Nuove applicazioni dello scanner iperspettrale MIVIS a tematiche ambientali: analisi multitemporale di un sito adibito a discarica di R.S.U.
Autore
Massimo Longo - Università degli Studi di Milano - Bicocca - [1999-00]
Documenti
Abstract
Questo lavoro analizza tre riprese effettuate con il sensore iperspettrale MIVIS sulla discarica di rifiuti solidi urbani di Cavenago Brianza (MI).
Ci si è proposti di affinare le metodologie di studio di discariche situate in ambiti agricoli prossimali ad aree più intensamente urbanizzate, per migliorare l’individuazione di emersioni di biogas e fornire una metodologia d’intervento adeguata a contenere e limitare tali emissioni.
Il telerilevamento è un valido strumento d’indagine ambientale, permettendo di individuare anomalie termiche riconducibili alla filtrazione del biogas nel suolo.
Ci si è avvalsi sia di singole bande nell’infrarosso vicino e termico, sia di elaborazioni finalizzate, quali l’indice di vegetazione normalizzato, rappresentazioni grafiche a falso colore, considerando tali elaborazioni con i dati delle misure a terra.
La discarica è situata in un’area caratterizzata dalla presenza di depositi quaternari antichi (Fluvioglaciale Mindel o pianali a Ferretto); l’unità è costituita da materiale ghiaioso e sabbie, permeabile, ricoperto stratigraficamente da argille fini ad alto contenuto d’ossidi di ferro, con caratteristiche di elevata impermeabilità, in grado di contenere, per lungo tempo e notevole estensione, i fluidi percolanti nella porzione più permeabile: ciò determina anomalie termiche per la cui classificazione si è utilizzata anche la fotointerpretazione computer-assistita della vegetazione, sfruttandone la proprietà di fissare nel tempo gli effetti di un fenomeno perturbante.
I rilevamenti, effettuati negli anni 1996, 1998 e 2000, riguardano tre diversi aspetti:
a) Osservando le immagini riguardanti l’anno 1996 si notano diversi fronti di anomalie termiche, negative e positive.
All’interno dell’area di discarica esiste, nella zona Est, un fronte d’anomalia positiva caratterizzato dai massimi livelli termici, mentre nel centro del corpo della discarica vi è una zona a temperatura più simile al background delle aree circostanti.
All’esterno, si possono osservare diversi fronti: ad Est vi sono due anomalie termiche negative, con andamento N-S, riconducibili alla presenza del sistema dei paleoalvei in parte percorsi, che possono fungere da barriera alla filtrazione del biogas o, al contrario, da vie preferenziali di flusso.
Ad Est le anomalie termiche positive possono essere ricondotte agli effetti di alterazioni termofisiche indotte da attività agricola.
In direzione N-O, partendo dall’angolo N-E della discarica, si sviluppa un fronte d’anomalia positiva, d’intensità crescente allontanandosi dalla discarica.
Ciò ha portato la progettazione di una serie di interventi di captazione del gas prevalentemente lungo le direttrici S-E / N-O a partire dal bordo esterno della discarica.
b) osservando il volo effettuato nel 1998, si nota la riduzione delle emissioni ad E della discarica, poiché oltre il sistema idrografico la temperatura appare uniforme, salvo alcuni appezzamenti agricoli, per i quali si possono ricondurre le anomalie termiche a pratiche di fertilizzazione del terreno.
Per quanto riguarda la zona a S, vi è ancora un debole fronte d’anomalia nei terreni agricoli non ancora coperti dalla vegetazione, che altrimenti maschererebbe tale situazione; l’anomalia può essere ricondotta all’effetto delle attività agricole e dell’irraggiamento solare, che su suolo nudo comporta un riscaldamento dello stesso di ~3-4gradi.
Una campagna di misurazione della presenza di metano nei luoghi campione segnalati dalle riprese MIVIS, condotta in collaborazione con l’ASL, ha confermato in gran parte tale scenario.
c) nell’analizzare il volo effettuato nella primavera del 2000, si nota un’ulteriore diminuzione delle emissioni; ciò è dovuto agli interventi di risagomatura dell’impermeabilizzazione del corpo di discarica, accompagnati dal completamento delle reti di captazione del biogas, dal loro mantenimento funzionale, e dalla costante aspirazione del biogas dal corpo di discarica.
Si è, infatti realizzata una rete di tubi per raccogliere e convogliare verso un impianto di produzione d’energia elettrica il biogas uscente dalla discarica: ciò dà l’intercettazione di gas che altrimenti potrebbe filtrare nel il terreno, ed il risparmio energetico conseguente alla produzione d’energia.
L’analisi dei dati di concentrazione di biogas nell’aria conferma quanto osservato con il sensore MIVIS.
Il lavoro svolto mostra come la metodica di studio adottata si sia dimostrata efficace per l’analisi ed il recupero dell’area di Cavenago Brianza in quanto ha fornito indicazioni relativamente alle aree critiche sulle quali predisporre interventi.
Ci si è proposti di affinare le metodologie di studio di discariche situate in ambiti agricoli prossimali ad aree più intensamente urbanizzate, per migliorare l’individuazione di emersioni di biogas e fornire una metodologia d’intervento adeguata a contenere e limitare tali emissioni.
Il telerilevamento è un valido strumento d’indagine ambientale, permettendo di individuare anomalie termiche riconducibili alla filtrazione del biogas nel suolo.
Ci si è avvalsi sia di singole bande nell’infrarosso vicino e termico, sia di elaborazioni finalizzate, quali l’indice di vegetazione normalizzato, rappresentazioni grafiche a falso colore, considerando tali elaborazioni con i dati delle misure a terra.
La discarica è situata in un’area caratterizzata dalla presenza di depositi quaternari antichi (Fluvioglaciale Mindel o pianali a Ferretto); l’unità è costituita da materiale ghiaioso e sabbie, permeabile, ricoperto stratigraficamente da argille fini ad alto contenuto d’ossidi di ferro, con caratteristiche di elevata impermeabilità, in grado di contenere, per lungo tempo e notevole estensione, i fluidi percolanti nella porzione più permeabile: ciò determina anomalie termiche per la cui classificazione si è utilizzata anche la fotointerpretazione computer-assistita della vegetazione, sfruttandone la proprietà di fissare nel tempo gli effetti di un fenomeno perturbante.
I rilevamenti, effettuati negli anni 1996, 1998 e 2000, riguardano tre diversi aspetti:
a) Osservando le immagini riguardanti l’anno 1996 si notano diversi fronti di anomalie termiche, negative e positive.
All’interno dell’area di discarica esiste, nella zona Est, un fronte d’anomalia positiva caratterizzato dai massimi livelli termici, mentre nel centro del corpo della discarica vi è una zona a temperatura più simile al background delle aree circostanti.
All’esterno, si possono osservare diversi fronti: ad Est vi sono due anomalie termiche negative, con andamento N-S, riconducibili alla presenza del sistema dei paleoalvei in parte percorsi, che possono fungere da barriera alla filtrazione del biogas o, al contrario, da vie preferenziali di flusso.
Ad Est le anomalie termiche positive possono essere ricondotte agli effetti di alterazioni termofisiche indotte da attività agricola.
In direzione N-O, partendo dall’angolo N-E della discarica, si sviluppa un fronte d’anomalia positiva, d’intensità crescente allontanandosi dalla discarica.
Ciò ha portato la progettazione di una serie di interventi di captazione del gas prevalentemente lungo le direttrici S-E / N-O a partire dal bordo esterno della discarica.
b) osservando il volo effettuato nel 1998, si nota la riduzione delle emissioni ad E della discarica, poiché oltre il sistema idrografico la temperatura appare uniforme, salvo alcuni appezzamenti agricoli, per i quali si possono ricondurre le anomalie termiche a pratiche di fertilizzazione del terreno.
Per quanto riguarda la zona a S, vi è ancora un debole fronte d’anomalia nei terreni agricoli non ancora coperti dalla vegetazione, che altrimenti maschererebbe tale situazione; l’anomalia può essere ricondotta all’effetto delle attività agricole e dell’irraggiamento solare, che su suolo nudo comporta un riscaldamento dello stesso di ~3-4gradi.
Una campagna di misurazione della presenza di metano nei luoghi campione segnalati dalle riprese MIVIS, condotta in collaborazione con l’ASL, ha confermato in gran parte tale scenario.
c) nell’analizzare il volo effettuato nella primavera del 2000, si nota un’ulteriore diminuzione delle emissioni; ciò è dovuto agli interventi di risagomatura dell’impermeabilizzazione del corpo di discarica, accompagnati dal completamento delle reti di captazione del biogas, dal loro mantenimento funzionale, e dalla costante aspirazione del biogas dal corpo di discarica.
Si è, infatti realizzata una rete di tubi per raccogliere e convogliare verso un impianto di produzione d’energia elettrica il biogas uscente dalla discarica: ciò dà l’intercettazione di gas che altrimenti potrebbe filtrare nel il terreno, ed il risparmio energetico conseguente alla produzione d’energia.
L’analisi dei dati di concentrazione di biogas nell’aria conferma quanto osservato con il sensore MIVIS.
Il lavoro svolto mostra come la metodica di studio adottata si sia dimostrata efficace per l’analisi ed il recupero dell’area di Cavenago Brianza in quanto ha fornito indicazioni relativamente alle aree critiche sulle quali predisporre interventi.
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