Caratterizzazione morfometrica delle principali unità geologiche della Sicilia orientale: sviluppo di un modello di calcolo semi-automatico in ambiente GIS (Modello MorphoPack)

Con lo sviluppo delle piattaforme GIS e l’immensa quantità di dati relativi alla superficie terrestre ricavati da tecniche di telerilevamento (remote sensing) come il Lidar, la Geomorfologia ha notevolmente beneficiato dall'implementazione di nuove metodologie per studiare i processi che modellano la superficie del pianeta. L’attività di ricerca relativa alla presente tesi di dottorato è stata orientata a fornire un metodo basato su analisi statistiche e geomorfologiche. Tale metodo sfrutta dati topografici (DEM-Digital Elevation Model) per utilizzare gli indici morfometrici quali strumenti per caratterizzare numericamente le diverse unità geologiche affioranti in una determinata regione. L'obiettivo è stato conseguito attraverso l'impiego del ModelBuilder, un visualizzatore grafico per la costruzione di flussi di lavoro all'interno di ArcMap 10.8. Con questo strumento, è stato possibile creare il modello di calcolo MorphoPack. Il modello di calcolo è stata concepito per avere un’interfaccia semplice che elabora in maniera semiautomatica dati topografici grezzi (DEM) per il calcolo dei principali indici morfometrici e per la creazione di carte tematiche derivate. Il modello di calcolo finale è stato tarato per l’utilizzo di sei indici morfometrici (energia del rilievo - ER, integrale ipsometrico - ERR, indice di dissezione - DI, rugosità topografica - TRI, pendenza topografica - CLD, densità di drenaggio - DD), ampiamente utilizzati in ambito GIS. La procedura di calcolo richiede in input un file raster DEM della zona oggetto di studio ed uno shapefile areale rappresentante i poligoni della litologia da investigare. Lo strumento MorphoPack si suddivide in cinque moduli di calcolo, ciascuno dei quali contiene numerosi tool e script interconnessi tra loro. Dai moduli 1 e 2 derivano mappe raster per ognuno degli indici morfometrici presenti nel modello, i quali seguono percorsi differenziati per essere ulteriormente elaborati. Queste mappe raster sono un primo risultato del modello che però si riferiscono all’intera area coperta dal DEM di input. La sequenza di calcolo dei moduli 3, 4 e 5 fornisce l’importante risultato della distribuzione statistica delle aree coperte dai poligoni della litologia d’interesse per ogni indice morfometrico implementato nel modello. Graficamente la caratterizzazione morfometrica delle varie unità geo-litologiche è affidata a grafici a barre. Questi grafici forniscono un’immediata visione di come l’unità geo-litologica oggetto di studio è statisticamente distribuita in ognuna delle classi di valori in cui ogni singolo indice morfometrico è stato suddiviso. Per testare il modello sono state scelte le aree dei Monti Peloritani (Sicilia NE) e dei Monti Iblei (Sicilia SE) considerate estremamente diverse per il contesto geologico che le caratterizza, e per le quali ci si aspettava una risposta morfologica differente. L’architettura di MorphoPack basata su moduli di calcolo e flussi di lavoro distinti per ciascun indice, consente di apportare modifiche in qualsiasi momento, compresa la sostituzione o la variazione del numero degli indici stessi. Questa sua caratteristica consente di creare delle varianti come MorphoPack-MIND_Map e MorphoPack-Barplot che in funzione dello scopo dell’analisi, sia esso di produzione di mappe morfometriche territoriali che di caratterizzazione morfometrica della litologia, permettono un significativo risparmio di tempo e di potenza di calcolo rispetto all’uso ripetuto dello strumento generale. Il modello MorphoPack si è rivelato uno strumento promettente ed affidabile per condurre analisi morfometriche a vasta scala con notevoli potenzialità di ulteriori sviluppi di applicazioni innovative su svariate tematiche delle Scienze della Terra.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• FOTI, ALESSANDRO

Contributors dc:contributor

• CATALANO, Stefano

• Quantitative Geomorphology
• Eastern Sicily
• Morphometric indice
• ArcGIS
• Model Builder
• Geomorfologia Quantitativa
• Sicilia Orientale
• Indici morfometrici

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/641499

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/641499