Haiti: l IREA-CNR ottiene una particolare misura degli spostamenti co-sismici utilizzando immagini COSMO ad alta risoluzione

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1 Haiti: l IREA-CNR ottiene una particolare misura degli spostamenti co-sismici utilizzando immagini COSMO ad alta risoluzione A seguito del violento terremoto che ha colpito l isola di Haiti il 12 Gennaio 2010, l ASI ha operato a supporto del Dipartimento della Protezione Civile coordinando diverse attività di utilizzo dei dati satellitari ottici e radar ai fini del monitoraggio dell emergenza, della valutazione dei danni e dell organizzazione dei soccorsi italiani. In particolare, l ASI, con il massimo supporto dello Stato Maggiore della Difesa, ha garantito l accesso al sistema satellitare COSMO-SkyMed e la disponibilità dei dati. COSMO-SkyMed da subito ha acquisito immagini radar dell area colpita dal terremoto, che sono poi state utilizzate dai diversi Centri di Competenza del Dipartimento per le diverse finalità. Una particolare attenzione si è avuta sin dall inizio per le misure interferometriche co-sismiche, che forniscono una stima della deformazione superficiale dell'area dovuta alla forte scossa sismica. I metodi più tradizionali di misura utilizzano coppie di immagini acquisite in modalità Stripmap. In questo particolare caso, però, non hanno dato risultati rilevanti perché le acquisizioni di cui si disponeva non sono risultare molto coerenti, sia per gli effetti della vegetazione che per l orografia particolarmente accidentata. Un risultato particolarmente significativo è stato però ottenuto analizzando una coppia di immagini ad altissima risoluzione, combinando le potenzialità dell interferometria a quelle dell altissima risoluzione. Sono state considerate tre acquisizioni Spotlight a risoluzione 1 metro, una precedente all evento sismico (12 Dicembre 2009), sufficientemente vicina nel tempo da non risentire degli effetti di decorrelazione temporale particolarmente severi in un area tropicale, e due successive, acquisite a distanza di otto giorni (il 21 ed il 29 Gennaio 2010). Contrariamente a quello che ci si sarebbe aspettato osservando le immagini in ampiezza (figure 1 e 2), non c è coerenza tra le due acquisizioni pre e post terremoto nella zona altamente popolata a ridosso della costa (figura 3 e 4). Le immagini però tornano ad essere molto coerenti dopo il sisma, come si vede dall interferogramma in figura 5 e 6. In figura 7 sono rappresentati gli spostamenti in range, calcolati grazie all altissima risoluzione delle immagini in ampiezza. L altissima risoluzione dei dati COSMO-SkyMed permette di evidenziare una grossa deformazione dell area costiera (presumibilmente composta da sedimenti). L entità della deformazione, che nella zona del molo è di circa 35 cm ma in alcune zone arriva anche al metro), è tale da non permetterne la misura con tecniche interferometriche. Le ultime tre immagini evidenziano proprio i marcati cambiamenti e gli spostamenti in corrispondenza delle strutture del molo, crollate a seguito del sisma.

2 Figura 1. Immagine modulo spotlight (in coordinate radar) acquisita il dal sensore CSK2 da orbita ascendente e con un angolo di vista La risoluzione al suolo è di circa 60cm lungo la direzione di range mentre è di circa 70cm lungo l azimuth.

3 Figura 2. Immagine modulo spotlight (in coordinate radar) acquisita il dal sensore CSK1 con le medesime caratteristiche geometriche della figura 1.

4 Figura 3. Interferogramma differenziale post-sismico fra l acquisizione del e quella del sovrapposto all immagine modulo (in coordinare radar). Ad ogni ciclo di colore corrisponde una deformazione lungo la line di vista del sensore di circa 15.6mm. La baseline perpendicolare è di circa 67m.

5 Figura 4. Interferogramma differenziale di Figura 3 non sovrapposto all immagine modulo.

6 Figura 5. Interferogramma differenziale co-sismico fra l acquisizione del e quella del sovrapposto all immagine modulo (in coordinare radar). Ad ogni ciclo di colore corrisponde una deformazione lungo la line di vista del sensore di circa 15.6mm. La baseline perpendicolare è di circa 280m. Sono evidenziate le aree a bassa coerenza lungo la costa, verosimilmente interessate da grossi fenomeni deformativi i quali non hanno permesso una corretta ricostruzione dell informazione di fase dell interferogramma differenziale.

7 Figura 6. Interferogramma differenziale di Figura 5 non sovrapposto all immagine modulo.

8 Figura 7. Mappa degli spostamenti lungo la direzione di range relativi al periodo fra il ed il , generata a partire dalle immagini modulo. Si noti come la tecnica impiegata riesca in questo caso a fornire informazioni di spostamento nelle zone a bassa coerenza evidenziate nell interferogramma di Figura 5. Una tecnica di tale tipo ha particolare efficacia se applicata ad immagini radar con una risoluzione spaziale molto spinta.

9 Figura 8. Immagine modulo pre-evento relativa all area del porto. Il molo è ancora intatto.

10 Figura 9. Immagine modulo post-evento relativa all area del porto. A fronte del terremoto, il molo è andato parzialmente distrutto.

11 Figura 10. Stima dello spostamento lungo il range subito dalle strutture del molo mostrato nelle figure 8 e 9.

12 Figura 11. Visualizzazione ottica ad alta risoluzione su Dewetra, immagine Geoeye del 13 Gennaio.