Falda alluvionale nell'Alta valle del Tevere

Ricostruzione tramite GIS della superficie piezometrica
della falda alluvionale nell'Alta valle del Tevere

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PERUGIA

FACOLTÀ DI INGEGNERIA
Dipartimento di Ingegneria Civile ed Ambientale

Corso di Laurea in Ingegneria per l'Ambiente e il Territorio

Laureando: Daniele Penchini
Relatore: Prof: Corrado Cencetti
Anno Accademico: 2005/2006

INDICE

1. Introduzione
2. Inquadramento geologico e geomorfologico dell'area di studio
- 2.1 Inquadramento idrogeologico
3. Dati utilizzati
- 3.1 Attendibilità dei dati
4. Gestione dei dati
- 4.1 Gis e il software Grass
- 4.2 La statistica e R
- 4.3 Lavoro svolto con Grass (Preparazione dati)
5. Interpolazione deterministica dei livelli di falda
- 5.1 Regularized spline with tension
- 5.2 Cross-validation
- 5.3 Applicazione ai dati
- 5.4 Procedura creazione superfici con v.surf.rst
6. Analisi dei livelli di falda con approccio stocastico
- 6.1 Introduzione alla statistica univariata
  - 6.1.1 Distribuzione di frequenza
  - 6.1.2 Istogrammi
  - 6.1.3 Quartile e percentile
  - 6.1.4 Media, mediana e moda
  - 6.1.5 Varianza e deviazione standard
  - 6.1.6 Distribuzione normale o standard
- 6.2 Geostatistica
  - 6.2.1 Autocorrelazione
  - 6.2.2 Ipotesi di stazionarietà
  - 6.2.3 Semivariogramma
  - 6.2.4 Calcolo del variogramma
  - 6.2.5 Mappa del variogramma
  - 6.2.6 Cross-Validation
  - 6.2.7 Kriging e Cokriging
- 6.3 Analisi dati pozzi '91
  - 6.3.1 Analisi statistica univariata dei dati relativi ai pozzi 91
  - 6.3.2 Costruzione variogramma
  - 6.3.3 Modellazione variogramma
  - 6.3.4 Cross-validation dei dati
  - 6.3.5 Universal Kriging
- 6.4 Analisi dati pozzi 2001
  - 6.4.1 Costruzione variogrammi
  - 6.4.2 Modellazione variogramma
  - 6.4.3 Cross-validation dei dati
  - 6.4.4 Geostatistica multivariata sui dati del 2001
  - 6.4.5 Analisi dati Luglio 1975 e Estate 1999
- 6.5 Confronti tra livelli di falda
7. Conclusioni
8. Bibliografia
9. Ringraziamenti

1. Introduzione

Il lavoro svolto è finalizzato ad analizzare geostatisticamente i dati relativi ai livelli piezometrici della falda dell'Alta Valle del Tevere in quanto quest'area, caratterizzata nel suo insieme da un elevato sviluppo agricolo, industriale, urbano ed infrastrutturale, presenta molteplici iterazioni tra attività antropiche e circolazione idrica sotterranea.

Questo lavoro intende contribuire a chiarire, in modo scientificamente corretto ed attraverso l'uso del GIS e della geostatistica, quali siano state le variazioni della falda nel decennio nel periodo compreso tra il 1975 ed il 2001 utilizzando dati puntuali di quote piezometriche relativamente agli anni 1975, 1991, 1999 e 2001.

L'uso di uno strumento GIS permette di produrre, gestire e analizzare i dati spaziali. La sua integrazione con la geostatistica permette, nel caso di studio, di ricostruire le superfici di falda in tutta l'area interessata a partire da dati puntuali di altezze piezometriche attraverso l'uso di interpolatori, quali le funzioni spline e il kriging.

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