Grazie alla grandissima diffusione di strumenti come Google Earth, è oggi noto a molti che immagini della superficie terrestre sono continuamente acquisite dai satelliti. Questi sono provvisti di sensori ottici, non molto diversi, come principio di funzionamento, dalle comuni macchine fotografiche digitali.

Forse è meno noto che esistono altri satelliti che osservano la Terra utilizzando, invece della luce, una radiazione elettromagnetica a microonde. Uno dei vantaggi di tali sistemi è la capacità di acquisire dati sia di giorno sia di notte, anche quando il cielo è coperto da nuvole o dalla cenere emessa da un vulcano in eruzione, visto che in entrambi i casi le microonde riescono ad attraversale. Grazie a sofisticate tecniche di elaborazione, i dati vengono poi convertiti in immagini e informazioni di più facile interpretazione.

Ma la caratteristica più importante di questi sistemi è che permettono di misurare piccolissime deformazioni del suolo, anche dell’ordine del centimetro, e di seguirne l’evoluzione temporale. Ciò è oggi possibile grazie all’utilizzo di una tecnica innovativa sviluppata interamente presso l'IREA del Consiglio Nazionale delle Ricerche ed oramai largamente utilizzata in tutto il mondo.

La misura delle deformazioni del suolo è di estrema importanza per la prevenzione del rischio e a supporto delle decisioni in momenti di crisi: in aree vulcaniche le deformazioni sono spesso segnali precursori di eruzioni, o comunque 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”, sia pure di pochi centimetri, le sue pareti a deformarsi fino a quando il magma non trova una via di uscita.

L’analisi delle deformazioni post-sismiche è poi di grande utilità per geologi e Protezione Civile. Infine, mediante le mappe derivate dall’uso dei dati SAR, si possono identificare anche nelle città aree dove il terreno si è abbassato negli ultimi anni. Ciò consente di far controllare la solidità strutturale di edifici più vecchi al fine di evitare cedimenti improvvisi e disastrosi.

Una mappa di deformazione satellitare permette di coprire aree molto vaste e con una densità di punti di misura molto elevata. Una sola immagine radar permette di ottenere la mappa di velocità di deformazione del Golfo di Napoli relativa a un’area che si estende da Pozzuoli a Sorrento. La possibilità di avere una copertura spaziale così ampia 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.

Le moderne tecnologie informatiche permettono poi un accesso semplice ed intuitivo ai risultati di queste misure. A tale scopo, l’IREA ha sviluppato una piattaforma web molto semplice da utilizzare perché si avvale di una interfaccia derivata da Google Maps e quindi familiare anche ad un pubblico non specialistico. In questo modo è possibile visualizzare, in maniera semplice ed intuitiva, deformazioni del suolo avvenute negli ultimi anni nell’area napoletana ma anche in a svariati altri siti sparsi nel mondo.

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L'IREA partecipa alla edizione 2011 di Futuro Remoto, una manifestazione di divulgazione della cultura scientifica e tecnologica, dove i visitatori potranno scoprire i segreti più “intimi” della Terra lungo un viaggio che parte dallo Spazio, da dove il nostro Pianeta è monitorato costantemente grazie ai satelliti.

Terremoti, frane, eruzioni vulcaniche o anche impercettibili deformazioni della superficie terrestre possono infatti essere monitorati dallo spazio, a poche ore dall’evento e in luoghi di difficile accesso, grazie alle immagini ottenute dal SAR, un sofisticato radar montato a bordo di satelliti orbitanti intorno alla Terra, e alle tecniche di elaborazione dati spaziali frutto di anni di attività di ricerca.

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Il monitoraggio in situ, invece, grazie dallo sviluppo di sensori e metodologie per la diagnostica elettromagnetica, consente di verificare in modo non invasivo l’integrità strutturale di edifici o infrastrutture, identificare oggetti nascosti o sepolti, quali ordigni ed esplosivi, e rilevare a distanza i segni vitali, fondamentali per la localizzazione di vittime di crolli o valanghe.

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Tecnologie sofisticate, utili per tenere sotto controllo la Terra e il complesso sistema dinamico costituito dalla crosta terrestre, per vivere così più sicuri.

Domenica 13 novembre ore 12.30 Sala Galileo

"La Terra sotto Controllo. Nuove tecnologie per il monitoraggio ambientale"

Ne parlano Ilaria Catapano e Eugenio Sansosti 

I ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente, a seguito del potente terremoto che ha colpito la provincia orientale della Turchia lo scorso 23 ottobre, hanno elaborato i dati SAR acquisiti dal satellite ENVISAT dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) generando la mappa delle deformazioni provocate dall’evento sismico. Nell’immagine ogni ciclo di colore rappresenta uno spostamento di circa 2.8 cm. 

ENVISAT differential interferogram relevant to the area of Van (eastern Turkey) derived from the scenes acquired on 05/10/2010 and 31/10/2011, along descending orbits (Swath: IS6, Track: 121); one color cycle corresponds to about 2.8 cm displacement in the radar line of site. The interferogram has been produced at IREA-CNR (Napoli, Italy) by using the satellite predicted orbits. ENVISAT raw data have been provided by the European Space Agency.

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Il progetto AMISS mira a stabilire un network di collaborazioni con l’obiettivo di fornire avanzamenti teorici ed applicativi nel campo dei sistemi a microonde attivi e passivi. I principali obiettivi del progetto sono: 1) Sviluppo e caratterizzazione di nuovi sensori e sistemi per l'imaging a microonde attivi e passivi; 2) analisi e validazione di nuovi approcci per il trattamento dei dati GPR nell'imaging di infrastrutture critiche e del sottosuolo; 3) Integrazione dello stato dell'arte e nuovi hardware di imaging e caratterizzazione di approcci per affrontare situazioni realistiche di sicurezza e nelle applicazioni di prospezione di sottosuolo; 4) Sviluppo e studio di fattibilità di tecnologia bio-radar (sistema ed elaborazione dati) per il rilevamento di segni vitali e l’individuazione/caratterizzazione di esseri umani in scenari complessi. Il progetto coinvolge tre partner Europei (Italy, The Netherlands, Turkey) and 4 partners da Paesi Terzi (Russia, Ukraine, Brazil), le cui competenze sono complementari nel raggiungimento degli obiettivi scientifici e nel trasferimento di conoscenza.

Committente: Unione Europea

Prime contractor: CNR

Partner: Technische Universiteit Delft (TUDELFT), The Netherlands (EU Member)Yildiz Technical University (YTU), Turkey (EU Associated Country); Usikov Institute for Radio-physics and Electronics (IRE), Ukraine (Third Country); State Research Centre of Superconductive Radioelectronics “Iceberg” (SRC), Ukraine (Third Country); Bauman Moscow State Technical University(BMSTU), Russia (Third Country); University of Sao Paulo, (USP), Brazil (Third Country)

Periodo di attività: 2011 - 2014

Finanziamento IREA:  € 117.800

Responsabile IREA: Francesco Soldovieri

Attività: Tomografia e Imaging Elettromagnetico 

L'IREA ha partecipato alla nona edizione del Festival della Scienza con una Conferenza dal titolo

"La Terra sotto Controllo. Nuove tecnologie per il monitoraggio ambientale"

in programma il 28 ottobre 2011 alle 17.30 presso l'Aula Polivalente San Salvatore.

Relatori: Ilaria Catapano e Eugenio Sansosti.  

L'intensa ripresa di attività del vulcano africano monitorata dai ricercatori IREA-CNR

La grande eruzione esplosiva del vulcano Nabro, cominciata il 12 giugno scorso dopo una serie di terremoti di forte intensità fino a Magnitudo 5.7, è stata infatti costantemente monitorata grazie all’utilizzo dei dati dei satelliti del sistema.

Tutte le informazioni sono state elaborate da un team di ricercatori dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (IREA) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) nell’ambito del progetto di ricerca finanziato dall’ASI dedicato all’utilizzo dei dati SAR per lo studio dei vulcani.

News ASI - Agenzia Spaziale Italiana, 16 settembre 2011

pubblicato in: Rassegna stampa e web

Dottorando: Giovanni Zeni

Tutor: Prof. Carmine SERIO , Ing. Riccardo LANARI

Università degli Studi della Basilicata-Dipartimento di Ingegneria e Fisica dell'Ambiente (DIFA)

Dottorato in Ingegneria dell'Ambiente

Settore Scientifico Disciplinare: Fisica per il sistema terra e il mezzo circumterrestre - FIS/06

 Tesi di Dottorato (3.56 MB)

Lo scorso 19 luglio si è tenuto, presso i laghi di Mantova e di Garda, il workshop "Remote Sensing of Cyanobacteria" organizzato da IREA Milano Il workshop è stato organizzato nell'ambito del progetto cyan-IS-was (CYanobacteria AssessmeNt in Italian and Swedish WAters from Space) e dell'accordo bilaterale Italia-Svezia dove, le tecniche di telerilevamento, vengono utilizzate per monitorare la qualità delle acque con particolar riguardo alle fioriture di cianobatteri.

Il workshop si è articolato in due momenti: la mattina si è svolta una sessione di misura sui laghi di Mantova dove sono stati utilizzati diversi spettroradiometri (due ASD, Ramses, SpectraScan), sensori ottici (H6) e sonde fluorimetriche che, unitamente al prelievo di campioni d'acqua, permettono di costruire la base di dati per la modellistica bio-ottica del lago. Nel pomeriggio, presso lo Stazione Sperimentale Eugenio Zilioli di Sirmione del Garda, si è tenuta invece una sessione oralecon presentazioni di progetti di ricerca affini alle tematiche di Cyan-Is-Was.

• vedi la locandina dell'evento
• vedi il video della sessione pomeridiana

Il workshop ha visto la partecipazione di colleghi di IREA Milano, ISMAR Venezia e IDPA di Bergamo, delle Univerità di Parma,  Milano Bicocca, Stoccolma, e Zurigo e di personale della Comunità del Garda.

Si è svolto a Bologna il 23-24 giugno 2011 il Convegno dal titolo "Telerilevamento e Scienze della Terra" organizzato da Associazione Italiana di Telerilevamento, CNR IREA, ENEA Bologna.

Il telerilevamento è uno strumento importante per la conoscenza e la corretta gestione del territorio, del suo uso e delle sue forme.
Le tecniche remote di ripresa permettono l'osservazione spaziale delle "strutture territoriali" e delle loro reciproche interazioni; il telerilevamento inoltre risulta un supporto indispensabile alla cartografia geologica e tematica-ambientale, permette di esplorare estese aree e riconoscere forme, rocce e potenziali zone di "risorse naturali".
Il workshop ha lo scopo di confrontare e discutere le tecniche più avanzate e appropriate per la produzione di dati e i progressi ottenuti dagli uffici governativi e dai ricercatori. Un grande risultato è quello di pensare e arrivare a delineare delle "linee-guida e procedure” da applicare e che possono diventare degli standard di lavoro negli studi territoriali.
Gli argomenti saranno trattati all’interno quattro sessioni tematiche: rischio idrogeologico e emergenze ambientali, geo-morfologia e geo-archeologia, geologia ambientale - risorse naturali - cartografia tematica, organismi di controllo.

Tirocinante: Chiara Paolucci

Tirocinio svolto nell’ambito della linea di ricerca Modelli di comunicazione pubblica della scienza in collaborazione con la Commessa  del CNR “Comunicazione della Scienza ed Educazione” del Dipartimento di Identità Culturale del CNR.

argomento/titolo:  realizzazione di un piano di comunicazione istituzionale finalizzato a facilitare lo scambio all’interno della comunità scientifica e rivolto anche ad altri soggetti (imprese, pubbliche amministrazioni, stakeholders, studenti, insegnanti, ecc.).

Il piano di comunicazione ha tenuto conto delle specifiche caratteristiche di un'istituzione di ricerca scientifica pubblica ed è stato redatto ispirandosi ai recenti studi sulla comunicazione pubblica della scienza. Il piano ha previsto l’individuazione di precisi obiettivi e prodotti da sviluppare, tempistica e risorse umane da dedicare, con particolare interesse per l’uso delle nuove tecnologie di informazione e comunicazione. Tra i prodotti del piano, particolare importanza ha la rielaborazione (sia dal punto di vista grafico sia contenutistico) del sito web d'istituto come prioritario strumento di comunicazione interno ed esterno alla comunità scientifica. La progettazione del sito web segue un modello partecipativo e condiviso dalla comunità scientifica di riferimento e attenta al dialogo con altri utenti ("web user centred"). Gli esiti dello stage sono pubblicati in 3 Report Tecnici e articoli scientifici di settore.

Il tirocinio si è svolto nella sede dell’IREA sito nell’Area della Ricerca del CNR in via Bassini 15, a Milano, dove la stagista ha disposto di un suo spazio di lavoro attrezzato. Lo stage ha comportato l’organizzazione di periodiche riunioni con la sede di Milano dell’Istituto e la sede di Napoli (via skype) e la stesura di presentazioni multimediali e resoconti finali. Fasi di studio individuali sui temi proposti (comunicazione pubblica della scienza) si sono alternate a momenti di rielaborazione collettiva.

tutor: Alba L'Astorina

Università: Università della Svizzera Italiana (USI) Lugano

Facoltà: Scienze della comunicazione

Corso di Laurea:

Anno accademico: 2010-2011

Tipo di tirocinio:  Master in comunicazione istituzionale (MCI)