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Misurare il contenuto idrico del suolo dallo spazio
Misurare la contenuto idrico del suolo, ossia il contenuto d'acqua nel terreno, è essenziale per ridurre i rischi di conseguenze negative per la vita e la salute umana, l’ambiente, l’attività economica e le infrastrutture, connesse con le alluvioni nonché per prevedere un periodo di siccità. La misura dell'umidità del suolo è poi fondamentale per la pianificazione degli interventi di irrigazione dei campi agricoli.
Il telerilevamento a microonde è la principale sorgente d’informazioni a larga scala di contenuto idrico della superficie dei suoli che è una variabile climatica essenziale in quanto svolge un ruolo importante nello scambio di massa ed energia tra la superficie terrestre e l'atmosfera. Elaborando le immagini satellitari con algoritmi specifici, infatti, è possibile ottenere informazioni rilevanti sullo stato di salute della Terra.
E’ questo uno dei settori in cui sono concentrate da anni le attività di ricerca dell’IREA. In questo ambito i ricercatori della sede di Bari hanno sviluppato un prodotto in fase finale di ottimizzazione derivato dai dati radar acquisiti dai satelliti Sentinel S-1 appartenenti alla costellazione del programma europeo Copernicus di osservazione della Terra. Il prodotto fornisce la misura del contenuto idrico medio del suolo in 1 km2 ogni 6-12 giorni per il bacino del Mediterraneo. Inoltre, integrando i dati provenienti dai Sentinel S-2 è possibile fornire maggiori dettagli in termini spaziali, cioè misurare l’acqua nel suolo a livello dei singoli campi agricoli.
A questa attività di ricerca è dedicato un articolo firmato da Anna Balenzano, Ricercatrice dell’IREA-CNR, pubblicato il 5 novembre 2022 dalla Gazzetta del Mezzogiorno.
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I satelliti permettono di individuare la sorgente sismica che ha causato il terremoto del Marocco
Il terremoto di magnitudo 6,8 che ha colpito il sud del Marocco l’8 settembre 2023 (22:11:00 UTC), ha provocato uno spostamento massimo del suolo di circa 18 cm lungo la linea di vista del satellite e un minimo di circa -5 cm. (Figura 1). La misura della deformazione è stata ottenuta grazie a un sistema automatico di elaborazione sviluppato da un team di ricercatori del CNR-IREA e dell’INGV nell’ambito del Satellite data thematic core service dell’infrastruttura di ricerca EPOS (European Plate Observing System) applicando la tecnica dell'Interferometria differenziale radar ad apertura sintetica (DInSAR) ai dati acquisiti dal satellite europeo Sentinel-1A durante l'evento.
Figura 1: Mappa di spostamento del suolo in Marocco a seguito del terremoto dell'8 settembre 2023 ottenuta utilizzando la coppia di dati discendenti Sentinel-1. La stella bianca indica la posizione dell'epicentro di Mw 6,8
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Il sistema, che viene attivato da un evento sismico, genera automaticamente una mappa dello spostamento superficiale del suolo attraverso il servizio EPOSAR. Il risultato viene immediatamente condiviso con la comunità scientifica attraverso il portale dati EPOS per ulteriori analisi. Successivamente la mappa di spostamento viene ulteriormente elaborata automaticamente dal sistema per ottenere informazioni sulla sorgente sismica che ha originato il terremoto, che in questo caso è risultata essere una faglia inversa che si immerge verso Nord con uno scorrimento massimo di circa 1,7 m, come mostrato in Figura 2.
Grazie al sistema di elaborazione automatica sviluppato è ora possibile gettare nuova luce su fenomeni drammatici come il terremoto del Marocco fornendo preziose indicazioni scientifiche sia agli scienziati che alle attività di prevenzione dei rischi.
Le informazioni sulla sorgente sismica sono disponibili sul sito dell'INGV e saranno presto integrate nel portafoglio di prodotti di EPOS. L'implementazione del sistema descritto è stata oggetto di una recente pubblicazione realizzata grazie al lavoro congiunto di ricercatori CNR-IREA e INGV.
Figura 2: Distribuzione dello spostamento della faglia ottenuto dai dati DInSAR
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Ringraziamenti
L’attività è stata condotta nell’ambito dell’Infrastruttura di Ricerca EPOS (European Plate Observing System) e dell’Accordo IREA – DPC 2022-2024. I dati Sentinel-1 sono stati forniti attraverso il programma Copernicus dell'Unione Europea.
L’IREA al BARIcode, il Festival Scientifico della città di Bari
Nell’ambito delle celebrazioni per i 100 anni CNR, si è svolta a Bari, dal 23 al 25 ottobre, la prima edizione del Festival Scientifico Cittadino “BARIcode”. Il nome scelto per la manifestazione, evocativo di Bar-code, il codice a barre, fa riferimento a un nuovo codice culturale delle scienze e delle arti, in un rapporto di scambio e dialogo con la società realizzato attraverso attività di divulgazione della scienza, trasferimento di conoscenza e generazione di impatto sul territorio.
L’iniziativa ha compreso attività ed eventi diversificati e diffusi che vanno da laboratori nelle scuole elementari a incontri di divulgazione, da mostre e concerti a salotti letterari.
ll tema scelto per BARIcode – Edizione zero è stato l’albero come simbolo universale della vita e come metafora di qualsiasi sistema radicato in un territorio che si nutre, si sviluppa e rinnova l’ambiente in cui vive.
Il CNR-IREA (Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente) ha contribuito alla manifestazione organizzando e coordinando i Laboratori Didattici “Mettiamo Radici”, tenuti da ricercatori dei numerosi Istituti CNR presenti in città e indirizzati agli alunni delle scuole primarie distribuite nell’area comunale di Bari con la finalità di avvicinare i bambini al mondo della ricerca scientifica attraverso esperienze pratiche guidate dai ricercatori CNR. Al termine delle attività nel cortile di ciascuna scuola sono stati piantati degli alberi come simbolo universale della vita.
Inoltre, i ricercatori dell’IREA Anna Balenzano, Antonella Belmonte, Annarita D’Addabbo e Davide Palmisano, hanno animato il Laboratorio “Dalla Terra e dal cielo: interpretare le immagini del pianeta Terra acquisite dallo spazio”, una serie di attività ludico-didattiche per avvicinare i piccoli studenti al concetto di Osservazione della Terra.
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A Riccardo Lanari l’onorificenza di Cavaliere dell’Ordine al Merito della Repubblica Italiana
Riccardo Lanari, Dirigente di Ricerca dell’IREA-CNR, ha ricevuto il Diploma di Cavaliere dell’Ordine “Al Merito della Repubblica Italiana” nel corso della cerimonia che si è svolta lo scorso 4 novembre, ricorrenza della Festa dell’Unità Nazionale e della Giornata delle Forze Armate, nel Salone delle Muse della Prefettura di Napoli alla presenza del Prefetto Claudio Palomba e del Sindaco Gaetano Manfredi. L’onorificenza è stata conferita con Decreto del Presidente della Repubblica del 2 giugno 2023, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale del 24 luglio 2023 Serie Generale n. 171, su proposta della Presidenza del Consiglio dei Ministri, sentito il Consiglio dell'Ordine " Al Merito della Repubblica Italiana".
Il prestigioso riconoscimento viene concesso ogni anno dal Presidente della Repubblica in considerazione di particolare benemerenze verso la Nazione nel campo delle scienze, delle lettere, delle arti, dell’economia e nello svolgimento di cariche pubbliche e di attività svolte ai fini sociali, filantropici ed umanitari, nonché per lunghi e segnalati servizi nelle carriere civili e militari.
Riccardo Lanari vanta più di 30 anni di attività di ricerca nel settore dell’Osservazione della Terra, attività svolta anche presso prestigiosi centri di ricerca internazionali. Tra il 2010 e il 2021 è stato Direttore dell'Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (IREA) del CNR. E’ autore di 2 brevetti e di più di 500 pubblicazioni, tra le quali il libro intitolato “Synthetic Aperture Radar Processing” (1999, CRC Press), che vanta oggi più di 1400 citazioni (fonte: Google Scholar). E’ stato responsabile di numerosi progetti di ricerca ed iniziative scientifiche, tra le quali la costituzione presso l’IREA-CNR del Centro di Competenza per l’analisi delle deformazioni del suolo mediante l’uso di dati radar satellitari del Dipartimento della Protezione Civile della Presidenza del Consiglio dei Ministri. Tra il 2017 e il settembre 2023 ha fatto parte della Commissione nazionale per la previsione e prevenzione dei grandi rischi. Riccardo Lanari ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti per l'attività scientifica svolta tra i quali, nel 2020, il Fawwaz Ulaby Distinguished Achievement Award della Geoscience and Remote Sensing Society (GRSS) dell’Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE), nel 2017, la Medaglia “Christiaan Huygens” della European Geosciences Union (EGU) e, nel 2015, il Premio Guido Dorso per la Speciale Sezione “Ricerca”, patrocinato dal Senato della Repubblica Italiana, dal CNR e dall’Università di Napoli ”Federico II”.
Dieci ricercatori IREA nella classifica degli scienziati più influenti al mondo
Con 10 ricercatori il CNR-IREA (Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente) rinnova la sua presenza nella classifica mondiale dei migliori scienziati internazionali elaborata dai ricercatori dell’Università di Stanford e pubblicata nella prestigiosa rivista scientifica PLOS Biology.
L'elenco dei “Top Scientist” mondiali contiene 210.199 nomi di scienziati che rientrano nel top 2% nelle loro specifiche aree di ricerca. La valutazione si basa sull’analisi statistica della quantità, qualità e diffusione delle pubblicazioni scientifiche di oltre 6 milioni di ricercatori di università e centri di ricerca di tutto il mondo raggruppati in 22 campi scientifici e 174 sottocampi.
Nella lista di coloro che si sono distinti per l'impatto scientifico delle loro ricerche, considerate nell’arco delle loro carriere fino a dicembre 2022, ci sono Gianfranco Fornaro, Riccardo Lanari, Eugenio Sansosti, Francesco Mattia e Antonio Pepe (area Geological & Geomatics Engineering), Francesco Soldovieri e Lorenzo Crocco (Networking & Telecommunications), Romeo Bernini (Optoelectronics & Photonics), Gloria Bordogna, (Artificial Intelligence & Image Processing). A questi si aggiunge Claudia Giardino (Geological & Geomatics Engineerin”) presente nell’elenco “single year 2022” che considera la produttività scientifica del 2022.
Inaugurata la mostra "ARCOBALENO E OLTRE: la Terra vista dallo spazio"
E’ stata inaugurata lunedì 9 ottobre, presso l’Area Territoriale di Ricerca Milano 1 del CNR, la mostra ARCOBALENO E OLTRE: la Terra vista dallo spazio, realizzata dall’IREA - Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente in occasione delle celebrazioni per il centenario del Consiglio Nazionale delle Ricerche. L’evento ha visto la partecipazione del Dott. Emilio Campana (direttore DIITET), Dott. Francesco Soldovieri (direttore IREA), Dott. Giacomo De Carolis (responsabile IREA sede Milano), Dott. Enrico Stroppa (rappresentante Municipio 3, Comune di Milano), del comitato organizzatore IREA e del Prof. Gianluca Planamente e degli studenti del Liceo Scientifico «R. Donatelli e B. Pascal».
Gli invitati all’inaugurazione hanno potuto visitare le sale allestite con immagini e materiale multimediale allo scopo di valorizzare e divulgare le attività dei ricercatori del CNR- IREA nell’ambito delle applicazioni dell’Osservazione della Terra.
A partire da lunedì pomeriggio la mostra è stata poi aperta al pubblico e nell’arco della prima settimana ha avuto circa 200 visitatori che hanno potuto ammirare le spettacolari immagini satellitari di deserti, isole, mari, fiumi e laghi, dove natura, luce e tecnologie si mescolano per dare vita a vere e proprie opere d’arte. La meraviglia suscitata dagli ambienti del nostro pianeta ha contribuito a far comprendere le potenzialità dell’uso delle tecniche di telerilevamento per lo studio e il monitoraggio dell’ambiente e del territorio e le applicazioni e le tecniche di telerilevamento all’avanguardia sviluppate dai ricercatori del CNR-IREA per il monitoraggio degli ecosistemi acquatici, della qualità delle acque, delle colture agricole e degli incendi boschivi.
Molti i comuni cittadini che, interessati e curiosi, hanno colto l’opportunità di questo evento per conoscere nuovi aspetti della ricerca scientifica e del Consiglio Nazionale delle Ricerche. Tra i visitatori quattro classi del quinto anno del liceo scientifico delle Scienze Applicate IIS Maxwell, Milano, che, con i loro docenti e i ricercatori dell’IREA, hanno approfondito la tematica delle applicazioni dell’Osservazione della Terra per lo studio dei cambiamenti climatici. Molti anche gli studenti universitari che hanno potuto confrontarsi con i ricercatori sia sulla tematica dell’Osservazione della Terra che sul percorso formativo e le opportunità di carriera nell’ambito della ricerca ed al CNR in modo particolare.
La mostra resterà aperta per tutta la prossima settimana (da lunedì 16 ottobre a venerdì 20 ottobre). Per visitarla è necessaria una prenotazione tramite eventbrite a questo a questo link.
ARCOBALENO E OLTRE: la Terra vista dallo spazio
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In occasione del centenario della fondazione del Consiglio Nazionale delle Ricerche, l’IREA - Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente ha organizzato una mostra multimediale di spettacolari immagini satellitari di osservazione della Terra, dove natura, luce e tecnologie si mescolano per dare vita a vere e proprie opere d’arte. Le immagini (ottenute in particolare dal satellite dell’ESA Copernicus Sentinel-2) ci propongono una visione unica di laghi, fiumi, deserti, isole, mari, luoghi remoti e molto spesso inaccessibili, per guardare il nostro pianeta sotto una luce nuova.
È infatti proprio grazie alla luce - dal visibile all’infrarosso e oltre- che arrivando all’”occhio” del satellite ci permette di osservare la Terra con rappresentazioni inedite di nicchie di biodiversità e peculiarità ambientali. Ed ecco che lo snodarsi di un fiume, le forme sinuose delle dune in un deserto o quelle geometriche dei campi coltivati, visti dall’alto, si trasformano in un quadro astratto.
Attraverso i pannelli informativi allegati a ciascuna immagine e l’incontro con i ricercatori di IREA, la mostra vuole far comprendere le potenzialità dell’uso delle tecniche di telerilevamento, facendo emergere la sinergia tra le molteplici discipline, per il loro efficace utilizzo. La mostra multimediale e autoguidata è disponibile all’indirizzo https://mostra100cnr.irea.cnr.it/
Primo Impact Factor per Heritage, la rivista multidisciplinare sulla conoscenza e protezione del patrimonio culturale e naturale
La rivista HERITAGE, fondata nel 2018 da Nicola Masini (Cnr-Ispc) e Francesco Soldovieri (Cnr-Irea), che ne sono anche gli Editor in Chief, ha ricevuto lo scorso giugno il suo primo Impact Factor pari a 1,7 nel Journal Citation Reports (Clarivate).
HERITAGE è una rivista Open Access pubblicata con cadenza mensile, indicizzata in Scopus, ESCI (Web of Science) e altri database. HERITAGE è dedicata alle tematiche della conoscenza, conservazione, gestione e protezione del patrimonio culturale e naturale, con un approccio olistico che va dalle tecnologie, alle best pratices e alle scienze sociali.
La rivista nasce con l’idea di incoraggiare sinergiche connessioni tra diverse discipline, tecnologie, tematiche, scenari applicativi, approcci (dal multidisciplinare al trans disciplinare), valorizzando gli ambiti del patrimonio culturale e naturale, che rappresentano sempre più un’area di frontiera per nuovi avanzamenti metodologici e tecnologici di interesse anche in altri settori della conoscenza.
Per ulteriori dati riguardanti la rivista, vai a questo link.
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Rischio vulcanico ai Campi Flegrei: le istituzioni incontrano i cittadini di Pozzuoli
Lunedì 3 luglio a partire dalle 16, presso l’hotel Gli Dei in via Coste d’Agnano 21 a Pozzuoli, si terrà un incontro informativo con la popolazione sul rischio vulcanico ai Campi Flegrei. All’iniziativa, voluta dal Comune di Pozzuoli, partecipano il Dipartimento di Protezione Civile, la Protezione Civile della Regione Campania e l’INGV.
A relazionare sull’andamento del fenomeno per la comunità scientifica saranno: Francesca Bianco (direttrice del dipartimento vulcani Ingv), Mauro Di Vito (direttore dell’Osservatorio Vesuviano dell’INGV), Giulio Zuccaro (responsabile scientifico del Centro di Competenza PLINIVS) e Francesco Casu (ricercatore del Cnr-Irea). A seguire, il Dipartimento di Protezione Civile illustrerà “il percorso della pianificazione di protezione civile dell’area flegrea”, la Protezione Civile della Campania interverrà sugli aspetti regionali, l’Acamir (Agenzia Campana Mobilità Infrastrutture e Reti) dettaglierà i “percorsi di allontanamento dei Campi Flegrei in modalità assistita ed autonoma in zona rossa”, mentre il Comune di Pozzuoli si soffermerà sulle “attività di protezione civile a livello locale”. Al termine degli interventi e prima delle conclusioni finali, i cittadini presenti in sala potranno porre domande agli esperti.
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Studio condotto da ricercatori dell’IREA selezionato per la copertina della rivista “ISPRS International Journal of Geo-Information"
L'articolo “Flexible Trip-Planning Queries”, di Gloria Bordogna, Paola Carrara, Luca Frigerio e Simone Lella del CNR-IREA, e' stato selezionato dalla rivista ISPRS International Journal of Geo-Information (IJGI) come storia di copertina del Volume 12 (Issue 5, May 2023) che contiene 29 articoli dedicati in maggioranza a temi e problemi posti de sistemi informativi geografici.
Nel contesto di grande mobilità sociale, in cui le persone cambiano frequentemente luogo di vita, sia per lavoro sia per turismo, e i servizi presenti sul territorio (come ad esempio i negozi) si modificano rapidamente, cresce il bisogno di sistemi che permettano di conoscere velocemente e costantemente le risorse del vicinato.
L’articolo “Flexible Trip-Planning Queries” affronta in modo originale i problemi posti da richieste online di utenti che vorrebbero visitare, identificando i percorsi migliori, tipi diversi di georisorse in una certa area locale di interesse. Al momento attuale ciò richiede la formulazione di ricerche multiple (prima per identificare le risorse, poi per selezionare il percorso ottimale). L’approccio proposto nell’articolo permette invece di effettuare una sola ricerca all’interno di un sistema di Information Retrieval Geografico (GIR). In risposta ad un’unica richiesta dell’utente (detta ‘flexible trip-planning query’) il sistema identifica le risorse rilevanti e propone itinerari per visitarle in una graduatoria che tiene conto delle preferenze dell’utente stesso.
L’algoritmo è applicato nel sistema Smart cOmmunity-based Geographic infoRmation rEtrievAl SysTem (SO-GREAT), sviluppato in IREA per dare forza a comunità locali: esso infatti raccoglie e gestisce open data messi a disposizione sia da autorità regionali e locali nella regione Lombardia che descrivono risorse e servizi del territorio (come scuole, ospedali, ecc.) sia da servizi geografici volontari in cui cittadini offrono servizi nel vicinato.
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Una delle attività di ricerca irea
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Monitoraggio dei livelli di campi elettrici, magnetici ed elettromagnetici in ambiente urbano e occupazionale
La grande diffusione, sul territorio nazionale, di sorgenti di campi…