Il tool ANÁBASI per le analisi statistiche di base delle serie idrologiche

Nel 2013, sono state sviluppate da ISPRA le Linee guida per l'analisi e l'elaborazione statistica di base delle serie storiche di dati idrologici, contenenti uno standard metodologico per la caratterizzazione delle serie idrologiche. Nelle Linee guida sono stati individuati e descritti un set di parametri, test e procedure statistiche al fine di uniformare, a livello nazionale, le informazioni minime necessarie per un’efficace elaborazione, una corretta interpretazione e una uniforme diffusione dei dati idrologici e dei risultati delle loro elaborazioni. La standardizzazione delle procedure di analisi ed elaborazione statistica ha come principale obiettivo la necessità di rendere i risultati delle analisi statistiche facilmente confrontabili a livello nazionale.

Più recentemente, le analisi statistiche proposte nelle suddette Linee guida sono state supportate da un tool denominato ANÁBASI–ANAlisi statistica di BAse delle Serie storiche di dati Idrologici (Figura 1), sviluppato nel linguaggio Visual Basic for Application come macro di Microsoft Excel®. ANÁBASI non costituisce di per sé un software di statistica (di cui è ricco il panorama open source e commerciale), ma uno strumento semplice e rapido per supportare l'operatore nell'applicazione delle procedure proposte nelle Linee guida. La macro è organizzata secondo la nota struttura a "fogli" di Excel. I risultati numerici e grafici delle elaborazione sono memorizzati e visualizzati in fogli separati per ciascuna di esse a cui si accede dalla pagina principale (Figura 2).

Figura 1. Schermata iniziale di ANÁBASI.

Figura 2. Schermata principale di ANÁBASI da dove è possibile selezionare la serie idrologica da analizzare e le statistiche da calcolare.

Nella versione attuale (v. 1.61 beta) sono implementate 19 analisi statistiche:

1. statistiche di base;

2. autocorrelazione (ACF–Autocorrelation Function);

3. analisi delle componenti stagionali – destagionalizzazione;

4. autocorrelazione (ACF) per serie destagionalizzate;

5. test di normalità;

6. test di normalità per serie destagionalizzate;

7. test per il change point detection;

8. test per il change point detection per serie destagionalizzate;

9. test per il trend detection;

10. test per il trend detection per serie destagionalizzate;

11. memoria a lungo termine (parametro di Hurst);

12. memoria a lungo termine (parametro di Hurst) per serie destagionalizzate;

13. fitting con le distribuzioni Gamma e LogNormale a 2 parametri;

14. analisi dei valori estremi mediante la distribuzione Extreme Value I (EV1 o Gumbel);

15. analisi dei valori estremi mediante la distribuzione generalizzata del valore estremo (GEV; Figura 3)

16. grafici diagnostici per analisi mediante l'approccio POT–Peaks Over Threshold;

17. analisi valori estremi mediante l'approccio POT e la distribuzione di Pareto generalizata (GP);

18. Standardized Precipitation Index (SPI; Figura 4) o Standardized Runoff Index (SRI);

19. Standardized Precipitation Evapotranspiration Index (SPEI).

Figura 3. Esempio di applicazione di ANÁBASI per l'analisi dei valori estremi mediante GEV sulla serie di portate massime annuali registrate nella stazione di Tevere a Ripetta (Fonte dati: Centro Funzionale della Regione Lazio).

Figura 4. Esempio di applicazione di ANÁBASI per il calcolo dello spi relativo alle precipitazioni registrate nella stazione di Cagliari (Fonte dati: ARPA Sardegna) .

DOWNLOAD ANÁBASI

Pacchetto ANÁBASI, comprensivo delle Linee guida ISPRA e del manuale utente (versione 1.61 beta, aggiornata a maggio 2023). 

ATTENZIONE: Si  tratta di una versione "beta" di ANÁBASI, ossia una versione del tool non definitiva che è in fase di test da parte di utilizzatori diversi dagli sviluppatori e da utenti esperti. Questa versione è messa a disposizione confidando proprio nelle azioni imprevedibili degli utilizzatori per portare alla luce eventuali bug o incompatibilità del software stesso, che potranno essere segnalati a: giovanni.braca@isprambiente.it.

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