Tesi etd-06292022-141718 |
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Tipo di tesi
Tesi di laurea magistrale
Autore
IACONO, FRANCESCA
URN
etd-06292022-141718
Titolo
Identificazione e quantificazione delle aree bruciate a seguito del parossisma del 3 luglio 2019 a Stromboli: creazione di un indice di validazione attraverso dati telerilevati.
Dipartimento
SCIENZE DELLA TERRA
Corso di studi
SCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Relatori
relatore Dott.ssa Bisson, Marina
correlatore Dott.ssa Spinetti, Claudia
correlatore Prof.ssa Pagli, Carolina
correlatore Dott.ssa Spinetti, Claudia
correlatore Prof.ssa Pagli, Carolina
Parole chiave
- dati satellitari
- incendi
- indici spettrali
- Stromboli.
Data inizio appello
15/07/2022
Consultabilità
Non consultabile
Data di rilascio
15/07/2025
Riassunto
L’Isola di Stromboli, una delle sette isole che compongono l’arcipelago Eoliano, è sede di un’attività vulcanica ‘normale’ persistente di media/ bassa intensità, intervallata raramente da esplosioni maggiori e, ancora più raramente, da parossismi. Questi ultimi convogliano un’energia elevata, innalzando in atmosfera colonne eruttive di qualche chilometro di altezza, rilasciando materiale balistico sui pendii ma anche, in alcuni casi, sui centri abitati, innescando così una serie di incendi che mettono a dura prova la vegetazione endemica dell’Isola, oltre che rappresentare un fattore di pericolosità per la popolazione e le infrastrutture presenti. In particolare, il 3 luglio 2019, alle 14:45 UTC, si è verificata una rapida sequenza di esplosioni parossistiche dai crateri sommitali del vulcano, che hanno generato una colonna eruttiva alta 4–5 km, la quale è stata responsabile della caduta di lapilli e bombe incandescenti che hanno generato degli incendi in buona parte della vegetazione presente sulle pendici del vulcano (Plank et al., 2019). Per indagare le conseguenze eruttive di tale parossisma, nel seguente lavoro, sono stati utilizzati dati satellitari ottenuti da Landsat 8 OLI/TIRS, Sentinel 2A e Pleiades 1A-B, acquisiti in date pre e post – evento. I dati, a seconda delle bande spettrali presenti, sono stati elaborati attraverso il calcolo di indici spettrali per l’individuazione delle aree incendiate. Gli indici scelti sono stati NBR (Normalized Burn Ratio), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) e IFIRE (Index Fire). Tutto il processo di elaborazione dati è stato svolto su piattaforma GIS. Si è scelto poi di restringere l’area di studio al centro abitato di Ginostra e zone limitrofe, in quanto sono risultate essere le aree maggiormente colpite dall’evento, e su di essa sono state cartografate le aree bruciate attraverso i dati satellitari. Ai fini di una validazione, queste ultime sono state confrontate con le aree incendiate cartografate utilizzando immagini acquisite da Drone in una campagna di misura post – evento che, nel presente studio, sono considerate il riferimento più attendibile data l’alta risoluzione spaziale (8 cm). Un ulteriore verifica è stata eseguita tramite piattaforma interattiva Google Earth, per accertarsi dei risultati ottenuti. Il confronto tra la carta ottenuta da Drone e quelle ottenute dai satelliti ha permesso di generare un indice di validazione per ciascuna tipologia di dato satellitare utilizzato, definendo quale tra questi fornisse la copertura migliore.
Stromboli Island is part of the Aeolian archipelago and shows continuous mild Strombolian activity, alternated with effusive eruptions and/or paroxysmal explosions. In this last case, more energy is released and an eruption column several kilometers high is formed, with a fallout of coarse material that can reach even the inhabited centers of the island. thus triggering several wildfires that damaged the endemic vegetation and created danger for people and human infrastructure. Particulary on 3 July 2019, at 14:45 UTC, a rapid sequence of paroxysmal explosions occurred from the summit craters generating an eruption column 4–5 km high. The eruptive column caused the fall out of lapilli and incandescent bombs, which burned the vegetation present on the flanks of the volcano (Plank et al., 2019). In this work, I have investigated the consequences of this paroxysm, by using satellite imagery from Landsat 8 OLI/TIRS, Sentinel 2A and Pleiades 1A-B, acquired pre and post event. Spectral indexes were calculated for the detection of burned areas: NBR (Normalized Burn Ratio), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and IFIRE (Index Fire) indexes. Data processing was done on GIS platform. In order to validate the results obtained from the spectral indexes, the Ginostra village and neighbouring areas were identified as study area because strongly affected by the wildfires. For such areas, the fired areas derived from satellite are compared with the fired areas mapped by Drone, considered, in this study, the most reliable reference because of its spatial resolution (8 cm). In addition, for the few cases of not clear recognition from Drone imagery, a further check was performed on Google Earth, for confirmation of the results. The comparison between the map by Drone and the maps by satellite has provided a validation index for each type of satellite data, identifying which of these indexes provided the best coverage of burned areas.
Stromboli Island is part of the Aeolian archipelago and shows continuous mild Strombolian activity, alternated with effusive eruptions and/or paroxysmal explosions. In this last case, more energy is released and an eruption column several kilometers high is formed, with a fallout of coarse material that can reach even the inhabited centers of the island. thus triggering several wildfires that damaged the endemic vegetation and created danger for people and human infrastructure. Particulary on 3 July 2019, at 14:45 UTC, a rapid sequence of paroxysmal explosions occurred from the summit craters generating an eruption column 4–5 km high. The eruptive column caused the fall out of lapilli and incandescent bombs, which burned the vegetation present on the flanks of the volcano (Plank et al., 2019). In this work, I have investigated the consequences of this paroxysm, by using satellite imagery from Landsat 8 OLI/TIRS, Sentinel 2A and Pleiades 1A-B, acquired pre and post event. Spectral indexes were calculated for the detection of burned areas: NBR (Normalized Burn Ratio), NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) and IFIRE (Index Fire) indexes. Data processing was done on GIS platform. In order to validate the results obtained from the spectral indexes, the Ginostra village and neighbouring areas were identified as study area because strongly affected by the wildfires. For such areas, the fired areas derived from satellite are compared with the fired areas mapped by Drone, considered, in this study, the most reliable reference because of its spatial resolution (8 cm). In addition, for the few cases of not clear recognition from Drone imagery, a further check was performed on Google Earth, for confirmation of the results. The comparison between the map by Drone and the maps by satellite has provided a validation index for each type of satellite data, identifying which of these indexes provided the best coverage of burned areas.
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