Visualizza articoli per tag: deformazioni del suolo
Lunedì, 07 Febbraio 2011 14:47

DORIS

"Ground Deformations risk scenarios: an advanced assessment service"

DORIS è un servizio avanzato per la rilevazione, la mappatura, il monitoraggio e la previsione delle deformazioni del suolo, integrando dati e tecnologie tradizionali e innovative di Osservazione della Terra (EO) e non-EO per migliorare la comprensione di fenomeni complessi, incluso frane e subsidenza, e supportare la Protezione Civilenella gestione dei rischi derivanti dalle deformazioni del suolo. 

All’interno del progetto DORIS, l’IREA contribuisce allo sviluppo di prodotti DInSAR innovativi per il monitoraggio delle deformazioni superficiali. In particolare, si occupa della generazione di serie storiche e mappe di deformazione su uno dei siti di test sia elaborando congiuntamente dati SAR acquisiti da sensori diversi (ad esempio ERS ed ENVISAT), al fine di sfruttare al meglio archivi di dati molto ampi che coprono quasi 20 anni di acquisizioni, sia elaborando dati SAR acquisiti da sensori di nuova generazione (Cosmo-SkyMED, ALOS, TerraSAR-X).
 
Il progetto DORIS, il cui prime è il CNR, è svolto in collaborazione con l’Università di Firenze, l’Istituto Geològico y Minero de Espana (Spagna), l’Agenzia Spaziale Italiana, l’Eotvos Lorand Geophysical Institute of Hungary (Ungheria), Tele-Rilevamento Europa s.r.l., ALTAMIRA Information SL (Spagna), GAMMA Remote Sensing (Svizzera), Booz & Company GMBH (Germania), Dipartimento della Protezione Civile Italiana, Federal Office for the Environment (Svizzera), Polish Geological Institute, National Research (Polonia).

http://www.doris-project.eu/

Committente: Unione Europea, 7° Programma Quadro – European Downstream Service

Prime contractorCNR

Periodo di attività: 2010 - 2013

Finanziamento IREA:  € 232.875

 Responsabile IREA:

Michele Manunta

Attività: 

Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

 

Pubblicato in Progetti Internazionali
Mercoledì, 23 Gennaio 2013 16:24

Terrafirma

Scopo del progetto è fornire alle agenzie di protezione civile e agli organismi per la gestione dei rischi naturali supporto nei processi di valutazione e mitigazione del rischio, usando le più innovative tecnologie radar satellitari per la misura delle deformazioni del terreno. Grazie all’utilizzo di questi dati, il progetto fornisce informazioni sul rischio legato ai movimenti del terreno su tutto il territorio dei 27 paesi dell’Unione Europea.

Committente: ESA (European Space Agency)

Prime contractor: Altamira Information (Spagna)

Periodo di attività: 2011 -2013

Finanziamento IREA: € 20.000 

Responsabili IREA:

Michele Manunta, Eugenio Sansosti

Attività:

Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

 

Pubblicato in Progetti Internazionali
Mercoledì, 23 Gennaio 2013 16:19

MARsite

"New directions in seismic hazard assessment through focused Earth Observation in the Marmara Supersite"

Il progetto ha lo scopo di collezionare, condividere e integrare dati multidisciplinari (sismologici, geochimici, geodetici, satellitari, ecc.) per effettuare valutazione, mitigazione e gestione del rischio sismico nella regione del Mar di Marmara. L’attività IREA nell’ambito del progetto MARSite riguarda l’analisi ed il monitoraggio delle deformazioni della superficie terrestre in selezionate aree della regione del Mar di Marmara, attraverso l’utilizzo della tecnica di Interferometria Differenziale denominata SBAS (Small BAseline Subset) applicata a dati Radar ad Apertura Sintetica (SAR) in banda X acquisiti dalla costellazione di sensori SAR Cosmo-SkyMed.

http://cordis.europa.eu/

Committente: Unione Europea, 7° Programma Quadro 

Prime contractorKOERI (Kandilli Observatory and Earthquake Research Institute), Turchia

Periodo di attività2012 -2015

Finanziamento IREA:  € 99.450

Responsabile IREA:

Mariarosaria Manzo

Attività: 

Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

 

Pubblicato in Progetti Internazionali
Mercoledì, 23 Gennaio 2013 10:56

DORIS Net

"Downstream Observatory organised by Regions active In Space – Network" 

L’obiettivo principale del progetto è incentrato sulla creazione di Regional Contact Office (RCO) in grado di fornire ai differenti attori locali (società private, enti di ricerca, autorità locali e regionali, utenti finali) notizie e informazioni su: opportunità offerte dai prodotti e dai servizi di Copernicus (ex GMES), il progamma spaziale della UE; potenzialità di sviluppo di nuovi prodotti derivati dai dati satellitari in grado di soddisfare le richieste degli utenti; partecipazione ad eventi organizzati da Copernicus e dagli RCO per la diffusione delle informazioni tecniche specifiche; creazione di nuovi RCO nelle regioni interessate. A tal scopo è stata realizzata una piattaforma informatizzata, “European Copernicus Downstream Service Platform”, al fine di rendere più efficace il coordinamento delle singole attività di ricerca e applicazione sia fra di loro sia soprattutto fra le regioni europee e le entità interessate all’interno di Copernicus.

http://www.doris-net.eu/en/project_information

Committente: Unione Europea, 7° Programma Quadro 

Prime contractorIREA

Periodo di attività: 2011 - 2013

Finanziamento IREA:  € 135.767

Responsabile IREA:

Paola Carrara

Tematica:

Sistemi per l'informazione geografica  

Pubblicato in Progetti Internazionali

DinSAR1small

Terremoti, frane, eruzioni vulcaniche o, più in generale, fenomeni di deformazione della superficie terrestre, possono essere monitorati grazie all’uso di sensori  Radar ad Apertura Sintetica (SAR).

Il SAR è in grado di rivisitare la stessa area ad intervalli regolari, fornendo informazioni ad altissima risoluzione spaziale della scena osservata. Nel caso dei satelliti ERS 1/2 ed ENVISAT dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA), attivi dal 1992 il tempo di rivisitazione stabilito è ogni 35 giorni, per i sensori invece di nuova generazione come ad esempio la costellazione Cosmo SKY-Med, tale intervallo si è ridotto ad 8 giorni. Utilizzando la tecnica denominata Interferometria Differenziale SAR (DInSAR), in cui si confrontano (si fanno “interferire”) due immagini acquisite da posizioni leggermente differenti (baseline spaziale) e in tempi diversi (baseline temporale) è possibile ottenere immagini tridimensionali della superficie terrestre, misurandone anche la topografia. Se qualcosa è cambiato, nell’intervallo di tempo tra le due acquisizioni, ossia se si rileva una deformazione del terreno tra i due passaggi successivi del sensore, questa viene visualizzata mediante una serie di strisce colorate, le cosiddette frange di interferenza o interferogramma.  Le onde elettromagnetiche utilizzate sono caratterizzate da una alternanza di creste distanziate di circa 5 cm; questa distanza è la cosiddetta lunghezza d’onda. È proprio “contando” queste creste che il radar riesce a capire a quale distanza si trova l’oggetto che sta osservando. Non solo, se l’oggetto, che può trovarsi anche a centinaia di chilometri di distanza, si sposta di appena qualche centimetro il numero di creste che caratterizzano le onde elettromagnetiche cambierà, consentendo di rilevare e misurare lo spostamento con accuratezza, appunto, centimetrica. 

Le tecniche interferometriche generano non solo le mappe di deformazione del suolo misurata lungo la linea di vista del sensore, ma usufruendo di una serie di immagini (invece di due sole) acquisite nel corso del tempo, consentono di seguire l’evoluzione temporale della deformazione stessa. Per esempio, la misura delle deformazioni del suolo in aree vulcaniche è di estrema importanza in quanto queste sono spesso precursori di eruzioni, o comunque indice di un incremento dell’attività vulcanica. E se si considera che i primi satelliti utilizzabili a tale scopo hanno raccolto dati fin dal 1992, è evidente la possibilità di analizzare con un dettaglio precedentemente impensabile la storia deformativa di un vulcano negli ultimi 19 anni. Tutto questo senza avere alcuna necessità di accedere al vulcano, un ulteriore vantaggio, in caso di crisi eruttiva, rispetto a tecniche più “tradizionali”.

Queste ultime prevedono una raccolta manuale di dati da effettuarsi mediante campagne di misura sul territorio, oppure l’istallazione, in postazioni fisse, di ricevitori GPS del tutto analoghi a quelli dei navigatori satellitari. In entrambi i casi, il numero di punti di misura risulta essere limitato.

Una mappa di deformazione satellitare, invece, permette di coprire aree molto vaste e con una densità di punti di misura molto elevata.

 

cloud small

L’interferometria SAR differenziale (DInSAR) è una tecnica per la stima delle deformazioni del suolo con accuratezze centimetriche e in alcuni casi millimetriche. Negli ultimi decenni, grazie ad una sempre crescente disponibilità di dati SAR satellitari e allo sviluppo di algoritmi avanzati come la tecnica SBAS (Small BAseline Subset), l’interferometria differenziale si è affermata come un efficace strumento di telerilevamento non solo per comprendere meglio i fenomeni geofisici a scala locale e regionale ma anche per dare supporto alla gestione e mitigazione dei rischi naturali e antropici.

Lo scenario attuale del DInSAR vede un costante incremento della disponibilità di grossi archivi di dati SAR satellitari, acquisiti dai sensori ERS ed ENVISAT dell’ESA prima e dalle costellazioni TerraSAR-X (DLR) e COSMO-SkyMed (ASI) poi, passando per le missioni canadesi RADARSAT-1/2. Nel prossimo futuro, i sensori SAR a bordo della costellazione europea Sentinel-1 permetteranno di compiere un ulteriore passo in avanti nella disponibilità di dati acquisiti, grazie al tempo di rivisita che può scendere fino a 6 giorni (con Sentinel-1A e 1B) e alla politica di acquisizione global coverage adottata.

Al fine di poter beneficiare di questa enorme mole di dati per l’analisi e il monitoraggio interferometrico delle deformazioni del suolo, è necessario disporre non solo di risorse di calcolo ad alte prestazioni (HPC) ma anche di algoritmi DInSAR che siano in grado di sfruttarle in modo efficace ed efficiente.

In questo contesto, l’attività di ricerca di IREA si concentra sullo studio, sviluppo, ed implementazione di soluzioni algoritmiche DInSAR innovative che sfruttino piattaforme di calcolo ad alte prestazioni. In particolare, ci si concentra sull’utilizzo di architetture distribuite multi-nodo e multi-core (GRID e Cloud) per beneficiare di piattaforme di calcolo parallelo, con conseguente possibilità di abbattimento dei tempi di elaborazione.

Gli obiettivi dell’attività sono la ricerca di soluzioni algoritmiche DInSAR che permettano di gestire ed elaborare la crescente mole di dati SAR disponibili in tempi ragionevoli. Si sta studiando, inoltre, lo sviluppo di nuovi strumenti algoritmici per la generazione di mappe di deformazione del suolo a scala continentale che possano essere utilizzate per l’analisi di fenomeni deformativi di interesse globale. Oltre alle notevoli ricadute scientifiche, il raggiungimento di tali obiettivi ha importanti risvolti in ambiti di Protezione Civile per la gestione, la prevenzione e la mitigazione del rischio naturale ed antropico, sia in fase di preallerta sia in condizioni di emergenza. Infine, la possibilità offerta dalle piattaforme Cloud di ospitare gli archivi di dati, le risorse di processing e gli algoritmi di elaborazione, in congiunzione con la capacità di semplificare la condivisione di dati e risultati, apre nuovi scenari di diffusione e fruizione della conoscenza scientifica.

 

I dati rilevati dai satelliti radar COSMO-SkyMed dell'Asi hanno mostrato la deformazione della superficie,
permettendo ai ricercatori di Cnr-Irea e Ingv di fare le prime valutazioni sulla zona colpita
 

mappa_spostamenti_IREANell’emergenza post terremoto dell’Emilia Romagna il Dipartimento della Protezione Civile, fin dalle primissime ore dopo il sisma, ha coinvolto l’ASI Agenzia Spaziale Italiana, il CNR-IREA Consiglio Nazionale delle Ricerche - Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente e l’INGV Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, per la programmazione di nuove acquisizioni radar dai satelliti della costellazione COSMO-SkyMed al fine di disporre, in tempi molto rapidi, di informazioni circa la deformazione crostale connessa alle scosse sismiche di maggiore energia: tipo di deformazione, entità ed estensione del territorio interessato.

Grazie alle informazioni satellitari è stato possibile completare il quadro della situazione dell’area colpita dal sisma. Per una parte dell’area studiata si è evidenziato che si è avuto un sollevamento il cui valore massimo è pari a circa 15 centimetri. Questi dati concordano con quelli sismologici e mostrano un piano di rottura principale immergente verso Sud lungo il quale la parte meridionale di questo settore della Pianura Padana si è accavallato sul settore settentrionale (faglia di sovrascorrimento).

Una delle più importanti capacità dei sistemi radar per l’Osservazione della Terra è quella di funzionare giorno e notte e in qualsiasi condizione atmosferica. Questa caratteristica, data la densa copertura nuvolosa che ha interessato la zona durante i primi giorni dell’emergenza, si è rilevata di particolare importanza: l’informazione radar è risultata l’unica capace di fornire, in tempi brevissimi, un quadro d’insieme della situazione, non rilevabile con le metodologie ottiche standard.

Mediante una tecnica denominata Interferometria Differenziale è possibile misurare spostamenti del terreno, anche dell’ordine dei centimetri, utilizzando immagini radar acquisite prima e dopo un evento sismico. L’ultima acquisizione dei satelliti COSMO-SkyMed sulla zona interessata dal sisma è avvenuta la sera del 19 maggio, poche ore prima dell’evento.

Per poter calcolare la deformazione del suolo è necessario attendere che uno dei satelliti ripassi esattamente sulla stessa orbita. L’Agenzia Spaziale Italiana ha immediatamente predisposto l’acquisizione del primo passaggio utile post-terremoto, avvenuto nella serata del 23 maggio. I dati sono stati prontamente elaborati da un team di ricercatori coordinati da Eugenio Sansosti del Consiglio Nazionale delle Ricerche e da Stefano Salvi dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia.

Per renderle più semplici da interpretare, le deformazioni misurate sono state rappresentate sulla cartografia di GoogleEarth mediante un codice di colori (vedi immagine). Le zone azzurre sono quelle affette da deformazione trascurabile, mentre quelle in rosso hanno raggiunto il valore di massimo sollevamento.

Questo primo risultato è particolarmente interessante in quanto, pur rappresentando solo il settore più orientale dell’area presumibilmente in deformazione, consente di capire che questa ha un orientamento prevalentemente est-ovest, parallelo alla struttura tettonica che ha generato il terremoto, e può quindi fornire utili informazioni per la definizione della geometria complessiva del processo in atto. La qualità delle immagini risulta buona, nonostante le caratteristiche non ottimali della superficie (presenza di coltivazioni e vegetazione).

Scarica il file che permette di vedere la mappa si deformazione in Google Earth sul tuo computer

Installa Google Earth

Ascolta l'intervista del GR1 a Eugenio Sansosti, 26 maggio 2012     ascolta

Pubblicato in Notizie in evidenza

Nuovi dati dei satelliti radar Cosmo-SkyMed dell’Agenzia Spaziale Italiana hanno mostrato gli effetti permanenti dei movimenti del suolo relativi al terremoto del 29 maggio permettendo ai ricercatori di IREA-CNR e INGV di valutarne gli effetti. Rilevato un sollevamento dell’area fino a 12 centimetri

 

defo_map_google_IREAContinua l’attività di monitoraggio dallo Spazio delle aree dell’Emilia Romagna colpite dal terremoto, avviata dal Dipartimento della Protezione Civile dopo l’inizio della sequenza sismica. Le nuove acquisizioni radar dei satelliti della costellazione Cosmo-SkyMed programmate dall’Agenzia Spaziale Italiana su tutta l’area in cui sono in atto fenomeni sismici hanno permesso di studiare gli effetti permanenti dei movimenti del suolo causati dalla scossa del 29 maggio 2012.

Lo studio è stato condotto da un team congiunto di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IREA-CNR) di Napoli e dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) mediante una tecnica denominata interferometria differenziale, che permette di misurare spostamenti del terreno anche dell’ordine di pochi centimetri su grandi aree.

L’ultima acquisizione del sistema Cosmo-SkyMed sulla zona interessata dal sisma era avvenuta la sera del 27 maggio, due giorni prima del secondo evento. Il calcolo della deformazione del suolo dovuta alla forte scossa del 29 maggio è stato possibile dopo il primo passaggio utile del primo dei quattro satelliti della costellazione sulla orbita, avvenuto nella serata del 4 giugno.

L’uso dei satelliti di Cosmo-SkyMed, caratterizzati da tempi di rivisita molto brevi, ha permesso di studiare e separare gli effetti delle prime scosse sismiche del 20 maggio da quelle avvenute il 29. Questi ultimi hanno causato un sollevamento del suolo fino a 12 centimetri. La zona maggiormente interessata si estende per circa 50 chilometri quadrati, tra Mirandola e San Felice sul Panaro nella provincia di Modena.

L’immagine mostra la mappa degli spostamenti ricavata dall’interferogramma. Le zone in rosso sono quelle che hanno subito il maggior innalzamento, mentre le aree stabili sono in verde. Il sollevamento è stato causato dallo scorrimento in profondità dei due lembi della faglia sulla quale si è originato il terremoto del 29 maggio.

Il risultato ottenuto è particolarmente interessante in quanto consente una analisi completa della zona interessata dalle deformazioni del suolo, che mostra un orientamento prevalentemente est-ovest. Le sue caratteristiche, e il confronto con i dati della sismicità, indicano che la faglia del 29 maggio si colloca nella continuazione verso ovest di quella del terremoto del 20 maggio.

A partire dalle informazioni fornite dall' INGV, i ricercatori dell’IREA hanno poi realizzato un modello della sorgente responsabile delle deformazioni osservate, che ne descrive forma e localizzazione. L’analisi preliminare dei residui, ossia le differenze tra le deformazioni reali e quelle ricostruite dal modello, evidenzia la presenza di effetti deformativi riferibili agli eventi di magnitudo superiore a 5 verificatesi all'interno dell'intervallo temporale considerato. 

terremoto_modello

 

Vai alle altre notizie in evidenza

Pubblicato in Notizie in evidenza

Il progetto si propone di definire una serie di strumenti di contrasto all'emergenza generata da un forte terremoto attraverso l'individuazione, lo studio e la caratterizzazione di processi fisici in atto durante la fase di preparazione di un terremoto. Per raggiungere lo scopo saranno utilizzate le tecnologie più avanzate oggi disponibili per l'osservazione dei fenomeni geofisici sviluppando soluzioni ed approcci alternativi. In questo contesto, l'unità operativa dell'IREA-CNR si occuperà della generazione di mappe e serie storiche di deformazione del suolo nelle bande C ed X e della conseguente modellazione delle sorgenti di stress coinvolte nelle fasi preparatorie di un terremoto usufruendo di una rete di GPS e Corner Reflector posizionati nell'area dell'Alto Tevere e dell'Abruzzo.

Committente: Ministero dell'Università e della Ricerca - Progetto Premiale

Prime contractorIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)

Periodo di attività: 2013 - 2015

Finanziamento IREA:  € 150.000

Responsabile IREA:

Antonio Pepe

Attività: 

Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica

 

Pubblicato in Progetti Nazionali
Lunedì, 06 Dicembre 2010 12:01

Misura delle deformazioni dei vulcani

tenerife250La misura delle deformazioni del suolo in aree vulcaniche è di estrema importanza in quanto queste si presentano spesso come precursori di eruzioni, o comunque sono indice di un incremento dell’attività vulcanica. Sotto la spinta del magma presente al di sotto dei vulcani, infatti, l’edificio vulcanico tende a “gonfiarsi”, le sue pareti a deformarsi, fino a quando il magma non trova una via di uscita. Diversamente da ciò che si può immaginare, anche in concomitanza di fenomeni imponenti la deformazione può essere relativamente piccola, dell’ordine di alcuni centimetri o decine di centimetri.

L’utilizzo delle tecniche di Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica (DInSAR) risulta di fondamentale importanza in questo caso. In particolare, la tecnica SBAS (acronimo di Small BAeline Subset), sviluppata interamente presso l’IREA-CNR di Napoli, permette di seguire l’evoluzione temporale della deformazione.

I vantaggi dell’applicazione di questa tecnica allo studio dei vulcani sono notevoli. Considerando che i primi satelliti utilizzabili a tale scopo hanno raccolto dati fin dal 1992, è evidente la possibilità di analizzare con un dettaglio precedentemente impensabile la storia deformativa di un vulcano negli ultimi 19 anni. Tutto questo senza avere alcuna necessità di accedere al vulcano, un ulteriore vantaggio, in caso di crisi eruttiva, rispetto a tecniche più “tradizionali”.

Inoltre, le mappe di deformazione satellitare permettono di coprire aree molto vaste e con una densità di punti di misura molto elevata. La possibilità di avere una copertura spaziale così fitta permette di tenere sotto controllo e analizzare fenomeni anche in zone dove non sono presenti sensori delle reti di sorveglianza perché non sono attesi effetti deformativi.

Inoltre, le moderne tecnologie informatiche permettono anche un accesso semplice, veloce ed intuitivo ai risultati di queste misure. A tale scopo, l’IREA-CNR di Napoli ha anche sviluppato una piattaforma web (http://webgis.irea.cnr.it/) molto semplice da utilizzare perché utilizza una interfaccia derivata da Google Maps e quindi familiare anche ad un pubblico non specialistico.

Pubblicato in Elenco applicazioni
«InizioPrec.12Succ.Fine»
Pagina 1 di 2
-->