Confronto tra algoritmi di stabilizzazione di video per monitoraggio

Sebbene la disponibilità e l’accessibilità dei sistemi aerei senza pilota (UAS) abbiano portato al rapido sviluppo di applicazioni di telerilevamento in idrologia e idrometria, le incertezze relative a tali misurazioni devono essere quantificate e mitigate. L’instabilità fisica della piattaforma UAS induce inevitabilmente movimento nei video acquisiti e può avere un impatto significativo sull’accuratezza delle misurazioni basate sulla fotocamera, come la velocimetria. Una pratica comune nella preelaborazione dei dati è la compensazione del movimento indotto dalla piattaforma mediante metodi di stabilizzazione dell’immagine digitale (DIS), che utilizzano le informazioni visive dai video acquisiti – sotto forma di caratteristiche statiche – per stimare e poi compensare tale movimento . La maggior parte degli approcci di stabilizzazione esistenti si basano su strumenti personalizzati sviluppati internamente, basati su algoritmi diversi, o su software commerciali di uso generale. In letteratura non è stata trovata interconfronto tra diversi strumenti di stabilizzazione per scopi di telerilevamento UAS che potrebbe servire come base per la selezione di un particolare strumento in determinate condizioni. In questo documento, abbiamo tentato di riassumere e descrivere diversi strumenti DIS liberamente disponibili applicabili alla velocimetria UAS. Un totale di sette strumenti – sei mirati specificamente alla velocimetria e un software generico – sono stati studiati in termini di (1) accuratezza della stabilizzazione in varie condizioni, (2) robustezza, (3) complessità computazionale e (4) esperienza dell’utente, utilizzando tre video di casi di studio con diverse condizioni di volo e di terra. Nel tentativo di quantificare adeguatamente l’accuratezza della stabilizzazione utilizzando diversi strumenti, abbiamo anche presentato una metrica di confronto basata sulle differenze quadratiche medie (RMSD) delle intensità dei pixel tra i fotogrammi per le caratteristiche statiche selezionate. Le differenze più evidenti tra gli strumenti indagati sono state riscontrate per quanto riguarda il metodo di identificazione delle caratteristiche statiche nei video, ovvero la selezione manuale delle caratteristiche o automatica. I metodi all’avanguardia che si basano sulla selezione automatica delle caratteristiche richiedono un minor numero di parametri forniti dall’utente e sono in grado di selezionare un numero significativamente maggiore di caratteristiche potenzialmente statiche (di diversi ordini di grandezza) rispetto ai metodi che richiedono l’identificazione manuale di tali caratteristiche. Ciò consente al primo di ottenere una maggiore precisione di stabilizzazione, ma i metodi di selezione manuale delle funzionalità hanno dimostrato una minore complessità computazionale e una migliore robustezza in condizioni di campo complesse. Sebbene questo documento non intenda identificare lo strumento di stabilizzazione ottimale per scopi di velocimetria basato su UAS, mira a far luce sui dettagli dell’implementazione, che possono aiutare ingegneri e ricercatori a scegliere lo strumento adatto alle loro esigenze e alle condizioni specifiche del campo. Inoltre, la metrica di confronto RMSD presentata in questo documento può essere utilizzata per misurare l’incertezza di stima della velocità indotta dal movimento dell’UAS.

How to cite: Ljubičić, R., Strelnikova, D., Perks, M. T., Eltner, A., Peña-Haro, S., Pizarro, A., Dal Sasso, S. F., Scherling, U., Vuono, P., and Manfreda, S.: A comparison of tools and techniques for stabilising unmanned aerial system (UAS) imagery for surface flow observations, Hydrol. Earth Syst. Sci., 25, 5105–5132, https://doi.org/10.5194/hess-25-5105-2021, 2021. [pdf]

Monitoraggio di ecosistemi naturali con UAS

La complessità dell’ecosistema è tra i fattori determinanti della biodiversità e del funzionamento dell’ecosistema e i sistemi aerei senza equipaggio (UAS) stanno diventando uno strumento importante per caratterizzare modelli e processi della vegetazione. La varietà delle applicazioni degli UAS è immensa, così come le procedure per elaborare i dati degli UAS descritti in letteratura. L’ottimizzazione del flusso di lavoro è ancora oggetto di discussione. Qui presentiamo una sintesi completa che mira a identificare regole comuni che modellano i flussi di lavoro applicati negli studi basati su UAS che affrontano la complessità negli ecosistemi. Analizzando gli studi, abbiamo trovato somiglianze indipendentemente dall’ecosistema, in base al carattere della proprietà affrontata, come la composizione delle specie (biodiversità), la struttura dell’ecosistema (volume/complessità del popolamento), lo stato della pianta (fenologia e livelli di stress) e la dinamica ( disturbi e rigenerazione). Proponiamo un quadro generale che consenta di progettare indagini sulla vegetazione basate su UAS in base al suo scopo e alla componente della complessità dell’ecosistema affrontata. Supportiamo il quadro con schemi dettagliati ed esempi di migliori pratiche di studi UAS che coprono ciascuna delle proprietà della vegetazione (cioè composizione, struttura, stato e dinamica) e relative applicazioni. Per un’efficace indagine UAS sono fondamentali i seguenti punti: conoscenza del fenomeno, scelta della piattaforma, del sensore, risoluzione (temporale, spaziale e spettrale), modello e algoritmo di classificazione in base al fenomeno, nonché un’attenta interpretazione dei risultati. Più semplice è la procedura, più robusta, ripetibile, applicabile ed economicamente vantaggiosa. Pertanto, il design corretto può ridurre al minimo gli sforzi massimizzando la qualità dei risultati.

Come citare: Müllerová J. , X. Gago, M. Bučas,J. Company, J. Estrany, J. Fortesa, S. Manfreda, A. Michez, M. Mokroš, G. Paulus, E. Tiškus, M. A. Tsiafouli, R. Kent, Characterizing vegetation complexity with unmanned aerial systems (UAS) – A framework and synthesis, Ecological Indicators, Volume 131, November 2021, 108156. [pdf]

Giornate di Idrologia 2021 – STUDIO DEI FENOMENI IDROLOGICI IN RELAZIONE ALLA TUTELA E SALVAGUARDIA DEL TERRITORIO

La Società Idrologica Italiana insieme alle Università della Campania organizzano le Giornate dell’Idrologia della SII a Napoli presso la sede del Complesso dei SS. Marcellino e Festo  dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. L’evento avrà luogo nei giorni 30 settembre e 1 ottobre 2021.

PROGRAMMA

30 settembre 2021

9.00 – 9.30 Cerimonia di Apertura

9.30 – 11.15 SESSIONE 1: La modellistica idrologica per la previsione delle piene fluviali

9.30 Francipane A., Sottile G., Adelfio G., Noto L.V.

Implementazione di un algoritmo di clustering per l’identificazione delle precipitazioni stratiformi e convettive alla scala d’evento: un’applicazione alle precipitazioni sub-orarie della Sicilia

9.45 Pumo D., Ilarda S.M., Noto L.V.

Un sistema di early warning relativo al rischio idraulico fluviale in ambito urbano basato sulla definizione di scenari di evento: il caso studio di Palermo 

10.00 Bahmanpouri F., Eltner A., Barbetta S., Bertalan L., Moramarco T.

Estimating the velocity and discharge rates using the entropy approach based on a single surface velocity measurement 

10.15 Bonaccorsi, Sinagra, Tarpanelli, Domeneghetti, Tucciarelli, Moramarco, Barbetta

Using high-resolution satellite data for two-dimensional hydraulic modelling calibration

10.30 Fenicia F.

Dietro ogni grande risultato c’è sempre un grande metodo 

10.45 Viterbo F., Mancusi L., Bonanno, R. Lacavalla M., Braca G.

Analisi delle componenti di bilancio idrologico a scala nazionale: confronti tra i modelli NOAH-MP e BIGBANG sul bacino dell’alto fiume Tevere 

11.00 Neri M., Coulibaly P., Toth E.

Identificazione della similarità dei processi di trasformazione afflussi-deflussi: utilizzo della transfer entropy per la classificazione dei bacini 

11.15 – 11.45 Coffe Break

11.45 – 12.15 SESSIONE 2: La modellistica idrologica per la previsione dei fenomeni di innesco frana

11.45 Chiarelli D.D., Bombelli G., Galizzi M., Rosso R., Bocchiola D., Rulli M.C.

Modelling snowmelt influence in shallow landslides triggering in present and future scenarios

12.00 Bernard M., Gregoretti C., Berti M., Simoni A.

Uso di pluviometri e radar meteorologico nei sistemi di allarme per la modellazione delle portate di innesco di colata detritica

12.15 – 13.30 SESSIONE 3: L’idrologia urbana e nella pianificazione del territorio

12.15 Braca G., Bussettini M., Lastoria B., Mariani S., Piva F.

La disponibilità naturale della risorsa idrica in Italia nel periodo 1951–2019: il rapporto ISPRA

12.30 D’Ambrosio R., Longobardi A., Balbo A., Rizzo A.

Combining (de)centralized and centralized storage facilities for a sustainable flood risk mitigation in urban areas

12.45 Mobilia M., Longobardi A.

Identificazione della superficie potenzialmente convertibile in tetti verdi nel bacino del Sarno allo scopo di quantificare la riduzione del rischio idrologico

13.00 Cristiano E., Annis A., Apollonio C., Pumo D., Urru S., Viola F., Deidda R., Pelorosso R., Petroselli A., Tauro F., Grimaldi S., Francipane A., Alongi F., Noto L.V., Hoes O., Nardi F.

Tetti verdi multistrato per lo sviluppo sostenibile di città resilienti: quattro casi studio italiani

13.15 Palla A., Gnecco I.

Enhancing urban flood resilience through domestic rainwater harvesting systems

13.30 – 15.00 Pausa Pranzo

15.00 – 15.45 SESSIONE 3: L’idrologia urbana e nella pianificazione del territorio

15.00 Versace P., Biondi D., Capparelli G., Cruscomagno F., De Luca D.L., De Santis D., Liguori F., Politanò L., Presta D.

Analisi quantitativa del rischio di inondazione e stima della vulnerabilità

15.15 De Angeli S., Boni G., Taramasso A.C., Roth G.

A remote-sensing based methodology for the estimation of population in flood prone areas 

15.30 Padulano R., Rianna G., Costabile P., Costanzo C., Del Giudice G., Mercogliano P.

Stima degli effetti del cambiamento climatico sui fenomeni di pluvial flooding nei contesti urbani: il caso di Napoli

15.45 – 16.00 Coffe Break

16.00 – 18.30 ATTIVITÀ ISTITUZIONALI

16.00 – 17.00 Assemblea YHS

17.00 – 17.30 Premio Florisa Melone, Presentazioni Attività

17.30 – 18.30 Assemblea Soci

1 ottobre 2021

8.30 – 10.00 SESSIONE 4: L’idrologia per applicazioni in ambito agroforestale

8.30 Cipolla G., Calabrese S., Porporato A., Noto L.V.

The role of hydrological processes on enhanced weathering for carbon sequestration in agricultural soils

8.45 Feki M., Ravazzani G., Caloiero T., Pellicone G.

Use for ecohydrological simulations for sustainable forest management: Bonis catchment case study

9.00 Bonaccorso B., Iannello C.

Stima del deflusso ecologico a valle di un invaso in un corpo idrico non perenne: il caso studio del lago di Ancipa

9.15 Monteleone B., Boszì I., Bonaccorso B., Martina M.

Developing drought vulnerability curves for the agricultural sector in the Po basin

9.30 Capozzi V., Mazzarella V., Annella C., Budillon G.

Identificazione di fenomeni di grandine e stima di precipitazioni nevose da misure radar in banda X

10.00 – 11.15 SESSIONE POSTER

– De Luca D.L., Petroselli A.

STORAGE (STOchastic RAinfall GEnerator): un software user-friendly per la generazione di serie temporali di precipitazione ad elevata risoluzione

– Alongi F., Pumo D., Capodici F., Ciraolo G., Noto L.V.

Large-eddy simulation e tecnica LS-PIV: lo studio della turbolenza superficiale

– Biondi D., Todini E., Corina A.

Probabilistic forecasting assessment from  precipitation ensembles for civil protection purposes through the model conditional processor

– Shrestha S., Zaramella M., Callegari M., Greifeneder F., Dallan E., Borga  M.

Flood modelling over alpine basins by means of ERA5 reanalysis data

– Neri M., Reder A., Rianna G., Toth E.

Future flood events in the Panaro river  through bias-correction of hourly climate scenarios and rainfall-runoff modelling

– Zoratti V., Arnone E., Formetta G., Bosa S., Petti M.

Calibrazione di un modello idrologico semi-distribuito per l’analisi delle colate detritiche nel bacino del fiume Fella, Friuli-Venezia Giulia

– Peres D.J., Cancelliere A.

Confronto delle caratteristiche statistiche dei metodi per la determinazione di soglie pluviometriche per il preannuncio delle frane

– Capparelli G., Spolverino G.

Analisi sperimentale per lo studio del fenomeno di isteresi della SWRC dei suoli piroclastici

– Albertini C., Miglino D., Bove G., De Falco M., De Paola F., Dinuzzi A.M., Petroselli A., Pugliese F., Samela C., Santo A., Speranza G., Manfreda S.

Integration of a probabilistic and a geomorphic method for the optimization of flood detention basins design

– Brigandì G., Aronica G.T.

Previsione di allagamenti pluviali tramite utilizzo di funzioni di trasferimento pluviometriche

– Pirone D., Cimorelli L., Del Giudice G., Pianese D.

Sviluppo di un modello basato sulle reti neurali artificiali per la previsione dei dati di pioggia: risultati preliminari 

– Roati G., Formetta G., Pecora S., Brian M., Rigon R. 

Hydrological modeling and water budget quantification of the Po river basin through the GEOFRAME system

– Candela A., Aronica G.T.

Studio dell’efficienza idraulica di pavimentazioni semi-permeabili per il controllo degli allagamenti pluviali: applicazione ad un caso reale

– Ardizzone F., Biddoccu M., Fiorucci F., Meisina C., Valentino R.

Compattamento dei suoli e frane superficiali in ambiente agricolo: studio preliminare

– Peli M., Siena M., Barontini S., Riva M., Ranzi R. 

Simulazione della dinamica del piano di flusso nullo in suoli di pianura proni all’arricchimento di metalli pesanti

– Laurita B., Castelli G., Resta C., Bresci E.

Stakeholder-based water allocation modelling and ecosystem services trade-off analysis: the case of El Carracillo region (Spain)

– Falanga Bolognesi S., De Michele C., Mastracchio C., Ferraiuolo A., Belfiore O.R., D’urso G.

Investimenti in opere di irrigazione collettiva che contribuiscono alla mitigazione del rischio in relazione ad eventi siccitosi applicando il metodo SPI: un applicazione nel Consorzio Generale di Bonifica del bacino inferiore del Volturno

– Totaro V., Kuczera G., Gioia A., Iacobellis V.

Modelling multidecadal variability in eastern Australia flood data with the two-component extreme value distribution

– Aronica G.T., Sechi G.M., Martina M., Brigandì G., Arena C., Arosio M., D’Ayala M., Di Francesco M., Napolitano J.

Risk-based design delle opere idrauliche per la mitigazione del rischio di inondazione: il progetto RIDES-IDRO

11.15 – 11.30 Coffe Break

11.30 – 13.00 TAVOLA ROTONDA

13.00 – 14.30 Pausa Pranzo

14.30 – 16.30 SESSIONE 4: L’idrologia per applicazioni in ambito agroforestale

14.30 D’Amato C., Tubini N., Bancheri M., Rigon R.

LYSGEO 1D for modelling interactions of critical zone, vegetation and atmosphere

14.45 Longobardi A., Boulariah O., Villani P.

Ricostruzione di un database di piogge mensili per la regione Campania: analisi delle condizioni di siccita’ descritte dall’SPI

15.00 Falanga Bolognesi S., De Michele C., Mastracchio C., Ferraiuolo A., Belfiore O.R., D’urso G.

Stima dei danni ad aree agricole mediante l’impiego di immagini satellitari: il caso studio del Consorzio Generale di Bonifica del bacino inferiore del Volturno

15.15 Falanga Bolognesi S., De Michele C., Corbo N., Gabriele L., Tora M., Trani G., Belfiore O.R., D’urso G.

Mappatura delle aree allagate mediante analisi multi-temporale ed impiego di dati di sentinel-1: il caso di studio del Consorzio di Bonifica dell‘Agro Pontino

15.30 Cipolla S.S., Montaldo N.

Spatiotemporal evolution and impacts of climate change on forest cover in Sardinia

15.45 Gelmini Y., Zuecco G., Zaramella M., Penna D., Borga M.

Runoff events classification based on streamflow- water table hysteresis

16.00 Arnone E., Preti F., Dani A., Noto L.V.

Sulla modellazione della coesione radicale

16.15 Gangi F., Galli A., Costabile P., Costanzo C., Castagna A., Gandolfi C., Masseroni D.

IRRISURF2D: a combined mathematical tool for managing surface irrigation

16.30 – 16.45 Coffe Break

16.45 – 18.30 SESSIONE 5: Dimensionamento Idrologico Metodi e Prospettive – ricordando Fabio Rossi

16.45 Koutsoyiannis D., Montanari A.

BLUECAT: un metodo innovativo per stimare l’incertezza di previsioni di deflussi fluviali

17.00 Pelosi A., Chirico G.B., Furcolo P., Villani P.

Verso un aggiornamento delle analisi di frequenza regionali delle precipitazioni estreme in Italia: limiti della procedura VAPI, nuove evidenze e prospettive

17.15 Gnecco I., Palla A., Roth G., Giannoni F.

Analisi spaziale del regime delle piogge intense di durate oraria e superiori sul territorio ligure

17.30 Treppiedi D. , Cipolla G. , Francipane A. , Noto L.V. 

Individuazione dei trend di pioggia per la Sicilia utilizzando un approccio multiscala basato sulla regressione a quantili

17.45 Avino A., Manfreda S., Cimorelli L., Pianese D.

Trend of annual maximum rainfall in Campania region (southern Italy)

18.00 Napolitano F., Russo F., Moccia B., Bertini C., Buonora L., Lucantonio M., Soncin L.

Correzione delle curve idf tramite scenari di cambiamento climatico a supporto della realizzazione di sistemi di drenaggio resilienti

18.15 Dallan E., Borga M., Zaramella M., Marra F.

New methodology reveals the role of enhanced summer convection in the intensification of extreme precipitation in the eastern Italian Alps

SEDE

L’evento si svolgerà nella chiesa del complesso dei SS. Marcellino e Festo dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. Nella mappa seguente si riporta la posizione del complesso ed il link per accedere alla posizione della sede https://goo.gl/maps/YpUyJbvWtbtySUMp8

Comitato Scientifico

Giuseppe Tito Aronica – Università degli Studi di Messina

Daniela Biondi – Università degli Studi della Calabria

Martina Bussettini – ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale

Angela Corina –  Protezione Civile 

Guido d’Urso – Università degli Studi di Napoli Federico II

Nicola Fontana – Università degli Studi del Sannio di Benevento

Roberto Greco– Università degli Studi della Campania

Salvatore Manfreda – Università degli Studi di Napoli Federico II 

Tommaso Moramarco – CNR IRPI

Domenico Pianese – Università degli Studi di Napoli Federico II 

Riccardo Rigon – Università degli Studi di Trento

Elena Toth – Università degli Studi di Bologna

Pasquale Versace – Università degli Studi della Calabria

Giorgio Budillon – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Luigi Cimorelli – Università degli Studi di Napoli Federico II

Giovanni B. Chirico – Università degli Studi di Napoli Federico II

Luca Cozzolino – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Andrea D’Aniello – Università degli Studi di Napoli Federico II

Renata Della Morte – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Antonia Longobardi – Università degli Studi di Salerno

Vittorio Pasquino – Autorità di Sistema Portuale del Mar Tirreno Centrale- Ufficio Grandi Progetti

Anna Pelosi – Università degli Studi di Salerno

Enrique Ortiz – Idrologia e Ambiente Srl  

Nunzio Romano – Università degli Studi di Napoli Federico II

Paolo Villani – Università degli Studi di Salerno

Partners

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Sponsors

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Convenzioni per i partecipanti al Congresso

I partecipanti al Congresso possono usufruire delle seguenti convenzioni con alberghi:

Hotel Naples ****

  • C.so Umberto I 55 – 80132 Napoli
  • 081 551 70 55 
  • info@hotelnaples.it

Visita il sito dell’albergo

Tariffe convenzionate per camera per notte, con prima colazione:

  • Camera doppia uso singola € 100,00* 
  • Camera doppia a due letti o matrimoniale € 120,00*

Distanza dal Complesso dei SS. Marcellino e Festo: circa 500 m (8 minuti a piedi)

Albergo del Golfo ***

  • Via Sedile di Porto, 23 – 80132 Napoli
  • 081 428 81 38 
  • info@albergodelgolfo.com

Visita il sito dell’albergo

Tariffe convenzionate per camera per notte, con prima colazione:

  • Camera doppia uso singola € 70,00* 
  • Camera doppia a due letti o matrimoniale € 90,00*

Distanza dal Complesso dei SS. Marcellino e Festo: circa 650 m (9 minuti a piedi)

Giornate di Idrologia 2021

La Società Idrologica Italiana insieme alle Università della Campania organizzano le Giornate dell’Idrologia della SII a napoli presso la sede del Complesso dei SS. Marcellino e Festo  dell’Università degli Studi di Napoli Federico II. 

L’evento avrà luogo nei giorni 30 settembre e 1 ottobre 2021.

Complesso dei SS Marcellino e Festo a Napoli.

STUDIO DEI FENOMENI IDROLOGICI IN RELAZIONE ALLA TUTELA E SALVAGUARDIA DEL TERRITORIO’

30 settembre 2021

9.00 – 9.30 Cerimonia di Apertura

9.30 – 11.15 SESSIONE 1: La modellistica idrologica per la previsione delle piene fluviali

9.30 Francipane A., Sottile G., Adelfio G., Noto L.V.

Implementazione di un algoritmo di clustering per l’identificazione delle precipitazioni stratiformi e convettive alla scala d’evento: un’applicazione alle precipitazioni sub-orarie della Sicilia

9.45 Pumo D., Ilarda S.M., Noto L.V.

Un sistema di early warning relativo al rischio idraulico fluviale in ambito urbano basato sulla definizione di scenari di evento: il caso studio di Palermo 

10.00 Bahmanpouri F., Eltner A., Barbetta S., Bertalan L., Moramarco T.

Estimating the velocity and discharge rates using the entropy approach based on a single surface velocity measurement 

10.15 Bonaccorsi, Sinagra, Tarpanelli, Domeneghetti, Tucciarelli, Moramarco, Barbetta

Using high-resolution satellite data for two-dimensional hydraulic modelling calibration

10.30 Fenicia F.

Dietro ogni grande risultato c’è sempre un grande metodo 

10.45 Viterbo F., Mancusi L., Bonanno, R. Lacavalla M., Braca G.

Analisi delle componenti di bilancio idrologico a scala nazionale: confronti tra i modelli NOAH-MP e BIGBANG sul bacino dell’alto fiume Tevere 

11.00 Neri M., Coulibaly P., Toth E.

Identificazione della similarità dei processi di trasformazione afflussi-deflussi: utilizzo della transfer entropy per la classificazione dei bacini 

11.15 – 11.45 Coffe Break

11.45 – 12.15 SESSIONE 2: La modellistica idrologica per la previsione dei fenomeni di innesco frana

11.45 Chiarelli D.D., Bombelli G., Galizzi M., Rosso R., Bocchiola D., Rulli M.C.

Modelling snowmelt influence in shallow landslides triggering in present and future scenarios

12.00 Bernard M., Gregoretti C., Berti M., Simoni A.

Uso di pluviometri e radar meteorologico nei sistemi di allarme per la modellazione delle portate di innesco di colata detritica

12.15 – 13.30 SESSIONE 3: L’idrologia urbana e nella pianificazione del territorio

12.15 Braca G., Bussettini M., Lastoria B., Mariani S., Piva F.

La disponibilità naturale della risorsa idrica in Italia nel periodo 1951–2019: il rapporto ISPRA

12.30 D’Ambrosio R., Longobardi A., Balbo A., Rizzo A.

Combining (de)centralized and centralized storage facilities for a sustainable flood risk mitigation in urban areas

12.45 Mobilia M., Longobardi A.

Identificazione della superficie potenzialmente convertibile in tetti verdi nel bacino del Sarno allo scopo di quantificare la riduzione del rischio idrologico

13.00 Cristiano E., Annis A., Apollonio C., Pumo D., Urru S., Viola F., Deidda R., Pelorosso R., Petroselli A., Tauro F., Grimaldi S., Francipane A., Alongi F., Noto L.V., Hoes O., Nardi F.

Tetti verdi multistrato per lo sviluppo sostenibile di città resilienti: quattro casi studio italiani

13.15 Palla A., Gnecco I.

Enhancing urban flood resilience through domestic rainwater harvesting systems

13.30 – 15.00 Pausa Pranzo

15.00 – 15.45 SESSIONE 3: L’idrologia urbana e nella pianificazione del territorio

15.00 Versace P., Biondi D., Capparelli G., Cruscomagno F., De Luca D.L., De Santis D., Liguori F., Politanò L., Presta D.

Analisi quantitativa del rischio di inondazione e stima della vulnerabilità

15.15 De Angeli S., Boni G., Taramasso A.C., Roth G.

A remote-sensing based methodology for the estimation of population in flood prone areas 

15.30 Padulano R., Rianna G., Costabile P., Costanzo C., Del Giudice G., Mercogliano P.

Stima degli effetti del cambiamento climatico sui fenomeni di pluvial flooding nei contesti urbani: il caso di Napoli

15.45 – 16.00 Coffe Break

16.00 – 18.30 ATTIVITÀ ISTITUZIONALI

16.00 – 17.00 Assemblea YHS

17.00 – 17.30 Premio Florisa Meloni, Presentazioni Attività

17.30 – 18.30 Assemblea Soci

1 ottobre 2021

8.30 – 10.00 SESSIONE 4: L’idrologia per applicazioni in ambito agroforestale

8.30 Cipolla G., Calabrese S., Porporato A., Noto L.V.

The role of hydrological processes on enhanced weathering for carbon sequestration in agricultural soils

8.45 Laurita B., Castelli G., Resta C., Bresci E.

Stakeholder-based water allocation modelling and ecosystem services trade-off analysis: the case of El Carracillo region (Spain)

9.00 Feki M., Ravazzani G., Caloiero T., Pellicone G.

Use for ecohydrological simulations for sustainable forest management: Bonis catchment case study

9.15 Bonaccorso B., Iannello C.

Stima del deflusso ecologico a valle di un invaso in un corpo idrico non perenne: il caso studio del lago di Ancipa

9.30 Monteleone B., Boszì I., Bonaccorso B., Martina M.

Developing drought vulnerability curves for the agricultural sector in the Po basin

9.45 Capozzi V., Mazzarella V., Annella C., Budillon G.

Identificazione di fenomeni di grandine e stima di precipitazioni nevose da misure radar in banda X

10.00 – 11.15 SESSIONE POSTER

– De Luca D.L., Petroselli A.

STORAGE (STOchastic RAinfall GEnerator): un software user-friendly per la generazione di serie temporali di precipitazione ad elevata risoluzione

– Alongi F., Pumo D., Capodici F., Ciraolo G., Noto L.V.

Large-eddy simulation e tecnica LS-PIV: lo studio della turbolenza superficiale

– Biondi D., Todini E., Corina A.

Probabilistic forecasting assessment from  precipitation ensembles for civil protection purposes through the model conditional processor

– Shrestha S., Zaramella M., Callegari M., Greifeneder F., Dallan E., Borga  M.

Flood modelling over alpine basins by means of ERA5 reanalysis data

– Neri M., Reder A., Rianna G., Toth E.

Future flood events in the Panaro river  through bias-correction of hourly climate scenarios and rainfall-runoff modelling

– Zoratti V., Arnone E., Formetta G., Bosa S., Petti M.

Calibrazione di un modello idrologico semi-distribuito per l’analisi delle colate detritiche nel bacino del fiume Fella, Friuli-Venezia Giulia

– Peres D.J., Cancelliere A.

Confronto delle caratteristiche statistiche dei metodi per la determinazione di soglie pluviometriche per il preannuncio delle frane

– Capparelli G., Spolverino G.

Analisi sperimentale per lo studio del fenomeno di isteresi della SWRC dei suoli piroclastici

– Albertini C., Miglino D., Bove G., De Falco M., De Paola F., Dinuzzi A.M., Petroselli A., Pugliese F., Samela C., Santo A., Speranza G., Manfreda S.

Integration of a probabilistic and a geomorphic method for the optimization of flood detention basins design

– Brigandì G., Aronica G.T.

Previsione di allagamenti pluviali tramite utilizzo di funzioni di trasferimento pluviometriche

– Pirone D., Cimorelli L., Del Giudice G., Pianese D.

Sviluppo di un modello basato sulle reti neurali artificiali per la previsione dei dati di pioggia: risultati preliminari 

– Roati G., Formetta G., Pecora S., Brian M., Rigon R. 

Hydrological modeling and water budget quantification of the Po river basin through the GEOFRAME system

– Candela A., Aronica G.T.

Studio dell’efficienza idraulica di pavimentazioni semi-permeabili per il controllo degli allagamenti pluviali: applicazione ad un caso reale

– Ardizzone F., Biddoccu M., Fiorucci F., Meisina C., Valentino R.

Compattamento dei suoli e frane superficiali in ambiente agricolo: studio preliminare

– Peli M., Siena M., Barontini S., Riva M., Ranzi R. 

Simulazione della dinamica del piano di flusso nullo in suoli di pianura proni all’arricchimento di metalli pesanti

– Falanga Bolognesi S., De Michele C., Mastracchio C., Ferraiuolo A., Belfiore O.R., D’urso G.

Investimenti in opere di irrigazione collettiva che contribuiscono alla mitigazione del rischio in relazione ad eventi siccitosi applicando il metodo SPI: un applicazione nel Consorzio Generale di Bonifica del bacino inferiore del Volturno

– Totaro V., Kuczera G., Gioia A., Iacobellis V.

Modelling multidecadal variability in eastern Australia flood data with the two-component extreme value distribution

– Aronica G.T., Sechi G.M., Martina M., Brigandì G., Arena C., Arosio M., D’Ayala M., Di Francesco M., Napolitano J.

Risk-based design delle opere idrauliche per la mitigazione del rischio di inondazione: il progetto RIDES-IDRO

11.15 – 11.30 Coffe Break

11.30 – 13.00 TAVOLA ROTONDA

13.00 – 14.30 Pausa Pranzo

14.30 – 16.30 SESSIONE 4: L’idrologia per applicazioni in ambito agroforestale

14.30 D’Amato C., Tubini N., Bancheri M., Rigon R.

LYSGEO 1D for modelling interactions of critical zone, vegetation and atmosphere

14.45 Longobardi A., Boulariah O., Villani P.

Ricostruzione di un database di piogge mensili per la regione Campania: analisi delle condizioni di siccita’ descritte dall’SPI

15.00 Falanga Bolognesi S., De Michele C., Mastracchio C., Ferraiuolo A., Belfiore O.R., D’urso G.

Stima dei danni ad aree agricole mediante l’impiego di immagini satellitari: il caso studio del Consorzio Generale di Bonifica del bacino inferiore del Volturno

15.15 Falanga Bolognesi S., De Michele C., Corbo N., Gabriele L., Tora M., Trani G., Belfiore O.R., D’urso G.

Mappatura delle aree allagate mediante analisi multi-temporale ed impiego di dati di sentinel-1: il caso di studio del Consorzio di Bonifica dell‘Agro Pontino

15.30 Cipolla S.S., Montaldo N.

Spatiotemporal evolution and impacts of climate change on forest cover in Sardinia

15.45 Gelmini Y., Zuecco G., Zaramella M., Penna D., Borga M.

Runoff events classification based on streamflow- water table hysteresis

16.00 Arnone E., Preti F., Dani A., Noto L.V.

Sulla modellazione della coesione radicale

16.15 Gangi F., Galli A., Costabile P., Costanzo C., Castagna A., Gandolfi C., Masseroni D.

IRRISURF2D: a combined mathematical tool for managing surface irrigation

16.30 – 16.45 Coffe Break

16.45 – 18.30 SESSIONE 5: Dimensionamento Idrologico Metodi e Prospettive – ricordando Fabio Rossi

16.45 Treppiedi D. , Cipolla G. , Francipane A. , Noto L.V. 

Individuazione dei trend di pioggia per la Sicilia utilizzando un approccio multiscala basato sulla regressione a quantili

17.00 Gnecco I., Palla A., Roth G., Giannoni F.

Analisi spaziale del regime delle piogge intense di durate oraria e superiori sul territorio ligure

17.15 Avino A., Manfreda S., Cimorelli L., Pianese D.

Trend of annual maximum rainfall in Campania region (southern Italy)

17.30 Pelosi A., Chirico G.B., Furcolo P., Villani P.

Verso un aggiornamento delle analisi di frequenza regionali delle precipitazioni estreme in Italia: limiti della procedura VAPI, nuove evidenze e prospettive

17.45 Napolitano F., Russo F., Moccia B., Bertini C., Buonora L., Lucantonio M., Soncin L.

Correzione delle curve idf tramite scenari di cambiamento climatico a supporto della realizzazione di sistemi di drenaggio resilienti

18.00 Dallan E., Borga M., Zaramella M., Marra F.

New methodology reveals the role of enhanced summer convection in the intensification of extreme precipitation in the eastern Italian Alps

18.15 Koutsoyiannis D., Montanari A.

BLUECAT: un metodo innovativo per stimare l’incertezza di previsioni di deflussi fluviali

Comitato Scientifico

Giuseppe Tito Aronica – Università degli Studi di Messina

Daniela Biondi – Università degli Studi della Calabria

Martina Bussettini – ISPRA Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale

Angela Corina –  Protezione Civile 

Guido d’Urso – Università degli Studi di Napoli Federico II

Nicola Fontana – Università degli Studi del Sannio di Benevento

Roberto Greco– Università degli Studi della Campania

Salvatore Manfreda – Università degli Studi di Napoli Federico II 

Tommaso Moramarco – CNR IRPI

Domenico Pianese – Università degli Studi di Napoli Federico II 

Riccardo Rigon – Università degli Studi di Trento

Elena Toth – Università degli Studi di Bologna

Pasquale Versace – Università degli Studi della Calabria

Giorgio Budillon – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Luigi Cimorelli – Università degli Studi di Napoli Federico II

Giovanni B. Chirico – Università degli Studi di Napoli Federico II

Luca Cozzolino – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Andrea D’Aniello – Università degli Studi di Napoli Federico II

Renata Della Morte – Università degli Studi di Napoli “Parthenope”

Antonia Longobardi – Università degli Studi di Salerno

Vittorio Pasquino – Autorità di Sistema Portuale del Mar Tirreno Centrale- Ufficio Grandi Progetti

Anna Pelosi – Università degli Studi di Salerno

Enrique Ortiz – Idrologia e Ambiente Srl  

Nunzio Romano – Università degli Studi di Napoli Federico II

Paolo Villani – Università degli Studi di Salerno

Partners

Sponsor

Mappatura del tasso di infiltrazione dell’acqua utilizzando dati iperspettrali e UAV: un caso di studio dell’Alento, Italia

Il tasso di infiltrazione dell’acqua (WIR) nel profilo del suolo è stato studiato attraverso uno studio completo che sfrutta le informazioni spettrali della superficie del suolo. Poiché la spettroscopia del suolo fornisce informazioni inestimabili sugli attributi del suolo e poiché il WIR è una proprietà dipendente dalla superficie del suolo, la spettroscopia di campo può modellare il WIR meglio delle tradizionali misurazioni spettrali di laboratorio. Questo perché il campionamento per quest’ultimo altera lo stato del suolo-superficie. È stata creata una libreria spettrale del suolo di campo (FSSL), composta da 114 campioni con diverse tessiture provenienti da sei diversi siti nel bacino del Mediterraneo, combinati con misurazioni spettrali tradizionali di laboratorio. Successivamente, è stata condotta un’analisi di regressione parziale dei minimi quadrati sui dati spettrali e WIR in diversi gruppi di tessitura del suolo, mostrando migliori prestazioni delle osservazioni spettrali sul campo rispetto alla spettroscopia di laboratorio tradizionale. Inoltre, diverse proprietà spettrali quantitative sono state perse a causa della procedura di campionamento e la separazione dei campioni in base alla trama ha fornito una maggiore precisione. Sebbene la regione spettrale visibile dell’infrarosso vicino all’infrarosso a onde corte (VNIR-SWIR) fornisse una migliore precisione, abbiamo ricampionato i dati spettrali alla risoluzione di un sensore iperspettrale Cubert (VNIR). Questo sensore iperspettrale è stato quindi assemblato su un veicolo aereo senza pilota (UAV) per applicare un modello spettrale selezionato ai dati UAV e mappare il WIR in un’area semi-vegetata all’interno del bacino idrografico dell’Alento, in Italia. Contemporaneamente al volo del sensore UAV-Cubert sono state eseguite misurazioni spettrali e WIR complete della verità al suolo. I risultati sono stati convalidati in modo soddisfacente sul campo utilizzando campioni di campo, seguiti da un’analisi dell’incertezza spaziale, concludendo che l’UAV con telerilevamento iperspettrale può essere utilizzato per mappare le proprietà del suolo relative alla superficie del suolo.

Citazione: Francos, N.; Romano, N.; Nasta, P.; Zeng, Y.; Szabó, B.; Manfreda, S.; Ciraolo, G.; Mészáros, J.; Zhuang, R.; Su, B.; et al. Mapping Water Infiltration Rate Using Ground and UAV Hyperspectral Data: a Case Study of Alento, Italy. Remote Sens. 202113, 2606. https://doi.org/10.3390/rs13132606

La laminazione delle Piene

Le dighe di detenzione sono una delle pratiche più efficaci per mitigare le inondazioni. Pertanto, l’impatto di queste strutture sulla risposta idrologica del bacino è fondamentale per la gestione delle inondazioni e la progettazione delle strutture di controllo delle inondazioni. Con l’obiettivo di fornire un quadro matematico per interpretare l’effetto dei sistemi di controllo del flusso sulla dinamica dei bacini idrografici, la relazione funzionale tra afflussi e deflussi viene studiata e derivata in forma chiusa. Ciò ha consentito la definizione di una distribuzione di probabilità derivata teoricamente dei picchi in uscita dai bacini di detenzione in linea. Il modello è stato derivato assumendo una forma idrografica rettangolare con una durata fissa e un picco di piena casuale. Nel presente studio, si presume che la distribuzione indisturbata delle inondazioni sia distribuita di Gumbel, ma la formulazione matematica proposta può essere estesa a qualsiasi altra distribuzione di probabilità dei picchi di piena. Un’analisi di sensitività dei parametri ha evidenziato l’influenza della capacità del bacino di detenzione e della durata degli eventi piovosi sulla mitigazione delle inondazioni sulla distribuzione di probabilità dei picchi in uscita. Il framework matematico è stato testato utilizzando per il confronto una simulazione Monte Carlo in cui vengono rimosse la maggior parte delle ipotesi semplificate utilizzate per descrivere i comportamenti della diga. Ciò ha permesso di dimostrare che la formulazione proposta è affidabile per piccoli bacini idrografici caratterizzati da una risposta impulsiva. Il nuovo approccio per la quantificazione dei picchi di alluvione nei bacini fluviali caratterizzati dalla presenza di bacini artificiali di detenzione può essere utilizzato per migliorare le pratiche di mitigazione delle alluvioni esistenti, supportare la progettazione di sistemi di controllo delle alluvioni e analisi del rischio di alluvione.

Riferimento: Manfreda, S., D. Miglino, and C. Albertini, Impact of detention dams on the probability distribution of floods, Hydrol. Earth Syst. Sci., 25, 4231–4242, https://doi.org/10.5194/hess-25-4231-2021, 2021 [pdf]

Siglato l’accordo di ricerca con Picerno

Il Comune di Picerno firma un accordo di collaborazione con la prestigiosa Università degli Studi di Napoli Federico II, Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale nell’ambito di un progetto per l’attuazione di interventi mirati a contenere il rischio idrologico/idraulico insistente sul territorio comunale. 
Il progetto, finanziato dal Ministero degli Interni e Ministero dell’Economia e Finanza, prevede una serie di interventi diffusi finalizzati alla regimentazione delle acque di ruscellamento superficiali e alla regimentazione del reticolo idrografico e rientra in un quadro di sostegni economici per la previsione e gestione dei grandi rischi. 
Il gruppo di ricerca dell’Università degli Studi di Napoli, Federico II, coordinato dal Responsabile Scientifico prof. Salvatore Manfreda, supporterà l’amministrazione comunale nell’attuazione di un piano di interventi massimizzando l’impatto delle opere di mitigazione del rischio e fornirà indicazioni tecnico/scientifiche volte a identificare le opere idrauliche previste o da progettare. 
Le priorità di intervento, spiegano gli esperti, saranno valutate sulla base di una mappatura su larga scala del rischio idrologico/idraulico che insiste sul comune lucano, integrando documentazione storica da archivi regionali e strumenti innovativi di rilievo del territorio. 
L’accordo prevede, inoltre, un’attenta valutazione da parte del gruppo di ricerca partenopeo, delle maggiori criticità insistenti sul territorio da un punto di vista geomorfologico, idrologico e idraulico che fornirà strumenti di indirizzo sulle modalità di intervento e sulle scelte tecniche ottimali per la realizzazione delle opere di mitigazione e regimentazione previste. 
L’intesa tra le due istituzioni riveste un ruolo chiave in tema “monitoraggio per la prevenzione del rischio idrogeologico” e certamente dà lustro al comune lucano che si affida a esperti di elevato spessore scientifico a livello internazionale, sulle tematiche del monitoraggio ambientale, della prevenzione e gestione dei grandi rischi.

Estratto da il Mattino di Puglia e Basilicata – Link

Monitoraggio ambientale basato su UAS: miglioramento della raccolta dei dati attraverso un flusso di lavoro standardizzato

I sistemi aerei senza pilota (UAS) svolgono un ruolo sempre più importante nella raccolta di dati per il monitoraggio ambientale. Le sfide principali per gli UAS negli studi ambientali includono la creazione di linee guida coerenti e standardizzate per la raccolta dei dati e la definizione di pratiche che si applicano a una vasta gamma di ambienti. Il dott. Salvatore Manfreda dell’Università di Napoli Federico II, insieme al team HARMONIOUS, ha identificato i passaggi critici nella pianificazione, acquisizione ed elaborazione dei dati UAS per garantire le migliori pratiche e un flusso di lavoro snello ed efficace.

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Workflow: Ogni missione richiede un progetto di studio su misura che può essere sintetizzato nei passaggi riportati in figura.

Speciale su Remote Sensing intitolato “Global Gridded Soil Information Based on Machine Learning”

Questo numero speciale è dedicato ai metodi basati sull’apprendimento automatico in:

  • mappatura globale delle proprietà del suolo;
  • sistemi di calcolo / algoritmi / approcci che utilizzano i dati di osservazione della Terra per derivare caratteristiche del suolo con griglia globale;
  • dati di osservazione della Terra per la mappatura globale del suolo;
  • metodi di calcolo ad alta intensità di dati per incorporare i dati di osservazione della Terra per la mappatura predittiva del suolo;
  • ottimizzazione della risoluzione temporale per monitorare globalmente i cambiamenti delle proprietà del le informazioni derivate dal suolo.

Uno sconto del 40% può essere concesso ai documenti ricevuti da questa conferenza / progetto sulla base del fatto che il manoscritto è accettato per la pubblicazione dopo il processo di revisione tra pari.