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Locandina IREA-DiazIn occasione della “Giornata internazionale delle donne e ragazze nella scienza” promossa dall’Unesco, l’IREA partecipa alla celebrazione con un'attività di sensibilizzazione sui temi della uguaglianza di genere, della diversità e della inclusione, incontrando on line 200 ragazze e ragazzi del liceo scientifico Diaz di Caserta.

Nel corso dell’incontro alcune ricercatrici dell’IREA racconteranno le loro esperienze formative e professionali, i successi raggiunti così come le problematiche riscontrate in ambito lavorativo e le difficoltà nel conciliare lavoro e famiglia.

La Giornata internazionale delle donne e delle ragazze nella scienza è stata istituita nel 2015 e si celebra ogni anno l’11 febbraio per sensibilizzare la società a promuovere la piena ed equa partecipazione di donne e ragazze nelle scienze. Una giornata per ricordare quanto, ancora oggi, stereotipi e pregiudizi pesino nella scelta da parte delle ragazze di studi e carriere scientifico-tecnologiche e talvolta rendano le carriere femminili un percorso a ostacoli.

La giornata fa parte di una serie di eventi coordinati dalla dott.ssa Antigone Marino del CNR-ISASI e realizzati dalla rete CREO-CNR, (Campania Rete Outreach), la rete per la divulgazione scientifica formata da 24 Istituti campani e del Comitato Unico di Garanzia del Consiglio Nazionale delle Ricerche.

 

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Mercoledì, 15 Dicembre 2021 16:33

L’IREA alla Giornata Nazionale dello Spazio

giornata nazionale spazioIl 16 dicembre si terrà la Prima Giornata Nazionale dello Spazio. Istituita con Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri il 14 ottobre 2021, la Giornata è coordinata dall’Agenzia Spaziale Italiana e coinvolgerà Enti di ricerca, Università, Musei e aziende di tutta la penisola per sensibilizzare i cittadini italiani alle attività spaziali e alle loro ricadute in termini di crescita, benessere, immagine e ruolo internazionale del nostro Paese.

In quest’ambito, l’IREA partecipa all’iniziativa “Il Cnr per lo spazio’ con un intervento di Michele Manunta dal titolo “La Terra vista dallo spazio. Nuove tecnologie satellitari per il monitoraggio della superficie terrestre“.

Si parlerà di come l’osservazione della Terra stia vivendo un momento di crescita straordinaria grazie all’avanzamento tecnologico e agli investimenti delle agenzie spaziali, che consentono, ad esempio, di migliorare il controllo dei vulcani, di misurare gli effetti in superficie dei terremoti, di controllare e monitorare il suolo, gli edifici e le infrastrutture. L'incontro è focalizzato in particolare su una tecnica di telerilevamento molto avanzata, denominata interferometria SAR differenziale, che consente di misurare piccolissime deformazioni del suolo, anche dell’ordine del millimetro.

L’evento, rivolto alla cittadinanza e in particolare alle nuove generazioni, si svolgerà alle 14.30 e sarà fruibile in diretta streaming sul sito web: https://comunicazione.cnr.it/ e sui canali YouTube e Facebook dell'Unità comunicazione e relazioni con il pubblico del Cnr a questi link:

https://youtu.be/OKfBT3HntC0

https://www.facebook.com/ComunicazioneCnr/posts/1356609158118933

 

 

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Martedì, 23 Novembre 2021 21:42

L’IREA alla 35a edizione di Futuro Remoto

Futuro Remoto 2021Torna a Napoli, dal 23 novembre al 3 dicembre, Futuro Remoto, il primo festival della scienza in Europa.

Questa trentacinquesima edizione sarà dedicata al tema Transizioni, una tematica che ben si sposa con le grandi sfide della ricerca sempre più rivolte ai cambiamenti che necessitano del supporto delle attività scientifiche e di una corretta divulgazione delle stesse. Transizione ecologica, energetica, economica, culturale, sanitaria sono solo alcune delle transizioni in corso che saranno esplorate attraverso mostre, laboratori, dimostrazioni, eventi e incontri in presenza, a Città della Scienza, e da remoto.
L’IREA partecipa alla manifestazione con due attività da remoto che si inseriscono nel più ampio programma di CREO-CNR (Campania REteOutreach), la rete di divulgazione scientifica di 24 Istituti campani e del Comitato Unico di Garanzia del Consiglio Nazionale delle Ricerche, dal titolo Transi.TI.amo Scienza. L’obiettivo è porre l’accento sulle grandi sfide della ricerca e il loro impatto sulla società.
Inoltre, l’IREA offrirà un contributo alla sezione dedicata a Donne&Scienza raccontando le ricerche della scienziata Dorothy Crowfoot Hodgkin sui raggi X per visualizzare la struttura delle molecole, per poi presentare le nuove tecniche di imaging diagnostico basate sull’utilizzo dei campi elettromagnetici.
 
Le nostre proposte

 

TRANSIZIONE EPIDEMIOLOGICA E SANITARIA
26 Novembre
12:15 - 13:45
A partire dalle ricerche di Dorothy Crowfoot Hodgkin su raggi X per visualizzare la struttura delle molecole, si presentano diverse tecniche di imaging diagnostico basate sull’utilizzo dei campi elettromagnetici, passando dai raggi X, alla risonanza magnetica nucleare fino a tecniche più innovative ancora in fase di ricerca basate sull’utilizzo di campi EM non ionizzanti e dunque non nocivi. Per ogni tecnica si illustrano i principi fisici, potenzialità e limitazioni. I ragazzi vengono poi coinvolti nella costruzione di un proiettore per ologramma 3D per visualizzare le strutture da immagini diagnostiche nello spazio.
A cura di: Rosa Scapaticci
 
TRANSIZIONE SCIENTIFICO-CULTURALE
30 Novembre
9:15 -10:45
Una delle attività caratterizzanti l’istituto IREA è la tecnica di Interferometria Differenziale SAR (DInSAR). Si tratta di una sofisticata tecnica di misurazione della deformazione della superficie terrestre, ottenuta mediante due immagini RADAR acquisite a cavallo di un evento geologico. Le mappe ottenute hanno una precisione centimetrica con i sensori radar che orbitano su piattaforme satellitari a circa 800 Km di distanza dalla Terra. Siamo nell’ambito delle tecniche di telerilevamento ossia di misure da remoto (non c’è contatto tra strumento e oggetto misurato) che utilizzano sensori (RADAR) le cui onde trasmesse hanno la proprietà di poter penetrare attraverso le nuvole, la nebbia e la possibile copertura di cenere o di polveri. Questa importante proprietà ne permette l’utilizzo praticamente in qualsiasi condizione meteorologica o ambientale. Il nostro racconto in 10 scatti è un excursus divertente e allegro sull’avanzamento tecnologico del SAR (Synthetic Aperture RADAR), delle piattaforme satellitari sulle quali è stato alloggiato e delle sue applicazioni nell’ambito del monitoraggio del territorio per l’individuazione e valutazione di fattori di rischio. Ma è anche una storia di persone, da Carl A. Wiley che nel 1951 inventò il sistema SAR passando per i ricercatori e gli scienziati che hanno dato e danno contributi significativi in questo settore. Sarà inoltre possibile consultare il WebGIS dell’IREA per valutare le deformazioni del territorio su aree suggerite dal pubblico.
 
TRANSIZIONE SCIENTIFICO-CULTURALE
1 Dicembre
11:45 -13:15
La transizione digitale verso i sistemi di comunicazione di quinta generazione (5G) è foriera di una vera e propria rivoluzione tecnologica progettata per supportare un numero crescente di utenti, di dispositivi mobili e di quantità di dati che verranno di conseguenza generati e condivisi. Le reti 5G sono caratterizzate da bassa latenza (reattività quasi in tempo reale), larghezza di banda più ampia (per la condivisione di dati ultraveloce) e suddivisione della rete (per dedicare una parte della rete a uno scopo particolare) al fine di essere le componenti chiave per le applicazioni e i servizi tecnologici più recenti come l’Internet of Thing (IoT), l’Intelligenza artificiale (AI), la realtà virtuale e la realtà aumentata. Tale cambiamento si rifletterà anche sul background di emissioni elettromagnetiche negli ambienti urbani, in cui sono già abbondantemente presenti sorgenti di campo elettromagnetico, con un inevitabile impatto sulla percezione del rischio per la salute derivante dalle esposizioni ai campi elettromagnetici. La valutazione di tale tipo di rischio richiede un approccio scientifico sistematico ed integrato, che metta insieme competenze di tipo ingegneristico, biologico e medico. L’attività ha lo scopo di presentare l’approccio scientifico alla valutazione del rischio da esposizione ai campi elettromagnetici, con una panoramica sui metodi adottati negli studi sperimentali (in vitro ed in vivo) ed epidemiologici, e sulle tecniche di monitoraggio dell’esposizione. L’obiettivo finale è quello di fornire ad un pubblico non esperto le informazioni necessarie a rilevare la complessità di un argomento che viene troppo spesso banalizzato, e gli strumenti utili per distinguere le informazioni basate sui dati scientifici dalla pletora di fake news e mezze verità.
 
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big cover-remotesensing-v13-i23Il comitato editoriale della rivista Remote Sensing ha selezionato l’articolo High Performance Computing in Satellite SAR Interferometry: A Critical Perspective di Pasquale Imperatore, Antonio Pepe ed Eugenio Sansosti, ricercatori dell’IREA-CNR, per la copertina del numero 23 pubblicato a dicembre 2021.

Lo studio presenta un’estesa discussione sullo stato dell’arte delle tecniche di calcolo ad alte prestazioni applicate all’elaborazione interferometrica di dati Radar ad Apertura Sintetica (SAR) acquisiti da satellite.

L'interferometria SAR è diventata rapidamente una tecnica ampiamente utilizzata per misurare le deformazioni del suolo terrestre, con applicazioni a una pletora di processi naturali e antropici. Con la maggiore quantità di dati forniti dalle moderne piattaforme SAR satellitari, l'elaborazione su larga scala ha dovuto affrontare sfide incredibili a causa del carico computazionale associato. L'applicazione delle metodologie di calcolo ad alte prestazioni (HPC) all'elaborazione SAR interferometrica sta quindi guadagnando sempre più attenzione da parte della comunità scientifica: diversi approcci sono stati recentemente sviluppati adottando diverse strategie parallele, architetture di calcolo e modelli di programmazione.

Il lavoro esamina, per ognuna delle fasi della catena di elaborazione, le diverse implementazioni esistenti, le differenti strategie e architetture parallele utilizzate e le loro prestazioni e affronta aspetti computazionali dell'elaborazione SAR interferometrica su larga scala, offrendo spunti su questioni aperte e delineando le tendenze future nel settore.

 

 

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L’Università di Napoli “Parthenope”, di Pavia, di Trento e l’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (Cnr-Irea) all’Expo 2020 di Dubai
per rappresentare le eccellenze italiane nel settore del Telerilevamento nella settimana dedicata allo spazio.


satelliteGiovedì 21 ottobre 2021, dalle 11:00 alle 15:00 (ora locale degli Emirati), si svolge l'evento "L’osservazione della Terra dallo spazio: dai principi fisici alle applicazioni avanzate" a cui parteciperà anche la United Arab Emirates University. L'evento avrà lo scopo di raccontare in modo semplice e intuitivo l’osservazione della Terra dallo spazio e sarà trasmesso in streeming sul canale YouTube ufficiale del Padiglione Italia a Expo 2020 Dubai.
L’osservazione della Terra sta vivendo un momento di crescita straordinaria grazie all’avanzamento tecnologico nella costruzione di nuovi sensori, piccoli satelliti e agli investimenti di agenzie spaziali e player privati. Strumenti operanti a diverse bande spettrali consentono di controllare vulcani, misurare gli effetti in superficie di terremoti, controllare e monitorare il suolo, gli edifici e le infrastrutture. Questi occhi elettronici, montati a bordo di satelliti, aerei o droni, sono in grado di apprezzare frequenze non visibili dall’occhio umano e consentono di fornire misure fondamentali per monitorare il nostro pianeta e il cambiamento climatico in aree vaste e in modo ripetuto nel tempo.
L’Italia è in prima linea grazie alle missioni COSMO-SkyMed e PRISMA dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e, grazie alla sua tradizione di ricerca di punta nel settore del telerilevamento, gioca un ruolo fondamentale in ambito internazionale. Le competenze italiane nel settore del trattamento dei dati telerilevati per l’estrazione delle informazioni di interesse sono notevoli e spesso la ricerca in Italia ha fatto scuola all’estero.
Per questo motivo alcuni ricercatori dell’Università degli Studi di Napoli “Parthenope”, di Pavia, di Trento e del Cnr-Irea, che operano in ambito internazionale nel settore del telerilevamento ed elaborazione di immagini telerilevate, racconteranno alcune eccellenze italiane in questo ambito all'interno del Padiglione Italia, in occasione della settimana dedicata allo Spazio (Space Week).
Nella prima parte dell'evento saranno introdotti i principi sfruttati dai sensori radar, capaci di fornire con elevato livello di dettaglio e in ogni condizione atmosferica immagini a microonde delle caratteristiche geometriche della superficie terrestre, e dai sensori multispettrali, che permettono di identificare con la stessa precisione i materiali degli oggetti al suolo. Seguirà una fase di dimostrazione, con semplici esperimenti pensati per l’evento, che intende spiegare le peculiarità e la complementarità dei diversi strumenti.
Nella seconda parte saranno affrontati alcuni esempi di applicazione di questi sensori. In particolare, i partecipanti potranno verificare come i sensori radar permettano il monitoraggio delle deformazioni del suolo e degli edifici con precisione millimetrica. Successivamente, verrà spiegato come riconoscere da satellite i materiali di costruzione e la qualità dell’acqua mediante il sensore iperspettrale PRISMA. Infine, saranno illustrate le possibilità offerte dall’osservazione ravvicinata dell’ambiente urbano e naturale mediante l’utilizzo di sensori multispettrali montati su droni.
A conclusione della giornata è prevista una tavola rotonda dedicata alle attività negli Emirati Arabi Uniti nell’ambito del Remote Sensing, con riferimento a possibili collaborazioni con l’Italia sia in ambito accademico sia a quelli di ricerca e sviluppo.
Segui l'evento sul canale you tube:
 
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Il CNR-IREA ha sviluppato un prodotto pre-operativo di umidità superficiale (SSM) dei suoli ad alta risoluzione spaziale (1km) derivato dai dati radar della costellazione Sentinel-1 del programma europeo Copernicus di Osservazione della Terra. Il prodotto SSM è stato validato secondo protocolli internazionali usando misure di reti idrologiche distribuite fra Europa, Stati Uniti, Canada e Australia. Le stime di SSM ottenute da Sentinel-1 possono contribuire a migliorare, fra altre applicazioni, le previsioni meteorologiche ad elevata risoluzione spaziale e la gestione delle risorse irrigue.
L’umidità del suolo è una variabile climatica essenziale che svolge un ruolo importante nello scambio di acqua, energia e flussi biochimici tra la superficie terrestre e l'atmosfera.
Le mappe di umidità superficiale derivate da misure satellitari sono attualmente distribuite in modo operativo, a scala globale e a bassa risoluzione spaziale (i.e., 25 – 45 km), nell’ambito delle missioni spaziali SMOS (ESA), ASCAT (EUMETSAT) e SMAP (NASA). Inoltre, esistono prodotti pre-operativi a risoluzioni spaziali tra 0.1 e 3 km sviluppati nell’ambito della missione SMAP integrando dati Sentinel-1 (S-1) e nell’ambito dei servizi Copernicus basati su dati S-1 o di servizi regionali o nazionali sviluppati in alcuni paesi Europei. Tuttavia, la maggior parte di questi prodotti è stata validata su aree e intervalli temporali limitati.
Il prodotto pre-operativo SSM sviluppato dal CNR-IREA è stato realizzato durante il progetto “Exploitation of Sentinel-1 for Surface Soil Moisture Retrieval at High Resolution - Exploit-S-1” finanziato dalla Agenzia Spaziale Europea nell’ambito del programma “Science Exploitation of Operational Missions (SEOM) S14SCI LAND” ed è stato ampiamente validato usando misure in situ di reti idrologiche distribuite nel mondo e acquisite in un arco temporale di quattro anni. L’algoritmo di stima di SSM e la sua validazione sono stati descritti in un lavoro recentemente pubblicato sulla rivista Remote Sensing of Environment (Balenzano et al., RSE 2021). Lo studio evidenzia non solo gli elementi di novità del prodotto, ma contribuisce a individuare i limiti delle reti idrologiche attualmente disponibili per la validazione di stime satellitari di SSM ad alta risoluzione spaziale, proponendo indicazioni per superarli. La metodologia di stima, implementata nel codice SMOSAR (Soil MOisture retrieval from multi-temporal SAR data), sfrutta il breve tempo di rivisita della costellazione S-1 per risolvere i cambiamenti di umidità del suolo che mediamente avvengono su scale temporali di qualche giorno. Per questo motivo l’algoritmo di stima è denominato “Short Term Change Detection”. Il prodotto finale è costituito da mappe di umidità del suolo volumetrica (m3/m3) relativa allo strato superficiale (~0.05 m) di suolo e ad 1 km di risoluzione spaziale. Una novità del prodotto CNR-IREA è che alla stima di SSM è associata quella della sua deviazione standard come misura di affidabilità. In figura è riportato un esempio del prodotto di SSM e sua deviazione standard a scala nazionale.
 
SSM1a

Figura 1a

SSM1b

Figura 1b

 
Esempio di composizione di mappe di umidità del suolo (14-19/04/2018) ad 1 km di risoluzione spaziale (Figura 1a) e sua deviazione standard (Figura 1b) derivate da
orbite discendenti Sentinel-1 sull’Italia. Come esempio, sono indicate due orbite Sentinel-1 che compongono il mosaico.
 
La ricerca ha anche studiato la fattibilità di produzione di mappe di SSM a scala del Mediterraneo, che è un’area di grande interesse scientifico e socio-economico per via della crescente pressione antropica, la sua vulnerabilità ai cambiamenti climatici e le relative conseguenze in termini di scarsità idrica e eventi idrometeorologici estremi. Infatti, l’area mediterranea concentra importanti rischi naturali legati al ciclo dell'acqua, comprese le forti precipitazioni e inondazioni improvvise durante la stagione autunnale e le ondate di calore e siccità accompagnate da incendi boschivi durante l'estate. Tali rischi naturali hanno un forte impatto sulle popolazioni che vivono nell'area, ma la capacità di prevedere tali eventi rimane debole a causa del contributo di processi superficiali su scala molto fine. Inoltre, la risorsa idrica è un problema critico per gran parte del bacino del Mediterraneo in un contesto di crescente domanda di acqua, ad esempio per l’irrigazione, che si aggrava con il cambiamento climatico.
Questi problemi sociali e scientifici motivano un’attenzione crescente e stringente verso il monitoraggio dell’eterogeneità spazio/temporale dell’umidità del suolo a grana più fine derivata da dati S-1 per applicazioni in ambito agronomico e idrologico come, ad esempio, la identificazione precoce di condizioni di siccità dei suoli o dell’estensione delle aree irrigue, l’allerta di eventi alluvionali mediante previsioni metereologiche di nuova generazione che lavorano su griglie con risoluzioni di ~1 km e la gestione efficiente delle risorse irrigue a scala di bacino.
 
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