaborati cartografici con grande dettaglio cartografico, quali il DEM, il DTM e l'ortofoto. Si tratta di elaborati utili alla fotointerpretazione di effetti prodotti da cambiamenti improvvisi di un corso d'acqua. Essi permettono inoltre il monitoraggio dell'evoluzione dei processi in atto e la produzione di carte topografiche di elevata risoluzione e relativo basso costo in aree in cui la topografia è stata più o meno profondamente modificata da eventi catastrofici. Queste ultime possono essere inoltre utilizzate sia per la pianificazione a breve termine degli interventi al fine di mitigare la pericolosità ed i rischi e proteggere opere e strutture che insistono nell'area.

SAPR, Photogrammetry, DEM/DTM generation, Hydrogeological instability, Fluvial hazard.