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L’informatizzazione dei dati del CSI 1.0 all’interno di un sistema informativo geografico è avvenuta con la creazione di una Banca Dati in formato ESRI Geodatabase tramite il software ArcGIS rel. 9. Il modello dati Geodatabase rende gli oggetti geografici “intelligenti” consentendo all’utente di assegnare regole e comportamenti fruibili nelle applicazioni di analisi spaziale. Fisicamente il Geodatabase è memorizzato all’interno di un database relazionale, nel nostro caso Microsoft Access, sfruttando una soluzione definita Personal. E’ stato così possibile inserire all’interno di un singolo file (CatalogoSismicitàItaliana.mdb) tutto il catalogo suddiviso e normalizzato anno per anno ed è stato scelto come sistema di riferimento GCS_WGS84. Si è partiti dal formato di diffusione dei dati scelto dall’INGV e presente sul WEB http://www.ingv.it/CSI/catalogo/SUM-FILES.htm) cioè 22 files di tipo ASCII con estensione sum, che inseriti in un editor di testo sono stati formattati e salvati con estensione txt. Successivamente, attraverso Microsoft Excel, i dati sono stati importati per essere salvati in formato DBF (db IV) per essere inseriti in modo corretto all’interno del GIS.
Fasi per la realizzazione del Geodatabase
Nel Geodatabase sono stati creati 3 Feature Dataset, il primo chiamato CSI_ANNO contenente le feature class suddivise anno per anno; il secondo CSI_TOTALE, contenente la feature class con tutti gli eventi del catalogo (100.000 circa), questa FC è stata realizzata con un’operazione di geoprocessing (merge) tra le singole FC degli anni; il terzo FD CSI_SUBSET in cui è stata inserita una FC ottenuta da una query sul dataset totale e che è servita ad eseguire le analisi spaziali e geostatistiche. Inizialmente i files ASCII erano costituiti da una tabella con 14 campi di attributi. Dopo aver effettuato le varie formattazioni ed eseguendo le modifiche sul files, nel corso dei vari salvataggi, le feature class prodotte presentano una tabella di attributi con 17 campi.
Informazioni presenti nel catalogo
Infatti rispetto al contenuto di informazioni iniziale del Catalogo, sono state normalizzate e riorganizzate alcune informazioni come la data dell’evento: infatti sono presenti singoli campi di attributi per Anno, Mese, Giorno, Ora e Minuto di ogni singolo evento. Grazie all’inserimento delle informazioni del CSI 1.0 all’interno di un Geodatabase è stato possibile pensare allo sviluppo di applicazioni per la visualizzazione e la diffusione dei dati utilizzando le possibilità offerte da ARCGIS 9. E’ stato realizzato un progetto di ArcMAP in cui è stata ripresa fedelmente la classificazione degli eventi per profondità ipocentrale e per magnitudo, sperimentata nella Carta della Sismicità in Italia ed applicata la stessa tematizzazione. In più sono stati aggiunti altri strati informativi (dtm, batimetria, confini nazionali, limiti provinciali, capoluoghi), in modo da rendere maggiormente consultabile ed interrogabile il dataset. Dal progetto di ArcMAP (mxd), tramite l’estensione ArcPublisher, è stato creato un PMF, che insieme ai dati organizzati in package, costituiscono il contenuto di un CD per la distribuzione. Il set di dati utilizzato è duplice: il primo è completo di tutti gli eventi, un secondo è filtrato secondo una query basata sulla qualità delle localizzazioni. Il PMF è consultabile con il GIS gratuito ARC READER (presente sul CD), che permette all’utente di visualizzare ed esplorare i dati, eseguire delle interrogazioni e selezioni, ed anche stampare ed esportare le mappe tematiche realizzate interattivamente.
Applicazione in ArcReader
Nel Geodatabase del CSI 1.0 è stato creato un subset degli eventi tramite una query su vari campi di attributi (GAP_AZIMUT, NPH, PROF, RMS_sec, ERH_Kilom, ERZ_kilom) per eseguire alcuni esempi di analisi di tipo quantitativo su terremoti superficiali (max 35 km di profondità) grazie agli strumenti presenti nel GIS. Si è così passati da una visione solo grafica dell’informazione parametrica delle localizzazioni ad una vera e propria analisi di tipo geografico. Dopo aver costruito una griglia di quadrati di tutto il territorio nazionale di grandezza 10x10 Km, si è eseguito uno spatial join con il subset di eventi sismici per contare il numero di terremoti per ogni elemento della griglia. Si è ottenuta quindi una densità di sismicità per l’area italiana.
Esempi di applicazioni scientifiche del database - Fig. SX Mappa Numero di Terremoti - Fig. DX Mappa Rilascio Energetico
Analogamente è stato calcolato per ogni elemento della griglia il logaritmo della sommatoria dei Momento Sismici (parametro fisico associato all’energia rilasciata dal terremoto) di tutti i terremoti inclusi all’interno. Questo ha consentito di avere per tutta Italia un’idea dell’effettivo rilascio energetico degli eventi sismici negli ultimi venti anni. (Fig. 5). Si nota ad esempio come la zona etnea è una delle aree che ha rilasciato di più sia come numero di terremoti che come energia cumulata anche senza eventi di elevata magnitudo. Si noti inoltre come la regione delle Alpi Occidentali, sebbene sia caratterizzata da una elevata densità di numero di terremoti, non abbia un sensibile rilascio energetico associato. Ciò, ad esempio, riflette una sismicità caratterizzata da numerosi eventi a bassa o bassissima magnitudo. Questi semplici esempi di elaborazione del subset hanno evidenziato l’efficacia dell’organizzazione delle informazioni del CSI 1.0 all’interno di una banca dati geografica: il geodatabase è un efficace strumento che va al di là alle delle semplici rappresentazioni grafiche o mappe epicentrali, divenendo una base di partenza per la costruzione di scenari differenti inserendo o sovrapponendo ulteriori database territoriali come dati geologici e geomorfologici ma anche sociali o infrastrutturali.
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