FAQ tecniche su Cithyd

Cosa significa Cithyd?
Cithyd significa Citizen Hydrology poiché nasce dall’applicazione dell’approccio dei metodi della Citizen Science all’idrologia, la scienza che studia il moto dell’acqua in natura. Cithyd è un progetto di citizen science nell'ambito dell'idrologia e della gestione delle risorse idriche.
È necessario installare un’applicazione dedicata sullo smartphone?
No, Cithyd è una web-app e non richiede l'installazione di nessuna app dedicata. I dati possono essere inseriti con la semplice scansione del codice QR presente nel cartello di istruzioni installato sul corso d’acqua. Se lo smartphone non dispone di uno scanner QR è però necessario installare una delle molte app di scansione gratuite presenti su Apple Store o Android Market, utilizzabili anche per altri usi (ad es. memorizzazione biglietti da visita o informazioni di contatto, promozioni pubblicitarie, navigazione di siti internet, etc...). In alternativa, è possibile inserire i dati di misura andando all’indirizzo web riportato nel cartello di istruzioni sul corso d’acqua.
Devo registrarmi per poter utilizzare Cithyd?
La registrazione non è obbligatoria, Cithyd funziona anche con utenti non registrati, tuttavia la registrazione consente di avre funzionalità aggiuntive, ad esempio memorizzare lo storico delle proprie misure, partecipare più attivamente e in modo più informato e consapevole al progetto ed evitare il controllo “non sono un robot” al termine dell’inserimento della misura.
Come faccio a scaricare le misure inserite?
Dalla pagina di ciascuna stazione, cliccando sul tasto CSV, è possibile scaricare i dati relativi a quella stazione in un file di testo, che contiene le caratteristiche della stazione e le misure inserite sino al momento dell'estrazione. In alternativa è possibile scaricare il Registro delle misure di quella stazione cliccando sul tasto PDF, in tal modo viene generata una scheda della stazione in formato pdf contenente le caratteristiche della stazione, le misure, la fotografia della stazione e la planimetria con la localizzazione dell'asta idrometrica.
Cithyd è gratuito?
Tutti i dati sono scaricabili e utilizzabili gratuitamente nel rispetto della licenza Italian Openda Data Licence 2.0. Crediamo fortemente nell’importanza della raccolta dei dati per studiare i fenomeni idrologici, prendere decisioni, pianificare e progettare opere di difesa dal dissesto geo-idrologico, nonchè nell’importanza del coinvolgimento delle persone come opportunità di apprendimento e di presa di coscienza dei fenomeni naturali e del rischio associato. Per questo abbiamo creato Cithyd. Fare profitti non è e non sarà mai l’obiettivo finale del progetto Cithyd. Per questo motivo cerchiamo di ridurre al minimo i costi per chi aderisce, esponendo solo le spese iniziali di inserimento delle nuove stazioni nella rete Cithyd. Sono completamente a nostro carico gli oneri annuali di tenuta e gestione dei dati. Possiamo inoltre fornire, su richiesta, a chi lo desidera, eventuali ulteriori servizi a pagamento, quali, ad esempio, corsi di formazione, personalizzazioni, analisi dati, sviluppo di funzioni aggiuntive o di app per servizi dedicati.
Come posso utilizzare i dati raccolti nella piattaforma Cithyd?
I dati inseriti in Cithyd sono open data scaricabili e utilizzabili liberamente nel rispetto della Licenza Opend data Licence v. 2.0 consultabile nel catalogo nazionale dei metadati relativi ai dati rilasciati in formato aperto dalle pubbliche amministrazioni italiane http://www.dati.gov.it/content/italian-open-data-license-v20. Utilizzi possibili dei dati di livello raccolti in Cithyd possono essere la taratura di modelli idrologici e idraulici, l’effettuazione di analisi statistiche o studi sui corsi d’acqua. I dati sono raccolti e verificati con la massima cura tuttavia ciò non garantisce che siano completamente esenti da errori. Cithyd non è responsabile per eventuali danni derivanti dall'uso delle informazioni.
Che cosa è e cosa comporta il ruolo di Keeper?
Il Keeper è il soggetto che si prende cura dell’asta idrometrica e del cartello segnaletico installati sulla sponda del corso d’acqua e che invia periodicamente misure relative al livello idrico. Con il ruolo di keeper è possibile avere il proprio nome e logo sul sito Cithyd e sul cartello informativo. Il keeper può essere una persona fisica o giuridica (tipico è il caso di un’associazione) interessata a partecipare al progetto. I keeper possono inoltre verificare, eliminare e correggere le misure inviate da altri utenti relative ala propria stazione di misura.
Cithyd offre assistenza tecnica?
Il funzionamento di Cithyd è molto semplice e non è necessaria l’installazione di alcuno strumento meccanico o elettronico. Il database ed il sito associato sono quotidianamente controllati dal nostro team. Non è pertanto previsto un servizio di supporto dedicato, tuttavia qualora aveste la necessità o voleste segnalare esigenze o eventuali malfunzionamenti, potete contattarci all’email info@cithyd.com per tutte le domande di supporto. Ci sforziamo di rispondere a tutte le richieste in modo tempestivo e possiamo programmare su richiesta riunioni di teleconferenza.
Nella scheda di ciascuna stazione è indicata la superficie del bacino drenato, cosa si intende?
Per superficie del bacino drenato si intende il bacino idrografico associato alla stazione di misura. Il bacino idrografico è una porzione di territorio che, a causa della sua conformazione orografica, raccoglie le acque di pioggia verso un unico solco d'impluvio dando origine ad un corso d' acqua, o verso una conca o depressione dando origine ad un lago o a una zona paludosa. In un bacino idrografico vallivo è possibile identificare un luogo di convergenza delle acque, detto sezione di chiusura, attraverso il quale passa tutto il volume dell'acqua raccolta superficialmente. L'estensione superficiale è una caratteristica rilevante per capire come si comporta il bacino a seguito di piogge rilevanti. Se il bacino ha estensione ridotta, raccoglie poca acqua ma i tempi di formazione della piena è dell'ordine di poche ore (tipico caso di bacino vallivo montano) con possibilità di piene improvvise, mentre sono maggiori (anche alcuni giorni) per un bacino di grande estensione.
Cithyd è un’alternativa agli strumenti di misura automatica?
In funzione dell’utilizzo che se ne vuole fare, ad esempio per finalità di protezione civile o di pianificazione, occorre raccogliere in modo sistematico dati affidabili, con scansione temporale adeguata allo scopo. Molti enti istituzionali raccolgono e pubblicano dati provenienti da vari sensori con acquisizione automatica in continuo. Cithyd non può e non vuole sostituirsi agli strumenti di misura automatica, tuttavia molte ricerche [2; 4; 6]; hanno mostrato l’utilità e la validità dell’approccio Citizen Science nella raccolta di misure di livello, sia per la possibilità di accrescere l’informazione disponibile, sia per le importanti ricadute nel coinvolgimento delle persone e nei processi di apprendimento e di formazione.

FAQ su fiumi, idrologia e citizen science

Di cosa si occupa l’idrologia?
L’idrologia è la scienza che studia le acque che si trovano sulla terra, sia al di sopra sia al di sotto della superficie, la loro formazione, circolazione e distribuzione nel tempo e nello spazio, le loro proprietà biologiche, fisiche e chimiche e le loro interazioni con l'ambiente, comprese quelle con gli esseri viventi. L’idrologia fornisce ad esempio risposte a domande relative alla gestione delle risorse idriche, pianificazione del territorio e al dimensionamento di opere idrauliche (dighe, argini fluviali, fognature, acquedotti etc…).
Cosa è la Citizen Science?
Il termine citizen science (letteralmente, dall’inglese, scienza dei cittadini) indica quel complesso di attività collegate ad una ricerca scientifica a cui partecipano cittadini in collaborazione con scienziati o sotto la direzione di scienziati professionisti e istituzioni scientifiche. I progetti di Citizen Science coinvolgono attivamente i cittadini in ricerche scientifiche che generano nuova conoscenza o comprensione. I cittadini possono agire come contributori, collaboratori, o responsabili di progetto e ricoprono un ruolo significativo nel progetto. Sia gli scienziati professionisti sia i cittadini coinvolti traggono vantaggio dal prendere parte a un progetto di Citizen Science. I vantaggi possono includere la disponibilità di molti più dati, la pubblicazione dei risultati di una ricerca, opportunità di apprendimento, piacere personale, benefici sociali, soddisfazione per aver contribuito a fornire una evidenza scientifica, ad esempio, per: trovare risposte a questioni di rilevanza locale, nazionale e internazionale e, attraverso queste, avere l'opportunità di influire sulle politiche di settore. La Citizen Science è considerata una metodologia di ricerca come qualunque altra, con limiti e margini di errore che devono essere considerati e tenuti sottocontrollo, tuttavia, a differenza delle metodologie tradizionali di ricerca, la Citizen Science fornisce opportunità di un ampio coinvolgimento del pubblico e di democratizzazione della scienza. Dati e metadati provenienti da progetti di Citizen Science sono resi pubblicamente disponibili e, ove possibile, i risultati sono pubblicati in un formato di libero accesso  (open access) ⌈5⌉.
Esistono altre sperimentazioni simili in Italia o all’estero?
Le metodologie della Citizen Science sono già state applicate a varie ricerche e progetti in ambito idrologico. Esistono molti esempi di raccolta, tramite collaboratori volontari, di dati relativi a grandezze meteorologiche, quali temperature e altezze di pioggia ed anche alcune sperimentazioni focalizzate sulla raccolta di dati di livello. Negli USA sin dal 1998 è ad esempio attivo il progetto “Community Collaborative Rain, Hail and Snow – CoCoRaHS" [3]per la raccolta di dati pluviometrici, inizialmente in Colorado e quindi nell’intera nazione. Cithyd trae spunto dal progetto statunitense “Crowdhydrology” per la raccolta diffusa di dati di livello tramite volontari [6], con alcune importanti modifiche ed aggiunte, tra le quali l’uso di codici QR per l’inserimento rapido dei dati tramite smartphone, il presidio delle stazioni e la verifica delle misure tramite utenti keeper. Cithyd è stato sviluppato a partire dal 2015 e presentato ufficialmente nella conferenza internazionale “Citizen observatories for water management” tenutasi a Venezia nel giugno 2016 ⌈1⌉.
Dove posso trovare altri dati e misure sui fiumi italiani?
In Italia esistono vari enti istituzionalmente preposti alla raccolta e pubblicazione di dati ambientali, tra i quali altezza di pioggia, temperatura, velocità e direzione del vento ed anche misure di livello e portata nei corsi d’acqua. A livello regionale tali enti sono generalmente le Agenzie Regionali per la Protezione dell’Ambiente (ARPA). A seconda delle finalità di utilizzo, i dati possono essere pubblicati in tempo reale oppure periodicamente, dopo un’opportuna verifica e validazione dei dati stessi. Un elenco, suddiviso per regione, dei principali enti di riferimento per il monitoraggio idrologico e/o meteorologico con i collegamenti diretti alle pagine più utili per il download dei dati è disponibile nel Portale dei dati idrologici italiani al sito http://meteoniardo.altervista.org/portale-dei-dati-idrologici-italiani.html [verificato il 15/09/2017]
Cosa sono il livello idrometrico e lo zero idrometrico?
Per livello idrometrico in un determinato luogo del fiume si intende il dislivello tra la superficie dell'acqua di un fiume ed un punto di riferimento altimetrico, che può essere il livello medio del mare oppure lo zero idrometrico, cioè un punto convenzionale prescelto (ad esempio la sommità del parapetto di un ponte o il piano dell’impalcato) o proprio il punto in cui sull’asta idrometrica si legge il valore zero. Lo zero dell'idrometro è la quota altimetrica (sul livello medio del mare) che si è convenuta per quell'idrometro. Attraverso lo zero idrometrico è quindi possibile esprimere la misura del livello idrico in quote assolute sul livello del mare.
Cosa è un idrometro?
L'idrometro è lo strumento che rileva le quote idrometriche, cioè il livello dell'acqua, di un corso d’acqua o dei laghi. Il più semplice idrometro è quello ad asta, costituito da una barra, generalmente in lega metallica per resistere alla corrosione, dotata di tacche numerate (in metri, centimetri, ecc.) e posta verticalmente a contatto con l'acqua, spesso fissata ad una spalla o ad una pila di un ponte o di una banchina fluviale. La misura viene effettuata da un operatore che legge ed annota sull’asta graduata il valore associato al livello idrico a cui arriva l’acqua. Attualmente si utilizzano strumenti più complessi (idrometrografi, teleidrometri) che utilizzano tecnologie moderne (laser, ultrasuoni, ecc.) per trasmettere i dati in modo automatico ed in tempo reale. Gli strumenti più sofisticati possono misurare oltre al livello della corrente anche la velocità superficiale della stessa, e tramite taratura, stimare il valore della relativa portata.
Dalla misura di livello è possibile conoscere la portata del fiume?
La portata di un corso d'acqua è definita come il volume che defluisce nell'unità di tempo attraverso una sezione data. La misura di tale grandezza fisica si affronta per via indiretta andando a misurare una o più grandezze fisiche ad essa legate. Quasi tutti i metodi adottati per la misura della portata defluente in un corso d'acqua naturale fanno riferimento alla misura dell'altezza idrica nella sezione, rispetto allo zero idrometrico. I principi dell'idraulica insegnano che è possibile istituire una relazione tra la portata defluente in una certa sezione idrica ed il relativo tirante idrico. Detta relazione, denominata “scala di deflusso” o “scala delle portate” è sempre individuabile, sia pur con diverso grado di precisione, a seconda delle condizioni assunte dalla corrente nel tronco di corso d’acqua che comprende la sezione. Ricavare tale relazione non è tuttavia immediato poiché occorre effettuare delle misure dirette sperimentali di portata in alveo per poter tarare opportunamente l’equazione prescelta per rappresentare la scala delle portate. La validità della relazione col passare del tempo dipende inoltre dall’immutabilità dell’alveo, che non è generalmente garantita per effetto di cause naturali (quali erosione e deposizione di sedimenti) o antropiche. Tramite la scala di deflusso, è pertanto possibile risalire alla portata dalla misura del livello idrico, tuttavia è importante sottolineare che la determinazione del valore di portata mediante la scala di deflusso risulta tanto più affidabile quanto più tale valore rientra nel campo delle misure sperimentali effettuate e quanto più l’alveo risulta esente da variazioni. Attualmente esistono strumenti che misurano contemporaneamente il livello della corrente e la velocità superficiale della stessa, con benefici sia nella stima della portata sia nel controllo di eventuali variazioni della sezione.
Perché il livello in alcuni fiumi cresce più rapidamente che in altri?
La crescita del livello della corrente in un determinato luogo del fiume dipende da vari fattori, pendenza e forma dell’alveo, eventi responsabili della formazione del deflusso (ad es. precipitazioni, scioglimento delle nevi, manovre agli organi di regolazione di una diga, etc..), in generale si può tuttavia ritenere che più esteso è il bacino idrografico del corso d’acqua, minore, a parità di condizioni, sarà la velocità di crescita della corrente. Per questo motivo nei piccoli corsi d’acqua o torrenti il livello può crescere rapidamente, nel giro di poche ore o anche pochi minuti, mentre nei grandi fiumi il livello sale (o scende) in genere più lentamente. Le piene che si verificano sui piccoli fiumi sono pertanto più istantanee, più difficili da prevedere e per questo, sovente, più pericolose. Nelle informazioni associate ai punti di misura Cithyd abbiamo voluto inserire l’estensione del bacino drenato proprio per consentire di rendersi conto facilmente del diverso comportamento dei corsi d’acqua in funzione dell’area, la grandezza che più di ogni altra, insieme ai fattori climatici, regola il formarsi delle piene.
Nelle FAQ ci sono dei nomi e numeri tra parentesi quadra, cosa significano?
Cithyd è un progetto di ricerca scientifica, condotto in modo rigoroso sulla scorta delle esperienze riportate in letteratura e dello stato dell’arte relativo a progetti analoghi. Lo sviluppo della piattaforma è stato preceduto da un’attenta analisi della bibliografia disponibile, pubblicata sulle più valide riviste scientifiche di settore. Nelle FAQ, tra parentesi quadre, sono riportati i numeri relativi alle citazioni dei principali riferimenti bibliografici utilizzati, individuati con il nome degli autori e l’anno di pubblicazione. Esse si riferiscono agli articoli seguenti:

1. Balbo A. and Galimberti G. (2016): Citizen hydrology in River Contracts for water management and people engagement at basin scale, Proceedings of COWM2016 - International Conference on Citizen Observatories for Water Management, Venice, 7-9 June 2016
2. Buytaert W. et al (2014): Citizen science in hydrology and water resources: opportunities for knowledge generation, ecosystem service management, and sustainable development, Frontiers in earth science, Volume 2, Article 26, 1-21.
3. Cifelli R. et al (2005): The Community Collaborative Rain, Hail, and Snow Network: Informal Education for Scientists and Citizens. Bull. Amer. Meteor. Soc., Vol. 86, 8(Aug), 1069-1077.
4. Davids J.C., Van De Giesen N. and Rutten, M. (2017): Environmental Management 60: 12.
5. European Citizen Science Association (2015): 10 Principles of Citizen Science, https://ecsa.citizen-science.net
6. Lowry C. S. and Fienen M. N. (2012): CrowdHydrology: Crowdsourcing Hydrologic Data and Engaging Citizen Scientists, Ground Water, 1-6

Nelle pubblicazioni relative a Cithyd contenute nella sezione “Documenti” sono indicati ulteriori riferimenti per chi desidera approfondire gli argomenti citati.