Questo plugin per QGIS esegue l'analisi di stabilità dei versanti con il Metodo dell'Equilibrio Limite (Bishop, Spencer, Morgenstern-Price) su superfici di scivolamento circolari. A partire da un DEM estrae un profilo altimetrico, modella la stratigrafia e la falda, e cerca la superficie critica che minimizza il Fattore di Sicurezza (FS) tramite una griglia di ricerca esaustiva oppure un ottimizzatore simplex di Nelder–Mead.
Questo lavoro è stato finanziato dall'Unione Europea — NextGenerationEU e dal Ministero dell'Università e della Ricerca (MUR), Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza (PNRR), Missione 4, Componente 2, Investimento 1.5, progetto “RAISE — Robotics and AI for Socio-economic Empowerment” (ECS00000035). Andrea Bressan, Simone Pittaluga, Lorenzo Tamellini e Domenico Gallipoli fanno parte dell'Innovation Ecosystem RAISE.
Se utilizzi questo plugin in attività di ricerca o in ambito professionale, cita il lavoro scientifico alla base della metodologia implementata:
Lalicata, L.M., Bressan, A., Pittaluga, S. et al. An Efficient Slope Stability Algorithm with Physically Consistent Parametrisation of Slip Surfaces. Int J Civ Eng 23, 671–682 (2025).
https://doi.org/10.1007/s40999-024-01053-1
Punto di partenza obbligatorio: tutte le analisi si basano sul profilo calcolato in questa scheda.
| Opzione | Output |
|---|---|
| Export CSV | Tabella distanza–quota del profilo campionato. |
| Export results (TXT) | Report testuale con tutti i risultati, i parametri e il sommario delle superfici. |
| Export image (PNG/SVG) | Grafico del profilo come immagine raster o vettoriale. Include opzionalmente la legenda stratigrafica. |
| Export DXF | Profilo e superfici di scivolamento su layer DXF separati, con legenda. Usa ezdxf se disponibile, altrimenti scrive un DXF ASCII minimale. |
Salva o carica lo stato completo del plugin in un file .rslope (JSON). Il file contiene il profilo campionato, tutti i parametri, le superfici calcolate, la visibilità delle superfici e la configurazione della mappa di pericolosità. Al caricamento, i layer raster referenziati vengono ricercati nel progetto QGIS corrente per nome; i layer mancanti vengono segnalati con la possibilità di proseguire comunque.
Proprietà geotecniche dello strato primario (superficiale). I valori sono condivisi tra analisi Grid e Simplex.
| Parametro | Simbolo | Unità | Intervallo tipico |
|---|---|---|---|
| Peso di volume | γ | kN/m³ | 15 – 22 |
| Coesione | c | kPa | 0 – 50 |
| Porosità | n | — | 0,20 – 0,45 |
| Angolo di attrito | φ | ° | 15 – 40 |
| Numero di conci | — | — | 20 – 100 (default 50) |
Il blocco dei parametri del Secondo Strato (γ₂, c₂, n₂, φ₂) viene utilizzato quando il secondo strato è abilitato nella scheda Stratigraphy & Water Table.
Abilita un modello bilivello. L'interfaccia tra strato 1 (terreno superficiale) e strato 2 (formazione più profonda) si può definire in tre modi:
Quando il secondo strato è attivo, l'interfaccia appare come linea tratteggiata marrone sul grafico del profilo.
Abilita il calcolo delle pressioni interstiziali. La falda si può definire con gli stessi tre metodi del secondo strato. Quando attiva, viene disegnata come linea tratteggiata blu sul grafico e le pressioni interstiziali modificano le tensioni efficaci nel risolutore MEL.
Valuta il fattore di sicurezza per un ampio insieme discreto di superfici circolari campionate su una griglia regolare di coppie (ingresso, uscita). Fornisce una visione globale della stabilità del versante al costo di un tempo di calcolo più elevato.
| Parametro | Descrizione |
|---|---|
| Metodo di calcolo | Risolutore MEL: Bishop (semplificato), Morgenstern–Price, o Spencer. |
| Entry points | Numero di nodi della griglia nell'intervallo di ricerca per il punto di ingresso (monte). |
| Exit points | Numero di nodi per il punto di uscita (valle). |
| Min η increment | Passo angolare minimo per il parametro di curvatura η. Valori minori esplorano archi più piatti. |
| In – min / max (frazione) | Posizione frazionaria lungo il profilo [0 = P1, 1 = P2] entro cui le superfici possono entrare nel versante. |
| Out – min / max (frazione) | Posizione frazionaria entro cui le superfici possono uscire. |
| Surfaces to display | Numero di superfici con FS più basso da visualizzare, colorate su scala rosso–verde. |
Utilizza un ottimizzatore Nelder–Mead inizializzato da una griglia rada per trovare la superficie con FS minimo. Molto più veloce di una griglia completa a parità di risoluzione finale; ideale per affinare la ricerca intorno a una zona critica già individuata.
| Parametro | Descrizione |
|---|---|
| Metodo di calcolo | Bishop, Morgenstern–Price, o Spencer. |
| x_in min / max (frazione) | Limiti di ricerca per il punto di ingresso, come frazione della lunghezza del profilo. |
| x_out min / max (frazione) | Limiti di ricerca per il punto di uscita. |
| η min / max | Limiti angolari per il parametro di curvatura dell'arco (gradi). |
| Max iterations | Limite di iterazioni per l'ottimizzatore (default 300). |
| Surfaces to display | Numero di superfici ottimizzate distinte da mostrare (deduplicate per punto di convergenza). |
Accumula i risultati di più analisi di profilo in due raster GeoTIFF georeferenziati che coprono l'area di studio:
I raster vengono stilizzati automaticamente al caricamento in QGIS: il FS usa la rampa rosso–giallo–verde; la profondità usa la rampa bianco–blu.
osgeo) nell'ambiente Python di QGIS. È incluso nelle installazioni standard di QGIS.| Metodo | Forze interstiziali | Equilibrio soddisfatto | Note |
|---|---|---|---|
| Bishop (semplificato) | Solo orizzontali | Momento | Rapido e accurato per superfici circolari. Scelta predefinita consigliata. |
| Morgenstern–Price | Inclinate (f(x) costante) | Forze + Momento | Rigoroso. Adatto anche a superfici irregolari o non circolari. |
| Spencer | Inclinate (angolo costante) | Forze + Momento | Rigoroso. Accuratezza analoga a Morgenstern–Price. |
Sul grafico, le superfici di scivolamento sono colorate su una scala continua rosso–giallo–verde che copre l'intervallo di FS di tutte le superfici visualizzate. La superficie critica (FS minimo) è tracciata con linea più spessa ed etichettata #1.
| Estensione | Contenuto |
|---|---|
.rslope | Stato completo del progetto (JSON): dati del profilo, parametri, superfici calcolate, configurazione della mappa di pericolosità. |
.csv | Profilo altimetrico: due colonne, distance (m) e elevation (m). |
.txt | Report testuale con parametri, risultati e CSV del profilo. |
.png / .svg | Immagine del grafico del profilo (raster o vettoriale). |
.dxf | Profilo e superfici di scivolamento come polilinee DXF su layer separati, con legenda. |