REMOTE SENSING AND IN-SITU INVESTIGATION TECHNIQUES FOR THE STRUCTURAL TYPOLOGIES CHARACTERIZATION OF HERITAGE BUILDINGS AIMED AT STRUCTURAL VULNERABILITY ASSESSMENT

A methodology for the assessment of structural vulnerability of historic urban centres is proposed. The methodology, capable of providing reliable information in a systematic manner, is based exclusively on visual information obtained through UAV (Unmanned Aerial Vehicle) photogrammetric surveying, integrated into a coherent parametric system. Indeed, the parameters used derive from a selection of those present in the Italian Civil Protection technical forms and are reorganized according to their actual observability from a drone survey. Parameters handling is entrusted to the Analytic Hierarchy Process, which allows organizing and comparing the evaluated parameters according to their actual impact and relevance on structural vulnerability assessment. The entire workflow is made operational by an interactive user-friendly tool that guides data compilation, calculates the structural vulnerability index and generates outputs, both for each single building and for the entire aggregate including an interactive map in a GIS (Geographic Information System) environment. The methodology is applied to the historic centre of Bova, Reggio Calabria, Italy, highlighting its ability to recognize different levels of structural vulnerability even in the presence of complex morphologies and irregular building aggregates. A visual scripting–based limit analysis is also applied to the most critical buildings located in the map in order to predict possible local collapse mechanisms. The proposed model offers a first-level support for risk management in historic villages, guiding the definition of priorities and providing an operational tool useful to local administrations and institutional entities engaged in prevention and mitigation activities.

La tesi propone una metodologia per la valutazione della vulnerabilità strutturale nei centri storici. La metodologia, in grado di fornire in modo sistematico indicazioni affidabili, è basata esclusivamente su informazioni visive ottenute tramite rilievo fotogrammetrico UAV (Unmanned Aerial Vehicle), integrato con un sistema parametrico coerente. I parametri utilizzati derivano da una selezione di quelli presentati nelle schede di rilevamento della Protezione Civile, riorganizzati in funzione della loro reale osservabilità attraverso un rilievo con drone. L’elaborazione dei parametri valutati è effettuata all’interno di un processo noto come Analytic Hierarchy Process (AHP), che consente di organizzare e confrontare i parametri secondo la loro effettiva incidenza sulla vulnerabilità strutturale. L’intero flusso è reso operativo da un tool interattivo che guida la compilazione, calcola l’indice di vulnerabilità strutturale e genera l’output sia per i singoli edifici che per l’intero aggregato e ciò attraverso una mappa di vulnerabilità strutturale interattiva in ambiente GIS. La metodologia, applicata al centro storico di Bova nella provincia di Reggio Calabria, consente di riconoscere differenti livelli di vulnerabilità strutturale anche in presenza di morfologie complesse e aggregati edilizi irregolari. Inoltre, per alcuni edifici critici individuati nella mappa si implementa una procedura di analisi limite in visual scripting, al fine di prevedere possibili meccanismi di collasso. Il modello proposto fornisce un supporto di primo livello per la gestione del rischio nei borghi storici, orientando la definizione delle priorità di intervento e offrendo uno strumento operativo utile alle amministrazioni locali e ai soggetti istituzionali impegnati nelle attività di prevenzione e mitigazione