ricostruzione tridimensionale delle caratteristiche idrogeologiche ...
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9 Strumenti utilizzati 9.3 Altri software Fondamentale in ogni passaggio del lavoro è stato l’utilizzo dei GIS (Geographic Information System), che costituiscono un sistema con specifiche funzioni per acquisire, elaborare, gestire e restituire dati georiferiti. Si tratta di insiemi di strumenti hardware e software, capaci di raccogliere, archiviare e all'occorrenza estrarre, elaborare e rappresentare dati spaziali del mondo reale. Oltre a rappresentare geometricamente oggetti presenti nella realtà, i GIS rispondono anche all'esigenza di gestire le relazioni spaziali tra i diversi elementi e sono quindi in grado di strutturare i dati definendone la topologia, prevedendo inoltre l'inserimento di componenti descrittive degli oggetti stessi. Un’altra proprietà che li contraddistingue è la capacità di georeferenziare i dati, ossia di attribuire ad ogni elemento le sue coordinate spaziali reali, memorizzandole secondo le coordinate del sistema di riferimento in cui è realmente situato. Basandosi su un modello geo-relazionale, mettono pertanto in relazione la localizzazione e la topologia degli elementi (punti, linee, aree), con i loro attributi descrittivi. Software impiegati con tali peculiarità sono stati ArcView Gis 3.2 e ArcGis 9. In minima parte e per elaborazioni bidimensionali di punti XYZ è stato utilizzato il software Surfer 8. La caratteristica principale di questo software è quella di utilizzare la funzione di gridding; tale metodo di interpolazione consente di creare mappe accurate da dati XYZ attraverso la costruzione di un grid, cioè di una matrice di celle, ognuna delle quali può contenere un valore descrittivo di una proprietà o caratteristica. Surfer permette l’interpoalzione di dati puntuali in una griglia, i cui limiti vengono impostati in base alle esigenze dell’utente, che può stabilire inoltre le dimensioni della cella elementare ed il metodo di interpolazione opportuno; tra questi si ricordano ad esempio: Inverse Distance to a Power, Kriging, Minimum Curvature, Polynomial Regression, Triangulation. 216
217 9 Strumenti utilizzati 9.4 Breve cenno a Modflow e GroundWater Vistas Viene di seguito riporta una breve descrizione del software Modflow e dell’interfaccia grafica GroundWater Vistas perché accennati nel corpo della tesi. Modflow Modflow è un modello idrogeologico tridimensionale alle differenze finite che simula il flusso delle acque sotterranee e valuta il bilancio di massa del sistema, attraverso la ricerca, in modo iterativo, di una soluzione numerica all’equazione alle derivate parziali che, insieme con le condizioni al contorno e iniziali di carico idrualico, costituisce la rappresentazione matematica di un sistema di flusso delle acque sotterranee. E’ scritto in Fortran. In Modflow l’acquifero viene discretizzato in un numero finito di celle, le cui dimensioni sono scelte dall’utilizzatore in relazione al volume dell’acquifero stesso e agli obiettivi che si intende raggiungere. Ogni cella è interessata da un flusso in entrata e da uno in uscita. Tutti i parametri che caratterizzano il sistema idrogeologico sono assegnati a punti discreti, detti nodi, in corrispondenza dei quali viene calcolato il carico idraulico. Oltre tramitead una discretizzazione spaziale, è possibile ricostruire il flusso sotterraneo attraverso una discretizzazione temporale, che permette il calcolo del carico idraulico in transitorio, al cambiare di determinate proprietà col passare del tempo. GroundWater Vistas E’ un software che facilita l’uso di complessi modelli tridimensionali di flusso delle acque sotterranee, come Modflow, attraverso una flessibile interfaccia grafica. Organizza l’input del modello in modo intuitivo e grafico e automaticamente attribuisce i vari dati ai pacchetti idonei (dove per pacchetto si intende ogni caratteristica del modello che richiede un file di input di dati distinto).
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9.4 Breve cenno a Modflow e GroundWater Vistas<br />
Viene di seguito riporta una breve descrizione del software<br />
Modflow e dell’interfaccia grafica GroundWater Vistas perché<br />
accennati nel corpo della tesi.<br />
Modflow<br />
Modflow è un modello idrogeologico <strong>tridimensionale</strong> alle<br />
differenze finite che simula il flusso <strong>delle</strong> acque sotterranee e valuta il<br />
bilancio di massa del sistema, attraverso la ricerca, in modo iterativo,<br />
di una soluzione numerica all’equazione alle derivate parziali che,<br />
insieme con le condizioni al contorno e iniziali di carico idrualico,<br />
costituisce la rappresentazione matematica di un sistema di flusso<br />
<strong>delle</strong> acque sotterranee.<br />
E’ scritto in Fortran.<br />
In Modflow l’acquifero viene discretizzato in un numero finito di<br />
celle, le cui dimensioni sono scelte dall’utilizzatore in relazione al<br />
volume dell’acquifero stesso e agli obiettivi che si intende<br />
raggiungere. Ogni cella è interessata da un flusso in entrata e da uno<br />
in uscita. Tutti i parametri che caratterizzano il sistema idrogeologico<br />
sono assegnati a punti discreti, detti nodi, in corrispondenza dei quali<br />
viene calcolato il carico idraulico.<br />
Oltre tramitead una discretizzazione spaziale, è possibile<br />
ricostruire il flusso sotterraneo attraverso una discretizzazione<br />
temporale, che permette il calcolo del carico idraulico in transitorio, al<br />
cambiare di determinate proprietà col passare del tempo.<br />
GroundWater Vistas<br />
E’ un software che facilita l’uso di complessi modelli<br />
tridimensionali di flusso <strong>delle</strong> acque sotterranee, come Modflow,<br />
attraverso una flessibile interfaccia grafica. Organizza l’input del<br />
modello in modo intuitivo e grafico e automaticamente attribuisce i<br />
vari dati ai pacchetti idonei (dove per pacchetto si intende ogni<br />
caratteristica del modello che richiede un file di input di dati distinto).
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