SOCIETY | 23 Ago 2018

Dati e digitale contro valanghe e crolli di roccia

Ecco come gli algoritmi del progetto RED aiutano a monitorare il rischio idrogeologico

Sulla fragilità del territorio italiano non ci sono dubbi e, con i cambiamenti climatici in atto, la situazione si sta ulteriormente aggravando. I dati più recenti lo confermano: nel 2017 risulta a rischio il 91% dei comuni italiani e nelle aree ad alta vulnerabilità risiedono oltre 7 milioni di persone; la superficie potenzialmente soggetta a frane è cresciuta del 2,9% rispetto al 2015 mentre quella esposta al rischio allagamenti è aumentata del 4%. L’unità di ricerca RED, Risk Evaluation Dashboard, è nata proprio per fornire uno strumento innovativo di supporto agli Enti preposti alla protezione del territorio.

Come nasce il progetto finalizzato ad arginare il rischio idrogeologico?

Il progetto RED nasce a luglio del 2015 in risposta a un bando per la creazione e lo sviluppo di unità di ricerca indetto dalla Regione Autonoma Valle d’Aosta e finanziato tramite il Fondo Europeo di Sviluppo Regionale. I soggetti coinvolti sono Engineering come capofila, due importanti istituti di ricerca, Politecnico di Torino e Fondazione Montagna Sicura, la società GeneGIS GI, specializzata in rilievi ambientali, e GMH helicopter services.

Obiettivo principale dell’unità di ricerca è progettare e realizzare una dashboard che consenta di gestire in maniera efficiente diversi dati relativi al rischio idrogeologico. La dashboard è stata sviluppata per affrontare due particolari pericoli naturali: le valanghe di neve e i crolli di roccia. Per le valanghe è stato realizzato uno strumento basato su algoritmi di machine learning che, in base ai dati nivometeorologici rilevati o previsti, è in grado di rintracciare le giornate più simili occorse in passato e restituire la situazione valanghiva associata. Per i crolli di roccia sono stati invece implementati alcuni algoritmi per la valutazione della suscettibilità e del rischio associati alle infrastrutture viarie: queste infrastrutture sono infatti quelle che presentano le maggiori problematiche legate agli aspetti della caduta massi.

 

I dati ci sono ma…

Per fornire uno strumento sufficientemente robusto e affidabile è stato studiato e realizzato un algoritmo genetico per la valutazione dei pesi da attribuire alle numerose variabili che entrano in gioco per la previsione delle valanghe. Questo algoritmo necessita di una grande quantità di dati di cui, fortunatamente, la Valle d’Aosta dispone. Nella Regione, infatti, i parametri valanghivi e nivometeorologici vengono raccolti con una certa continuità da oltre quarant’anni. Tuttavia, i database realizzati all’epoca e ancora in funzione sono stati concepiti per un utilizzo prevalentemente consultivo lasciando ampio spazio alle informazioni qualitative raccolte dai diversi operatori. Queste informazioni, per quanto essenziali, non possono però essere gestite correttamente dagli attuali strumenti informatici: gran parte del tempo di progetto è stato pertanto dedicato alla “preparazione” della mole di dati contenuta all’interno dei vari database.

Un discorso analogo può essere fatto per le banche dati relative ai fenomeni di crollo in roccia. Per questo motivo la dashboard è stata progettata per consentire la raccolta sistematica e standardizzata delle informazioni geologiche, geotecniche e strutturali. Sono inoltre state individuate tipologie di dato attualmente non ancora rilevate (come quelle relative allo stato di degrado delle opere di difesa) e sono stati sviluppati appositi strumenti che guidano gli operatori durante le fasi di raccolta delle informazioni in campo.

Quale la sfida più grande del progetto?

Al di là degli aspetti tecnici e teorici, la grande e avvincente sfida è stata lavorare all’interno di un gruppo eterogeneo e fortemente multidisciplinare. L’obiettivo era comune per tutti, ma riuscire a divincolarsi tra i complessi concetti teorici, gli aspetti tecnici di informatizzazione e le esigenze concrete degli operatori non è stato semplice. Per comunicare in maniera efficace con tutti i diversi attori del progetto è stato necessario abbandonare alcuni preconcetti, potenziare la capacità di astrazione e riplasmare la propria forma mentis che si era necessariamente formata dopo anni di studio in campo ingegneristico.

Trovare i punti di contatto e creare canali di comunicazione efficaci ha richiesto del tempo poiché ognuno di noi, in fondo, parla (e ragiona) attraverso un linguaggio settoriale. Risulta facile capirsi tra informatici, tra ingegneri o tra tecnici, ma riuscire a tradurre la complessità teorico-ingegneristica in blocchi di codice informatico, il tutto rispettando le reali e pratiche esigenze dei tecnici, è stato tanto arduo quanto appassionante.

Quali sviluppi per il futuro?

La necessità di mettersi in gioco per realizzare un prodotto innovativo e funzionale ha creato terreno fertile per l’effettivo sviluppo delle idee contenute nel progetto. La realizzazione del prototipo della dashboard, sebbene sancisca la fine del progetto RED, costituisce in realtà il punto di partenza per lo sviluppo di altre idee e altri progetti.

L’utilizzo del prodotto e l’acquisizione di nuovi dati territoriali tramite le procedure standardizzate di raccolta implementate nella dashboard permetterà di confrontare e soprattutto validare la bontà degli algoritmi implementati. I dati inseriti andranno a loro volta a modificare gli algoritmi stessi rendendoli via via più affidabili. L’infrastruttura creata per lo storage e la visualizzazione dei dati raccolti potrà inoltre essere applicata, con opportune modifiche, ad altri fenomeni idrogeologici come frane, alluvioni e incendi boschivi. Infine, all’aumentare dei dati raccolti all’interno delle banche dati sarà possibile ricercare connessioni e correlazioni tra differenti tipologie di dato, in modo da aprire la strada a nuove ricerche teoriche, trasformando i dati raccolti in utili informazioni gestibili dagli Enti preposti alla difesa del territorio.

André Chaussod