{"id":1661,"date":"2025-09-18T15:21:33","date_gmt":"2025-09-18T13:21:33","guid":{"rendered":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/?p=1661"},"modified":"2025-09-19T21:28:10","modified_gmt":"2025-09-19T19:28:10","slug":"innovazioni-tecnologiche-nella-stabilizzazione-dei-pendii-modelli-costitutivi-e-simulazioni-numeriche-2","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/2025\/09\/18\/innovazioni-tecnologiche-nella-stabilizzazione-dei-pendii-modelli-costitutivi-e-simulazioni-numeriche-2\/","title":{"rendered":"L\u2019impiego della geofisica e del remote sensing nel monitoraggio dei fenomeni franosi: stato dell\u2019arte, sviluppi recenti e prospettive future"},"content":{"rendered":"\n

INGENIO del 18 Settembre 20<\/strong>25<\/em><\/strong>, Imready Srl – RSM<\/strong> –<\/em><\/p>\n\n\n\n

M.Chiarelli – L\u2019impiego della geofisica e del remote sensing nel monitoraggio dei fenomeni franosi: stato dell\u2019arte, sviluppi recenti e prospettive future<\/a><\/p>\n\n\n\n

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ABSTRACT<\/strong><\/p>\n\n\n\n

I fenomeni franosi costituiscono una delle principali minacce idrogeologiche a scala globale. L\u2019articolo esamina le recenti applicazioni della geofisica (ERT, GPR, EM) e del remote sensing (InSAR, multispettrale, UAV-LiDAR) nello studio e monitoraggio dei versanti instabili, con particolare attenzione alle metodologie integrate e alle prospettive future<\/em><\/p>\n\n\n\n

1. Introduzione<\/h3>\n\n\n\n

I fenomeni franosi rappresentano una delle principali cause di rischio idrogeologico a livello globale. La complessit\u00e0 dei processi che ne regolano l\u2019innesco e l\u2019evoluzione \u2013 strettamente legati a fattori litologici, idrogeologici, geomorfologici e antropici \u2013 rende estremamente difficile una loro previsione accurata e una gestione efficace del rischio. In Italia, secondo i dati del Rapporto ISPRA 2023, oltre il 16,6% del territorio \u00e8 classificato come a elevata o molto elevata suscettibilit\u00e0 da frana, coinvolgendo direttamente centri abitati, infrastrutture strategiche e aree produttive.<\/p>\n\n\n\n

L\u2019adozione di tecniche innovative per l\u2019analisi non invasiva dei versanti instabili, unitamente a strumenti di monitoraggio in tempo reale, costituisce oggi una delle sfide pi\u00f9 rilevanti per la ricerca e la protezione civile. In questo contesto, la geofisica applicata e il remote sensing satellitare e da drone hanno assunto un ruolo centrale, fornendo strumenti capaci di integrare i dati di terreno con osservazioni multi-sorgente ad alta risoluzione spaziale e temporale.<\/p>\n\n\n\n

Scopo di questo articolo \u00e8 fornire una panoramica esaustiva e aggiornata sull\u2019impiego delle principali metodologie geofisiche (ERT, GPR, EM) e di telerilevamento (InSAR, multispettrale, UAV-LiDAR) applicate allo studio e al monitoraggio dei fenomeni franosi, discutendone potenzialit\u00e0, limiti e prospettive future.<\/p>\n\n\n\n

2. Inquadramento dei processi franosi<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

2.1 Classificazione e dinamiche<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Secondo la classificazione proposta da Varnes (1978), aggiornata successivamente da Cruden & Varnes (1996), le frane possono essere suddivise in funzione della tipologia di movimento (crolli, ribaltamenti, scorrimenti rotazionali e traslativi, colamenti, espandimenti laterali) e della natura del materiale (roccia, terra, detrito). Ogni tipologia \u00e8 caratterizzata da dinamiche cinematiche e meccanismi di innesco differenti, influenzati da parametri idrogeologici (es. grado di saturazione, variazioni piezometriche), geotecnici (coesione, angolo d\u2019attrito, plasticit\u00e0 dei materiali), nonch\u00e9 da fattori esterni (precipitazioni intense, variazioni termiche, sismi, attivit\u00e0 antropica).<\/p>\n\n\n\n

2.2    Fattori predisponenti e scatenanti<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

L\u2019evoluzione di una frana \u00e8 determinata dall\u2019interazione tra fattori predisponenti (litologia, assetto strutturale, acclivit\u00e0, tessitura granulometrica) e fattori scatenanti (eventi pluviometrici estremi, terremoti, azioni antropiche). La comprensione di tali relazioni richiede approcci multidisciplinari che integrino dati geologici, idrogeologici, geotecnici, geofisici e geomatici.<\/p>\n\n\n\n

2.3 Criticit\u00e0 dei metodi tradizionali<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

I metodi convenzionali di monitoraggio (piezometri, inclinometri, estensimetri) sono efficaci a scala locale, ma presentano alcuni limiti:<\/p>\n\n\n\n

    \n
  • invasivit\u00e0 e necessit\u00e0 di installazioni permanenti;<\/li>\n\n\n\n
  • copertura spaziale limitata;<\/li>\n\n\n\n
  • costi elevati per reti estese;<\/li>\n\n\n\n
  • difficolt\u00e0 nell\u2019acquisizione e trasmissione in tempo reale.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

    Da qui l\u2019interesse crescente verso metodologie geofisiche e di telerilevamento, che permettono indagini rapide, non invasive e con possibilit\u00e0 di copertura spaziale e temporale pi\u00f9 ampia.<\/p>\n\n\n\n

    3. Tecniche geofisiche applicate ai versanti instabili<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

    3.1 Tomografia di Resistivit\u00e0 Elettrica (ERT)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

    La ERT <\/strong>si basa sulla misura della distribuzione della resistivit\u00e0 elettrica del sottosuolo attraverso iniezione di corrente e rilevamento della differenza di potenziale.<\/p>\n\n\n\n

    Applicazioni principali nello studio delle frane:<\/p>\n\n\n\n

      \n
    • identificazione di superfici di scivolamento profonde;<\/li>\n\n\n\n
    • individuazione di zone sature e canali di percolazione idrica;<\/li>\n\n\n\n
    • definizione dei volumi mobilizzati;<\/li>\n\n\n\n
    • monitoraggio time-lapse per studiare la dinamica dell\u2019umidit\u00e0.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

      Avanzamenti recenti:<\/p>\n\n\n\n

        \n
      • ERT 3D e 4D con acquisizioni ad alta densit\u00e0 di elettrodi;<\/li>\n\n\n\n
      • sistemi wireless e automatizzati per monitoraggio continuo;<\/li>\n\n\n\n
      • integrazione con inversione geostatistica e modelli idrogeotecnici.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n
        \n
        \"\"
        Figura 1<\/em><\/strong>– Esempio di sezione tomografica ERT-2D \u2013 Zondgeo 2013.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

        3.2 Ground Penetrating Radar (GPR)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

        Il GPR<\/strong> utilizza impulsi elettromagnetici ad alta frequenza (10\u20131000 MHz) per generare radargrammi con risoluzione sub-metrica.<\/p>\n\n\n\n

        Applicazioni tipiche:<\/p>\n\n\n\n

          \n
        • individuazione di fratture e cavit\u00e0;<\/li>\n\n\n\n
        • definizione di superfici di scorrimento superficiali (<10 m);<\/li>\n\n\n\n
        • analisi in contesti infrastrutturali e urbani.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

          Limiti: scarsa penetrazione in terreni argillosi o saturi. Sviluppi: GPR multi-canale e multi-frequenza, elaborazioni avanzate (migration, analisi attributi spettrali), integrazione con rilievi UAV-GPR.<\/p>\n\n\n

          \n
          \"\"
          Figura 2<\/em><\/strong>– Radargramma GPR con evidenza di discontinuit\u00e0 sotterranee ottenuto con antenna di frequenza centrale pari a 50 MHz (Jol, 2009).<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

          3.3 Metodi Elettromagnetici (EM)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

          I metodi EM (FDEM e TDEM) misurano la conducibilit\u00e0 apparente del suolo, sensibile al contenuto d\u2019acqua e alla presenza di materiali fini.<\/p>\n\n\n\n

          Applicazioni:<\/p>\n\n\n\n

            \n
          • mappatura tridimensionale di zone di accumulo idrico;<\/li>\n\n\n\n
          • ricostruzione di frane profonde;<\/li>\n\n\n\n
          • caratterizzazione geoelettrica di ampie aree.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

            Sviluppi recenti includono piattaforme montate su drone per rilievi EMI ad alta risoluzione.<\/p>\n\n\n\n

            4. Remote sensing satellitare<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

            4.1 Interferometria SAR (InSAR)<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

            La tecnica InSAR sfrutta la differenza di fase tra immagini radar acquisite da satellite in momenti diversi.<\/p>\n\n\n\n

            Applicazioni chiave:<\/p>\n\n\n\n

              \n
            • misurazioni di deformazioni millimetriche;<\/li>\n\n\n\n
            • ricostruzione delle serie temporali (SBAS, PSInSAR);<\/li>\n\n\n\n
            • identificazione di zone soggette a subsidenza o frane lente.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

              Vantaggi: copertura regionale, archivi storici (dal 1992 con ERS-1).<\/p>\n\n\n\n

              Limiti: decorrelazione in aree vegetate, sensibilit\u00e0 ridotta a movimenti rapidi.<\/p>\n\n\n\n

              Progetti attuali: Copernicus Sentinel-1, COSMO-SkyMed Seconda Generazione, NISAR (NASA-ISRO).<\/p>\n\n\n

              \n
              \"\"
              Figura 3<\/em><\/strong>– Rappresentazione grafica della tecnica DinSAR SBAS – Atti 14a Conferenza Nazionale ASITA.<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

              4.2 Remote sensing ottico e multispettrale<\/strong><\/h4>\n\n\n\n

              L\u2019analisi multispettrale (Sentinel-2, Landsat 9, PlanetScope) consente di calcolare indici di vegetazione (NDVI) e di umidit\u00e0 (NDWI), utili per identificare cambiamenti dovuti a instabilit\u00e0.<\/p>\n\n\n\n

              Applicazioni:<\/p>\n\n\n\n

                \n
              • rilevamento frane post-evento;<\/li>\n\n\n\n
              • mapping su larga scala mediante machine learning (Random Forest, CNN).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                Sviluppi futuri: utilizzo di dati iperspettrali (EnMAP, PRISMA).<\/p>\n\n\n\n

                5. Remote sensing da drone (UAV)<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                I droni hanno rivoluzionato il monitoraggio locale grazie a:<\/p>\n\n\n\n

                  \n
                • fotogrammetria Structure from Motion (SfM) per ortofoto e modelli 3D;<\/li>\n\n\n\n
                • LIDAR UAV per DSM e DTM ad altissima risoluzione (<10 cm);<\/li>\n\n\n\n
                • integrazione multisensore (RGB, termico, multispettrale).<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                  Applicazioni:<\/p>\n\n\n\n

                    \n
                  • calcolo dei volumi mobilizzati;<\/li>\n\n\n\n
                  • monitoraggio ad alta frequenza temporale;<\/li>\n\n\n\n
                  • validazione di dati satellitari.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n
                    \n
                    \"\"
                    Figura 4<\/em><\/strong>– Modello digitale LiDAR utilizzato per l\u2019analisi di stabilit\u00e0 di un pendio (by droneservicesireland).<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

                    6. Integrazione metodologica e sistemi di allerta<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                    L\u2019efficacia delle indagini aumenta se i dati sono integrati in un sistema GIS e accoppiati a modelli numerici.<\/p>\n\n\n\n

                      \n
                    • Modelli geotecnici accoppiati idro-meccanici (es. PLAXIS, FLAC) alimentati da dati ERT\/InSAR.<\/li>\n\n\n\n
                    • Sistemi Early Warning (EWS) basati su sensori multiparametrici (inclinometri, radar, geofisica time-lapse).<\/li>\n\n\n\n
                    • Machine Learning per definire soglie pluviometriche critiche.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                      Casi studio in Italia:<\/p>\n\n\n\n

                        \n
                      • Frana di Montaguto (Campania) monitorata con radar interferometrici e UAV;<\/li>\n\n\n\n
                      • Frana di Moio della Civitella (Campania) con ERT time-lapse e InSAR;<\/li>\n\n\n\n
                      • Val Pola (Lombardia) con droni fotogrammetrici e modellazione numerica.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                        7. Prospettive future<\/strong><\/h3>\n\n\n\n
                          \n
                        • Digital Twin del territorio<\/strong>: modelli virtuali aggiornati in tempo reale con dati multi-sorgente.<\/li>\n\n\n\n
                        • SAR geostazionari<\/strong> per monitoraggio continuo h24.<\/li>\n\n\n\n
                        • Reti IoT<\/strong> di sensori low-cost e trasmissione 5G.<\/li>\n\n\n\n
                        • Integrazione AI + Big Data<\/strong> per previsione e simulazione di scenari di rischio.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n

                          8. Conclusioni<\/strong><\/h3>\n\n\n\n

                          L\u2019integrazione di tecniche geofisiche e di telerilevamento ha portato a una svolta epocale nello studio e nel monitoraggio delle frane. Le metodologie descritte permettono un approccio multiscala, dal livello locale (ERT, GPR, UAV) al livello regionale (InSAR, multispettrale), garantendo una visione completa dei processi in atto e aprendo la strada a sistemi predittivi sempre pi\u00f9 accurati e automatizzati.<\/p>\n\n\n\n

                          Il futuro risiede nell\u2019integrazione interdisciplinare, in cui la geofisica, il remote sensing, la geotecnica e l\u2019intelligenza artificiale convergono in strumenti decisionali a supporto della mitigazione del rischio e della protezione delle comunit\u00e0 esposte.<\/p>\n\n\n\n

                            \n
                          1. <\/li>\n<\/ol>\n\n\n\n
                            Bibliografia<\/strong>
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                            L\u2019impiego di modelli elastoplastici con softening per simulazioni numeriche, consentono di valutare e ottimizzare soluzioni di rinforzo in aree a rischio frana. Questi modelli permettono di rappresentare l\u2019evoluzione del comportamento meccanico del terreno durante le fasi di caricamento, scarico e collasso, offrendo un supporto prezioso alla progettazione di opere di stabilizzazione su misura.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1666,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0,"_uf_show_specific_survey":0,"_uf_disable_surveys":false,"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[],"class_list":["post-1661","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-blog-list-view"],"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1661","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1661"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1661\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1695,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1661\/revisions\/1695"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1666"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1661"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1661"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.chiarellimassimo.it\/index.php\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1661"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}