Progetto ITACA. Italian accelerometric archive. L. Luzi, F. Pacor, R. Puglia, M. Massa, G. Ameri, D. Bindi

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Miranda Longo
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Bindi Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) R.

1 Progetto ITACA Italian accelerometric archive L. Luzi, F. Pacor, R. Puglia, M. Massa, G. Ameri, D. Bindi Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) R. Paolucci Politecnico di Milano (POLIMI) A. Gorini, A. De Sortis Dipartimento della Protezione Civile Nazionale (DPC)

2 Caratteristiche della banca dati Contenitore per dati accelerometrici relativi a singoli eventi, organizzati in una banca dati a struttura relazionale Gli eventi, le stazioni di registrazione e le singole forme d onda sono caratterizzate da metadati per molteplici applicazioni, dalla sismologia all ingegneria sismica La banca dati è disponibile online ed è corredata di un applicazione per la selezione di accelerogrammi spettro-compatibili, come prescritto dalla vigente normativa italiana L utenza è composta da ricercatori nel campo della sismologia e dell ingegneria sismica professionisti (ingegneri / geologi) studenti universitari e di dottorato

3 Costruzione della banca dati 2004 (progetto S6 della convenzione INGV-DPC ) Stato di fatto al 2004: disomogeineità Finalità: Costruire un unico collettore delle registrazioni accelerometriche dal 1972 ad oggi, omogeneizzando i dati acquisiti nel tempo dai diversi gestori della rete accelerometrica nazionale (ENEL, ENEA, DPC). Prodotto finale: ITACA versione alfa 2007 (progetto S4 della convenzione INGV-DPC ) Stato di fatto al 2007: aumento delle reti di monitoraggio e della quantità di dati Finalità: inserire i nuovi dati acquisiti da DPC e dalle nuove reti di monitoraggio accelerometrico, diminuire il tempo tra evento e pubblicazione del dato e integrare la banca dati nelle iniziative correnti (progetti europei e consorzi per la distribuzione del dato accelerometrico). Prodotto finale: ITACA versione 1.0

Progetto S6 (INGV-DPC 2004-2006) 2004-2006: Database dei dati accelerometrici italiani nel periodo 1972-2004 Coordinatori: L. Luzi (INGV) e F. Sabetta (DPC) Attività!

4 Progetto S6 (INGV-DPC ) : Database dei dati accelerometrici italiani nel periodo Coordinatori: L. Luzi (INGV) e F. Sabetta (DPC) Attività! Creazione della struttura del database! Raccolta e processamento delle forme d onda! Revisione dei metadati degli e delle stazioni di registrazione! Compilazione del database e disseminazione del dato

5 Progetto S4 (INGV-DPC ) : Database dei dati accelerometrici italiani Coordinatori: F. Pacor (INGV) e R. Paolucci (POLIMI) Attività! Aggiornamento del database! Caratterizzazione geofisica delle postazioni di registrazione con metodi a basso costo! Classificazione geotecnica delle stazioni! Pubblicazione dei dati in quasi near-time! Integrazione del database con I database internazionali

6 ITACA: versione 1.0 La versione 1.0 del database ITACA è stata pubblicata nel Luglio

7 Struttura del Database Un database management system di tipo relazionale (Mysql ) controlla quattro blocchi principali: Query interfaces Users Events Waveforms Stations Query Web server Station Event References Data base Waveform + Forme d onda

8 ITACA 1.0 Registrazioni ed eventi 3955 registrazioni a 3 componenti relativi a 1825 eventi 2215 dal 1972 al 2004, relative a 1050 events 1347 dal 2005 al 2007 (651 registrazioni processate per M > 3), relative a 751 eventi 63 del terremoto di Parma del 23 Dicembre 2008 (2 eventi) 319 della sequenza de L Aquila (13 eventi con M > 4) RAN 3505 BAS 148 ENEA 91 ING (GMN) 13 MN (AQU) 11 PVTR 26 RAIS 109 SVALP 18 Tutti gli eventi rivisti da F. Mele (CNT)

9 Forme d ondad onda: formato ASCII e SAC Il formato ASCII include un header di 43 righe affinchè ogni record sia autoconsistente Da riga 1 a riga 23 EVENT_NAME: FRIULI EVENT_DATE_YYYYMMDD: EVENT_TIME_HHMMSS: EVENT_LATITUDE_DEGREE: EVENT_LONGITUDE_DEGREE: EVENT_DEPTH_KM: 15.0 MAGNITUDE_L: 4.7 MAGNITUDE_S: MAGNITUDE_W: 4.7 FOCAL_MECHANISM: TF STATION_CODE: FRC STATION_NAME: FORGARIA CORNINO STATION_LATITUDE_DEGREE: STATION_LONGITUDE_DEGREE: STATION_ELEVATION_M: 216 SITE_CLASSIFICATION_EC8: B MORPHOLOGIC_CLASSIFICATION: EPICENTRAL_DISTANCE_KM: 10.4 EARTHQUAKE_BACKAZIMUTH_DEGREE: 65.5 TIME_FIRST_SAMPLE_S: SAMPLING_INTERVAL_S: NDATA: 3150 DURATION_S: Da riga 23 a riga 43 COMPONENT: NS UNITS: cm/s^2 INSTRUMENT: KINEMETRICS SMA-1 INSTRUMENTAL_FREQUENCY_HZ: INSTRUMENTAL_DAMPING: SENSITIVITY_V/G: FULL_SCALE_G: N_BIT_DIGITAL_CONVERTER: PGA_CM/S^2: TIME_PGA_S: OWNER_RECORD: DPC-USSN INSTRUMENT_ANALOG/DIGITAL: A BASELINE_CORRECTION: BASELINE REMOVED FILTER_TYPE: BUTTERWORTH FILTER_ORDER: 2 LOW_CUT_FREQUENCY_HZ: HIGH_CUT_FREQUENCY_HZ: LATE/NORMAL_TRIGGERED: LT DATA_VERSION: ITACA 1.0 DATA_TYPE: PROCESSED ACCELERATION New : Tipo processamento(1) e versionedb (0)

10 Reti accelerometriche in ITACA RAIS + esperimenti temporanei UNIBAS + Stazione AQU Mednet Provincia - TN

11 ITACA 1.0 Stazioni 742 stazioni (446 con almeno 1 record e 162 con almeno 6 records) DPC BAS RAIS ENEA PVTR Temp con classificazione di sito A B C D E Totale % 131 con profilo di velocità (18% del totale) le stazioni rimanenti sono classificate in base alle evidenze geologiche A B C D E Totale %

12 ITACA 1.0 Monografia di stazione! General information! Geographical information! Geomorpholgy! Geology! Geotechnical and Geophysical Information! Microtremor H/V spectral ratio! Earthquake H/V spectral ratio! Site Classification (EC8-NTC2008)! Synthesis of information! References and Enclosures

13 ITACA 1.0 Monografia di stazione 100 % 100 %

14 ITACA 1.0 Monografia di stazione 90 % 29%

15 ITACA 1.0 Monografia di stazione 79 % 16 %

16 ITACA 1.0 Monografia di stazione 16 % 32 %

17 ITACA 1.0 Monografia di stazione 16 % con V s30, 84% senza V s30 (*), 97% con classi topografiche

18 Processamento in ITACA De-trend lineare; applicazione di un taper coseno ai record digitali (tipicamente tra il 2% e il 5% della lunghezza totale del record); ai records mancanti della fase P non viene applicato il taper; ispezione dello spettro di Fourier per la selezione del range di frequenza del filtro passa banda; se possibile la stessa frequenza passante viene utilizzata per le tre componenti; applicazione di un filtro Butterworth acausale del secondo ordine alla serie temporale di accelerazione, dopo l aggiunta di zero pads; rimozione degli zero pads nel caso di records digitali; Integrazione nel dominio del tempo per ottenere la velocità; de-trend lineare; seconda integrazionbe nel dominio del tempo per ottenere la serie temporale di spostamento; de-trend lineare dello spostamento; Doppia differenziazione con operatore alle differenze finite (due punti).

19 Processamento record digitali Zero pads are removed

20 Il portale ITACA Il database può essere esplorato attraverso 32 campi chiave: 10 per le stazioni, 10 per gli eventi e 12 per le forme d onda

21 ITACA - registrazione utenti

22 Waveform search Criteri di ricerca Visualizzazione della query Link a eventi e stazioni Dettaglio record

23 Dettaglio della forma d onda PLOT

24 Grafico della forma d onda Grafico statico JAVA APPLET (grafico dinamico)

25 Ricerca della stazione Dettaglio stazione Records relativi alla stazione

26 Ricerca della stazione Monografia stazione Dettaglio stratigrafico Records stazione

27 Ricerca dell evento evento criterio di ricerca Dettaglio dell evento

28 Dettaglio evento Stazioni

29 Download Area Download Cosa si può ottenere: singole forme d onda, records associati ad un singolo evento oppure a una singola stazione

New: ITACA + REXELite REXELite permette la ricerca di una combinazione di accelerogrammi naturali, compatibili con gli spettri delle Norme Tecniche per le Costruzioni

30 New: ITACA + REXELite REXELite permette la ricerca di una combinazione di accelerogrammi naturali, compatibili con gli spettri delle Norme Tecniche per le Costruzioni (NTC '08) e con l EUROCODE 8, o definite dall utente. Il dato strong motion può essere associato ad una sorgente sismica, in termini di magnitudo e distanza epicentrale.

31 Inclusione dei dati di ITACA nel portale di NERIES

ITACA in the NERIES portal http://www.seismicportal.

32 ITACA in the NERIES portal

33 Monitoraggio degli accessi " ITACA è diventato il database di riferimento per i dati strong motion italiani, a scala nazionale e internazionale Arancione visitatori diversi Giallo numero visite Blue pagine Ciano accessi Verde banda

34 Prospettive future Progetto NERA (prosecuzione di NERIES): inserimento dati Italiani nella nuova versione del portale e nella nuova banca dati strong motion europea Progetto EPOS: proposta di infrastruttura Convenzione DPC-INGV: attività servizio / nuovo progetto e possibile Inserimento dei dati accelerometrici della Rete Sismologica Nazionale Creazione di un portale italiano per la distribuzione dei dati accelerometrici acquisiti dalle diverse reti di monitoraggio

35 ITACA 1.0 Records

36 L Aquila array stations: : DH at AQA AQA (DH Uniroma1) 0 5 Sond. Prog. S3 silty sand gravels with pebbles; thin clayey layers Sond. DPC fill gravel in sandy/silty matrix silt and clayey silt gravel in sandy/silty matrix clay and silty clay 0 5 V S, V P (m/s) V S V P Uniroma1 10 gravel in sandy/silty matrix gravel with sand Depth (m) 15 depth (m) 20 calcareous rock extremely fractured clayey silt with gravel gravel in sandy/silty matrix coarse sand limestone 40

37 L Aquila array stations: SASW at AQA Vs SW

38 Siti caratterizzati dal valore di Vs,30 The shear wave velocity profiles of 131 sites have been included in ITACA from Dh, Ch, SASW, MASW and noise array investigations

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