Vedere i terremoti dal satellite

Le attività di ricerca dell'Istituto per il rilevamento elettromagnetico dell'ambiente (Irea) del Cnr rispondono a importanti esigenze di sviluppo scientifico e tecnologico del Paese e hanno numerose ricadute applicative in ambiti di rilevanza strategica, quali il monitoraggio dell'ambiente e del territorio, la sicurezza, la sanità e salute. Di recente l'Istituto ha pubblicato il “Report Irea 2016-2019”, in cui vengono illustrate le numerose attività della struttura, tra le quali, il telerilevamento a microonde e ottico, la gestione e l'elaborazione di dati geo-spaziali, la diagnostica elettromagnetica, della geofisica per lo studio dei processi geologici a partire da dati telerilevati, il bioelettromagnetismo per la valutazione del rischio dell'esposizione ai campi elettromagnetici ed anche delle loro possibili applicazioni in ambito medico. Numerosi sono i progetti di ricerca che spaziano dal monitoraggio del territorio tramite sensori e tecniche radar satellitari/aereo/drone all'individuazione e valutazione di fattori di rischio (sismico, idrogeologico, antropico), dal controllo delle strutture e infrastrutture alla sicurezza in mare.

“Per quanto concerne le attività relative al monitoraggio dell'ambiente, esse sono focalizzate sullo sviluppo di metodologie e tecnologie innovative nel settore dell'osservazione della Terra per l'estrazione di informazioni sulle superfici naturali osservate”, scrive nel volume la curatrice, Maria Consiglia Rasulo, che si occupa della comunicazione e divulgazione della ricerca scientifica per il Cnr-Irea. “Queste attività hanno dato luogo alla realizzazione di prodotti e servizi basati su un maggiore e più efficace utilizzo dei dati acquisiti da piattaforme satellitari, avio-trasportate o senza equipaggio (droni) e alla loro integrazione con osservazioni in situ, in grado di rispondere alle principali sfide ambientali, come quelle indotte dai cambiamenti climatici”.

Il Cnr-Irea è centro di competenza per il dipartimento della Protezione civile per il controllo del suolo, facendo uso e applicando tecniche radar interferometriche satellitari e sfruttando i dati acquisiti dai sensori satellitari Cosmo-SkyMed e Sentinel-1. Molto rilevanti sono anche gli sviluppi legati alle tecnologie per la conservazione e la salvaguardia del patrimonio culturale, ampiamente documentati in una sezione specialistica del Report.

Rasulo spiega in che modo il Cnr-Irea dia il suo contributo in relazione all'informazione geografica: “La geo informazione è intesa come informazione associata a una posizione/estensione sulla superficie terreste. Le tipologie di geo informazione più tradizionali, costituite da mappe cartografiche digitali in formato vettoriale rappresentate nelle basi di dati e da immagini georiferite ottenute dal processamento di immagini satellitari o dalla digitalizzazione di cartografia classica, sono oggi integrate da documenti testuali non strutturati e semistrutturati, fotografie, file audio e video che presentano contenuti geografici di genere differente, quali le notizie pubblicate su web dai vari media, i messaggi di raccomandazione di punti di interesse (POIs) delle reti sociali, l'informazione geografica volontaria creata dai cittadini come contributo a progetti sociali o scientifici e infine le misure rilevate da sensori in situ o più generalmente da IoT. Inoltre la geo informazione è diventata fonte di conoscenza in numerosi settori applicativi, influenzando le scelte di cittadini, imprese, organizzazioni. I sistemi informativi geografici (in inglese Geographic Information Systems, anche noti come Gis) sono nati negli anni '60 per permettere di gestire dati con riferimento geografico e governare grandi territori e le loro risorse sotto la pressione della crescita della popolazione. Questi sistemi, nel corso dei decenni, hanno affinato le tecnologie adottate e sono oggi in grado di memorizzare e di reperire rapidamente grandi quantità di osser-vazioni sul territorio, di elaborarle in tempi ragionevoli, di raccogliere accuratamente le osservazioni geografiche digitali, come avviene attraverso gli ormai popolari Gps, per la determinazione della posizione sul globo, l'aerofotogrammetria, il telerilevamento. Nell'era di Internet gli sviluppi del settore non si contano più: dalle infrastrutture di dati spaziali, ai mappamondi virtuali (come Google Earth), alla raccolta di dati volontari attraverso telefoni cellulari e dispositivi mobili. Tuttavia i metodi tradizionali implementati dai Gis di acquisizione, rappresentazione, gestione, analisi e condivisione della geo informazione devono essere rivisti ed estesi tenendo conto delle nuove sfide poste non solo dalla grande eterogeneità sintattica e semantica della geo informazione, ma anche dai grandi volumi, dalla volatilità e variabilità temporale, e infine dalla veridicità dipendente dalle caratteristiche delle sorgenti di acquisizione e di rappresentazione della geo informazione”.

“Si sono inoltre aperte nuove sfide di ricerca sia dal punto di vista metodologico, quali l'impiego e lo sviluppo di algoritmi di intelligenza artificiale, che applicativo, quali l'analisi e lo studio dell'ambiente, della biodiversità, degli ecosistemi, e delle smart cities, cui l'Irea si impegna a dare risposta attraverso le sue attività”, conclude la ricercatrice.