Earth Observation
I Progetti Pilota ASI per
il Sistema Nazionale di Protezione Civile
Utilizzo di prodotti satellitari per la gestione del rischio sismico
Simona Zoffoli
ASI / Unità Osservazione della Terra
10 febbraio 2011, Roma
Workshop finale del progetto SIGRIS
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Earth Observation
Contenuti
• Gli obiettivi del Programma Nazionale di ASI sulla gestione dei
Rischi
• La collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile
• Il progetto SIGRIS: obiettivi, attività e risultati
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Earth Observation
L’avvio dei Programma Nazionale sui Rischi Naturali
• Il Piano Spaziale Nazionale 2003-2005 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
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Frane
Incendi
Inquin.
marino
Terremoti
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Vulcani
Inquin.
aria
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Earth Observation
Le Linee Guida del Programma Nazionale sui Rischi Naturali
• Mostrare le potenzialità di utilizzo dei dati di Osservazione della
Terra in ogni fase di gestione del rischio (tempo differito e
risposta all’emergenza)
• Prepararsi all’utilizzo dei dati della costellazione COSMO-SkyMed
• 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.
• 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
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Earth Observation
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)
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Earth Observation
L’implementazione del Programma
2004
2005
Studi
Internal
interni
studies
Bando
2006
2007
2008
2009
2010
Collaborazione con il Dipartimento di Protezione Civile
Progetti
Preliminari
Progetti Pilota
Requisiti, D&D , Integraz.
Test e Qualifica
Dimostrazione
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Earth Observation
Alluvioni
OPERA
OPerational Eo-based
RAinfall-runoff forecast
MORFEO
Frane
Vulcani
MOnitoraggio e Rischio da Frana
mediante dati EO
SRV
Sistema Rischio Vulcanico
SISMA
Seismic Information System
for Monitoring and Alert
Rischio
Sismico
SIGRIS
SIstema di osservazione spaziale
per la Gestione del RIschio
Sismico
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Earth Observation
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
www.asi.it
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Earth Observation
Il “Ritorno” dei Progetti Pilota sul Sistema Paese
• 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
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: Obiettivi principali
• Realizzare, attivando un progetto pilota di durata triennale, un
sistema pre-operativo che attraverso l’utilizzo dei dati di
Osservazione della Terra fornisca un supporto al DPC nella
gestione del rischio sismico
– Nella fase di conoscenza e prevenzione (valutazione della
pericolosità sismica)
– Nella fase di gestione dell’emergenza – avvalendosi delle capacità di
COSMO-SKyMed
• Dimostrare le capacità del sistema operandolo in condizioni reali
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: team di lavoro
Advanced Computer Systems - ACS S.p.A
Project management
Duties: system design, development, testing, management.
Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - INGV
Scientific management, system operation
Duties: design, R&D, testing of product processing modules, product
generation and validation during system demonstration.
Istituto per il Rilevamento Elettromag. dell'Ambiente - IREA-CNR
Duties: research and development on InSAR processing modules.
Dipartimento di Scienze della Terra Univ. di Siena - DST-UniSi
Duties: PR4 and PR9 product generation
Tele-Rilevamento Europa - TRE
Duties: PR1 PS-InSAR product generation
Elsag-Datamat (now as Telespazio SpA)
Duties: design and development of the validation tools
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: Attività
•
•
•
•
•
•
•
•
Definizione dei requisiti utente per i prodotti e i servizi
Definizione dei requisiti di sistema e delle specifiche tecniche
Progettazione e sviluppo dell’infrastruttura
Sviluppo di procedure codificate per la generazione dei prodotti, la
validazione e la disseminazione verso il DPC
Sviluppo e integrazione dei processori per la generazione dei
prodotti
Sviluppo e integrazione dei moduli per la validazione dei prodotti
Qualifica del sistema
Dimostrazione delle capacità del sistema attraverso la generazione
di prodotti in condizioni pre-operative
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: prodotti
Fasi del rischio
Prodotti
PR1 – Deformazione intersismica alla scala della faglia
PR2 – Deformazione geodetica alla scala regionale
Conoscenza e
Prevenzione
PR3 – Modelli di faglia
PR4 – Mappe interpretative della geodinamica
PR5 – Profili di velocità superficiali su zone sismogeniche
PR6 – Deformazione co-sismica
PR7 – Modelli di sorgenti sismiche di forti terremoti
Risposta
all’emergenza
PR8 – Mappe delgi effetti superficiali indotti dal terremoti
PR9 – Modelli di rilassamento post-sismico
PR10 – Mappe dei danni
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: schema del sistema
Sistema Rischio
Centro Funzionale (DPC)
Gestione
Vulcanico
INGV
Distribuzione prodotti
Ingestion
Fornitori dati EO
EO data provider
GIS
Ingestione
Archiviazione
Archiving
System Admin
Utente
Visualizzazione/ Pres. grafica
Centro di Competenza
Elaborazione
Fornitori dati ausiliari
DPC
Processamento
NON-EO data provider
Gestione
Validazione
Utente
gestore
Squadre sul campo
Web GIS
Sala operativa INGV
Disseminazione
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User
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Earth Observation
Tempi di risposta di COSMO-SkyMed
• I tempi di risposta del satellite intercorrono dal deposito della
richiesta alla consegna del prodotto
• I tempi di risposta del satellite dipendono dal target e dalle stazioni
di terra utilizzate
4 SATELLITES
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VERY
URGEN
T
CRISIS
12 - 36 h
ROUTINE
24 - 72 h
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6 - 18 h
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: tempi di risposta
• I tempi di risposta di Sigris intercorrono dalla disponibilità del dato
• I requisiti sui tempi di risposta del sistema SIGRIS sono stati
concordati con il DPC, sono stati testati e verificati anche nel corso
di esercitazioni (TEREX) o simulazioni
•
•
•
•
Mappe di danno < 5h
Mappa di deformazione co-sismica < 10h
Modelli della sorgente sismica < 16h
Mappa effetti superficiali < 24 ore
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Earth Observation
Il progetto SIGRIS: principali risultati
•
E stato realizzato un sistema pre-operativo per la generazione di:
–
–
•
•
•
Prodotti di supporto alla valutazione della pericolosità
Prodotti di supporto alla gestione delle emergenza
Sono state sviluppate conoscenze e tecnologie, e messe a punto procedure
operative, sviluppate, integrate, testate e qualificate catene di elaborazione
SW
Sono stati validati i prodotti e è stato dimostrato di poterli generare in
accordo ai requisiti previsti. In particolare, ha dimostrato di poter generare
alcuni prodotti relativi alla gestione dell’emergenza basati sull’utilizzo del
dato COSMO.SkyMed nei tempi richiesti in questa fase di gestione del
rischio
E’ stato avviato il monitoraggio con COSMO-SkyMed di aree sismicamente
attive in Italia e all'estero, sulle quali inizia ad essere disponibile un buon
numero di immagini, necessarie per monitorare le deformazioni nella fase
inter-sismica, attraverso le analisi di serie temporali
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