SOS-MT-Monitoring (SOil Slow MoTion Monitoring)

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1 2 Bando Tematico riservato alle P.M.I. Osservazione della Terra SOS-MT-Monitoring (SOil Slow MoTion Monitoring) INNOVA Consorzio per l Informatica e la Telematica srl Dott. Antonio Valentino 13 luglio 2011 Agenzia Spaziale Italiana Viale di Villa Grazioli, 23 - Roma Sala Conferenze

2 Sommario Descrizione ed elementi chiave Struttura industriale ed organizzazione di progetto Panoramica del sistema Riferimenti

3 Descrizione Il progetto si colloca all interno delle Aree di particolare interesse ASI, aree relative a: gestione del rischio e risposta all emergenza, pianificazione territoriale, monitoraggio delle aree urbane, extra-urbane e infrastrutture. Obiettivo Lo sviluppo di un prototipo per la generazione di prodotti destinati al monitoraggio quantitativo di fenomeni naturali o di origine antropica, caratterizzati da movimenti lenti del suolo (i.e. subsidenza, frane, movimenti tettonici o di origine vulcanica, monitoraggio non distruttivo di manufatti, etc.) mediante l uso integrato di dati di telerilevamento da fonti eterogenee. Il progetto prevede l utilizzo di tecniche interferometriche su serie temporali di dati SAR da satellite e l utilizzo integrato di informazioni ricavabili da dati di altre fonti eterogenee (dati GPS, dati di radio-occultazione, dati radiometrici ed iperspettrali).

4 Elementi chiave Impiego di dati SAR in banda X ad alta risoluzione della missione COSMO-SkyMed. L utilizzo di dati ad alta risoluzione consente di discriminare un numero di PS molto maggiore rispetto alle analisi condotte con sensori in banda C o L, caratterizzati da una risoluzione più bassa, con indiscutibili benefici sulla qualità delle mappe di deformazione derivate dall elaborazione dei dati SAR interferometrici. Utilizzo di algoritmi per la rimozione accurata dei contributi di fase atmosferici (a monte dell analisi PS), mediante stime di ritardi di propagazione troposferica calcolati a partire da dati diversi da quelli SAR Utilizzo di reti GPS in abbinamento con dati di radio-occultazione (RO) per stima ritardi di propagazione in troposfera Utilizzo di dati iperspettrali per stima ritardi di propagazione in troposfera Sperimentazione con dati SAR ad altissima risoluzione acquisiti in modalità Spotlight. Al momento ci sono pochissimi riscontri in letteratura, data anche la relativamente recente disponibilità di dati con tali caratteristiche acquisiti da missioni satellitari. Dimostratore SW per incrementare la fruibilità del dato da parte dell utente finale (istituzionale e non) e l integrazione con sistemi geografici e di monitoraggio già esistenti.

5 Monitoraggio con dati OT L utilizzo di tecniche interferometriche multi-temporali consente il monitoraggio di vaste aree (es. i dati COSMO-SkyMed HIMAGE hanno una copertura di 40x40 km, quelli ERS 100x100 km) con una densità spaziale di misure (capisaldi stabili o PS) di gran lunga superiore rispetto ad altre tecniche (GPS, livellazioni ottiche, ecc). Ciò consente di avere modelli di deformazione continui e uniformi e rende la tecnica, estremamente competitiva sul piano economico in caso di impiego su vasta scala. Rimane comunque fondamentale essere in grado di fare un uso integrato dei dati SAR con dati di altre fonti (GPS, dati di ottici, livellazioni ottiche e reti di sensori al suolo, cartografia disponibile dati geologici) per massimizzare l efficacia del monitoraggio.

6 Il mercato target Il mercato del monitoraggio ambientale esiste già da alcuni anni ed è indiscutibilmente in fase di sviluppo, grazie soprattutto alla crescente sensibilità delle istituzioni, nazionali e locali, nei confronti della gestione del rischio ambientale in genere, ed in particolare del pericolo frane (Legge 225 del 24 febbraio 1992, in relazione a fenomeni franosi, ecc). L azienda ha ricevuto l attestazioni di interesse e dichiarazioni formali di disponibilità a cooperare durante la fase di sperimentazione sul territorio da parte di: Amministrazione Regionale di Basilicata - Dipartimento Ambiente e Territorio e Dipartimento Infrastrutture e Territorio Amministrazione Provinciale di Matera Amministrazione Comunale di Pisticci L azienda ha attualmente contatti con EDIPOWER, ACEA ed alcuni Consorzi di bonifica per sperimentazioni analoghe

7 Sommario Descrizione e punti chiave Struttura industriale ed organizzazione di progetto Panoramica del sistema Riferimenti

8 Struttura industriale INNOVA Consorzio per l Informatica e la Telematica srl Progetto SOS-MT-Monitoring ASI EULOGOS spa CNR IMAA - Istituto di Metodologie di Analisi Ambientali di Tito scalo (PZ) INNOVA Prime Contractor EULOGOS Subcontractor II PMI CNR Consulenza scientifica

9 Organizzazione di progetto INNOVA catena di elaborazione interferometrica e integrazione (WP1001, WP1003, WP1004, WP1006) WP 1000 Ricerca Industriale WP 1001 Analisi stato dell'arte e selezione algoritmo di processamento WBS BANDO TEMATICO 02 Progetto "SOS-MT-Monitoring " WP 2000 Sviluppo Sperimentale WP 2001 Definizione Architettura Dimostratore Software stime ritardi atmosferici da GPS e dati RO (WP1007) messa a punto, analisi e verifica (WP1008) sperimentazione con dati Spotlight (WP1009) EULOGOS stime ritardi atmosferici da iperspettrali (WP1002, WP1005) CNR IMAA dimostratore (WP2001, WP2002, WP2003) WP 1002 Analisi stato dell'arte e selezione algoritmi di processamento per stima ritardi atmosferici da dati ottici WP 1003 Architettura Prototipo SW di Processing WP 1004 Sviluppo prototipo SW di processing (versione preliminare) WP 1005 Stima ritardi atmosferici da dati ottici WP 1006 Sviluppo e integrazione prototipo SW di processing (versione finale) WP 1007 Stima ritardi atmosferici da GPS+RO ed evoluzione MF-RO WP 1008 Analisi dei risultati WP 1009 Sperimentazione con dati CSk Enhanced Spotlight WP 2002 Sviluppo del dimostratore software WP 2003 Installazione e test del dimostratore SW per il caso di studio Durata del progetto: 24 mesi

10 Sommario Descrizione e punti chiave Struttura industriale ed organizzazione di progetto Panoramica del sistema Riferimenti

11 Stima ritardi atmosferici Elaborazione (PS)InSAR Sistema Stack SLC Elaborazione reti GPS (MF da dati RO) Generazione interferogrammi APS Mappe ZTD Elaborazione dati iperspettrali Dimostratore GIS Elaborazione PS Generazione mappe e prodotti

12 Modulo (PS)InSAR proc. Generazione interferogrammi Gestione avanzata processamento stack di dati Gestione prodotti interferometrici multitemporali Modulo di compensazione APS Processamento PS Modulo di esportazione e generazione prodotti

13 Modulo stima ritardi atmosferici Elaborazione reti GPS identificazione stazioni GPS in continua sull area di test e raccolta dati aggiornamento MF ottenuta da dati RO calcolo mappe ritardi mediante uso di SW specializzati (BERNESE) Elaborazione dati iperspettrali analisi serie storiche, calibrazioni, filtraggi, interpolazioni utilizzo di dati MERIS e MODIS (verso PRISMA) Modelli numerici di simulazione atmosferica (non previsto nell ambito del progetto) Esportazione mappe ZTD

14 Dimostratore GIS Piattaforma GIS Identificazione caso di studio: evento franoso o subsidenza Analisi use case e best practices Identificazione prodotti, formati e standard di riferimento specifici utilizzati per il monitoraggio del fenomeno oggetto del caso di studio Fruibilità delle mappe di deformazione da parte dell utente finale Integrazione con gli altri dati utili a caratterizzare il fenomeno

15 Sommario Descrizione e punti chiave Struttura industriale ed organizzazione di progetto Panoramica del sistema Riferimenti

16 Riferimenti (1/2) INNOVA Consorzio per l Informatica e la Telematica s.r.l. Sede legale: Recinto II Fiorentini, 12/ Matera (MT) Sede operativa: Z.I. La Martella, III Traversa G. B. Pirelli s.n Matera (MT) Telefono: Fax: Sito Web: Contact: Antonio VALENTINO EULOGOS s.p.a. Sede legale: Via Cimone, Roma Sede operativa: Via Cimone, Roma Telefono: Fax: Sito Web: Contact: Fabio PESCE

17 Riferimenti (2/2) CNR IMAA - Istituto di Metodologie di Analisi Ambientali Sede: C.da S. Loja - Zona Industriale Tito Scalo (PZ) Telefono: Fax: Sito Web: Contact: Rosa LASAPONARA

18 Grazie per l attenzione

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