• coastal dynamics
• digital grain size
• erosion
• grain size
• sediment
• sedimentology

Questa tesi esplora le potenzialità e le caratteristiche dell’innovativo metodo di analisi digitale Clasts Segmentation, Measurement and Mapping (CSMM), presentato in Soloy et al. (2020), per l’identificazione e misurazione di clasti che compongono spiagge grossolane attraverso l’utilizzo di immagini acquisite per mezzo di un drone. La Cella n. 5 di Marina di Pisa rappresenta una emblematica località di studio in quanto le sue caratteristiche di spiaggia artificiale ghiaiosa sottolineano una significativa fragilità ambientale in virtù di un’intensa erosione del litorale pisano avvenuta negli ultimi 150 anni. L’acquisizione di dati relativi alle spiagge grossolane è spesso limitata dall’assenza di tecnologie e attrezzature in grado di raccogliere informazioni senza richiedere eccessivi sforzi logistici o finanziari, e per questo motivo spesso sono state studiate meno che di quelle sabbiose. Per sopperire a tale criticità, negli ultimi anni la ricerca di nuove metodologie ha portato allo sviluppo di software innovativi, tra cui spicca il CSMM, la cui applicazione costituisce l’oggetto di studio di questo lavoro. L'aspetto rivoluzionario del CSMM risiede nella straordinaria facilità di acquisizione dei dati, che avviene attraverso la generazione di immagini U.A.V. o mediante scatti fotografici a piano campagna utilizzando una semplice cornice quadrata di lato noto; successivamente, sulla base delle immagini acquisite, il CSMM permette di individuare e misurare i principali parametri dei clasti contenuti in ciascuna di esse. All’interno di questo lavoro è stata condotta un'analisi approfondita delle criticità di applicazione riscontrate, quantificando e caratterizzando dettagliatamente ciascuna di esse; coerentemente a ciò, è stata effettuata un'applicazione dei dati raccolti basata sul confronto tra gli elaborati fotogrammetrici e i dati granulometrici ottenuti. I risultati delle sperimentazioni hanno anche fornito informazioni significative, confermando sia la presenza di differenti modalità di trasporto sedimentario all’origine di una zonazione granulometrica della spiaggia, sia una marcata ridistribuzione del sedimento anche in condizioni meteo-marine stabili. Inoltre, dall’analisi degli elaborati fotogrammetrici si è indagato sull’evoluzione dei profili della spiaggia in funzione degli eventi di tempesta occorsi, mettendo in correlazione questo processo alla contemporanea evoluzione dei dati granulometrici. In questo contesto, il Clasts Segmentation, Measurement and Mapping si configura come uno strumento significativamente utile per monitorare le dinamiche costiere, identificare aree vulnerabili e valutare l'impatto delle politiche di gestione, contribuendo così a un approccio più sostenibile ed attento nella conservazione delle risorse costiere.

This thesis explores the potential and characteristics of the innovative digital analysis method Clasts Segmentation, Measurement and Mapping (CSMM), presented in Soloy et al. (2020), for the identification and measurement of clasts that compose gravel beaches through the use of images acquired by means of a drone. Cell no. 5 of Marina di Pisa represents an emblematic study location as its characteristics of an artificial gravelly beach underline a significant environmental fragility by virtue of an intense erosion of the Pisan coastline that occurred in the last 150 years. The acquisition of data relating to gravel beaches is often limited by the absence of technologies and equipment capable of collecting information without requiring excessive logistical or financial efforts, and for this reason they have often been studied less than sandy ones. To overcome this criticality, in recent years the research for new methodologies has led to the development of innovative software, among which CSMM stands out, whose application constitutes the object of study of this work. The revolutionary aspect of the CSMM lies in the extraordinary ease of data acquisition, which occurs through the generation of UAV images or through photographs at ground level using a simple square of known side; subsequently, on the basis of the acquired images, the CSMM allows to identify and measure the main parameters of the clasts contained in each of them. Within this work, an analysis of the application criticalities encountered was conducted, quantifying and characterizing each of them in detail; consistently with this, an application of the collected data was carried out based on the comparison between the photogrammetric reports and the granulometric data obtained. The results of the experiments also provided significant information, confirming both the presence of different sediment transport mode at the origin of a granulometric zonation of the beach, and a redistribution of the sediment even in stable weather-marine conditions. Furthermore, from the analysis of the photogrammetric reports, the evolution of the beach profiles was investigated as a function of the storm events that occurred, correlating this process to the contemporary evolution of the granulometric data. In this context, the Clasts Segmentation, Measurement and Mapping emerges as a significantly useful tool to monitor coastal dynamics, identify vulnerable areas and evaluate the impact of management policies, thus contributing to a more sustainable and careful approach to the conservation of coastal resources.