Rete Integrata marina Mediterranea

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1 Rete Integrata marina Mediterranea con Accesso a dati distribuiti Proposta per lo Sviluppo di un sistema integrato previsionale in supporto alla gestione dell ambiente Mediterraneo marino e costiero Presentata dal: Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa In collaborazione con: Istituto Idrografico della Marina (MM) Ufficio Generale Spazio Aereo e Meteorologia (AM) Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 1 -

2 Titolo della proposta: Acronimo: Sotto-Titolo della proposta: Rete Integrata marina Mediterranea con Accesso a dati distribuiti RIMA Sviluppo di un sistema integrato previsionale in supporto alla gestione dell ambiente Mediterraneo marino e costiero Indice Descrizione dell idea progettuale...3 Articolazione strategica del progetto...4 Tempistica del progetto...5 Impatto del progetto sul mercato dell innovazione...6 Il Gruppo proponente...7 Collaborazioni previste con partners industriali...7 Collaborazioni Previste con altre proposte...7 Valutazione dei costi...7 Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 2 -

3 Descrizione dell idea progettuale Obbiettivo principale: miglioramento e sviluppo tecnologico di un sistema integrato di osservazione e previsione del mare che fornisca servizi per facilitare la gestione dei rischi nell ambiente di mare aperto e costiero. Il mare è una delle strade principali per il trasporto commerciale e il 10% della popolazione italiana vive lungo le coste. Crescente urbanizzazione, inquinamento, cambiamenti dell ecosistema dovuti al cambiamento climatico influenzano l economia e hanno impatto sociale. Durante l ultimo decennio sono stati sviluppati sistemi operativi e in tempo reale di sorveglianza dello stato del mare e di previsione a corto termine (c.a. una settimana) tramite progetti nazionali ed internazionali di ricerca e sviluppo. Osservazioni in tempo reale, prodotti integrati dati-modelli e previsioni di alta qualità sono rilasciati dal Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa (GNOO) per l intero Mare Mediterraneo (il sistema di previsioni è chiamato Mediterranean Forecasting System). Il sistema integrato provvede a fornire: - Dati in situ e da satellite in tempo reale; - stime giornaliere di campi di livello del mare, trasporto, temperatura e salinità tridimensionali, componenti biochimiche (nutrienti, fitoplancton e luce) e previsioni a dieci giorni per tutta l area del Mediterraneo a risoluzione intermedia ed alta (6-3 km); - servizio di fornitura dati in tempo reale e di visualizzazione e catalogazione dei prodotti Questi prodotti di base sono fondamentali per altri sistemi applicativi e gestionali che derivano da questi ( downstream service ) ed che in particolare riguardano: - i sistemi decisionali a supporto del monitoraggio e previsione dello spostamento di idrocarburi a mare per la gestione delle emergenze; - i sistemi decisionali a supporto alle attività di search and rescue della guardia costiera; - i sistemi di supporto alla gestione integrata della fascia costiera sia per la gestione quotidiana che per la pianificazione di azioni di mitigazione e adattamento al cambiamento climatico. - i sistemi di valutazione di rischio ambientale e la valutazione di indici climatici di cambiamento; - i sistemi di Rapid Environmental Assessment. Il mercato di riferimento per i prodotti del sistema di oceanografia operativa italiano consiste in enti di interesse pubblico (guardie costiere, servizi per l ambiente, protezione civile, agenzie regionale di protezione ambientali, difesa), imprese private (compagnie di navigazione, di assicurazioni, società di costruzione di infrastrutture a mare, compagnie petrolifere), nonché le amministrazioni regionali e locali. L uso del sistema GNOO per la gestione sostenibile del mare aperto e della costa Obiettivo principale della proposta Il sistema di oceanografia operativa italiano I prodotti d base dell oceanografi a operativa Applicazioni dei prodotti di base Utenti dei prodotti I problemi da Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 3 -

4 è limitato dalla inadeguatezza degli attuali sistemi di accesso ai dati distribuiti, dall inadeguato automatismo del sistema di previsione e dalla inadeguatezza tecnologica delle piattaforme osservative. Il progetto RIMA svilupperà un sistema informatico di avanguardia per la gestione e l accesso ai dati previsionali e promuoverà lo sviluppo tecnologico della sensoristica che permetterà di ottimizzare la raccolta dei dati. Questo sviluppo tecnologico permetterà di consolidare la struttura operativa del sistema di monitoraggio e permetterà all Italia di emergere a livello internazionale con prototipi tecnologici avanzati per i sistemi previsionali del mare e le loro applicazioni. risolvere Articolazione strategica del progetto Il progetto si articola in quattro linee di attività o moduli principali: Modulo 1: Miglioramento tecnologico del sistema esistente di osservazione e previsione di mare aperto Moduli di attività del progetto Sviluppo tecnologico per il sistema osservativo in tempo reale dei Mari Italiani su piattaforme osservative di mare aperto Sviluppo di nuove piattaforme mobili autonome per il mare aperto Modulo 2: Sviluppo di nuovi sensori per la zona costiera Implementazione di nuovi sensori su boe costiere esistenti da integrare a livello di comunicazione con il sistema di mare aperto nuove tecnologie di misura per la zona costiera tramite piattaforme autonome e radar costieri Modulo 3: Sviluppo delle tecnologie per l informazione e la gestione dati di oceanografia operativa Sviluppo di un nuovo sistema informatico di accesso a dati distribuiti Sviluppo del sistema informatico per la previsione numerica giornaliera Sviluppo di un nuovo sistema informatico integrato meteo-oceanografico di distribuzione di dati e prodotti Modulo 4: Sviluppo di modellistica avanzata per le previsioni marine Sviluppo della modellistica numerica a scala di bacino per potere rappresentare l accoppiamento onda-corrente, le componenti di pressione atmosferica e di marea; Sviluppo delle tecniche di assimilazione dati per le nuove osservazioni sviluppate nel progetto a e altri dati non ancora usati; Sviluppo di modellistica numerica costiera annidata a varie scale nel modello di circolazione operativo a scala di bacino; Sviluppo di tecniche di previsioni di insieme e di multimodello; Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 4 -

5 Tempistica del progetto Il progetto avrà una durata di cinque anni. Si possono prevedere tre fasi successive: - Fase 1: definizione delle caratteristiche del sistema. Durata: un anno. - valutazione della qualità del sistema osservativo e di modellistica previsionale, stima dei bottle-necks del sistema - disegno del nuovo sistema informatico a rete per l automatizzazione delle componenti di raccolta dati, previsione marina e disseminazione dei prodotti - pianificazione dello sviluppo sensoristico e delle piattaforme tecnologiche osservative innovative sia mobili che fisse - pianificazione degli aggiornamenti alla modellistica di circolazione generale - pianificazione delle caratteristiche dei modelli numerici costieri annidati e delle principali aree di implementazione Fasi di attuazione del progetto - Fase 2: Sviluppo e test delle componenti. Durata: due anni - Sviluppo ed implementazione del nuovo sistema informatico per l accesso alle informazioni e ai dati e prodotti con interfacce userfriendly - Sviluppo ed implementazione del nuovo sistema informatico automatizzato di previsione - nuovi sensori ambientali installati su boe di mare aperto; - nuovi sensori ambientali installati su boe costiere; - nuovi sensori installati sulle navi di opportunità; - nuovi sensori installati sulle boe derivanti di profondità; - esperimenti con nuove piattaforme robotiche per la zona costiera; - sviluppo ed implementazione del sistema di calibrazione sensori e certificazione dati; - sviluppo ed implementazione delle componenti di pressione atmosferica, di marea e di interazione onda-corrente nel modello di previsione a scala di bacino; - sviluppo ed implementazione di modelli annidati ad alta risoluzione in zone costiere dell Alto Tirreno - messa a punto di simulazioni di insieme e di multimodello; - Fase 3: Dimostrazione. Durata: due anni - dimostrazione di funzionamento in tempo reale del nuovo sistema di osservazione con le diverse piattaforme osservative; - dimostrazione del funzionamento dei protocolli, standard e software per il sistema automatizzato di produzione delle previsioni; - dimostrazione del software user-friendly per la ricerca delle informazioni nel network e l acceso ai dati; - implementazione di un portale nazionale di accesso ai prodotti dell oceanografia operativa; - dimostrazione del sistema di calibrazione sensori e certificazione dati; Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 5 -

6 - messa a punto operativa del nuovo modello di previsione; - messa a punto operativa dei modelli costieri annidati; - disseminazione di simulazioni multimodello e di insieme. Impatto del progetto sul mercato dell innovazione Per quanto riguarda gli aspetti di mercato, durante il progetto saranno analizzati i costi del servizio e i vantaggi per gli utenti, in modo da definire un tariffario per l accesso ai dati e prodotti. Al fine di valutare il mercato di sensori innovativi sviluppati nel progetto, sarà condotta una analisi di mercato sul potenziale uso in campo civile per la protezione ambientale e per il supporto a navigazione, costruzione di infrastrutture o altri utilizzi commerciali. Il sistema informativo che è sviluppato da RIMA ha elementi generici che potranno essere alla base di sviluppi innovativi in altri campi che abbiano comunque sistemi di dati e prodotti distribuiti sul territorio. I concetti di portale, integrazione, interoperabilità potranno essere applicati per gestire ed accedere ad altre forme di dati e prodotti, gestire potenziali rischi ambientali terrestri e atmosferici, creare sistemi modulari per la gestione di elementi intermodali (per esempio trasporti marittimi e terrestri). L effetto moltiplicativo del progetto sull occupazione e legato alla formazione di nuove figure professionali e agli spin-off commerciali che possono derivare dalle applicazioni specifiche dei prodotti di base del servizio di monitoraggio e previsione del mare. Analisi di mercato e commercializzazi one dei prodotti Effetti moltiplicatori per il mercato Effetti moltiplicatori sull occupazione Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 6 -

7 Il Gruppo proponente Questa proposta raccoglie il contributo dei seguenti Istituti di Ricerca che hanno sede in Liguria: INGV, ENEA, CNR. Vede inoltre la partecipazione dell Istituto Idrografico della Marina, del Servizio Meteorologico dell Aeronautica Militare e del Gruppo Nazionale di Oceanografia Operativa, di cui INGV. ENEA e CNR fanno parte. Collaborazioni previste con partners industriali Le possibilità sono al vaglio e saranno definite entro gennaio Il contributo industriale costituisce la base dello sviluppo di: - tecnologie integrate per collezione, qualificazione e trasmissione di dati in tempo reale - ingegnerizzazione di sistemi di gestione dati - standardizzazione ISO e OGC del sistema informativo Collaborazioni Previste con altre proposte Collaborazioni sono previste con altre proposte presentate al Distretto, tra le quali quella presentata dalla ditta FLOW-ING,. Valutazione dei costi Ancora bene da definire Proposta per Distretto Tecnologico La Spezia - 7 -