Conferenza Esri Italia 2015 Roma 15-16 Aprile 2015 Ergife Palace Hotel Il progetto SIMULATOR Utilizzo di dati da ricevitori GNSS a singola frequenza per il monitoraggio geofisico
Davide Curone Esri Italia
Presentazione del progetto SIMULATOR è un progetto co-finanziato da Regione Lombardia con l obiettivo di sviluppare un sistema integrato e modulare per prevenzione, previsione, monitoraggio e gestione dei rischi dovuti a cause naturali e antropiche Il progetto ha una durata di 18 mesi (aprile 2014 settembre 2015) e coinvolge 11 PMI e centri di ricerca con sede in Lombardia Nel progetto, Esri Italia sta sviluppando un sistema di monitoraggio real-time di deformazioni del suolo, da utilizzare in aree soggette a fenomeni franosi
La tecnologia GNSS Il sistema di monitoraggio realizzato da Esri Italia è basato sull analisi di segnali GNSS (Global Navigation Satellite System) in modalità statico-relativa Questa tecnologia consente di misurare in modo continuo la distanza tra uno o più ricevitori GNSS «rover» in frana e una stazione di riferimento collocata in area non soggetta a spostamenti Si può ottenere una ripetibilità millimetrica nelle misure di distanza quando: La distanza rover-riferimento è relativamente bassa (< 5 Km) Si considerano sessioni di misura di durata adeguata (> 2 h) Si modellano accuratamente effetti di ritardo atmosferico
La tecnologia GNSS Tradizionalmente in queste applicazioni vengono utilizzati costosi ricevitori geodetici a doppia frequenza (costo per punto di misura > 10kEuro) Solo in anni recenti i miglioramenti di strumentazione e algoritmi di calcolo hanno permesso l introduzione di ricevitori a singola frequenza Il sistema di Esri Italia fa uso di ricevitori GNSS a singola frequenza, con lo scopo di dimostrare: La fattibilità tecnica dell uso di questa tecnologia La possibilità di sviluppare un sistema di monitoraggio affidabile con costo per punto molto inferiore agli standard
Architettura del sistema di monitoraggio (4)
I ricevitori GNSS Ogni nodo sensore contiene: Ricevitore GNSS a singola frequenza modello U-BLOX NEO M8T Antenna MOBI MBGPS-30 (GPS e Galileo) Modulo di alimentazione elettrica (pannello solare da 15W, batteria 6V) Scheda micro-sd per backup locale dei dati Interfaccia wireless locale 868 MHz Sistema di monumentazione Verranno realizzati 10 prototipi per la sperimentazione finale del progetto
I nodi sensori I nodi formano una rete wireless locale con topologia mesh, attraverso la quale le osservabili grezze di codice e fase L1 (e i dati di telemetria) di ogni nodo sono trasmessi a un «nodo master» dotato di modem GPRS Tutti i dati raccolti (periodo di campionamento 30 secondi) sono quindi trasmessi ad un server di calcolo remoto
Il server di calcolo Il server di calcolo acquisisce in tempo reale le osservabili grezze dalla rete di ricevitori e scarica periodicamente i dati ancillari necessari alle analisi Il «cuore» del server è costituito dal software NDA Lite, di proprietà di Esri Italia, che permette di: Processare le osservabili GNSS in modalità staticorelativa con approccio alle doppie differenze. Distanza massima tra le stazioni 10 Km Generare serie storiche di spostamenti con sessioni di misura di durata variabile tra 1 e 24 ore
L applicazione utente Realizzata con tecnologia ArcGIS Runtime SDK, permette di: Acquisire le serie storiche degli spostamenti di ciascun punto monitorato dal server di calcolo (accesso mediante servizio web) Visualizzare le informazioni relative ai punti su mappa e su grafici Mostrare alcune statistiche relative a spostamenti, velocità e stato della rete (personalizzabile)
Validazione preliminare Linea di base di 7 Km tra stazione di riferimento «istituzionale» (Italpos) e ricevitore rover sviluppato nel progetto 51 ore di dati (test preliminari ) Ripetibilità della misura [mm] sulle componenti Est, Nord, Quota e Modulo della linea di base, in funzione della durata delle sessioni
Validazione finale «in frana» Gli ultimi sei mesi del progetto saranno dedicati alla validazione del sistema in un sito soggetto a frana Attività in collaborazione con la Comunità Montana Valtellina di Tirano (Sondrio) Il sito individuato è quello del Monte Masuccio, nelle immediate vicinanze dell abitato di Tirano: estensione tra 400 e 1400 mslm Problema principale: monumentazione dei ricevitori vs. importanza geologica del punto da monitorare
Domande? dcurone@esriitalia.it Davide Curone