Il controllo cinematico dei movimenti franosi - Landslides monitoring

La presente tesi contiene, nella sua parte iniziale, una rassegna introduttiva dello stato dell’arte della valutazione del rischio e della previsione dei movimenti franosi che contiene le definizioni delle tipologie di frane, le categorie di rischio e le classificazioni dell’intensità e pericolosità delle frane. Sono poi descritti in dettaglio i sistemi strumentali, compresi i sistemi di misura automatici “in situ” ed i sistemi remoti di controllo “real time”, nonché le nuove tecnologie per il controllo a distanza dei movimenti franosi basati sulle tecniche interferometriche radar, come i SAR (Synthetic Aperture Radar) satellitari e da terra, ed i laser, come il laser scanner (TLS). Quest’ultima tecnologia è stata applicata sperimentalmente su due movimenti franosi di diversa tipologia: uno che interessa un terreno detritico - morenico e l’altra una frana in roccia interessata nel corso degli ultimi anni da frane di crollo. Le due tipologie differenti di fenomeni franosi hanno consentito l’applicazione della tecnica di misura per la valutazione dei movimenti in seguito a scansioni multi temporali e per le valutazioni diagnostiche di stabilità dell’ammasso roccioso. Vengono, quindi, mostrati i risultati sperimentali di ricostruzione morfologica della frana.
Tra gli sviluppi metodologici fondamentali nell’applicazione del TLS ai fenomeni franosi, vengono affrontate le tematiche derivate dalle nuove tecnologie d’integrazione e visualizzazione dei dati per ottenere modelli virtuali 3-D di rappresentazione della morfologia di frana. In tale ambito sono state sviluppate procedure per la definizione di modelli virtuali 3D a differenti livelli di dettaglio, ottenuti decimando la “nuvola” originale di milioni di punti acquisiti, e procedure per l’applicazione di tecniche avanzate di resa grafica (rendering), quali la sovrapposizione fra geometria e immagine fotografica (texture mapping). Tali tecniche nel caso di versanti rocciosi forniscono sicuramente un supporto visivo importante per una corretta interpretazione dei dati ai fini delle analisi di stabilità.
Tra gli strumenti diagnostici innovativi è stato sviluppato nuovo software per l’analisi geo strutturale degli ammassi rocciosi fratturati. Il metodo applicato ad un caso concreto di studio ha permesso l’estrazione di dati geometrici dei piani di discontinuità di una frana in roccia seguita dall’analisi delle caratteristiche e dei cinematismi del corpo roccioso. Il metodo è stato verificato mediante un rilievo tradizionale che ha richiesto l’accesso diretto alla parete rocciosa. Generalmente il rilievo geo strutturale su pareti rocciose e frane di crollo è eseguito con attrezzatura alpinistica da personale specializzato ed è generalmente molto costoso, e a volte addirittura impossibile, a causa dell’elevata pericolosità dell’accesso ai luoghi di misura. La tecnica TLS in questo campo applicativo costituisce una valida alternativa e risolve i problemi logistici con una tecnica di misura indiretta, consentendo nel contempo il rilievo di un gran numero di giaciture di piani.
È illustrata, infine, l’attività svolta riguardo alla possibilità di usare il laser scanner da postazione fissa per il monitoraggio della frana in situazioni critiche. E’ stata eseguita a questo scopo un’analisi di fattibilità per il controllo da remoto del laser scanner: sono state verificate le funzionalità di collegamento, configurazione ed acquisizione da remoto e definite le specifiche di ulteriori funzionalità necessarie all’automatizzazione ed alla programmazione temporale delle scansioni. Tale metodologia di utilizzo costituisce una modalità di utilizzo del laser scanner come strumento di controllo on-line del movimento della frana, soprattutto in situazioni di emergenza.