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LARGE – Laboratorio di Analisi dei Rischi
e di Gestione delle Emergenze

Il Laboratorio di Analisi dei Rischi e di Gestione delle Emergenze del CNR-IGAG (LARGE) è un “ambiente aperto” dove ricercatori e giovani ricercatori di diverse discipline (dall’Economia alle Scienze Sociali, dall’Informatica all’Ingegneria, dalle Scienze Naturali a quelle della Terra) possono lavorare insieme, discutere, progettare modelli concettuali e realizzare soluzioni nel campo dell’analisi dei rischi e nella gestione delle emergenze.

Sebbene formalizzato solo nel 2017, il Laboratorio esiste da molti anni costituendosi già alla fine del 2001 per le attività di informatizzazione della Nuova Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000 e poi partecipando, nel corso degli anni, a progetti nazionali ed europei. Dal 2006 il Laboratorio e, con esso, il team di ricerca ha beneficiato anche delle competenze acquisite in molti progetti di ricerca industriale e sviluppo sperimentale attraverso le collaborazioni con le Piccole e Medie Imprese coinvolte. Questo ha arricchito il background tecnico-scientifico del laboratorio in termini di competenze e capacità di lavorare a stretto contatto con diversi tipi di ricercatori e stakeholders in un contesto multidisciplinare in materia di valutazione e gestione dei rischi naturali e antropogenici. I progetti finanziati dall’UE, nazionali e regionali hanno sostenuto finanziariamente il Laboratorio LARGE e il suo team di ricerca e hanno permesso di raggiungere e diffondere i risultati della ricerca in molti congressi nazionali e internazionali, riviste e libri.

Il Laboratorio LARGE è Centro di Competenza per la Pianificazione delle Emergenze e il Supporto alle Decisioni della Croce Rossa Italiana (responsabile dott. Lorenzo Massucchielli). Dal febbraio 2020, LARGE supporta la Croce Rossa Italiana nell’epidemia di Covid-19 con strumenti e soluzioni basate sull’ICT nella preparazione, risposta e recupero delle emergenze (supply chain).

Sede di appartenenza + _
CNR-IGAG Sede di Milano c/o Università di Milano Bicocca, Piazza della Scienza,1  - 20126 Milano (MI)
Referente del laboratorio + _
Dott. Simone Sterlacchini
Preposto per la sicurezza + _
Dott. Simone Sterlacchini
Recapito telefonico + _
02.64482854
Team + _

Simone Sterlacchini  - Ricercatore

Christian Gencarelli - Ricercatore

Debora Voltolina - Assegnista di Ricerca

Marco Zazzeri - Assegnista di Ricerca

Protocollo di Intesa tra Università, Consiglio Nazionale delle Ricerche e Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po e Accordo di Collaborazione tra Pubbliche Amministrazioni tra le Università nel Bacino Idrografico del Po e L’Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po per il Progetto “Metodologie e Applicazioni per l’aggiornamento delle Mappe di Danno Alluvionale relativamente alla Revisione del PGRA (2020 – in corso).

Il Progetto, della durata di 5 anni, ha la finalità di:

• completare, aggiornare e migliorare il quadro conoscitivo della pianificazione di bacino, implementando azioni strategiche per migliorare la conoscenza del rischio attraverso un sistema permanente di relazioni multidisciplinari fra esperti, ricercatori, pianificatori, decisori e cittadini al fine di produrre, diffondere ed applicare le conoscenze necessarie ad aumentare la consapevolezza degli effetti dei cambiamenti climatici sul rischio di alluvione e sulla gestione delle risorse idriche;

• sviluppare strumenti innovativi per la valutazione e la gestione del rischio idraulico e idrogeologico (anche attraverso il coinvolgimento di operatori economici) in relazione agli strumenti di pianificazione di competenza dell’ADPO e alla valutazione e gestione della risorsa idrica, con particolare riferimento agli adempimenti previsti nella Direttiva 2000/60/CE;

• sviluppare un’offerta di formazione diretta a professionisti e tecnici del settore sul rischio di alluvione e sulla tutela e gestione delle risorse idriche, migliorando la comprensione delle relazioni tra pressioni, impatti e processi fisici, chimici, biologici alla base della veicolazione e della trasformazione degli inquinanti monitorando l’efficacia delle misure attuate;

ARTICOLI IN RIVISTE ISI INTERNAZIONALI

Esposito G., Marchesini I., Mondini A.C., Reichenbach P., Rossi M., Sterlacchini S. (2020) – A spaceborne SAR-based procedure to support the detection of landslides. Nat. Hazards Earth Syst. Sci. DOI: 10.5194/nhess-20-2379-2020.

Zanotti C., Rotiroti M., Sterlacchini S., Cappellini G., Fumagalli L., Stefania G.A., Nannucci M.S., Leoni B., Bonomi T. (2019) – Choosing between linear and nonlinear models and avoiding overfitting for short and long term groundwater level forecasting in a linear system. Journal of Hydrology. DOI: 10.1016/j.jhydrol.2019.124015

Sterlacchini S., Bordogna G., Cappellini C., Voltolina D. (2018) – SIRENE – A Spatial Data Infrastructure to enhance Communities. International Journal of Disaster Risk Science. DOI: 10.1007/s13753-018-0160-2.

Rosati G., Heimbürger L. E., Melaku Canu D., Lagane C., Laffont L., Rijkenberg M. J. A., Gerringa L. J. A., Solidoro C., Gencarelli C. N., Hedgecock I. M., De Baar H. J. W., Sonke J. E. (2018) – Mercury in the Black Sea: New insights from measurements and numerical modeling. Global Biogeochemical Cycles. DOI: 10.1002/2017GB005700

Carbone F., Bruno A. G., Naccarato A., De Simone F., Gencarelli C. N., Sprovieri F., Hedgecock I. M., Landis M. S., Skov H., Pfaffhuber K. A., Read K. A., Martin L., Angot H., Dommergue A., Magand O., Pirrone N. (2018) – The superstatistical nature and interoccurrence time of atmospheric mercury concentration fluctuations, Journal of Geophysical Research: Atmospheres. DOI: 10.1002/2017JD027384

Fallati L., Savini A., Sterlacchini S., Galli P. (2017) – Land use and land cover (LULC) map of the Republic of the Maldives: first National map and LULC change analysis using remote sensing data. Environmental Monitoring and Assessment. DOI: 10.1007/s10661-017-6120-2.

Bieser J., Slemr F., Ambrose J., Brenninkmeijer C., Brooks S., Dastoor A., DeSimone F., Ebinghaus R., Gencarelli C. N., Geyer B., Gratz L. E., Hedgecock I. M., Jaffe D., Kelley P., Lin C.-J., Jaegle L., Matthias V., Ryjkov A., Selin N. E., Song S., Travnikov O., Weigelt A., Luke W., Ren X., Zahn A., Yang X., Zhu Y., Pirrone N. (2017) – Multi-model study of mercury dispersion in the atmosphere: vertical and interhemispheric distribution of mercury species. Atmospheric Chemistry and Physics. DOI: 10.5194/acp-17-6925-2017

Travnikov O., Angot H., Artaxo P., Bencardino M., Bieser J., D’Amore F., Dastoor A., De Simone F., Diéguez M. D. C., Dommergue A., Ebinghaus R., Feng X. B., Gencarelli C. N., Hedgecock I. M., Magand O., Martin L., Matthias V., Mashyanov N., Pirrone N., Ramachandran R., Read K. A., Ryjkov A., Selin N. E., Sena F., Song S., Sprovieri F., Wip D., Wängberg I., and Yang X. (2017) – Multi-model study of mercury dispersion in the atmosphere: atmospheric processes and model evaluation. Atmospheric Chemistry and Physics. DOI: 10.5194/acp-17-5271-2017

De Simone F., Artaxo P., Bencardino M., Cinnirella S., Carbone F., D’Amore F., Dommergue A., Feng X. B., Gencarelli C. N., Hedgecock I. M., Landis M. S., Sprovieri F., Suzuki N., Wangberg I., Pirrone N. (2017) – Particulate-phase mercury emissions from biomass burning and impact on resulting deposition: a modelling assessment. Atmospheric Chemistry and Physics. DOI: 10.5194/acp-17-1881-2017

Gencarelli C. N., Bieser J., Carbone F., De Simone F., Hedgecock I. M., Matthias V., Travnikov O., Yang X., Pirrone N. (2017) – Sensitivity model study of regional mercury dispersion in the atmosphere. Atmospheric Chemistry and Physics. DOI: 10.5194/acp-17-627-2017

Mu Q., Lammel G., Gencarelli C. N., Hedgecock I. M., Chen Y., Pribylova P., Teich M., Zhang Y., Zheng G., van Pinxteren D., Zhang Q., Herrmann H., Shiraiwa M., Spichtinger P., Su H., Poeschl U., Cheng Y. (2017) – Regional modelling of polycyclic aromatic hydrocarbons: WRF-Chem-PAH model development and East Asia case studies. Atmospheric Chemistry and Physics. DOI: 10.5194/acp-17-12253-2017

 

ARTICOLI IN RIVISTE NAZIONALI (CON ISSN)

Gatti F., Bonetti C., Cappellini G., Deligios M., Locatelli P., Pasetti N., Vismara V., Voltolina D., Zazzeri M., & Sterlacchini S. (2019) – Il Progetto Mappa Italia: proposta di una Metodologia GIS per la definizione di un “Indice di Rischio” Idrogeologico a scala nazionale. Rendiconti Online Società Geologica Italiana. DOI:10.3301/ROL.2019.38

Cugini M., Mandelli S., Voltolina D., Cappellini G., Bordogna G., & Sterlacchini, S. (2016) – Valutazione della predisposizione all’incendio boschivo a scala regionale: una modellazione per misure di mitigazione ambientale. Rendiconti Online Società Geologica Italiana, 39: 43-46. DOI:10.3301/ROL.2016.43

 

ARTICOLI IN ATTI DI CONGRESSI INTERNAZIONALI PEER REVIEWED (CON ISSN/ISBN)

Ceresi A., Goffi A., Ranghetti L., Busetto L., Stroppiana G., Bordogna G., Boschetti M., Brivio P.A., Pepe M., Antoninetti M., Sterlacchini S. (2018) – A Flexible Desktop Tool for the Deployment of Periodic Downstream Services. Proceedings: Observing, Understanding and Forecasting The Dynamics Of Our Planet. IGARSS2018, 22-27 July 2018, Valencia, Spain. In: IEEE International Geoscience and Remote Sensing Symposium proceedings. DOI:10.1109/IGARSS.2018.8518289.

Marchesini I., Rossi M., Salvati P., Donnini M., Sterlacchini S., Guzzetti F. (2018) – Delineating flood prone areas using a statistical approach. Proceedings: 4th Open Source Geospatial Research and Education Symposium (OGRS2016). In: Marchesini I. & Pierleoni A. (Eds.). DOI:10.30437/ogrs2016_paper_28.

Sterlacchini S, Zazzeri M, Cappellini G, Pastormerlo M, Bonazzi A. (2018) – An Open source GIS-based tool for economic loss estimation due to flood events. Proceedings 4th Open Source Geospatial Research and Education Symposium (OGRS2016). In: Marchesini I. & Pierleoni A. (Eds.). DOI:10.30437/ogrs2016_paper_26

Bordogna G., Sterlacchini S. (2017) – Volunteered Geographic Information management supported by Fuzzy Ontologies and level-based approximate reasoning. Proceedings: Advances in Artificial Intelligence: From Theory to Practice. 30th International Conference on Industrial Engineering and Other Applications of Applied Intelligent Systems, IEA/AIE 2017, Arras, France, June 27-30, 2017, Proceedings, Part I. DOI:10.1007/978-3-319-60042-0_51.

Bordogna G., Ceresi A., Sterlacchini S. (2017) – Content-Based Meta-Discovery Service of Remote Sensing Images. Proceedings: Flexible Query Answering Systems”. Eds: Henning C., Hélène J., Panagiotis C., Troels A. and Henrik Legind L.: FQAS 2017 – 12th International Conference on Flexible Query Answering Systems, 21-23 June 2017 London, England, 153-163. Lecture Notes in Computer Science, vol 10333. Springer, Cham. DOI:10.1007/978-3-319-59692-1_13.

 

RIASSUNTI, RIASSUNTI ESTESI IN CONVEGNI INTERNAZIONALI NON PEER REVIEWED (CON ISSN/ISBN)

Marchesini I., Rossi M., Salvati P., Donnini M., Sterlacchini S., and Guzzetti F. (2020) – A data-driven statistical approach for flood hazard zoning at national scale. Proceedings: EGU – European Geosciences Union, 4-8 May 2020, Vienna, Austria, EGU2020-21969. DOI:10.5194/egusphere-egu2020-21969.

Voltolina D., Sterlacchini S., Cappellini G., Zazzeri M., and Apuani T. (2020) – Agent-based modelling for wildfire behaviour prediction, EGU General Assembly 2020, Online, 4-8 May 2020, EGU2020-17948. DOI:10.5194/egusphere-egu2020-17948.

Zazzeri M., Cappellini G., Bordogna G., Sterlacchini S., Bonazzi A., Carlesi A. (2017) – BLINKS: an Open Source GIS-based tool for the evaluation of economic loss due to flood events. Proceedings: EGU – European Geosciences Union, 23-28 April 2017, Vienna, Austria, Vol. 19, EGU2017-13140.

Cappellini G., Voltolina D., Bordogna G., Sterlacchini S. (2017) – SIRENE – An ICT and collaborative-based tool to cope with disaster-related emergencies. Proceedings: EGU – European Geosciences Union, 23-28 April 2017, Vienna, Austria, Vol. 19, EGU2017-929-1.

Voltolina D., Cappellini G., Zazzeri M., Sterlacchini S., Apuani T. (2018) – Fire behavior models optimization: towards a Machine Learning approach. Proceedings: VIII International Conference on Forest Fire Research, VIII International Conference on Forest Fire Research, Coimbra, Portugal, 10-16 November 2018.

Pirrone N., De Simone F., Gencarelli C. N., Hedgecock I. M., Sprovieri F. (2017) Shipping emissions, air quality and short-lived climate forced

 

RIASSUNTI ESTESI IN CONVEGNI INTERNAZIONALI NON PEER REVIEWED (SENZA LIBRI, CAPITOLI DI LIBRI (CON ISSN/ISBN)

L’Astorina A., Bordogna G., Sterlacchini S. (2018) – Prendere sul serio la RRI. Riflessioni a partire dal Progetto STRESS. In: “Scienziati in affanno? Ricerca e Innovazioni Responsabili (RRI) in Teoria e nelle Pratiche”. Eds: L’Astorina A. & Di Fiore M. Roma: CNR Edizioni. http://doi.irea.cnr.it/. DOI:10.26324/2018RRICNRBOOK

Bordogna G., Sterlacchini S. (2017) – Volunteered Geographic Information management supported by Fuzzy Ontologies and level-based approximate reasoning. In: “Advances in Artificial Intelligence: From Theory to Practice”. Eds: Benferhat S., Tabia K. and Ali M.: 30th International Conference on Industrial, Engineering & Other Applications of Applied Intelligent Systems. June 27-30, 2017 – Arras, France, 466-476. In: Lecture Notes in Computer Science, vol 10350. Springer, Cham. DOI:10.1007/978-3-319-60042-0

 

LIBRI, CAPITOLI DI LIBRI (SENZA ISSN/ISBN)

Ceresi A., Goffi A., Ranghetti L., Busetto L., Stroppiana G., Bordogna G., Boschetti M., Brivio P.A., Pepe M., Antoninetti M., Sterlacchini S. (2017) – Geograbber: enabling user-friendly periodic downstream services. In: “The ever growing use of Copernicus across Europe’s Regions – A selection of 99 user stories by local and regional authorities”, 190-191. Edited by: European Commission – DG Growth Unit I.3, Copernicus Office – ESA, NEREUS, 277. http://www.nereus-regions.eu/copernicus4regions/user-stories-sheets/

 

BANCHE DATI, CARTE GEOLOGICHE

Voltolina D., Zazzeri M., Sterlacchini S. (2020) – Banca Dati per Autorità Distrettuale di Bacino del Fiume Po. In: “Metodologie e applicazioni per l’aggiornamento delle mappe di danno alluvionale relativamente alla revisione del PGRA” (Accordo Operativo con l’Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po).

 

SOFTWARE, PIATTAFORME

Massucchielli L., Tarantino E., Voltolina D., Zazzeri M., Sterlacchini S. (2020) – Applicazione Web e Dashboard. In: Emergenza COVID-19 – Assistenza alla popolazione. Progetto Relief Nazionale (Convenzione Operativa con Croce Rossa Italiana).

Massucchielli L., Voltolina D., Zazzeri M., Sterlacchini S. (2020) – Dashboard. In: Virtual SON – Sala Operativa Nazionale, visualizzazione attività in corso emergenza COVID-19 (Convenzione Operativa con Croce Rossa Italiana).

Sterlacchini S., Marchesini I., Cappellini G., Voltolina D., GSI3W (2019) – GeoPortale Web e Mobile App. In: Progetto STRESS – GeoPortale dedicato alla catalogazione e visualizzazione dati satellitari e dati VGI derivanti da utenti segnalatori.

AA.VV. (hanno contribuito tutti i partecipanti al Progetto) (2019) – GeoPortale Web e Mobile App. In: SIMULATOR-ADS (Sistema Integrato ModULAre per la gesTione e prevenziOne dei Rischi-Arricchito con Dati Satellitari).

Sterlacchini S., Cappellini G., Voltolina D., Zazzeri M. (2018) – Software. In: SIRENE – Sistema Informativo per la Risposta alle EmergeNzE.

Sterlacchini S., Cappellini G., Voltolina D., Zazzeri M. (2017) – Plugin per software QGIS. In: BLINKS –  Building Loss estImation iN risK analySys.

Ceresi A., Goffi A., Ranghetti L., Busetto L., Stroppiana G., Bordogna G., Boschetti M., Brivio P.A., Pepe M., Antoninetti M., Sterlacchini S. (2017) – Applicazione Web. In Geograbber: enabling user-friendly periodic downstream services.

 

RELAZIONI TECNICHE

Sterlacchini S., Bordogna G., Marchesini I., Lucini B. (2019) – Relazione scientifica del Progetto STRESS – Strategies, Tools and new data for Resilient Smart Societies (2017-2019).

AA.VV. (I Responsabili scientifici del Progetto SIMULATOR-ADS) (2019) – Relazione tecnica del Progetto SIMULATOR-ADS: Sistema Integrato ModULAre per la gesTione e prevenziOne dei Rischi-Arricchito con Dati Satellitari (2016-2019).

Zoboli R., Modica M., Paleari S., Marin G., Genovese E., Rampa A., Salvati P., Marchesini I., Rossi M., Donnini M., Sterlacchini S., Zazzeri M., Cappellini G., Voltolina D., Meroni M., Pessina V., Locati M. (2018) – Rapporto sui principali risultati del Progetto di ricerca: “La valutazione economica dei disastri naturali in Italia” (2013-2017).

Sterlacchini S., Zazzeri M., Cappellini G., Voltolina D., Marchesini I., Salvati P., Rossi M., Donnini M., Guzzetti F. (2017) – Valutazione dell’esposizione e del danno atteso da eventi alluvionali.

Relazione finale del progetto “La valutazione economica dei disastri naturali in Italia” (2013-2017).

Marchesini I., Salvati P., Rossi M., Donnini M., Guzzetti F., Sterlacchini S., Zazzeri M., Cappellini G., Voltolina D.  (2017) – Mappatura nazionale delle aree inondabili in funzione di diversi tempi di ritorno. Relazione finale del progetto “La valutazione economica dei disastri naturali in Italia” (2013-2017).

Gatti F., Zazzeri M., Sterlacchini S. (2017) – Mappa Italia. Relazione finale del progetto “Mappa Italia – Rischio Idraulico/Idrogeologico: proposta di una metodologia per il calcolo della componente fisica ed economica del rischio”.

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il Laboratorio LARGE partecipa ai lavori relativi alla valutazione del rischio idraulico attraverso l’analisi della pericolosità e della vulnerabilità nonché la stima del danno economico sugli assets esposti (in termini di popolazione, edifici, industrie, beni culturali, infrastrutture, ecc.), utilizzando un approccio basato sull’utilizzo dei GIS (Geographic Information Systems) e sull’analisi statistica del danno per differenti tipologie di elementi vulnerabili. In particolare, il Laboratorio LARGE ha progettato e implementato:

1.    una banca dati che si configura come repository destinato ad accogliere: (i) i dati istituzionali, fra cui le informazioni demografiche delle sezioni censuarie ISTAT, i valori immobiliari degli edifici (tratti dalle zone OMI dell’Agenzia delle Entrate), le fasce di pericolosità idraulica (secondo le linee guida della Direttiva Alluvioni 2007/60/CE) e loro rappresentazione quantitativa come mappe dei tiranti idraulici; (ii) i prodotti della ricerca in termini di risultati delle elaborazioni condotte dalle unità partecipanti al progetto in termini di mappe della pericolosità e della valutazione del danno subito dai beni immobili esposti (edifici residenziali, commerciali, comparto agricolo, ecc.). La banca dati è implementata in un database PostgreSQL con estensione spaziale PostGIS.

2.    Lo sviluppo di un sistema informativo dinamico, in ambiente open GIS (i.e. QGIS), in grado di automatizzare le procedure utilizzate dai partner progettuali per il calcolo del danno relativo a differenti tipologie di elementi vulnerabili. Il sistema informativo sarà di supporto alla successiva fase di analisi costi/benefici delle differenti strategie di mitigazione del rischio e permetterà di rappresentare in modo geolocalizzato i risultati della ricerca mediante diverse tipologie di mappe, garantendo la necessaria flessibilità nell’analisi dei dati e dei risultati. Il nuovo sistema informativo è partito dall’esperienza maturata nella progettazione e nello sviluppo del tool BLINKS (Building Loss estImation iN risK analySys), uno strumento open-source, basato su sistemi informativi territoriali, per la stima delle perdite economiche dovute alle inondazioni.

Fig. 2 – Elenco delle Università e degli Enti di Ricerca firmatari del Protocollo di Intesa con l’Autorità di Bacino Distrettuale del Fiume Po per lo sviluppo di strumenti innovativi per la valutazione e la gestione del rischio idraulico e idrogeologico.

 

 

Il Progetto CARG prevede la realizzazione e informatizzazione dei fogli geologici e geotematici alla scala 1:50.000 dell’intero territorio nazionale. Il Progetto è svolto in collaborazione con le Regioni e le Province autonome, con il CNR e le Università ed è coordinato dal Servizio Geologico d’Italia in qualità di organo cartografico dello Stato (L. 68/60). Il Progetto prevede la realizzazione di una banca dati dalla quale poter ricavare carte geologiche e geotematiche di maggiore dettaglio per l’utilizzo del dato cartografato in molteplici applicazioni. Saranno così disponibili gli strumenti conoscitivi, quali i dati geologici, indispensabili per una corretta pianificazione e gestione del territorio e, più in particolare, per la prevenzione, la riduzione e la mitigazione del rischio idrogeologico.

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE prevede la progettazione e l’implementazione di una piattaforma, conforme agli standard dell’Open Geospatial Consortium (OGC), che sarà modulare e interoperabile e garantirà un elevato livello di continuità del flusso operativo che parte dal rilievo del dato geologico direttamente sul terreno fino all’allestimento del foglio. Questo eviterà lo “stacco” tra la fase di terreno e la fase di informatizzazione che, negli anni passati, è stata eseguita solo dopo aver terminato la prima.

In particolare, la piattaforma, nel suo complesso, permetterà di raccogliere i dati sul terreno in formato strutturato (secondo gli schemi proposti dai quaderni editi da ISPRA per l’informatizzazione dei dati geologici) e con geolocalizzazione dell’informazione acquisita, inviarli al Laboratorio LARGE, sincronizzare le informazioni raccolte sul terreno da tutti i rilevatori con quelle già esistenti in banca dati e gestite mediante un software OpenGIS, rendere disponibile periodicamente la banca dati “aggiornata” ai rilevatori sul terreno, pubblicare lo stato di avanzamento dei fogli CARG a livello di mappa e di database tramite una dashboard.

Il Laboratorio LARGE fornirà un’adeguata formazione ai geologi rilevatori all’uso dei tool per la raccolta dati sul terreno.

Fig. 3 – Piattaforma Open-GIS per la raccolta dei dati sul terreno in formato strutturato (secondo gli schemi proposti dai quaderni editi da ISPRA per l’informatizzazione dei dati geologici), geolocalizzato e sincronizzato.

 

Il Progetto SIRENE prevede la progettazione e l’implementazione di una Sistema Informativo Modulare finalizzato a incrementare la resilienza delle comunità alle emergenze legate ai disastri. Si tratta di un Sistema Integrato, composto da 4 moduli, strategico per la pianificazione delle fasi di preparazione e risposta alle emergenze legate ai disastri naturali e antropici, in grado di:

– archiviare/gestire/analizzare/condividere informazioni geografiche “pregresse” (di natura istituzionale e/o prodotti della ricerca) e di raccogliere/comunicare in tempo reale informazioni “aggiornate” relativamente allo scenario incidentale;

– fornire un supporto al processo decisionale “suggerendo” le azioni da eseguire, le istruzioni di esecuzione, i responsabili di ogni azione, i documenti da emettere, le risorse disponibili per fronteggiare l’emergenza;

– disporre di un sistema di tracciamento del personale e dei mezzi dislocati sul terreno.

  recepire integralmente il quadro normativo nazionale e internazionale.

SIRENE si compone di 4 moduli: SIRENE DSS, SIRENE GIS, SIRENE VGI e SIRENE TRACE.

1.    Sirene DSS: il “cuore” del Sistema è costituito da un Sistema di Supporto alle Decisioni utile a guidare i decisori nell’applicazione di determinati modelli di intervento, per differenti tipologie di rischio, conformi al quadro legislativo vigente a livello nazionale e regionale.

2.    Sirene GIS: Software GIS semplificato per l’archiviazione, la gestione e la rappresentazione  dell’informazione “pregressa e aggiornata” a supporto delle fasi di preparazione e di gestione dell’emergenza.

3.    Sirene VGI: App mobile per la raccolta di informazioni e la segnalazione di criticità ambientali, direttamente sul campo, che potrebbero necessitare di monitoraggio o di un rapido intervento. Si promuove, in tal modo, il coinvolgimento di differenti tipologie di osservatori nella raccolta di Informazioni Geografiche direttamente sul luogo dell’evento.

4.    Sirene Trace: App mobile per il tracciamento degli spostamenti di mezzi e persone sul terreno.

Ad oggi la versione prototipale di SIRENE è in fase di utilizzo/test presso il Centro Funzionale Decentrato di Protezione Civile della Regione Umbria e in decine di comuni (tra cui presso la Sala Operativa di Protezione Civile del Comune di Milano e di Perugia) nonché presso la Croce Rossa Italiana con cui il Laboratorio ha in essere una Convenzione Operativa per quanto riguarda le attività di preparazione e risposta all’emergenza.

 

 

Fig. 4 – Modulo DSS di SIRENE: il modulo supporta il gestore dell’emergenza “suggerendo” le azioni da eseguire, le istruzioni di esecuzione, i responsabili di ogni azione, i documenti da emettere, le risorse disponibili per fronteggiare l’emergenza.

Il progetto API-GIS mira a incrementare le conoscenze sulle problematiche relative alla perdita della biodiversità apistica, spostando l’attenzione sull’ambiente urbano. L’obiettivo è quindi quello di focalizzare l’attenzione sul ruolo delle città nella compromissione/valorizzazione della biodiversità dei diversi apoidei attraverso un approccio multidisciplinare in grado di analizzare l’interazione di questi importanti insetti con il territorio cittadino. Il progetto prevede una serie di obiettivi specifici che si propongono di:

1.   Utilizzare la città di Milano come modello per l’analisi dell’effetto delle componenti naturali e antropiche di un ambiente urbano sulla presenza e diffusione degli apoidei in città.

2.   Aggiornare l’inventario delle specie presenti in città. Tale obiettivo verrà realizzato tramite il monitoraggio diretto delle specie presenti sul territorio milanese.

3. Effettuare un monitoraggio dello stato di salute delle diverse specie di apoidei presenti, con particolare riferimento alle infezioni virali.

4. Mappare gli aspetti relativi alla idoneità/inidoneità di un ambiente in funzione di diverse variabili biotiche e abiotiche tramite tecniche GIS. Le informazioni verranno raccolte in formato strutturato (attraverso schede in formato digitale, disponibili per smartphone e/o tablet) nel database di progetto per la successiva fase di modellazione.

5.    Applicare differenti tipologie di modelli per la caratterizzazione degli ambienti maggiormente idonei ad ospitare queste specie individuando e ponderando le variabili naturali e antropiche in grado di controllare la presenza/assenza delle diverse specie di apoidei.

6.    Divulgare i risultati ottenuti attraverso la stesura di pubblicazioni scientifiche e l’organizzazione di incontri divulgativi/scientifici/professionali (ApoiDay) anche verso i “cittadini del futuro” (gli studenti delle scuole secondarie di primo e secondo grado). Inoltre, il progetto offre opportunità di coinvolgimento della cittadinanza non solo attraverso l’organizzazione di eventi scientifico/divulgativi (seminari, convegni, ecc.) ma anche favorendo un loro coinvolgimento diretto soprattutto nelle fasi di raccolta dei dati (VGI – Volunteered Geographic information).

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE prevede il supporto al gruppo di ricerca multidisciplinare a livello di:

        Progettazione e implementazione di una Web App per la raccolta delle informazioni direttamente sul campo. Si promuove, in tal modo, il coinvolgimento di differenti tipologie di osservatori (tra cui anche studenti e cittadini) nella raccolta di informazioni utili al conseguimento delle finalità progettuali.

        Progettazione di un database di progetto in cui raccogliere tutta l’informazione già esistente e di nuova acquisizione (tramite Web App) per le successive fasi di analisi dei dati e di condivisione/divulgazione dei prodotti della ricerca sia con il mondo della ricerca sia con la cittadinanza.

        Modellazione dei dati disponibili utilizzando modelli di apprendimento supevisionati.

L’obiettivo del progetto Geosafe è quello di consentire alle Imprese Assicuratrici, facenti capo ad ANIA (Associazione Nazionale fra le Imprese Assicuratrici), di avere accesso ad un database in grado di fornire informazioni utili a supporto delle diverse fasi del processo di business assicurativo. Il contenuto del database può essere consultato tramite un’applicazione WebGIS, resa disponibile a tutte le imprese assicuratrici accreditate, che permette di visualizzare e analizzare i dati e, tramite un Web Service, interrogare direttamente il database e ottenere le informazioni relative agli assets esposti e al rischio complessivo a cui sono sottoposti (esemplificato attraverso un Indice di Rischio).

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE ha previsto lo sviluppo di una metodologia utile al calcolo di un Indice di Rischio Idraulico (se il grado di perdita attesa è connesso al verificarsi di eventi in corrispondenza dei corsi d’acqua principali) e un Indice di Rischio Idrogeologico (se il grado di perdita attesa è connesso all’accadimento di processi in corrispondenza del reticolo idrografico secondario e/o dei versanti). La novità dell’approccio utilizzato risiede nel fatto che i dati proposti coprono l’intero territorio nazionale con una scala di dettaglio superiore alla sezione censuaria, ovvero l’unità di riferimento minima per quanto riguarda i territori comunali secondo l’ISTAT. Inoltre, la metodologia applicata consente il calcolo di Indici di Rischio su base quantitativa, definiti partendo dal numero e dalla tipologia di elementi esposti ad un determinato evento potenzialmente impattante in una determinata zona.

Fig. 5 – Portale di accesso al progetto Geosafe di Ania. Il Sistema Informativo Territoriale permette di ottenere un Indice di Rischio Idraulico (se il grado di perdita attesa è connesso al verificarsi di eventi in corrispondenza dei corsi d’acqua principali) e un Indice di Rischio Idrogeologico (se il grado di perdita attesa è connesso all’accadimento di processi in corrispondenza del reticolo idrografico secondario e/o dei versanti) che le Imprese Assicuratrici partecipanti al progetto possono utilizzare  come strumento di supporto alle diverse fasi del processo di business assicurativo e di valutazione del rischio.

STRESS è finalizzato alla progettazione, implementazione e test di un prototipo di Infrastruttura Spaziale di Informazioni a supporto delle attività dei pianificatori e gestori del rischio idrogeologico attraverso l’acquisizione di nuovi dati (da satellite e/o volontariamente forniti dai cittadini) e nuovi strumenti utili a migliorare le procedure da attuare per la valutazione della suscettibilità, pericolosità e impatto, da eventi di tipo idrogeologico. STRESS applicherà strategie innovative, basate sull’ICT (Information & Communication Technology), nel campo della comunicazione, educazione e disseminazione, a differenti livelli istituzionali, dei risultati progettuali e delle strategie di prevenzione, monitoraggio e mitigazione del rischio idrogeologico al fine di incrementare la consapevolezza dei cittadini verso i rischi e promuovere la loro partecipazione a livello delle strategie di decision making, recependo i principi fondamentali della Ricerca e dell’Innovazione Responsabile.

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE ha previsto la progettazione, l’implementazione e il di un prototipo di Infrastruttura Spaziale di Informazioni (SII) in grado di:

– integrare dati esistenti (provenienti da database istituzionali, reti attive di sensori e prodotti della ricerca) con informazioni volontariamente fornite dai cittadini;

– fornire ai decisori modelli e procedure per la validazione delle “evidenze” di evento estratte dalle immagini satellitari e dalle informazioni fornite dai cittadini;

– applicare metodologie supervisionate al fine di combinare le informazioni validate e relative al dissesto idrogeologico (frane e alluvioni), con mappe già esistenti di tipo istituzionale o provenienti dai prodotti della ricerca;

– aggiornare i contenuti dei database istituzionali (in termini di mappe della suscettibilità, pericolosità e impatto);

– applicare strategie di comunicazione innovative al fine di incrementare la consapevolezza, la partecipazione e la resilienza dei cittadini.

Fig. 6 – Alternanza Scuola/Lavoro nell’ambito del Progetto STRESS. Gli studenti di alcune scuole secondarie di secondo grado , tramite la Mobile App “Map…però” progettata e sviluppata dal team di ricerca di STRESS, stanno segnalando alcune criticità osservate lungo un corso d’acqua.

 

7.    STRATEGIA NAZIONALE AREE INTERNE – PROGETTO VALCHIAVENNA 2020. Titolo dell’intervento: “La scuola, la montagna e lo sport: Strategie e strumenti per la didattica e la divulgazione delle Scienze della Terra a salvaguardia e valorizzazione del territorio montano” (2016 – 2020)

Il progetto ha visto la realizzazione di strategie e strumenti per la didattica e la divulgazione delle Scienze della Terra, specificatamente dedicati alla salvaguardia e valorizzazione del territorio montano. Si tratta di attuare azioni mirate a far crescere una diffusa e matura consapevolezza delle peculiarità geologico-ambientali dell’ambiente montano, ed in particolare della Valchiavenna, delle risorse naturali che offre ma anche dei pericoli a cui si è esposti, avviando il processo conoscitivo fondamentale per la salvaguardia e la gestione delle risorse naturali ed anche per la prevenzione e mitigazione dei rischi.

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE ha previsto il raggiungimento dei seguenti obiettivi:

    diffondere la conoscenza delle Scienze della Terra nella popolazione, attraverso lezioni e seminari rivolti a studenti, cittadini, tecnici e amministratori del territorio;

    predisporre e condividere strumenti didattici laboratoriali e di didattica, anche multimediale, pianificati in modo da rendere gli studenti protagonisti del proprio apprendimento;

    fornire gli strumenti di aggiornamento/perfezionamento professionale del corpo insegnante sui temi geologico-ambientali;

    promuovere l’osservazione degli elementi geologici-ambientali, delle forme e dei processi del paesaggio, attraverso la realizzazione e distribuzione a “studenti e cittadini accreditati” di strumenti mobile multimediali di osservazione e monitoraggio.

L’obiettivo del progetto consiste nella progettazione e nello sviluppo di una piattaforma innovativa, a livello informativo e operativo, modulare e personalizzabile, a supporto delle autorità locali per le azioni di previsione, prevenzione, monitoraggio e gestione in tempo reale dei rischi, sia naturali (idro-meteorologici, incendi e terremoti) sia di origine antropica (incidenti chimico/ industriali), a scala comunale e sovracomunale.

Ruolo svolto dal Laboratorio LARGE

Il contributo del Laboratorio LARGE ha determinato un sostanziale miglioramento delle funzionalità già sviluppate nel precedente progetto SIMULATOR (sulla base dei feedback ottenuti dagli stakeholders coinvolti nel progetto, presso i quali il sistema è in uso a livello prototipale) andando a integrare e, quindi, rendendo fruibili alle autorità locali una più ampia gamma sia di procedure per la gestione dei rischi sia di informazioni multi-sorgente di natura eterogenea, statiche e dinamiche, in tempo reale e/o quasi reale, relative al territorio di competenza. Tali informazioni derivano:

    dall’elaborazione di immagini telerilevate, acquisite tramite l’Hub di dati Sentinel del programma Copernicus;

    da segnalazioni provenienti direttamente dal territorio, in tempo reale, da operatori, volontari e cittadini informati, acquisite tramite smart-apps;

    da misure di sensori istituzionali a livello locale/regionale, per il monitoraggio di siti ad alto rischio;

    da informazioni e previsioni meteorologiche;

    da database ufficiali già esistenti in uso presso Regione Lombardia (PGTWEB e PEWEB);

    da prodotti della ricerca, soprattutto in termini di modellazione di scenari di rischio.

Fig. 7 – Portale di accesso al progetto SIMULATOR-ADS che fornisce un supporto informatico dedicato ai Sindaci e agli Operatori di Protezione Civile, utile a preparare e gestire le emergenze connesse a eventi di natura idraulico / idrogeologica, sismica, chimico / industriale e incendio boschivo / interfaccia.

Il personale del Laboratorio LARGE favorisce la comunicazione della ricerca scientifica e dei risultati progettuali attraverso:

        Corsi universitari in Lauree Triennali e Magistrali in Scienze Naturali e Scienze della Terra;

        Master universitari;

        Corsi di perfezionamento rivolti a laureandi, studenti di dottorato e personale di Enti dello Stato e di Imprese;

        Azioni di alternanza scuola-lavoro

Le principali tematiche di ricerca riguardano:

Pericolosità naturale (analisi e modellazione dei processi):

  • eventi meteo-geo-idrologici, attraverso l’applicazione di modelli di apprendimento supervisionato. Focus sullo studio della circolazione atmosferica e dei fenomeni meteorologici attraverso modelli atmosferici ad alta risoluzione spaziale e temporale finalizzato all’analisi dei cambiamenti ambientali e allo studio delle relazioni tra i processi meteorologici intensi ed i fenomeni geo-idrologici.
  • incendi boschivi e di interfaccia, attraverso lo sviluppo di modelli operativi per la simulazione della propagazione degli incendi boschivi (modelli ad agenti).

Esposizione per la valutazione dei valori esposti e lo studio degli impatti per differenti tipologie di elementi vulnerabili.

Rischio attraverso l’analisi e la modellazione delle perdite attese espresse in termini monetari.

Emergenza attraverso:

  • la formalizzazione, ottimizzazione e modellazione di flussi procedurali e modelli di intervento finalizzati allo sviluppo di sistemi di supporto alle decisioni destinati ad affiancare le autorità competenti nelle diverse fasi del ciclo del rischio e della gestione delle emergenze di natura ambientale e sanitaria;
  • l’implementazione di tecniche per la raccolta e la condivisione di dati di campo georiferiti in ambito emergenziale, traendo ispirazione dall’approccio partecipativo proprio della Citizen Science.
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