Software per geoscienze e geoingegneria: guida agli strumenti gratuiti e open source

Introduzione
Nell'attuale contesto professionale delle geoscienze e dell'ingegneria, l'efficienza, la precisione e la scelta degli strumenti software rappresentano aspetti cruciali. Sebbene il mercato offra numerose soluzioni proprietarie, esiste un vasto e maturo ecosistema di software non commerciali – gratuiti (freeware) o a codice aperto (open source) – che offre funzionalità robuste e performanti, spesso pari alle controparti a pagamento.
Questo articolo si propone di fornire una panoramica strutturata delle principali applicazioni disponibili, mirando a offrire una risorsa pratica per i professionisti che desiderano ottimizzare i costi senza compromettere l'affidabilità.

Chiarimenti Fondamentali: Freeware, Open Source e Luoghi Comuni
È essenziale distinguere tra "software gratuito" e "software open source", termini spesso usati come sinonimi ma con significati distinti.

• Software Gratuito (Freeware): è distribuito senza costi, ma il suo codice sorgente non è necessariamente accessibile e la licenza d'uso può imporre restrizioni sulla sua modifica o ridistribuzione. Un esempio è SSAP, che è freeware e di uso illimitato, ma il cui codice sorgente rimane proprietario.
• Software Open Source: non solo è spesso scaricabile gratuitamente, ma rende anche disponibile il suo codice sorgente. Questo permette agli utenti di studiarlo, modificarlo e ridistribuirlo, favorendo la collaborazione e lo sviluppo continuo da parte di una vasta comunità.

All'interno del modello open source esistono diverse tipologie di licenza (GPL, MIT, Apache, ecc.) che possono incidere in modo significativo sulle modalità di riutilizzo, modifica e distribuzione del software. Analogamente, i software freeware possono presentare restrizioni più o meno marcate nei termini d'uso.
Contrariamente a quanto si possa pensare, il software libero è ampiamente utilizzato in progetti aziendali e può essere associato a servizi commerciali come installazione, formazione e assistenza. È importante superare alcuni preconcetti:

• Difficoltà d'uso: Molti programmi, come QGIS o QCAD, hanno interfacce intuitive e curve di apprendimento paragonabili a quelle dei software proprietari.
• Costi di Migrazione: L'adozione di standard aperti (es. Shapefile, GeoTIFF, DXF) facilita la migrazione da software proprietari a soluzioni libere, spesso con un risparmio netto di risorse.
• L'utilizzo di standard aperti non facilita solo il passaggio da strumenti proprietari, ma consente anche di integrare facilmente diversi software all'interno di flussi di lavoro complessi, massimizzando la flessibilità e produttività operativa.

Catalogo degli Strumenti per Area di Applicazione

I. GIS, Modellazione Territoriale e Gestione Dati 3D

• QGIS: Sistema GIS open source di riferimento per la gestione, l'analisi e la rappresentazione di dati geospaziali. Offre ogni anno nuovi plugin per idrogeologia, geofisica e cartografia tematica, molti sviluppati anche dalla comunità italiana.
• GRASS GIS: Suite GIS open source con strumenti avanzati per elaborazione immagini, modellazione spaziale e integrabilità con QGIS.
• Pangeo: Ecosistema Python per analisi "Big Data" nelle geoscienze (Jupyter, Xarray, Dask).
• GemPy: Modellazione geologica strutturale 3D implicita in Python.
• BGS Groundhog Desktop: Gratuito per modellazione geologica 3D, digitalizzazione sezioni e log di pozzi.
• CloudCompare: Gestione ed elaborazione nuvole di punti, open source ricco di plugin.
• MeshLab: Gestione mesh 3D e nuvole di punti, eccellenza italiana.

II. Analisi di Stabilità dei Pendii

• SSAP (Slope Stability Analysis Program): Freeware per analisi pendii (LEM), compatibilità aggiornata per normative e sistemi 2025.
• D-Stability: Valutazione stabilità pendii con aggiornamenti recenti.
• Hyrcan: Studio stabilità pendii terreno e roccia.
• Scoops3D: USGS, stabilità pendii con modelli 3D su DEM.

III. Ingegneria Geotecnica e Analisi agli Elementi Finiti (FEA)

• ADONIS: FEA per geotecnica (fondazioni, cedimenti, capacità portante).
• Foundation 3D: Analisi fondazioni strutturali (platee, plinti su pali).
• OpenSees: Open source per analisi dinamica e non-lineare strutture/terreno.

IV. Modellazione Idrologica e Idrogeologica

• HEC-RAS: Modellazione idraulica mono/bidimensionale USACE.
• HEC-HMS: Modellazione idrologica afflussi-deflussi, USACE.
• MODFLOW: Standard mondiale simulazione flussi di falda, versione 6.
• ModelMuse: Interfaccia grafica gratuita per MODFLOW.

V. Risposta Sismica Locale (RSL)

• DEEPSOIL: Freeware per analisi RSL monodimensionale.
• STRATA: Open source per analisi RSL 1D in dominio frequenza.

VI. Geofisica Applicata e Geostatistica

• Geopsy: Open source per segnali sismici (HVSR, MASW, array).
• ResIPy: Piattaforma Python ERT/IP. ResIPy e pyGIMLi sono tra le piattaforme open source più dinamiche, aggiornate e utilizzabili su dati di tomografia reali.
• ParaView: Visualizzazione scientifica 3D per dati e modelli geofisici.

VII. Disegno CAD 2D, 3D e Grafica Vettoriale

• Blender: Grafica 3D, rendering, animazione open source.
• LibreCAD: CAD 2D libero e open source.
• QCAD: CAD 2D con libreria parti e curva di apprendimento rapida.
• Inkscape: Grafica vettoriale SVG, ideale per sezioni geologiche.

VIII. Utility e Strumenti di Produttività

• Notepad++: Editor di testo avanzato, aggiornato e perfetto per editing tecnico.
• 7-zip: Compressione/decompressione open source, alternativa a WinZip/WinRAR.
• LibreOffice: Suite completa per ufficio, alternativa robusta a Microsoft Office.
• OBS Studio: Registrazione video schermo/streaming open source.

Conclusione
Il panorama del software non commerciale per le geoscienze è vasto e in continua evoluzione. La loro adozione può portare a significativi risparmi e, al contempo, fornire funzionalità avanzate e una flessibilità notevole. La vera professionalità risiede nella capacità di scegliere lo strumento più adatto all'applicazione specifica e di applicarlo correttamente, interpretando i risultati in modo critico. Integrare queste soluzioni nel proprio flusso di lavoro può rappresentare un passo strategico per l'ottimizzazione delle attività e il mantenimento di un vantaggio competitivo.

Chiunque desideri contribuire, inviare segnalazioni o osservazioni relative ai software citati può farlo scrivendo a info@geocorsi.it.