Temi ambientali
Arpae in regione
Arpae Emilia-Romagna
Ti trovi in : Arpae / Idro-Meteo-Clima / Documenti /

CRITERIA modello di bilancio idrico - CRITERIA soil water balance model

sim_software

 

Introduzione - Introduction

[CRITERIA is a suite of soil water balance and crop modelling systems developed by the Regional Environmental Protection Agency (ARPA) of the Emilia-Romagna region, Italy. It includes three main software: CRITERIA-1D, CRITERIA.NET and CRITERIA-3D. CRITERIA-1D is a one-dimensional model simulating the soil water balance, the nitrogen balance, the crop development. For some limited crops, CRITERIA can be coupled with Wofost model to estimate crop growth. The CRITERIA-1D model simulates soil water movement by using a simplified model (tipping bucket) or a numerical model. The model requires as input at least daily data of temperature and precipitation, soil texture, and crop management information (sowing, tillage, fertilization, irrigation). An irrigation automatic scheduling system can also be run.

CRITERIA.NET is a geographical version for regional scale applications, implementing the same algorithms of the one-dimensional version. It includes a GIS interface for managing geographical input and output: crop map, soil map, meteorological grid and simulation grid units.

CRITERIA-3D is a C library implementing a three-dimensional water balance for small catchments. It includes a coupled surface and subsurface flow and it needs hourly or sub-hourly meteo data as input. At today there are two software using the library. One is the European FP7 European Project VINTAGE (www.vintage-project.eu), the second is the software PRAGA, developed by ARPA for agro-meteorological use, including snow accumulation and melting, topography dependent solar radiation and crop growth.

CRITERIA-1D is freely downloadable from the website. The C library CRITERIA-3D is available on demand from the authors. CRITERIA.NET and PRAGA are available for purchase or scientific use by contacting vmarletto@arpa.emr.it]

CRITERIA è un sistema modellistico per la simulazione informatica del terreno agrario, in particolare del suo bilancio idrico, sviluppato da ARPA Emilia-Romagna. CRITERIA comprende tre software principali: CRITERIA-1D, CRITERIA.NET e CRITERIA-3D. CRITERIA-1D è un modello unidimensionale che simula il bilancio idrico, il ciclo dell’azoto e lo sviluppo delle colture. Per alcune colture, CRITERIA può essere accoppiato con il modello Wofost per la stima della crescita colturale. Il modello CRITERIA-1D simula il movimento dell’acqua nel suolo utilizzando un algoritmo semplificato (“tipping bucket”) o un algoritmo numerico. Il modello richiede in input almeno dati giornalieri di temperatura e precipitazione, la tessitura del suolo, e dati agronomici (semina, lavorazioni, fertilizzazioni, irrigazioni). È possibile simulare anche un sistema di irrigazione automatico.

CRITERIA.NET è una versione geografica per applicazioni su scala regionale, che implementa gli stessi algoritmi della versione unidimensionale. Comprende un’interfaccia GIS per la gestione di input e output geografici: mappa colturale, mappa del suolo, griglia meteorologica e griglia di simulazione.

CRITERIA-3D è una libreria C che implementa un bilancio idrico tridimensionale per piccoli bacini. CRITERIA-3D accoppia i flussi idrici superficiali e sottosuperficiali. Richiede in input dati meteorologici orari o sub-orari. Ad oggi ci sono due software che utilizzano questa libreria: il sistema Vintage, sviluppato nell’ambito del progetto omonimo nel programma europeo FP7; e il software PRAGA, sviluppato da ARPA ad uso agrometeorologico, che include un modulo per l’accumulo e lo scioglimento della neve, un modulo per la stima della radiazione solare in base alla topografia e un modulo per lo sviluppo colturale.

CRITERIA-1D è scaricabile gratuitamente dal sito web. La libreria C CRITERIA-3D è disponibile su richiesta agli autori. CRITERIA.NET e PRAGA sono disponibili per l’acquisto o per uso scientifico.

CRITERIA è stato realizzato dagli agrometeorologi di Arpa-Simc (i primi sviluppi sono in effetti cominciati negli anni Novanta, presso Ersa). Il gruppo di lavoro di CRITERIA comprende Vittorio Marletto, Gabriele Antolini, Fausto Tomei, Giulia Villani, Antonio Volta, William Pratizzoli, Marco Bittelli. Hanno collaborato anche Franco Zinoni, Tomaso Tonelli, Francesco Dottori, Giorgio Ducco, Margot van Soetendael, Luca Criscuolo, Alberto Pistocchi, Giovanna Fontana e Nicola Laruccia.

Il programma viene utilizzato regolarmente per la produzione dei bollettini agrometeorologici ed è stato impiegato per numerosi studi (v. bibliografia) sia in Emilia-Romagna che in altre regioni (Marche, Veneto, Lazio, Puglia, Sicilia).

Il programma è stato realizzato anche con il supporto finanziario della Regione Emilia-Romagna e di programmi di ricerca nazionali (Climagri, Agroscenari) e internazionali (Demeter, Ensembles).

 

Condizioni d´uso e contatti - Use and contacts

[This page allows the downloading of a simplified non geographical version of CRITERIA, for the complete version contact the authors]

Il programma esiste in due versioni, una geografica e una puntuale (denominata Banco di Prova o CriteriaBdP) che condividono la stessa base modellistica ma differiscono per l´interfaccia utente. CriteriaBdP è liberamente scaricabile da qui e consente di costruire dei casi di studio e di simularli. Ogni caso consiste sostanzialmente di una storia colturale, una serie di dati meteo e un suolo.

La versione geografica di CRITERIA e la versione illimitata del BdP (con tutti i moduli attivi) sono invece accessibili previo accordo diretto e comportano dei costi.

Se usate il programma per studi e pubblicazioni siete pregati di inserire se possibile in testa o in fondo al rapporto il logo presente in questa pagina e la scritta "Lavoro realizzato utilizzando il modello CRITERIA, ARPA Emilia-Romagna".

 

Documentazione

[The user and technical manuals are available in Italian and English (see page bottom).]

La documentazione a corredo di Criteria BdP consiste in due manuali. Il manuale tecnico, che contiene la descrizione del contenuto modellistico del programma, e il manuale utente, che si riferisce all´uso dell´interfaccia. Entrambi sono scaricabili in fondo alla pagina.

 

Download Criteria BdP

The installation package is available at the page bottom. Please refer to readme.txt for the installation.

Il pacchetto di installazione è scaricabile in fondo alla pagina. Consultare il file readme.txt per l´installazione.

 

Websites

International Soil Modeling Consortium



Bibliografia - References

https://soil-modeling.org/resources-links/model-portal/criteria

2011. Bittelli M., Pistocchi A., Tomei F., Roggero P.P., Orsini R., Toderi M., Antolini G. and Flury M. CRITERIA-3D: A Mechanistic Model for Surface and Subsurface Hydrology for Small Catchments. In: Soil Hydrology, Land Use and Agriculture: Measurement and Modelling. M. Shukla Ed. 416 pp.

2010. Bittelli M., Tomei F., Pistocchi A., Flury M., Boll J., Brooks E.S., Antolini G. Development and testing of a physically based, three-dimensional model of surface and subsurface hydrology. Adv. Wat. Resour., 33, 106-122.

2009. Antolini G., Bertacchini A., Carnevali G., Dal Re L., Laruccia N., Marletto V., Missiroli A., Ponzoni G., Quartieri M., Scotti C., Selmi C., Tabaglio V., Tagliavini M.. Regional scale validation of two soil water and nitrogen models on wheat (Triticum aestivum l.) and peach (Prunus persica l.). Proc. 16th Nitrogen Workshop, June 28 - July 1 Torino

2007. Marletto V., Ventura F., Fontana G., Tomei F. Wheat growth simulation and yield prediction with seasonal forecasts and a numerical model. Agric. For. Meteor. 147:71-79.

2007. Tomei F., Antolini G., Bittelli M., Marletto V., Pasquali A., Van Soetendael M. 1. Validazione del modello di bilancio idrico Criteria. AIAM 2007, Quaderno riassunti, 66-67.

2007. Rinaldo S., Carollo F., Leoni C., Marletto V., Tonelli T., Bonaiti G. Water requirements calculation for crops irrigated with the Adige river water. ICID 22nd European Regional Conference 2007, 2-7 September 2007 - Pavia

2006. Marletto V.. CRITERIA: ecco il modello regionale di bilancio idrico. Agricoltura 34(6): 127-128

2006. Carollo F., Rinaldo S., Marletto V., Tonelli T., Bonaiti G. Monitoraggio e calcolo del fabbisogno idrico di singole colture agrarie. Atti ASITA 2006.

2006. Tomei F., Fontana G. Studio di validazione del modello CRITeRIA nella descrizione del trasporto dei nitrati. Convenzione Assessorato Agricoltura.

2006. Fontana G., Ventura F., Tomei F., Tonelli T., Marletto V. Modelli agrometeorologici e previsioni stagionali per la stima delle rese agricole. Atti Aiam 2006.

2005. Marletto V., Zinoni F., Botarelli L., Alessandrini C. Studio dei fenomeni siccitosi in Emilia-Romagna con il modello di bilancio idrico Criteria (extended abstract). RIAM 9: 32-33. Quaderno dei riassunti Convegno AIAM Vasto/Caramanico 3-5/5/2005.

2005. Marletto V., Zinoni F., Criscuolo L., Fontana G., Marchesi S., Morgillo A., Van Soetendael M., Ceotto E., Andersen U. Evaluation of downscaled DEMETER multi-model ensemble seasonal hindcasts in a northern Italy location by means of a model of wheat growth and soil water balance. Tellus A, 57(3), 488-497.

2004. Zinoni F., Tonelli T., Marletto V. Studio dell´effetto della tecnica agronomica sul rilascio di nutrienti (azoto) in falda nella pianura piacentina. Appendice: descrizione del modello Criteria. In: Progetto AQUANET, Rapporto finale, Provincia di Piacenza, 93-115.

2004. Zinoni F., Alessandrini C., Marletto V. Bilancio idrico dei suoli agricoli. Applicazione del modello CRITERIA per la stima dei consumi idrici e delle irrigazioni relative ai principali ordinamenti colturali, nonché dei flussi idrici superficiali e profondi. Studio ambientale sul comprensorio ceramico.

2004. Pistocchi A., Tomei F. Analisi numerica dei processi idrologici nel suolo agrario: integrazione del modello CRITERIA con un modello di bilancio idrologico fisicamente basato. Approfondimenti. Relazione tecnica finale progetto CLIMAGRI, 38 pp.

2003. Zinoni F., Tonelli T. Studio del rilascio di azoto di origine agricola nei suoli del comune di Castelfranco Emilia utilizzando il modello CRITERIA.

2003. Pistocchi A., Tomei F. Un modello accoppiato 3D di runoff e deflusso nel mezzo poroso nel quadro del sistema di supporto alle decisioni Criteria. Atti AIAM 2003, 285-296.

2002. Zinoni F., Marletto V., Tiberi M., Accorsi C., Roggero P.P., Toderi M. CRITERIA: prime valutazioni per l´applicazione del modello nelle Marche. Relazione tecnica. Nota Interna ASSAM, Agenzia Sviluppo Agricolo Marche.

2002. Zinoni F., Bardasi G., Battilani A., Ducco G., Marletto V., Van Soetendael M., Tonelli T. Studio del carico di inquinanti di origine agricola: applicazione del modello CRITERIA a un comprensorio della bassa bolognese.

2001. Marletto V., Criscuolo L., Van Soetendael M. Implementation of Wofost in the framework of the Criteria geographical tool. Proc. of the 2nd Int. Symp. Modelling Cropping Systems, European Society for Agronomy, Florence, 16-18 July 2001, 219-220.

2001. Marletto V., Zinoni F. Messa a punto del modello CRITERIA per la valutazione del trasporto di nutrienti. Atti del seminario "Iniziative per contenere il fenomeno dell´eutrofizzazione nel Mare Adriatico" promosso da Direzione Generale Agricoltura - Direzione Generale Ambiente - ARPA Regione Emilia Romagna, Bologna, giovedì 7 Ottobre 1999, 114-120.

2001. Zinoni F., Ducco G., Marletto V., Van Soetendael M. Uso del modello CRITERIA per la valutazione del rischio di inquinamento azotato dei corpi idrici. Modellistica e qualità ambientale. ANPA RTI CTN_SSC 1/2001, 67-77. Anche in Atti di GEOFLUID 2000, Piacenza, 5 ottobre 2000, a cura di Elisabetta Russo.

2000. Ducco G. Completamento ed attivazione delle procedure per la simulazione del bilancio dell´azoto in CRITERIA. Relazione conclusiva. Nota interna SMR, 51 pp.

1999. Zinoni F., Marletto V. CRITERIA: bilancio idrico e GIS per la prevenzione dell´impatto ambientale di origine agricola. Agricoltura Ricerca n. 180/181 p: 102-109

1999. Zinoni F., Sarno G. Sviluppo, calibrazione e validazione del programma CRITERIA. Relazione finale, Feb. 1999. Piano Trien. per la Tutela amb. 1994-1996. Sch. Int. N.23-24. Messa a punto di un modello previs. rel. al bil. idrico di tipologie di suolo rinvenibili princip. in aree di conoide e interconoide tra i fiumi Secchia e Panaro.

1998. Zinoni F., Marletto V., Ducco G. CRITERIA - un sistema per la gestione territoriale del bilancio idrico. Atti Seminario AIAM ´98, Firenze 2 aprile 1998: 67-74.

1998. Marletto V., Zinoni F., Tonelli T., Ducco G. CRITERIA: a Geographical Soil Water Balance Modelling Tool for Environmental Applications at the Regional Scale. Convegno 7th ICCTA International Congress for Computer Technology in Agriculture. Firenze 15-18 Novembre 1998, p. 43.

1998. Marletto V., Zinoni F. The Criteria project: integration of satellite, radar, and traditional agroclimatic data in a GIS-supported water balance modelling environment. In: EUR 18328, Dalezios N.R. (ed.), 1998. Proc. COST 77, 79, 711 Int. Symp. on Applied Agrometeorology and Agroclimatology, Volos, Grecia, 24-26 april 1996, ISBN 92-828-4137-5, 173-178.

1998. Zinoni F., Marletto V. CRITERIA: progetto per ridurre l´impatto ambientale di origine agricola. Rivista ARPA, Luglio-Agosto 1998

1996. Zinoni F., Marletto V., Libè A., Raggi C., Tonelli T., Trevisan M., Capri E. Pesticide transport simulated within the CRITERIA model (poster). 10th Symposium Pesticide Chemistry, Environmental Fate of Xenobiotics, Castelnuovo Fogliani (PC, Italy) 30/9-2/10/1996.

1995. Lega P, Libè A., Raggi C., Tonelli T., Marletto V., Zinoni F. Applicazione del modello CRITERIA a due aree test della provincia di Piacenza. Nota interna dell´Amm. Provinciale di Piacenza, pp. 70.

1995. Marletto V., Zinoni F., Tonelli T. Il progetto CRITERIA: un ambiente geografico per modellare il bilancio idrico di suoli coltivati. Atti del Congresso annuale AICA, Chia, Cagliari, 27-29/9/1995, 785-787.

1994. Marletto V., Zinoni F. CRITERIA: un modello per l´idrologia e la salvaguardia ambientale. Mensile AER, Servizio Meteorologico Regionale, Maggio 1994.

1993. Zinoni F. CRITERIA. Analisi delle fasi di realizzazione del modello e di gestione delle banche dati e delle informazioni nei programmi di assistenza tecnica e nella programmazione del territorio. Documento a cura di F. Zinoni, Novembre 1993.

1993. Marletto V., Zinoni F., Filippi N., Angelelli A., Laruccia N., Lega P., Tonelli T. CRITERIA: an integrated geographical system for soil water monitoring (poster summary). Proc. of the JRC-IRSA Conf. on the MARS project, Belgirate, 17-18/11/93.

1993. Marletto V., Zinoni F., Filippi N., Angelelli A., Laruccia N., Lega P., Tonelli T. CRITERIA: an integrated geo-graphical system for soil water monitoring. Proc. IX Symposium Pesticide Chemistry, Mobility and Degradation of Xenobiotics, Piacenza 12-13 october 1993, 695-706.

1993. Marletto V., Zinoni F. CRITERIA: un sistema geografico integrato per la simulazione del comportamento idrologico dei suoli. Atti del 1° convegno nazionale Fisica dell´Ambiente, Brescia, 15-17/12/93, 299-301.

1992. Marletto V., Zinoni F. Il progetto CRITERIA. Relazione preliminare. Bologna 10 Dicembre 1992.

 

Ultimo aggiornamento: 07 novembre 2016

 

Scarica il pacchetto aggiornato da qui.

Download latest software version from here.

 

Gabriele Antolini

Anno pubblicazione: 2015




Materia: Meteo e clima , Stato dell'ambiente , Suolo , Acqua

Nodi: Struttura Idro-Meteo-Clima

Tipologia: Tecnico/istituzionali