Fin dalla sua nascita all’inizio dell’Ottocento la fotografia si è rivelata un mezzo prodigioso per fissare e documentare a futura memoria ogni aspetto visibile della realtà.

Grazie alla monofotogrammetria image2world permette di utilizzare le fotografie storiche o attuali, terrestri o aeree per lo studio quantitativo del paesaggio in un’ampia gamma di ambiti.

Alcune ricerche nei principali campi d’applicazione sono presentate negli esempi seguenti.

Rapid Mapping

L’ortorettificazione può contribuire in tempi relativamente brevi alla geolocalizzazione e alla ricostruzione della dinamica dell’evento, e quindi anche all’organizzazione delle operazioni di ricerca e soccorso.

Fontana – 2024

Nella notte tra sabato 29 e domenica 30 giugno 2024, un violento temporale ha attraversato l’alta Valle Maggia, nelle Alpi svizzere del Ticino. Le precipitazioni hanno superato i 120 mm, localmente 200 mm, con epicentro a Bignasco, dove sono stati registrati 250 mm. In circa un’ora è caduta localmente tanta acqua quanta ne cade normalmente in tutto il mese di giugno.

Questa tempesta, combinata con il fiume già ingrossato dallo scioglimento delle nevi della tarda primavera e dalle forti piogge delle ultime settimane, e con i terreni saturi che non permettono più l’infiltrazione dell’acqua, ha provocato frane e allagamenti senza precedenti in tutta l’alta Valle Maggia, lasciando dietro di sé devastazioni.

image2world ha georeferenziato la frana ortorettificando una fotografia swisstopo scattata subito dopo l’evento. L’impressionante immagine mostra come il paesaggio sia radicalmente cambiato. La documentazione e la registrazione sistematica di questi eventi è un modo molto efficace per comprendere meglio i fenomeni, migliorare le infrastrutture istituzionali e prevenire danni futuri.

Il confronto tra prima e dopo l’evento fornisce una panoramica dettagliata della catastrofe.

L’alluvione di Fontana in Val Bavona (Ticino, Svizzera): sovrapposizione dell’ortorettificazione di una fotografia aerea scattata da swisstopo subito dopo l’evento sull’ortofoto di swisstopo del 2021.

Ortorettificazione

ll villaggio di Leontica in Ticino: sovrapposizione di una fotografia aerea ortorettificata del 1934 di swisstopo sull’ortofoto del 2015 di swisstopo.

Rifotografia

La stazione ferroviaria di Zurigo: confronto tra una fotografia aerea (presa dalla mongolfiera) di Eduard Spelterini del 1904 e l’immagine di Google Earth del 2021.

La Praça Mauá-1921-2015 a Rio de Janeiro: confronto tra una fotografia aerea di Jorge Kfuri del 1921 e l’immagine di Google Earth del 2015.

Pericoli naturali

Alluvioni, frane e scoscendimenti

Airolo – Sasso Rosso – 1898 (fonte: Ufficio dei pericoli naturali, Ticino, Svizzera)

Il pendio del Sasso Rosso sopra il paese di Airolo (Canton Ticino) si è rivelato instabile a causa della decompressione causata dal ritiro dei ghiacciai e da tempo le autorità locali, a conoscenza del fenomeno, avevano messo l’area sotto sorveglianza. I primi movimenti significativi del pendio sono iniziati nell’estate del nell’estate del 1898, seguiti da tre frane di dimensioni crescenti nel dicembre dello stesso anno. Fortunatamente, le autorità decisero allora di chiudere la scuola e di evacuare la parte finale del villaggio. Poco prima della mezzanotte del 27 dicembre 1898, si verificò una serie di frane, con un volume totale di 500.000 m3, che raggiunse parte del villaggio e distrusse un albergo, 11 case e 15 stalle. Secondo il perimetro ricostruito a partire dalle fotografie dell’epoca, l’area interessata del deposito di detriti copriva circa 425.000 m2. (Conedera_etal_2018Conedera_etal_2013)

Fotografia completa sull’area della frana.
Rappresentazione del perimetro interessato dalla frana su di una fotografia precedente l’evento.
Fotografia parziale sull’area della frana.
Cartografia del perimetro interessato dalla frana su di un’ortofoto del 2012 (swisstopo). È interessante notare come l’area interessata dalla frana sia stata abbandonata e invasa dal bosco.

Brienz/Schwanden – Lammbach – 1896 (fonte: Ufficio dei pericoli naturali, Berna, Svizzera)

Il 26 maggio 1896 una frana ha depositato nel Lammbachgraben 300.000 m3 di materiale, formando una diga naturale. Il 31 maggio il lago ha sfondato la diga e ha causato una prima enorme colata detritica, che ha provocato danni a case e terreni agricoli nel territorio di Kienholz. Una seconda colata si è verificata nel notte tra l’11 e il 12 giugno, mentre fra il 20 e il 23 agosto, altre colate detritiche hanno provocato ingenti danni agli edifici residenziali e alla strada statale, alla linea ferroviaria del Brünig e ai terreni agricoli. Lo strato di detriti e fango aveva uno spessore fino a 3 metri. (Conedera_etal_2013)

Colata detritica sulla fotografia del 1896.
Cartografia del perimetro interessato dalla colata sull’ortofoto del 2012 (swisstopo).

Adelbododen – Tschentetal/Egerle – 2011 (fonte: Ufficio dei pericoli naturali, Berna, Svizzera)

Sul versante settentrionale delle Alpi, tra il 6 e il 10 ottobre 2011, le precipitazioni hanno oscillato tra 70 e oltre 120 mm. Particolarmente degni di nota sono stati i quantitativi di neve fresca caduti fra l’8 e il 9 ottobre, quando il limite delle nevicate era ancora al di sotto dei 1000 m sul livello del mare. Il mattino del 10 ottobre, in seguito all’arrivo di aria calda e umida dalle latitudini subtropicali, il limite delle nevicate si è alzata fino ad oltre 3000 m sul livello del mare. Il marcato disgelo che ha portato allo scioglimento della neve caduta e nuove precipitazioni a partire dal 9 ottobre hanno provocato diverse inondazioni. Il 10 ottobre uno scoscendimento a Adelboden ha ostruito una strada e invaso i pascoli per una larghezza di 120 m da un’altitudine di 1580 m fino a 1400 m sul livello del mare. (Conedera_etal_2013)

Colata detritica sulla fotografia del 2011.
Cartografia del perimetro interessato dalla colata sulla carta nazionale del 2012 (swisstopo).

Valanghe e opere di premunizione

Val Bedretto – Villa Bedretto – 1986 (fonte: Ufficio dei pericoli naturali, Ticino, Svizzera)

Il mese di aprile 1986 ha battuto tutti i record nel Canton Ticino: 25 giorni di pioggia ininterrotta con quantità straordinarie di precipitazioni per la stagione, 1167 mm nella stazione di misurazione di Camedo e 667 mm a Locarno-Monti. Nelle valli alpine dell’alto Ticino sono stati misurati da 3 a 5 metri di neve fresca, con conseguenti innumerevoli valanghe. A causa dell’enorme numero di eventi e della breve durata delle tracce di questi eventi il servizio forestale del Canton Ticino  ha deciso di registrare sistematicamente le valanghe da voli in elicottero. (Conedera_etal_2013)C

Valanghe in Val Bedretto nel 1986.
Cartografia delle valanghe in Val Bedretto del 1986 sulla carta nazionale del 2012 (swisstopo).

Adelboden – Ponti da neve – 2018 (fonte: Ufficio dei pericoli naturali, Berna, Svizzera)

La capacità funzionale dei ponti da neve contro il distacco di valanghe dipende dal corretto dimensionamento delle strutture di supporto: per un’efficacia ottimale la neve non deve superare l’area di supporto della struttura. Quando queste condizioni non sono soddisfatte per una parte significativa del ponte di neve, le valanghe possono distaccarsi dal manto nevoso in eccesso. Questo è stato il caso di Adelboden durante le copiose nevicate combinate ai forti venti che si sono ripetuti nella stagione invernale 2017/2018 e che hanno causato una copertura parziale dei ponti di neve nella parte superiore dell’area in questione. Il 24 gennaio 2018, 2 giorni dopo la fine di un’abbondante nevicata, una missione in elicottero ha permesso di documentare lo stato dei ponti da neve in condizioni eccezionali. La cartografia delle parti visibili dei ponti ha reso possibile l’identificazione delle parti coperte dall’innevamento, che potenzialmente possono venire meno nella loro funzione di protezione. (Conedera_etal_2018)

Fotografia dei ponti da neve parzialmente coperti.
Cartografia dei ponti da neve con in rosso le parti coperte dalla neve.

Studio del paesaggio

Canali per l’esbosco del legname su vecchie cartoline

L’utilizzo di canali semi-naturali per avvallare il legname è una tecnica tradizionale di esbosco ampiamente documentata lungo tutto l’arco alpino. In pratica si sfruttava la conformazione naturale dei versanti montani e in particolare la presenza di vallette con pendenza sufficiente per permettere lo scivolamento spontaneo dei carichi di legna lungo buona parte del tragitto. L’analisi della scansione di una cartolina di inizio Novecento ritraente il ponte di Melide e Bissone si possono identificare, con diversi gradi di certezza numerosi canali seminaturali per l’esbosco del legname (verde: alta attentibilità, rosso: bassa attendibilità). (Bozzini_etal_2011)

Digitalizzazione dei canali per l'esbosco del legname su di una cartolina di inizio Novecento.
Cartografia dei canali per l'esbosco del legname sul piano corografico 1:10'000 (Misurazione Ufficiale del cantone Ticino).

Evoluzione della vegetazione: Crana 1910 – 1933 – 2012

All’inizio del XX secolo, la vegetazione della Valle Onsernone fu attentamente studiata e descritta dal botanico Johann Bär (1877-1957). Il prodotto finale fu una pubblicazione che comprendeva una dettagliata carta a colori in scala 1:50’000 con notevoli dettagli sulla copertura vegetale. Il fotografo Rudolf Zinggeler (1864-1954) visitò la Valle Onsernone e, intorno al 1930, produsse diverse lastre di vetro con primi piani di persone ed edifici, ma anche con ampie vedute panoramiche che mostrano la copertura vegetale sui pendii della montagna. Nel 2012 il ricercatore del WSL Patrik Krebs ha rifotografato le foto di Zinggeler, per quanto possibile, esattamente dalla stessa posizione. Digitando e cartografando le diverse categorie di vegetazione sulla mappa di Bär e sulle fotografie è stato possibile confrontare lo stato della vegetazione nel 1910, 1933 e 2012. (Bozzini_etal_2012)

Vegetazione a Crana sulla mappa di Bär (1910) e sulle fotografie di Zinggeler (1933) e Krebs (2012).
Cartografia dei diversi tipi di vegetazione a Crana nel 1910, 1933 e 2012 sulla carta nazionale (swisstopo).

Ricostruzione dello stato dei ghiacciai con fotografie storiche

Il ghiacciaio del Rodano è situato nelle Alpi svizzere centrali e come la maggior parte dei ghiacciai alpini, si sta ritirando in modo significativo dalla metà del XIX secolo. Nel 2012 al Politecnico federale di Zurigo i dati ottenuti da alcune fotografie sono stati confrontati con le misurazioni su campo realizzate sistematicamente dal 1974. (Wiesmann_etal_2012)

Il fronte del ghiacciaio del Rodano dal 1874 al 2010 su una fotografia del 1962 di Hermann Geiger.

Ricerca toponomastica

I toponimi tramandati oralmente durante i secoli riflettono un patrimonio culturale di usi passati del suolo, caratteristiche particolari del territorio, eventi legati al paesaggio o agli abitanti e possono fornire importanti informazioni di base in diversi campi scientifici, come l’archeologia, la storia degli insediamenti, la storia della popolazione, la storia economica, l’ecologia del paesaggio e la botanica.

La maggior parte delle conoscenze dettagliate sui nomi dei luoghi e sulla loro precisa localizzazione è familiare solo alla popolazione locale che ha vissuto l’antica civiltà rurale. Uno dei problemi principali da affrontare quando si cerca di rintracciare e documentare le conoscenze relative ai toponimi e alla loro localizzazione, è quello di tradurre la memoria e le esperienze paesaggistiche degli intervistati in mappe e documenti strutturati.

Sfortunatamente, la maggior parte di questi informatori non sono in grado di svolgere indagini sul campo né hanno familiarità con la lettura e l’orientamento delle mappe, così che le interviste per la georeferenziazione dei nomi dei luoghi sulle mappe sono stressanti per l’informatore e richiedono molto tempo per l’intervistatore.

Rispetto alle mappe tradizionali, l’utilizzo di fotografie terrestri, in particolare di quelle storiche, offre una prospettiva con un punto di vista più consono alla visione umana e rappresenta il paesaggio quando l’attività rurale era ancora predominante. Tutto ciò facilità la lettura del territorio e richiama informazioni aggiuntive che aumentano sia la motivazione degli informatori sia la precisione delle loro dichiarazioni. (Bozzini_et_al_2013)

La localizzazione dei toponimi su ortofoto recenti può raggiungere una buona precisione, ma molti luoghi sono difficilmente riconoscibili a causa dell'avanzamento della foresta (Corzoneso 2009 - swisstopo).
Localizzazione dei toponimi su una fotografia storica terrestre. I luoghi sono riconoscibili nella loro forma originaria prima dell'abbandono dell'uso tradizionale del suolo (Corzoneso 1924 - swisstopo).