DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA CENTRO DI COMPETENZA DEL DIPARTIMENTO DELLA PROTEZIONE CIVILE DELLA PRESIDENZA DEL CONSIGLIO DEI MINISTRI Sistema di monitoraggio radar della frana di Montaguto (AV) Bollettino del 1 Maggio 2010 (Centro di Competenza UNIFI-DST, LiSALab) Su incarico del Dipartimento di Protezione Civile (DPC) della Presidenza del Consiglio dei Ministri, il Centro di Competenza del Dipartimento di Scienze della Terra dell Università degli Studi di Firenze (DST-UNIFI), in collaborazione con la società ellegi, in data 29 Aprile 2010 ha installato un sistema radar basato a terra (GBInSAR LiSALab) per il monitoraggio della frana di Montaguto (AV). Lo strumento è stato installato sul versante opposto rispetto a quello in frana, in modo da misurare la componente degli spostamenti lungo la linea di vista del dispositivo radar (Figura 1, Tabella 1) I parametri di acquisizione dello strumento sono sintetizzati in Tabella 2 e in Figura 2. Il sistema acquisisce in continuo e fornisce un servizio di monitoraggio in tempo reale, mediante la produzione di mappe di deformazione multitemporali e di serie temporali degli spostamenti. Dalle mappe di deformazione è possibile stimare la velocità di spostamento della frana. La Figura 3 mostra il confronto di un'immagine ottica del versante in frana con una mappa di potenza radar, in modo da visualizzare alcuni punti di riferimento nell'area monitorata dallo strumento. In questa fase le immagini sono prodotte in coordinate radar e non sono georeferenziate. E' in corso di acquisizione il modello digitale del terreno (DTM), realizzato mediante tecnica LIDAR dalla Struttura Commissariale, che permetterà di georeferenziare i prodotti del monitoraggio. Il monitoraggio in tempo reale avviene attraverso la produzione di interferogrammi, ovvero di mappe di deformazione, relative a prefissati intervalli di tempo, che permettono la stima della velocità (Figura 4). Lo spostamento massimo registrato in un intervallo di tempo di 5 minuti è pari a 7 mm in corrispondenza del settore D, al centro del piede della frana. La corrispondente velocità è quindi pari a 8 cm/h (ovvero circa 2 m/giorno). Dagli interferogrammi acquisiti nel corso delle ultime 24 ore si nota come le deformazioni si mantengano costanti nell intervallo di tempo monitorato (Figura 5, Figura 6 e Figura 7). 50121 FIRENZE - Via G. La Pira, 4 C.F. Part.IVA 01279680480 Segreteria Amministrativa: Tel. 055/2757483 Fax 055/2756242 Centro di Competenza: Tel. 055/2757489 Fax 055/2756296
Figura 1 - Ubicazione del GBinSAR per il monitoraggio del fenomeno franoso di Montaguto (AV). Località Impaccata, lungo la strada comunale Ciccotonno-Licese-Ischia (versante opposto alla Luogo di installazione frana di Montaguto, a circa 4000 m di distanza). La logistica è stata curata dal DPC con il supporto dell'esercito Italiano. Inizio installazione e ottimizzazione del 29 Aprile 2010 sistema Inizio acquisizione on routine 18:28 GMT del 29 Aprile 2010 Non attiva, in attesa del collegamento ADSL. Inizio trasmissione dati Il processing dei dati avviene in situ. Coordinate geografiche del sistema 41 13.7345 N 15 13.5442 E quota: 526 m slm Tabella 1 Dati di installazione dello strumento. Minima distanza dell area osservata 800 m Massima distanza dell area osservata 4000 m Accuratezza nella stima degli spostamenti 0.25 mm Risoluzione teorica in range (costante) ~ 3.5 m Risoluzione teorica in azimut a 800 m ~ 3 m Risoluzione teorica in azimut a 2000 m ~ 7 m Risoluzione teorica in azimut a 4000 m ~ 14 m Tempo di scansione 4-5 min Tabella 2 Parametri di acquisizione dello strumento. 2
Figura 2 Parametri di acquisizione del sistema GBInSAR. 3
Figura 3 - Individuazione di alcuni punti di riferimento su immagine ottica (in alto). In basso a sinistra sono mostrati gli stessi punti sull immagine in potenza radar ed in basso a destra è mostrato un particolare della parte bassa della frana. 4
Figura 4 Mappa delle deformazioni riferite all intervallo di tempo di circa 5 minuti tra le ore 05.00 e le 05.05 del 01 Maggio 2010. La scala cromatica mostra gli spostamenti lungo la linea di vista (LOS = line-of-sight) del sistema in millimetri. Gli spostamenti sono misurati in modulo 4.4 mm, pari ad 1/4 del valore della lunghezza d'onda utilizzata. Lo spostamento massimo misurato nell'intervallo di tempo è di 7 mm, corrispondenti ad una velocità di 8 cm/h (ovvero circa 2 m/giorno). 5
Figura 5 - Interferogramma SAR riferito all'intervallo di tempo di 4 minuti tra le ore 19.01 GMT (21.01 ora locale) e le ore 19.05 GMT (21.05 ora locale) del 30 Aprile 2010. 6
Figura 6 - Interferogramma SAR riferito all'intervallo di tempo di 5 minuti tra le ore 00.00 GMT (02.00 ora locale) e le ore 00.05 GMT (02.05 ora locale) del 01 Maggio 2010. 7
Figura 7 - Interferogramma SAR riferito all'intervallo di tempo di circa 5 minuti tra le ore 05.00 GMT (07.00 ora locale) e le ore 05.05 GMT (07.05 ora locale) del 01 Maggio 2010. 8