Maria Consiglia Rasulo
Nell’ambito del Workshop “Radar and Remote Sensing”, promosso dal Gruppo Telecomunicazioni e Tecnologie dell’Informazione (GTTI) e tenutosi a Roma il 30 e 31 maggio 2019, l’ing. Carmen Esposito, assegnista di ricerca presso l'IREA-CNR di Napoli, ha ricevuto il premio riservato ai giovani ricercatori di età inferiore ai 35 anni per la migliore presentazione nella sessione poster.
Nella presentazione, dal titolo "Imaging capabilities of the AXIS Airborne X-band SAR System" (autori: C. Esposito, A. Natale, P. Berardino, G. Palmese, R. Lanari, S. Perna), l’ing. Esposito ha esposto i risultati delle ricerche e degli studi condotti per valutare le capacità di imaging del nuovissimo sistema civile italiano interferometrico Radar ad Apertura Sintetica (SAR) da aereo, operante in banda X. Il sistema, denominato AXIS, (acronimo di Airborne X-band Interferometric SAR) è stato sviluppato dalla società Elettra Microwave s.r.l. nell’ambito di un accordo di collaborazione siglato con l’IREA-CNR nel 2016 con la finalità di svolgere attività di ricerca congiunte.
I sistemi SAR possono essere montati a bordo di piattaforme aeree e satellitari. I sistemi SAR satellitari, contrariamente a quelli aviotrasportati, sono in grado di mappare vaste aree della superficie terrestre. Tuttavia, tali sistemi sono vincolati a seguire orbite rigide e scarsamente riconfigurabili e pertanto possono essere inadeguati per il monitoraggio di eventi caratterizzati da un’elevata variabilità temporale. Questo limite, può essere superato utilizzando sistemi SAR aviotrasportati, i quali garantiscono un’elevata flessibilità operativa e consentono di raggiungere migliori risoluzioni spaziali. Va evidenziato che, nel caso di sensori aviotrasportati, il processo di elaborazione dati è più complesso rispetto al caso satellitare a causa delle instabilità di volo della piattaforma. Queste instabilità, indotte dalle turbolenze atmosferiche, determinano sul dato radar registrato a bordo effetti indesiderati, detti errori di moto, che richiedono un’opportuna compensazione, sia in fase di focalizzazione sia in fase di elaborazione interferometrica del dato stesso. In tale ambito, gli autori del lavoro, afferenti all' IREA-CNR e all' Università di Napoli "Parthenope", hanno realizzato una catena di elaborazione interferometrica di dati SAR d'aereo che è stata testata con successo su dati acquisiti da differenti sensori aviotrasportati operanti a diverse frequenze, ivi compreso il sensore sviluppato da Elettra Microwave s.r.l.
Carmen Esposito si è laureata con lodenel 2012 in Ingegneria delle Telecomunicazioni presso l'Università degli Studi di Napoli "Parthenope". Nel 2015 è stata Visiting Scientist presso la Bradar Indústria S/A,in Brasile, occupandosi dell’elaborazione di dati interferometrici SAR acquisiti da diversi sistemi aviotrasportati e nel 2016 ha conseguito il dottorato di ricerca in Ingegneria dell'Informazione presso l'Università degli Studi del Sannio, discutendo una tesi dal titolo: “Advanced Airborne SAR Interferometry Techniques” . I suoi principali interessi di ricerca riguardano lo studio e lo sviluppo di tecniche avanzate di elaborazione di dati interferometrici SAR acquisiti da piattaforme aviotrasportate e, più recentemente, di calibrazione di antenne radar in camera anecoica.
La risalita di magma profondo potrebbe essere la causa dello sciame sismico che ha accompagnato l’eruzione laterale dell’Etna del 24-27 dicembre 2018, culminato con il forte terremoto di magnitudo ML 4.8 che il 26 dicembre ha interessato la faglia di Fiandaca nel fianco sud-orientale del vulcano (Figura 1 al lato). A formulare questa ipotesi è uno studio condotto da un team di ricercatori dell’Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell’ambiente del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Irea, Napoli) e dell’Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia (Ingv, Catania e Roma), in collaborazione con il Dipartimento di protezione civile (Dpc, Roma). I risultati della ricerca, "DInSAR analysis and analytical modelling of Mt. Etna displacements: the December 2018 volcano-tectonic crisis", sono stati pubblicati su Geophysical Research Letters (https://doi.org/10.1029/2019GL082467).
“La disponibilità dei dati radar satellitari della costellazione Sentinel-1, del programma europeo Copernicus, e della costellazione COSMO-SkyMed, dell’Agenzia spaziale italiana (Asi) e del Ministero della Difesa", evidenzia Riccardo Lanari, direttore Cnr-Irea, "ha permesso di rilevare, con precisione centimetrica, i movimenti del suolo che hanno interessato l’apparato vulcanico etneo nel corso dell’eruzione del 24-27 dicembre 2018. L’individuazione sia delle sorgenti magmatiche, sia di quelle sismogenetiche, che hanno causato le deformazioni rilevate dai satelliti, è stata possibile grazie ad un approccio multidisciplinare che ha integrato i dati sismologici e di terreno con i dati radar satellitari elaborati da Cnr-Irea” (Figura 2).
Grazie all’utilizzo di modelli matematici sono state ricostruite le sorgenti vulcaniche e sismiche che hanno generato le deformazioni, riuscendo a mostrare il nesso causale fra eruzione e terremoti. “La modellazione applicata”, afferma Vincenzo De Novellis, ricercatore Cnr-Irea, “ha consentito di distinguere due differenti sorgenti deformative connesse con l’intrusione di magma: una molto superficiale, che ha causato l’apertura delle fessure osservate al suolo da cui è fuoriuscita la colata lavica, ed un’altra molto più profonda (da 3 a 8.5 km) che ha esercitato una tensione sui fianchi del vulcano, innescando il movimento delle faglie e quindi generando i numerosi terremoti registrati dalla rete di monitoraggio dell’Ingv” (Figura 3).
Che il forte abbassamento del suolo dell’area a ridosso de La Montagnola (circa 3 km a sud della zona dei crateri sommitali dell’Etna) fosse un effetto secondario dell’intrusione magmatica profonda lo si è capito solo grazie alla modellazione. “Con lo stesso approccio”, aggiunge Simone Atzori, ricercatore Ingv, “abbiamo analizzato e quantificato le interazioni avvenute tra la risalita dei magmi e le faglie circostanti, fra cui le strutture di Fiandaca, della Pernicana e di Ragalna”. La comprensione delle relazioni tra intrusioni magmatiche e terremoti rappresenta da sempre una sfida scientifica di estremo interesse, soprattutto per i risvolti che questi studi hanno sulla valutazione della pericolosità sismica e vulcanica.
“E non è detto che sia finita qui”, conclude Marco Neri, primo ricercatore Ingv. “Confrontando le grandi deformazioni del suolo intervenute negli ultimi mesi e la piccola eruzione di dicembre, c’è da pensare che il vulcano abbia ancora energia da spendere, come dimostra la ripresa dell’attività eruttiva del 30 maggio 2019. Si tratta di valutazioni importanti, soprattutto per un territorio densamente urbanizzato come quello etneo, dove quasi un milione di persone vive a stretto contatto con uno dei vulcani più attivi al mondo”.
Tali risultati costituiranno un punto di riferimento per migliorare le stime del rischio in un’area a così alta densità abitativa.
Figura 1. In alto: vista tridimensionale dell’Etna in cui sono rappresentati le fessure eruttive (linee bianche) da dove è fuoriuscita la colata di lava del 24 dicembre (in rosso), i principali lineamenti strutturali del vulcano (linee nere) e il terremoto del 26 dicembre (stella). I cerchi grigi rappresentano gli epicentri dei terremoti avvenuti dal 24 al 27 dicembre. In basso: fotografia acquisita da elicottero da ovest verso est, nella quale è possibile riconoscere le fessure eruttive (linee bianche a tratteggio) e i principali flussi lavici emersi dalle fessure (frecce rosse). SEC: Cratere di Sud-Est; NSEC: Nuovo Cratere di Sud-Est; NEC: Cratere di Nord-Est.
Vedi la presentazione dei risultati a questo link
Rassegna stampa
La repubblica - Scienze: L'Etna cambia forma durante l'eruzione. E il satellite lo fotografa, 31 maggio 2019
Le Scienze: Etna: svelata la causa dello sciame sismico durante l'eruzione laterale dell'Etna del dicembre 2018, 31 maggio 2019
lasiciliaweb: La risalita del magma ha provocato il terremoto del 26 dicembre, 31 maggio 2019
Sky Tg24: Etna, svelata l’origine del terremoto del 26 dicembre, 1 giugno 2019
Il progetto Fire_cci ha lo scopo di produrre informazioni sulle aree percorse dal fuoco (Burned Areas – BA) da dati acquisiti dai sensori delle missioni ESA Sentinel (Sentinel-1, 2 and 3) a scala globale e regionale/continentale e da dati MODIS e AVHRR-LTDR. I prodotti BA sono principalmente destinati alla modellistica dell’atmosfera e delle dinamiche della vegetazione nel contesto della ESA Climate Change Initiative (CCI). Il progetto vuole rispondere ai requisiti GCOS per derivare serie accurate e di lungo termine di prodotti di aree bruciate e informazioni relative agli incendi della vegetazione. Si tratta infatti di un’estensione dei precedenti progetti Fire cci al periodo 2017-2019, per i sensori già disponibili, e con l’integrazione di prodotti derivati da dati acquisiti dalle missioni più recenti (Sentinel-3). Il progetto è coordinato dall’Università di Alacalà, Spagna, e coinvolge istituti di ricerca e partner tecnologici. All’interno del progetto, IREA è responsabile del WP 4200 - BA Product Validation and intercomparison per la validazione dei prodotti ed il confronto con prodotti BA esistenti ed operativi a scala globale.
Committente: ESA (European Space Agency)
Prime contractor: Università di Alcala (UAH), Spagna
Periodo di attività: 2019 - 2021
Finanziamento IREA:
Responsabile IREA: Daniela Stroppiana
ENVRI-FAIR è la connessione del Cluster ESFRI di Infrastrutture di Ricerca Ambientale (ENVRI) all'European Open Science Cloud (EOSC). Le infrastrutture di ricerca partecipanti (RI) del settore ambientale coprono i sottodomini Atmosfera, Marina, Terra solida e Biodiversità / Ecosistemi e quindi il sistema Terra nella sua piena complessità. L'obiettivo generale è la creazione, da parte di tutte le RI partecipanti, di una serie di servizi dati FAIR che migliorano l'efficienza e la produttività dei ricercatori, supportano l'innovazione, consentono decisioni basate su dati e conoscenze e collegano il Cluster ENVRI a EOSC. Il ruolo dell’IREA nel progetto attiene al settore della Terra Solida dove partecipa all’interno dell’infrastruttura EPOS. In particolare, le attività dell’IREA riguardano l’integrazione della componente satellitare di EPOS, l’infrastruttura europea sulla Terra Solida, con i servizi di EOSC.
Sito web: http://envri.eu/envri-fair/
Committente: Unione Europea – H2020
Prime contractor: FORSCHUNGSZENTRUM JULICH GMBH (FZJ)
Periodo di attività: 2019 - 2022
Finanziamento IREA:
Responsabile IREA: Michele Manunta
Tematica: Rischio vulcanico, sismico e idrogeologico
Contaminazioni, contraffazioni, sostituzioni e frodi sono rilevanti in parecchi settori della produzione agraria e alimentare, dai mangimi per animali ai pesci, dalle carni lavorate alle farine, ai prodotti da forno e in tanti altri settori. La certificazione e la tracciabilità degli alimenti rappresentano perciò un problema particolarmente sentito, che richiede un metodo riproducibile, rapido, accurato e comprensibile dal consumatore per verificare la presenza o l'assenza di specie animali e vegetali, contaminanti, ingredienti non dichiarati o allergeni.
Individuare sequenze di DNA rappresenta una strategia efficiente: il DNA è presente in tutti gli organismi viventi e di conseguenza in tutti i prodotti alimentari derivati; non è suscettibile ai cambiamenti climatici o dietetici ed è più stabile delle proteine a pH, variazioni di temperatura o pressione che le materie prime possono subire durante il ciclo di produzione.
Ricercatori dell’IREA di Milano (Luca Frigerio, Anna Rampini e Gloria Bordogna) hanno collaborato allo sviluppo del sistema informativo che permette di gestire e fruire in modalità smart le informazioni ricavate dall'applicazione del metodo innovativo ideato da ricercatori di CNR IBBA che consente il riconoscimento genetico di qualunque specie e sottospecie animale, o specie e varietà vegetale, presente negli alimenti.
Il metodo si base su un’unica reazione di PCR che fa sempre uso degli stessi “ingredienti” e che consente la determinazione di esclusivi profili di DNA o DNA barcode che, confrontati con un database in costante ampliamento, consentono di individuare la presenza di qualunque componente animale o vegetale nei prodotti alimentari analizzati e più in generale nelle produzioni agrarie, anche quando non dichiarati. I DNA barcode sono a loro volta traducibili in convenienti etichette QRcode per una lettura immediata della identità genetica, ottenibile da qualunque dispositivo smart (es.. telefono cellulare).
Il brevetto CNR IBBA sulla Tracciabilità degli alimenti tramite DNABarcode sarà presentato a InnoAgorà, un evento dedicato alla promozione dei risultati della ricerca pubblica, in cui saranno presentate a imprese e investitori una selezione di tecnologie selezionate tra i più promettenti risultati di ricerca di 48 atenei italiani e 13 enti di ricerca per favorirne il trasferimento e la valorizzazione presso il tessuto imprenditoriale del Paese.
La manifestazione, promossa dal MIUR, si terrà a Milano dal 6 all'8 Maggio 2019 presso il Museo della Scienza e della Tecnica "Leonardo da Vinci”.
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2019
A 10 anni dalla prima edizione, IREA organizza una nuova giornata di studio su Ricercare e Comunicare. Teorie e buone pratiche negli enti di ricerca, nell'Area della Ricerca del CNR di Milano, il giorno 13 dicembre dalle 10 alle 17. Registrazioni e informazioni sulla pagina dell'evento.
35° ACM Symposium on Applied Computing (SAC), Brno (Repubblica Ceca), 30 marzo - 3 Aprile 2020
Seminari della prof. Mahta Moghaddam, IEEE distinguished lecturer e president elect della IEEE Antennas and Propagation Society. Giovedì 2 Maggio 2019, ore 15:00 Medical Thermal Therapy and Monitoring Using Microwave Inverse Scattering, Dipartimento di Ingegneria Elettrica e delle Tecnologie dell’Informazione (DIETI) Aula ex-Softel, 1 piano, Edificio 3 - Via Claudio 21, Napoli; Venerdì 3 Maggio 2019, ore 11:00 Microwave Sensing Through the Subsurface for Addressing the Water Puzzle, Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (CNR-IREA) Sala Conferenze INGV (piano Terra scala B) - Via Diocleziano 328, Napoli. Per ulteriori informazioni, scarica la locandina
I ricercatori IREA hanno sviluppato metodologie per l'uso di immagini satellitari, SAR e ottiche, finalizzato alla valutazione degli incendi boschivi. Lunedì 15/04/2019, su questo tema Pasquale Imperatore e Antonio Pepe, ricercatori dell'IREA, interverranno al convegno "Incendi boschivi: (dal) DIRITTO ALLA SCIENZA", che si svolgerà presso l'Università degli Studi di Salerno, Campus di Fisciano. Per ulteriori informazioni, scarica la locandina
Monitorare le deformazioni della superficie terrestre in aree vulcaniche attive, in luoghi spesso di difficile accesso, può non essere un compito facile. Il telerilevamento satellitare può fare la differenza rispetto alle tecniche in-situ, grazie alla sua capacità di coprire aree molto vaste, con una densità di punti di misura molto elevata e a costi relativamente bassi. Questi risultati saranno presentati il 9 aprile a Vienna in una conferenza scientifica (Sala M2 alle 9:30) e una conferenza stampa (alle 13:00) nel corso della prossima Assemblea Generale dell'Unione Geofisica Europea (EGU) che si terrà dal 7 al 12 aprile.
L'interferometria SAR differenziale satellitare (DInSAR) permette di misurare le deformazioni del suolo con un'elevata precisione e in qualsiasi condizione atmosferica. La crescente diffusione dell'uso di questa tecnica è dovuta alla recente disponibilità di grandi archivi di dati SAR facilmente accessibili, come quelli forniti, dalla fine del 2014, dalla costellazione Copernicus Sentinel-1. Attualmente Sentinel-1 fornisce dati SAR con una cadenza fino a 6 giorni su tutta la Terra. È quindi chiaro che con una disponibilità di dati così ampia, globale, costante e affidabile è possibile utilizzare la tecnica DInSAR per scopi di monitoraggio, come quelli relativi alle misurazioni del movimento del suolo nelle aree vulcaniche.
In questo campo i ricercatori dell'IREA-CNR hanno sviluppato un servizio operativo per monitorare la deformazione crostale nei vulcani attivi attraverso l'uso della tecnica DInSAR e dei dati Sentinel-1. Il sistema progettato è completamente automatico e il processo è attivato dalla disponibilità, per ogni sito vulcanico monitorato, di nuovi dati Sentinel-1. I dati satellitari vengono acquisiti ed elaborati attraverso la nota tecnica DInSAR P-SBAS (Parallel Small BAseline Subset), completamente sviluppata presso l’IREA-CNR, che permette la generazione delle serie temporali di deformazione dell'area investigata.
In qualità di Centro di Competenza (CdC) del Dipartimento di Protezione Civile (DPC), l’IREA utilizza tale servizio per monitorare la deformazione del suolo dei principali vulcani italiani attivi, come la caldera dei Campi Flegrei, il Vesuvio, Ischia, l’Etna e lo Stromboli, e fornisce aggiornamenti mensili sullo stato di deformazione dei vulcani al Dipartimento e altri Centri di Competenza dedicati al monitoraggio dei vulcani.
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L'IREA partecipa al Progetto Interreg Italia-Croazia “ECOSS - ECOlogical observing system in the Adriatic Sea: oceanographic observations for biodiversity”. Oltre ad IREA-CNR nel progetto sono coinvolti 10 Istituzioni italiane e croate, che collaboreranno con l’Istituto per le Scienze Marine del CNR (CNR-ISMAR) leader del progetto per raggiungere l’obiettivo del progetto: definire un sistema osservativo ecologico nel Mare Adriatico.
Nel percorso di costruzione di EcoAdS verranno integrate la ricerca oceanografica ed ecologica, le attività di monitoraggio e le strategie di conservazione, con l’obiettivo di contribuire alla salvaguardia degli habitat e delle specie marine nei siti Natura 2000 in Adriatico.
Il progetto è iniziato l’1 Gennaio 2019 e avrà una durata di 30 mesi. Dal 12 al 14 marzo si terrà il meeting di avvio presso la sede del CNR ISMAR nell’Arsenale di Venezia, durante il quale tutti i partners discuteranno gli obiettivi del progetto e definiranno le prime attività. Entro breve il Programma Italia Croazia metterà online il sito web del progetto, nel quale saranno disponibili maggiori dettagli e tutti gli aggiornamenti. Il budget totale del progetto è di 3.390.551 euro di cui l’85% è finanziato dalla Comunità Europea attraverso il Programma Interreg Italia-Croazia.
Prime contractor: Istituto per le Scienze Marine del CNR (CNR-ISMAR)
Periodo di attività: 01/01/2019 - 30/06/2021
Finanziamento IREA: € 100.000
Responsabile IREA: Alessandro Oggioni
Partner:
- National Research Council, Institute of Marine Sciences – CNR ISMAR – Lead Partner (Venice and Bologna)
- National Institute of Oceanography and Experimental Geophysics – OGS (Trieste)
- Regional Agency for Prevention, Environment and Energy in Emilia Romagna (Bologna)
- Institute of Oceanography and Fisheries (Split)
- Po Delta Veneto Regional Park (Rovigo)
- Blue World Institute of Marine Research and Conservation (Lošinj)
- Public Institution for the Management of Protected Natural Areas of Dubrovnik Neretva County (Dubrovnik)
- Public Institution for the Management of Protected Areas in the County of Split and Dalmatia “Sea and Karst (Split)
- Shoreline (Trieste)
- Department Of Environmental Sciences, Informatics And Statistics, Ca Foscari University Of Venice (Venezia)
Le celebrazioni per i 10 anni del Lombardia Aerospace Cluster si sono tenute il 22 febbraio durante un evento che ha avuto luogo a Milano, al 31esimo piano di Palazzo Pirelli e al quale hanno preso parte, oltre al Presidente Angelo Vallerani, l’Amministratore Delegato di Leonardo, Alessandro Profumo; il Sottosegretario alla Presidenza del Consiglio dei Ministri con Delega all’Aerospazio, Giancarlo Giorgetti; il Presidente di Regione Lombardia, Attilio Fontana; il Vicepresidente di Regione Lombardia, Fabrizio Sala; il Presidente di AIAD (Federazione Aziende Italiane per l’Aerospazio, la Difesa e la Sicurezza), Guido Crosetto.
Un appuntamento al quale il settore lombardo dell’aerospazio è arrivato con un export in recupero rispetto ai cali registrati nel 2016 e nel 2017. Nei primi 9 mesi del 2018 (ultimo dato disponibile) le esportazioni aerospaziali lombarde hanno sfiorato il valore di 1,39 miliardi di euro, in crescita del 57% rispetto allo stesso periodo del 2017. Positiva anche la bilancia commerciale per 963,7 milioni di euro. In pratica la Lombardia rappresenta da sola il 33% dell’export nazionale del settore che, sempre tra gennaio e settembre 2018, è ammontato a 4,24 miliardi di euro, in crescita del 12% rispetto all’anno precedente.
Tra i momenti salienti della celebrazione i riconoscimenti consegnati ai Past President che si sono susseguiti alla guida del Lombardia Aerospace Cluster, Giorgio Brazzelli, Giuseppe Orsi, Carmelo Cosentino, e la premiazione delle imprese fondatrici del Comitato Promotore del Distretto Aerospaziale Lombardo e delle imprese, delle Università e dei Centri di Ricerca che aderiscono al Cluster in qualità di soci da almeno 10 anni. Tra questi l'IREA che è stata rappresentata nell'occasione da Massimo Antoninetti.
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L'IREA, Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), ha selezionato ONDA, attraverso un bando pubblico aperto alle piattaforme DIAS, per fornire risorse cloud per l'elaborazione dei dati Sentinel-1.
L’IREA ha già utilizzato la piattaforma ONDA per lo sviluppo di prodotti sulla deformazione superficiale implementando tecniche interferometriche SAR (InSAR).
"Siamo molto lieti di continuare la nostra collaborazione con ONDA", ha affermato Riccardo Lanari, direttore dell'IREA. "Riteniamo che la flessibilità e l'affidabilità della piattaforma ONDA saranno un vantaggio per noi, soprattutto per quanto riguarda i nostri sviluppi di elaborazione dei dati InSAR su larga scala. Infatti, queste caratteristiche possono essere particolarmente rilevanti per le nostre attività, svolte a supporto del Dipartimento della Protezione Civile e all’interno del servizio tematico "Satellite Data" dell’European Plate Observing System (EPOS), il Consorzio Europeo per le Infrastrutture di Ricerca (ERIC) focalizzato sulla Terra Solida. "
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