Progettazione e implementazione di un database georeferenziato per il monitoraggio del Ghiacciaio del Belvedere

The work presented in this thesis regards the creation of a database for the management of data derived from the monitoring of the Belvedere Glacier (Monte Rosa, Macugnaga, Italy). The project aims at enhancing the current glacier monitoring activities carried out by the Department of Civil and Environmental Engineering of the Politecnico di Milano. In complex contexts, such as the monitoring of the Belvedere Glacier, the amount of data is significant, and organizing them efficiently is essential for effective processing and analysis activities. The work described in this thesis aims to address this need by automating and speeding up data management and analysis processes. The georeferenced nature of the data has driven the choice of the project's software architecture towards the joint use of PostgreSQL and QGIS, through the PostGIS extension. This allows to benefit from both the richness of QGIS tools for visualization and analysis of geospatial data and from the power and flexibility of PostgreSQL for database management. The work is divided into three phases: database design, implementation and validation. During the design phase, the requirements and functional needs of the System were identified. The structure of the database was determined starting from the complex data relationships and from the performance constraints with a view to future processing. The implementation phase regarded the data acquisition and preparation, as well as the population of the database. Lastly, during the validation phase, some analyses were carried out with the aim of testing the proper functioning of the database as well as its effectiveness and potential for data processing. The flexible and scalable structure of the project leaves room for future expansion, allowing it to be adapted to new research needs. Moreover, the project does not address site-specific requirements of the Belvedere Glacier monitoring system only, but also represents a model that can be replicated in other glacier monitoring contexts.

Il lavoro proposto nel presente elaborato riguarda la realizzazione di un database per la gestione dei dati derivanti dal monitoraggio del Ghiacciaio del Belvedere (Monte Rosa, Macugnaga). Il progetto ha lo scopo di potenziare l’attuale sistema di monitoraggio del ghiacciaio a cura del Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Politecnico di Milano. In contesti complessi, come quello del monitoraggio del Ghiacciaio Belvedere, la mole di dati è significativa e organizzarli in modo efficiente è essenziale per poterli poi elaborare ed analizzare in maniera efficace. Il lavoro proposto nel presente elaborato ha l’obiettivo di rispondere a questa necessità automatizzando e velocizzando i processi di gestione e analisi dei dati. La natura georeferenziata dei dati ha guidato la scelta dell’architettura software del progetto che prevede l’uso congiunto di PostgreSQL e QGIS, attraverso l’estensione PostGIS. Da un lato si beneficia della ricchezza di strumenti di QGIS per la visualizzazione e l’analisi di dati geospaziali; dall’altro lato, della potenza e flessibilità di PostgreSQL per la gestione del database. Il lavoro si articola in tre fasi: progettazione del database, implementazione e validazione. Nella fase di progettazione vengono individuati i requisiti e le esigenze funzionali del Sistema. Viene determinata la struttura del database a partire dalla complessità delle relazioni tra i dati e dai vincoli di prestazione in ottica di elaborazioni future. Nella fase di implementazione vengono spiegate le modalità di acquisizione, preparazione dei dati e popolamento del database. Infine, nella fase di validazione vengono presentate alcune analisi svolte con lo scopo di dimostrare il corretto funzionamento della base di dati, nonché la sua efficacia e potenzialità per l’elaborazione dei dati. La struttura flessibile e scalabile del progetto lascia spazio ad ampliamenti futuri, consentendone l’adattamento a nuove esigenze della ricerca. Inoltre, il progetto non si limita a soddisfare le esigenze sito-specifiche del sistema di monitoraggio del Ghiacciaio del Belvedere, ma individua un modello replicabile che può essere riproposto anche in altri contesti di monitoraggio dei ghiacciai.