I Progetti Pilota ASI e SRV: sintesi e risultati principali

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1 I Progetti Pilota ASI e SRV: sintesi e risultati principali Utilizzo di prodotti satellitari per la gestione del rischio vulcanico Simona Zoffoli ASI / Unità Osservazione della Terra 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 1

2 L avvio del Programma Nazionale sui Rischi Naturali Il Piano Spaziale Nazionale delinea gli indirizzi strategici: sviluppare applicazioni di Osservazione della Terra dedicate alla gestione dei Rischi naturali e indotti dall uomo L Agenzia Spaziale Italiana avvia un programma nazionale sui Rischi a partire da quelli maggiormente significativi per il nostro Paese Alluvioni Inquin. Frane Incendi Terremoti Vulcani marino Inquin. aria 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 2

3 Le Linee Guida del Programma sul Rischio Vulcanico Mostrare le potenzialità di utilizzo dei dati di Osservazione della Terra in ogni fase di gestione del rischio (tempo differito e risposta all emergenza) Sviluppare procedure e sistemi (HW e SW) pre-operativi end to end, dall acquisizione dei dati, alla loro elaborazione, alla validazione dei risultati e alla disseminazione verso l utente di riferimento. Prepararsi all utilizzo dei dati della costellazione COSMO-SkyMed Coinvolgere la comunità scientifica e industriale in team integrati Seguire un approccio user-driven, coinvolgendo l utente di riferimento in ogni fase progettuale, dalla stesura dei requisiti, al disegno del sistema, alle attività di validazione dei prodotti e alle attività di dimostrazione 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 3

4 La collaborazione con il DPC Identificazione di ASI come Centro di Competenza per l Osservazione della Terra, Decreto del Capo del Dipartimento della Protezione Civile n.252, Identificazione dei Centri di Competenza utili alla rete dei Centri Funzionali (gennaio 2005) Accordo Quadro tra ASI e DPC (novembre 2005) Convenzione Attuativa tra ASI e DPC per la realizzazione e la dimostrazione pre-operativa di sistemi prototipali a supporto delle diversi fasi di gestione delle emergenze in ambito meteorologico, idrogeologico, idraulico, geofisico, degli incendi boschivi ed in zona rurale, del rischio costiero nonché dell inquinamento marino da idrocarburi tramite lo sviluppo della conoscenza, delle metodologie e delle tecnologie associate (marzo 2008) 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 4

5 L implementazione del Programma Internal Studi studies interni Collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile Bando Progetti Preliminari Progetti Pilota Requisiti, D&D, Integraz. Test e Qualifica Dimostrazione 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 5

6 Alluvioni Frane Vulcani OPERA OPerational Eo-based RAinfall-runoff forecast MORFEO MOnitoraggio e Rischio da Frana mediante dati EO SRV Sistema Rischio Vulcanico Rischio Sismico SISMA Seismic Information System for Monitoring and Alert SIGRIS SIstema di osservazione spaziale per la Gestione del RIschio Sismico 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 6

7 Incendi Nowcasting Oil Spill Qualità dell Aria SIGRI Sistema Integrato per la Gestione del Rischio Incendi PROSA PRodotti di Osservazione Satellitare per Allerta metereologica PRIMI Inquinamento marino da idrocarburi QUITSAT QUalità dell Aria mediante l Integrazione di misure da Terra, da Satellite e di modellistica 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 7

8 Il Ritorno dei Progetti Pilota sul Sistema Paese Earth Observation Aver costituito una rete di competenze composta da: 30 Enti/Istituzioni (Istituti di Ricerca del CNR, Università, Centri di Eccellenza, Centri di Ricerca, Istituti Nazionali, ENEA) in tutta Italia. Più di 200 ricercatori coinvolti 18 aziende, tra cui molte Piccole e Medie Imprese 10 Centri di Competenza (anche ASI) del Sistema Nazionale di Protezione Civile Aver contribuito con i prodotti dei progetti a rispondere a 25 attivazioni DPC a supporto di emergenze reali e/o simulate: su territorio nazionale (Eruzioni dell Etna, Terremoto de L Aquila, Eventi alluvionali sul Tanaro, Cagliari, Magra, Massaciuccoli, Tevere,Veneto, Liguria, frane a Messina, San Fratello, Esercitazione TEREX in Garfagnana) internazionali (Terremoto in Cina, Esondazione a Scutari, Terremoto di Haiti, Alluvioni in Pakistan) Aver fornito contenuti per più di 150 Pubblicazioni Scientifiche 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 8

9 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 9

10 Il progetto SRV Principali risultati 1 È stato realizzato un sistema pre-operativo che utilizza dati di Osservazione della Terra (ottici/radar) e misure in situ per la generazione di prodotti che siano di supporto al DPC per la gestione del rischio vulcanico Nella fase di conoscenza e prevenzione Nella fase di gestione dell emergenza Nella fase post eruttiva È stato operato per 21 mesi sulle aree test scelte per il sistema (Etna, Vesuvio e Campi Flegrei) generando migliaia di prodotti. È stato avviato il monitoraggio dell Etna, Vesuvio e Campi Flegrei con COSMO-SkyMEd con risultati più che positivi in termini di acquisizioni e risultati 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 10

11 SRV: schema del sistema Gestione INGV F it i d ti EO EO data provider NON-EO data provider Ingestion Archiving Elaborazione Validazione System Admin DPC Web GIS Disseminazione User 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 11

12 SRV: I prodotti satellitari Earth Observation Deformazione della Superficie ( ) Temperatura superficiale e Flusso Termico ( ) Contenuto colonnare e Flusso di SO 2 Contenuto colonnare di Vapore d acqua Spessore ottico degli aerosol ( ) Analisi Multiparametrica Temperatura delle lave, effusion rate e flusso termico Carico delle ceneri nel plume o nubi eruttive Spessore del materiale vulcanico Distribuzione delle ceneri a terra Pre Crisi Crisi Post Crisi Distribuzione delle lave A questi si aggiungono le misure in situ: Temperatura, CO2, SO2, profili atmosferici, GPS, camere termiche., etc.. 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 12

13 SRV: srv1.rm.ingv.it 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 13

14 Il progetto SRV Principali risultati 2 È stato realizzato un sistema pre-operativo che utilizza dati di Osservazione della Terra (ottici/radar) e misure in situ per la generazione di prodotti che siano di supporto al DPC per la gestione del rischio vulcanico Nella fase di conoscenza e prevenzione Nella fase di gestione dell emergenza Nella fase post eruttiva È attivo da quasi due anni sulle aree test scelte per il sistema (Etna, Vesuvio e Campi Flegrei) e sta generando migliaia di prodotti. È stato avviato il monitoraggio dell Etna, Vesuvio e Campi Flegrei con COSMO-SkyMEd con risultati più che positivi in termini di acquisizioni e risultati 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 14

15 SRV: Es. di prodotti di Conoscenza e Prevenzione Contenuto Colonnare di SO 2 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 15

16 SRV: Es. di prodotti di Conoscenza e Prevenzione Concentrazione di Vapor d acqua 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 16

17 SRV: Deformazione della Superficie banda C Earth Observation Quasi 20 anni di misure! Ascending < -2 cm/year > 2 Δ ERS Δ ENV 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 17

18 SRV: Esempi di prodotti di Crisi gennaio 2011 Interferogramma COSMO-SkyMed riferito alla coppia gennaio 2011 e dettaglio dell area sommitale. In rosso è riportata l area di invasione del campo lavico ed in giallo è riportata l area di ricaduta piroclastica prossimale al cratere di Sud Est 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 18

19 SRV: Esempi di prodotti di Crisi gennaio 2011 Spessore ottico degli aerosol Stima dello spessore ottico degli aerosol vulcanici (AOT) prodotto da dati MODIS del 13 gennaio maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 19

20 SRV: Esempi di prodotti di Crisi gennaio 2011 Contenuto colonnare di SO 2 Stima del contenuto colonnare di SO2 ottenuta dall analisi dei dati MODIS-AQUA del 13 gennaio Il plume si è diretto verso SW e la lunghezza stimata in questa immagine è di circa 300 km. 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 20

21 Il progetto SRV Principali risultati 3 È stato realizzato un sistema pre-operativo che utilizza dati di Osservazione della Terra (ottici/radar) e misure in situ per la generazione di prodotti che siano di supporto al DPC per la gestione del rischio vulcanico Nella fase di conoscenza e prevenzione Nella fase di gestione dell emergenza Nella fase post eruttiva È stato operato per 21 mesi sulle aree test scelte per il sistema (Etna, Vesuvio e Campi Flegrei) generando migliaia di prodotti. È stato avviato il monitoraggio dell Etna, Vesuvio e Campi Flegrei con i satelliti COSMO-SkyMEd con evidenze più che positive in termini di acquisizioni e risultati 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 21

22 I dati COSMO-SkyMed : luglio 2009 aprile 2011 Orbita Discendente 95 acquisizioni Orbita Ascendente 88 acquisizioni Polarization Sensor mode Near Range Incidence Angle DESC Far Range Incidence Angle DESC Look Side DESC Center scene off-nadir angle DESC Near Range Incidence Angle ASC Far Range Incidence Angle ASC Look Side ASC Center scene off-nadir angle ASC HH STR_HIMAGE right right maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 22

23 I dati COSMO-SkyMed : luglio 2009 aprile 2011 Orbita Ascendente 93 acquisizioni Polarization Sensor mode Near Range Incidence Angle Far Range Incidence Angle Look Side Center scene off-nadir angle HH STR_HIMAGE right maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 23

24 Orbite Discendenti Intervallo di Tempo: Luglio 2009 Dic acquisizioni 276 Interferogrammi Risoluzione al suolo: ~ 30 metri Angolo di Vista: 49 deg Mean deformation velocity < -5 > 5 cm/year 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 24

25 Il progetto SRV: team di lavoro Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV Responsabile del Progetto Responsabile Scientifico Compiti: Sviluppo algoritmi, validazione prodotti, operatività del sistema, design, Advanced Computer Systems - ACS S.p.A Ingegneria di sistema Compiti: Disegno e sviluppo del sistema, test, manutenzione Istituto per il Rilevamento Elettromag. dell'ambiente - IREA-CNR Compiti: Sviluppo dei prodotti SAR, ricerca e sviluppo banda X e banda L Università di Modena e Reggio Emilia Compiti: Sviluppo moduli correzioni atmosferiche e topografiche, prodotti relativi a concentrazione e flusso SO2 Galileian Plus srl Compiti: sviluppo modulo GIS e georeferenziazione delle immagini da satellite 31 maggio 2011, Roma Workshop finale del progetto SRV 25