Aree monitorabil

Benché la copertura spaziale delle informazioni contenute all‟interno di una immagine satellitare sia uniforme, l‟implementazione delle tecniche di interferometria comporta l‟estrazione di informazioni sulle deformazioni superficiali subite dal terreno soltanto in corrispondenza di zone ad alta coerenza (cfr. 2.3) o su bersagli stabili nel tempo nei confronti del segnale radar (cfr. 2.4). La distribuzione delle aree in cui tali misure di deformazione possono essere effettuate, dipende in primo luogo dall‟uso del suolo, infatti, la presenza di strutture antropiche o bersagli naturali molto riflettenti quali le rocce esposte, favorisce durante l‟elaborazione dei dati l‟individuazione di numerosi punti di misura radar.

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Un altro fattore di cui tenere conto consiste nella presenza all‟interno delle immagini radar delle deformazioni prospettiche causate dalla geometria di acquisizione dei sistemi radar satellitari e dalla topografia del terreno (cfr. 2.1.1). Ciò comporta che la reale copertura dell‟area analizzata con i risultati di un‟analisi interferometrica non è uniforme, infatti, la presenza dei fenomeni di layover, foreshortening o di shadowing provoca la sovrapposizione o l‟assenza di segnali in alcune aree della scena.

Una recente esperienza condotta da TRE in collaborazione con l‟ARPA Piemonte (Colombo et al., 2006), ha mostrato che tramite la proiezione di un DTM nel sistema di coordinate SAR e l‟analisi di visibilità del radar è possibile individuare agevolmente le aree in layover o

shadowing (Fig. 51) rispetto alle diverse linee di vista dei satelliti. In aggiunta, attraverso

l‟analisi combinata con le caratteristiche d‟uso del suolo, si può ricavare una mappatura della probabilità di identificazione di bersagli radar. Tale metodologia, sebbene presenti un‟accuratezza legata alla scala di dettaglio dei dataset utilizzati per implementare le analisi, consente di valutare in maniera speditiva la possibilità di identificare punti di misura radar sull‟area di interesse.

In fase di pre-elaborazione, la mappatura delle aree monitorabili guida l‟utente nella scelta dell‟area da monitorare e della tipologia di analisi da eseguire. In fase di post-elaborazione, essa può invece diventare uno strumento per individuare e analizzare criticamente le aree in cui, benché i fenomeni siano predisposti a essere monitorati con le tecniche interferometriche, le caratteristiche evolutive del campo deformativo hanno ostacolato l‟identificazione di bersagli stabili.

Come discusso nella sezione 2.4, la mancata identificazione di bersagli radar può essere infatti legata ad esempio alla presenza di movimenti rapidi che provocano forte decorrelazione temporale del segnale.

Fig. 51 - Trasformazione del DTM in coordinate SAR, esempio di sezione elaborata in Matlab e zonizzazione del territorio in base alla probabilità di identificarvi bersagli radar mediante l‟implementazione di tecniche multi-interferometriche. In rosso sono rappresentate le aree a più bassa probabilità, in verde quelle a probabilità maggiore. I PS sono sovrapposti alla mappa delle aree monitorabili (Colombo et al., 2006).

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5 R

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All‟interno di questo capitolo sono descritte e discusse in dettaglio le diverse fasi e procedure di radar-interpretazione.

Il termine „radar-interpretazione‟, la cui definizione è stata introdotta da Farina et al. nel 2008 e recentemente ampliata da Cigna et al. (under review; cfr. allegato), comprende l‟uso combinato delle analisi InSAR e delle tecniche convenzionali per lo studio dei fenomeni di dissesto (Fig. 52). Tale attività è finalizzata alla formulazione di una valutazione di sintesi sul dissesto in esame, generata da un‟analisi accurata e completa del fenomeno e basata sull‟integrazione delle misure InSAR (differenziali e multi-immagine) con i dati ancillari (mappe topografiche, DTM, carte geologiche e geomorfologiche, ecc.) e la convenzionale fotointerpretazione di immagini ottiche (aeree e satellitari).

L‟interpretazione dei dati InSAR e PSI richiede il supporto derivante dall‟analisi e dall‟integrazione di misure rilevate con la strumentazione a terra e con i dati ancillari a causa delle caratteristiche intrinseche delle misure di deformazione ottenute, quali la capacità di rilevare soltanto la componente del movimento superficiale lungo la linea di vista del satellite e la distribuzione non continua nello spazio delle misure di deformazione rilevate (cfr. 2.4).

La radar-interpretazione permette di portare avanti analisi di fenomeni a diverse scale spaziali e temporali (es. mappatura di frane a scala regionale, monitoraggio di un singolo fenomeno a scala locale; cfr. 3.4) e rappresenta uno strumento fondamentale per estrarre informazioni sia sulla tipologia, sull‟estensione e sulle cause dei fenomeni analizzati, sia sulla loro evoluzione temporale (Cigna et al., 2010b; cfr. allegato).

Nelle sezioni che seguono, è descritto e discusso in dettaglio il contributo fornito dalla radar- interpretazione dei dati radar satellitari nei confronti delle seguenti tipologie di analisi o ambiti applicativi (Fig. 52):

- Individuazione e inventario dei fenomeni di dissesto

- Caratterizzazione temporale e spaziale

- Mappatura rapida e valutazione del rischio residuo

- Monitoraggio e sorveglianza

Così come sarà messo in luce nelle sezioni che seguono, in relazione allo scopo dell‟analisi e alla scala spaziale e temporale del fenomeno analizzato, la radar-interpretazione è strutturata in fasi differenti e permette di ottenere diverse informazioni e prodotti.

Per ciascuna delle suddette analisi, sono presentate e descritte una o più applicazioni implementate su aree test, appositamente selezionate per le loro caratteristiche geologiche e geomorfologiche, nonché per la tipologia di fenomeni da cui le stesse sono interessate e per la diversità e varietà dei loro trend deformativi caratteristici. (Fig. 53). In tal modo è possibile analizzare l‟applicabilità delle suddette metodologie, nonché valutare la loro esportabilità, flessibilità e scalabilità per l‟analisi di fenomeni relativi a diversi contesti ambientali.

I risultati di tutte le sperimentazioni condotte nell‟ambito della presente ricerca sono successivamente discussi e integrati all‟interno della sezione 6.

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Fig. 52 - Schematizzazione del principio di radar-interpretazione dei dati SAR satellitari per l‟analisi dei fenomeni di dissesto.

Naro Agrigento Mdina (Malta) Calabria Centrale L’Aquila Stromboli Caltanissetta Morelia (Messico) Individuazione e inventario dei fenomeni di dissesto

Caratterizzazione temporale e spaziale

Mappatura rapida e valutazione del rischio residuo

Monitoraggio e sorveglianza

Fig. 53 - Aree test analizzate nell‟ambito della ricerca, suddivise per tipologia di analisi implementata.

5  Radar-interpretazione

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