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Big data e AI per combattere il dissesto idrogeologico
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3 Luglio 2019 -
Silvia Pagliuca
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Il progetto Wequal mette assieme pubblico e privato contro il rischio alluvioni. Un rischio presente in nove comuni italiani su dieci. Coinvolti Maccaferri e Unibz. E i principi di industria 4.0 si applicano fuori dai settori tipici d’impresa. «NOI Techpark acceleratore naturale»

Più del 90% dei comuni italiani sorge in un’area in cui il rischio di dissesto idrogeologico è elevato. Secondo il rapporto 2018 dell’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale, oltre 8 milioni di residenti in Italia sono esposti al rischio di alluvioni. E l’Alto Adige è uno dei territori più vulnerabili. A quasi un secolo di distanza, il ricordo del giorno in cui il torrente Thinne, affluente dell’Isarco, riversò a Chiusa 1.620.000 metri cubi di fango in soli 30 minuti è più vivo che mai. Così è anche per la terribile alluvione del novembre del 1966, quando mezza Italia finì sott’acqua. Ventiquattr’ore di pioggia e maltempo costarono all’Alto Adige quattro morti. Un elenco che potrebbe continuare a lungo. Ma tanta devastazione ha generato una consapevolezza: la miglior difesa possibile è la prevenzione. Una scelta che oggi, nell’epoca di intelligenza artificiale e big data, può fare un vero salto di qualità, come dimostra Wequal, il progetto di ricerca finanziato dal fondo FESR Sudtirol Alto Adige e dalla Provincia Autonoma di Bolzano.

Traendo ispirazione dalle raccomandazioni della Commissione Europea in materia di green infrastructures, il progetto sviluppa un sistema web che supporta la progettazione degli interventi di sistemazione e messa in sicurezza dei corsi d’acqua. Un obiettivo raggiungibile solo integrando risorse pubbliche e private. Per questo, a fare da cornice all’iniziativa è NOI Techpark: grazie alla sua capacità di fare sintesi tra imprese e centri di ricerca, il parco tecnologico di Bolzano ha messo assieme attori privati come Maccaferri, realtà specializzata in ingegneria ambientale che ha stabilito nel parco tecnologico di Bolzano il proprio Innovation Center, MAVTech, PMI innovativa, già spin-off del Politecnico di Torino, ora insediata a NOI Techpark, Naturstudio, società che opera nel settore delle valutazioni ambientali e dell’ingegneria naturalistica e la Libera Università di Bolzano, che presto porterà nel cuore del parco tecnologico la propria facoltà di ingegneria.

Soluzioni efficienti e approccio multidimensionale

«L’acronimo NOI sta per Nature of Innovation: ciò vuol dire che generiamo innovazione ispirandoci alla natura, con sostenibilità e capacità di adattamento – illustra Hubert Hofer, Director of Services di NOI Techpark – E il progetto Wequal ne è la dimostrazione: creando reti tra esperti, professionisti del settore e pubblica amministrazione si sono individuate soluzioni progettuali efficaci ed efficienti che restituiscono all’intera comunità un territorio sicuro e sostenibile da vivere». 

Ma in cosa consiste concretamente Wequal? «L’unicità del progetto sta nel fatto che si declinano gli approcci tecnologici della cosiddetta Industria 4.0 nel settore ambientale, per molti versi agli antipodi rispetto a quello industriale, integrando competenze ingegneristiche e biologiche – chiarisce Fabrizio Mazzetto, ordinario di Meccanica e Meccanizzazione Agraria della Libera Università di Bolzano -. Lo facciamo dotandoci di un approccio multidimensionale, partendo dalla convinzione che lavorare alle Green Infrastructures significhi tenere conto non solo degli aspetti ambientali, ma anche di quelli economici, organizzativi e sociali».

Credits: Antonio Longo

Il nuovo sistema informativo

Dopo tre anni di studi e ricerche sul campo, il gruppo di lavoro è quindi arrivato a definire un nuovo approccio nella metodologia di progettazione e pianificazione degli interventi di ingegneria idraulica sul territorio. È stato realizzato un sistema informativo web chiamato SIW con cui vengono gestite tutte le fasi di valutazione di un progetto. La piattaforma interagisce con nuovi sistemi di monitoraggio ambientale che utilizzano dispositivi ottici ad alta precisione montati su droni aerei. Le immagini ottenute vengono elaborate dallo stesso Siw attraverso degli algoritmi che consentono di ricavare stime oggettive su vari aspetti del territorio e dell’ambiente. Infine, sempre sulla stessa piattaforma, vengono presentati in forma grafica i risultati delle misurazioni, dando così la possibilità agli attori coinvolti di prendere decisioni in maniera integrata, calcolando tutti i possibili effetti degli interventi. Se, per esempio, un corso d’acqua presenta delle sponde in erosione, può essere necessario intervenire con tecniche di sistemazione di varia natura. Con Siw è possibile prevedere il livello di impatto ambientale di ciascun intervento, tenendo conto del rapporto tra la natura, la società e gli individui che abitano in un determinato territorio.

I test sui corsi d’acqua altoatesini

Non solo, anche i sistemi di valutazione degli impatti naturalistico-ambientali sono stati calcolati in maniera innovativa. Il metodo si chiama Wequi ed è già stato applicato su sei corsi d’acqua altoatesini: l’Adige, il Rio di Tel, il Rio Saltaro, il Rio Tina, l’Isarco e il Passirio. «Wequi consiste di 15 indicatori eco-morfologici elaborati grazie al coinvolgimento di esperti idraulici, naturalistici, botanici e idrobiologi. Tali indicatori consentono di classificare la qualità dei fiumi, fotografando sia la situazione attuale sia gli scenari a medio – lungo termine, evidenziando i siti in cui è più urgente intervenire con opere di ingegneria idraulica tradizionale o naturalistica» spiega Giuliano Sauli di Naturstudio. Buona parte di questi indicatori può essere valutata sia con osservazione diretta sul campo sia in modo automatizzato utilizzando droni equipaggiati con diversi sensori ottici. «I rilievi sul campo sono una delle problematiche più difficili da affrontare quando si vogliono condurre delle valutazioni comparative multidimensionali, integrando vari aspetti. Per questo, un’ulteriore sfida di Wequal è stata quella di sviluppare strumenti e metodologie che consentissero di realizzare monitoraggi ambientali più veloci, precisi e meno costosi. Da qui, l’idea di utilizzare droni e sensori» afferma Gianluca Ristorto, ingegnere aerospaziale di MavTech, azienda che ha sviluppato i vari supporti aerei. I risultati conseguiti vanno quindi ad alimentare un database di effetti-tipo che serve ai futuri utenti per stimare la sostenibilità delle proprie ipotesi progettuali.

Infine, per consentire un’usabilità ancora maggiore del metodo, è stata sviluppata l’applicazione web Requalife attraverso la quale tecnici e progettisti possono effettuare in maniera semplice e gratuita, tutte le valutazioni di qualità di cui hanno bisogno con una serie di procedure guidate disponibili in lingua italiana e inglese.  «Quello portato avanti con Wequal è un vero e proprio lavoro di squadra che genererà importanti vantaggi ambientali, economici e sociali per l’Alto Adige e non solo. Un progetto rispetto al quale NOI Techpark ha fatto da acceleratore naturale, innescando meccanismi di capacity building fondamentali per sviluppare soluzioni all’avanguardia per uomini e ambiente» conclude Paolo Bianchini, direttore tecnico di Maccaferri.

SCHEDA

Maccaferri nasce a Bologna 140 anni fa. Oggi è una realtà che opera in 5 continenti ed è leader nella progettazione e sviluppo di soluzioni nel campo dell'ingegneria civile, geotecnica e ambientale. Ha insediato a NOI Techpark il proprio Innovation Center, un centro di ricerca e sviluppo che si occupa di creare nuovi prodotti, strumenti e software con un team giovane, multidisciplinare e altamente qualificato.

MavTech nasce nel 2005 come spin off del Politecnico di Torino ed è insediata a NOI Techpark. Sviluppa sistemi aeromobili a pilotaggio remoto (Sapr) per la sorveglianza aerea e le applicazioni civili di monitoraggio del territorio, incluse le applicazioni di agricoltura di precisione.

Naturstudio vanta un’esperienza pluridecennale nelle valutazioni ambientali e nelle progettazioni di ingegneria naturalistica anche attraverso la ricerca di nuove metodologie di analisi. 

Nella Facoltà di Scienze e Tecnologie di Unibz è attivo il gruppo di ricerca in Innovazioni Agroforestali le cui attività fanno capo a un laboratorio di NOI Techpark specializzato in efficienza energetica, applicazioni agro-informatiche, monitoraggi automatizzati di prodotti e processi nonché sviluppo di sistemi informativi e modelli interpretativi a supporto dei processi decisionali delle imprese agro-ambientali.

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