Descrizione del modulo "Applicazioni di telerilevamento satellitare e da aereo per la caratterizzazione e il monitoraggio del territorio (TA.P05.010.003)"

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  • Descrizione del modulo "Applicazioni di telerilevamento satellitare e da aereo per la caratterizzazione e il monitoraggio del territorio (TA.P05.010.003)" (literal)
Potenziale impiego per bisogni individuali e collettivi
  • Le indagini sull'instabilità dei pendii e il monitoraggio del territorio in generale hanno ovvie implicazioni pratiche nel campo della riduzione del rischio dovuto ai fenomeni naturali (salvaguardia della vita umana e dei beni privati/collettivi). L'impiego dei risultati ottenuti dalle attività svolte all'interno del modulo IRPI riguarderà entrambi i filoni di ricerca sviluppati (frane e l'instabilità dei terreni in generale). In particolare si prevedono come ricadute principali: i) un contributo allo studio delle deformazioni del suolo e della pericolosità da frana in relazione alla definizione preliminare delle procedure di integrazione, validazione ed interpretazione dei dati satellitari ottici, DInSAR multitemporale (in particolare quelli ad alta risoluzione) e in sito; ii) la promozione delle applicazioni pratiche dei dati ottici ad alta risoluzione e delle tecniche DInSAR multitemporale alle indagini sulla stabilità dei pendii, subsidenza e sull'instabilità dei terreni in generale. (literal)
Tematiche di ricerca
  • La ricerca riguarda due aspetti principali: i) le applicazioni dell'interferometria multitemporale (MTI) da satellite e di dati ottici (anche multispettrali) da aereo e da satellite ad alta risoluzione per lo studio dei pendii instabili (e potenzialmente instabili); ii) le applicazioni della MTI da satellite e di dati ottici da satellite ad alta risoluzione per lo studio dei processi dell'instabilità dei terreni, in particolare di subsidenza. Proseguiranno le ricerche iniziate nell'ambito del progetto dell'ASI \"Assessment of the suitability of COSMO-SkyMed data to multi-temporal and multichromatic applications of radar interferometry\" (test sites in Italia, Cina, Polonia) e del progetto No 7444 della European Space Agency, riguardante la Gansu Province, China. Inoltre proseguiranno gli studi, iniziati in collaborazione con il Polish Geological Institute, sulle applicazioni di MTI per il monitoraggio di subsidenza alla miniera Wieliczka (UNESECO Cultural Heritage Site). Infine, in collaborazione con la National Taiwan University proseguiranno lavori relativi al progetto \"Analysis of ground displacements on Taipei area by using high resolution X-band SAR interferometry\". (literal)
Competenze
  • L'IRPI, grazie anche alle collaborazioni a livello nazionale e internazionale, ha maturato competenze adeguate per sviluppare nuove metodologie interpretative dei dati satellitari e affinare l'ulilizzo dei dati ottici da aereo e da satellite nello studio e nel monitoraggio del territorio. (literal)
Tecnologie
  • L'utilizzo dei software tipo GIS per l'integrazione dei dati acquisiti con tecniche differenti, per l'analisi statistica dei vari fattori finalizzata all'interpretazione dei fenomeni, e per la restituzione in forma cartografica dei risultati e delle possibili modalità di intervento. (literal)
Obiettivi
  • La ricerca ha due obiettivi principali: i) validare e promuovere l'applicabilità dell'interferometria differenziale SAR da satellite (in particolare quella ad alta risoluzione) nello studio e nel monitoraggio dei pendii instabili (e l'instabilità dei terreni in generale) nei vari contesti ambientali, i.e. con diverse caratteristiche geologiche, geomorfologiche, climatiche e di copertura/uso del suolo; ii) promuovere l'uso delle immagini ottiche satellitari ad alta e media risoluzione per la mappatura di frane e per il riconoscimento delle loro cause. (literal)
Stato dell'arte
  • Grazie all'altissima precisione delle misure della MTI, il radar satellitare rappresenta un formidabile strumento per il monitoraggio di frane e le deformazioni di suolo in generale. Tuttavia, nella maggior parte dei casi il MTI è in grado di rilevare solo cambiamenti di distanze subverticali, e quindi molta attenzione va riservata ad altri fenomeni quali: a) subsidenza, causata da processi naturali o antropici; b) cedimenti indotti dalla costruzione di strutture ingegneristiche sulla superficie del versante; c) rigonfiamento e contrazione di materiali geologici. In tale contesto vanno sviluppate procedure di validazione e di corretta integrazione e interpretazione dei prodotti DInSAR, in particolare quelli ad alta risoluzione. Circa l'utilizzo dei dati ottici multispettrali ad alta risoluzione da satellite, un problema rilevante è spesso legato alla mancanza di stereoscopia che rende difficile il riconoscimento e l'interpretazione dei fenomeni franosi (le immagini stereoscopiche, quando disponibili, hanno un costo elevato). Per consentire la visione 3D saranno costruiti dettagliati modelli digitali del terreno (DEM) su cui sovrapporre le immagini ottiche. (literal)
Tecniche di indagine
  • Le attività di ricerca si basano sull'impiego sia di tecniche d'indagine convenzionali sia di quelle innovative. Le prime riguardano principalmente i controlli ed indagini di campagna, monitoraggi in situ (e.g. misure piezometriche, inclinometriche, topografiche, accelerometriche), nonché le analisi dei dati in sede. Le seconde riguardano principalmente l'utilizzo dei risultati di geodesia spaziale GPS, dei dati da radar satellitare con applicazione dell'interferometria differenziale (in particolare quelli ad alta risoluzione), e di dati ottici da aereo e immagini ottiche da satellite multispettrali ad alta e media risoluzione. (literal)
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