Giova ricordare l’importanza dei DEM (Digital Elevation Models), i modelli digitali del terreno che sono la base per l’analisi del territorio e dei suoi comportamenti per la gestione delle risorse idriche e la difesa del territorio insita nella sfida della digitalizzazione in corso.
La realizzazione di questi modelli digitali del terreno si basa sulla misura dell’altezza sul livello del mare e relativa posizione di moltissimi punti che, in funzione dell’entità del territorio da descrivere e dal mezzo utilizzato, sono distribuiti in modalità sparsa che offre una ricostruzione non omogenea del terreno.
In particolare l’attenzione è sulle linee di impluvio, i crinali e tutte le brusche interruzioni, come le scarpate e i burroni, che nella ricostruzione matematica della superficie del terreno vengono approssimati dalle superfici che si generano dai poligoni derivati dalla maglia di punti effettivamente rilevati. Molto del modello è direttamente misurato, ma altrettanto spesso si hanno modelli interpretati e che hanno poca rispondenza con la realtà.
E’ questo il problema che viene affrontato in un particolare studio dei ricercatori Giovanni Moretti e Stefano Orlandini del Dipartimento di Ingegneria Enzo Ferrari, Università degli Studi di Modena e Reggio Emilia, che ci mostra come con un nuovo algoritmo le reti di crinali e di impluvio (fondo valle) fisicamente significative possono essere estratte automaticamente da qualsiasi DEM a griglia ad alta risoluzione aumentando le capacità di determinazione automatica.
L'algoritmo sviluppato è denominato LANDMARK per l’attenzione posta ai crinali e alle linee di impluvio quali elementi topografici fondamentali (punti di riferimento) per la modellazione. Nell’articolo si mostrano risultanze applicative su terreni montuosi situati nelle Alpi italiane e su una regione di pianura alluvionale alterata dall'uomo situata lungo la valle del fiume Po.
Le risultanze dimostrano una diversa visione per l’approccio alla definizione accurata dei DEM con simulazioni di alluvioni significativamente più accurate rispetto a quelle ottenute utilizzando griglie regolari grazie a una rappresentazione più dettagliata delle strutture topografiche critiche, garantendo anche un notevole guadagno in termini di efficienza di calcolo (simulazioni almeno 37 volte più veloci). L’articolo, disponibile in Open Access, e disponibile qui:
Moretti, G., & Orlandini, S. (2023). Thalweg and ridge network extraction from unaltered topographic data as a basis for terrain partitioning. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 128, e2022JF006943. https://doi.org/10.1029/2022JF006943
Sempre nell'articolo citato è riportato uno pseudocodice utile per sviluppare software ed aprire un nuovo percorso per scienziati e ingegneri per incorporare rigorosamente dati topografici dettagliati nelle loro descrizioni dei processi della superficie terrestre. Specialmente in quelli basati sulle attuali sfide della digitalizzazione con realizzazione dei Modelli Digitali.
In figura la linea di crinali estratta dal modello digitale di elevazione a 1 m dell'altopiano del Gruppo delle Pale situato a ridosso del bacino di drenaggio del fiume Cordevole (Alpi orientali italiane).
