RETI di LABORATORI - [Aeronautico] RIVONA

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RETI di LABORATORI - [Aeronautico] RIVONA

  1. 1. Riduzione dei Rischi di Volo e Nowcasting Aeroportuale (RIVONA Cod.75) Coordinatore scientifico Franco, Prodi, CNR-ISAC
  2. 2. Le unità di ricerca LareteècostituitadatreIstitutidelConsiglioNazionaledelleRicerche(CNR) Unità di ricerca Responsabile/i Istituto di Scienze dell’Atmosfera e del Clima (ISAC ) - UR1-UR2-UR3 Franco Prodi – Gian Paolo Marra Istituto di Ricerca Sulle Acque (IRSA) - UR4 Michele Vurro – Vito Felice Uricchio Istituto di Studi sui Sistemi Intelligenti per l'Automazione (ISSIA) -UR5 Guido Pasquariello
  3. 3. Obiettivi della Rete Questo progetto si propone di sviluppare sistemi innovativi ad alto valore aggiunto finalizzati alla riduzione dei rischi meteorologici alla navigazione aerea in zona di avvicinamento e nel sedime aeroportuale, attraverso la riduzione e mitigazione di alcuni rischi di volo, la gestione della previsione meteorologica (nowcasting aeroportuale), la gestione di dati telerilevati provenienti da osservazioni da terra (radar meteo, dati convenzionali, etc), da satellite (Meteosat Second Generation, MODIS, etc.) e da piattaforma aerea per osservazioni di ricerca e di servizio. • ISAC: Acquisizione di due RADAR 5 GHz Doppler (DualPol, SinglePol), disdrometri, microbarografi allestimento mezzo mobile con RADAR 35 GHz Doppler DualPol • IRSA: Acquisizione sensoristica aviotrasportata iperspettrale nel VNIR e a singola banda nel TIR • ISSIA: Acquisizione sistema PAF
  4. 4. Settori di impatto • Miglioramento della sicurezza del volo attraverso la riduzione dei rischi di volo di natura atmosferica:  Rilevamento e Metodologie per il rilevamento e il riconoscimento dei fenomeni di wind-shear.  Metodologie per il rilevamento e il riconoscimento dei fenomeni di ice avoidance.  Metodologie per il rilevamento e il riconoscimento dei fenomeni di icing di parti di aeromobili.  Prototipi di sistemi automatici intelligenti per il rilevamento e il riconoscimento dei fenomeni ghiacciamento di parti di aeromobili. • Previsione meteorologica e nowcasting aeroportuale  Sviluppo e implementazione di un sistema di nowcasting ad elevata risoluzione spazio-temporale.  Sistema di Early Warning automatico di primo livello. • Servizi di osservazione da piattaforma aerea  Contaminazione ambientale (mappe di sostanza organica dei suoli, soil moisture, ...)  Idrogeologia (evapotraspirazione, NDVI, uso del suolo)  Qualità dell’aria  Monitoraggio rischio idrogeologico  Individuazione scarichi abusivi a mare  Ricognizione discariche  Qualità delle acque costiere  Stress vegetativo  Rischio incendi  Erosione costiera • Sviluppo di sistemi automatici (Decision Support System) finalizzati all'assistenza di volo
  5. 5. Domanda di innovazione del sistema produttivo • Tecnologie innovative per migliorare la previsione meteorologica a brevissimo termine (nowcasting). • Tecnologie innovative per la determinazione speditiva di informazioni sinottiche sul territorio. • Tecnologie GIS per il remote sensing. Offerta tecnologica della Rete • Prodotti avanzati di osservazione meteorologica ad elevata risoluzione spazio- temporale. • Mappe tematiche ad altissima risoluzione spaziale e spettrale. • Sviluppo di nuovi algoritmi e/o miglioramento di algoritmi esistenti specifici per il fenomeno da indagare.
  6. 6. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 1. ISAC – Riduzione rischi meteorologici Risultati raggiunti Ricadute industriali • Allerta meteo di fenomeni di wind-shear al cockpit del pilota • Sicurezza della navigazione aerea • Riduzione dei rischi meteorologici Altri risultati Enti coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto Aeroporti di Puglia SPA Accordi preliminari Mensile Protezione Civile Regionale Contatti preliminari Annuale Comune di Torchiarolo (Br) Convenzione Operativa Mensile Comune di Mesagne (Br) Convenzione Operativa Mensile
  7. 7. Immagini – 1. ISAC Curva di calibrazione del ricevitore Prime mappe di riflettività radar banda C Radar mobile Ka Microbarografo
  8. 8. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 2. ISAC – Base Radar Torchiarolo (Br) Risultati raggiunti Ricadute industriali Osservazione di fenomeni convettivi profondi Altri risultati Osservazione di sistemi precipitanti ottenute dal radar di Torchiarolo operativo dal mese di Novembre 2013 Imprese/Enti coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto Comune di Torchiarolo Convenzione Operativa Mensile Protezione Civile Regionale Contatti preliminari Annuale
  9. 9. Immagini – 2. ISAC Installazione del radar Curva di calibrazione del ricevitore Prime mappe di riflettività
  10. 10. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 3. ISAC - Base Radar di Mesagne (Br) Risultati raggiunti Ricadute industriali Osservazione di fenomeni convettivi profondi Altri risultati Acquisizione di permessi e autorizzazioni enti vari completata. In avvio i lavori di installazione. Operatività radar prevista per Maggio 2014. Imprese/Enti coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto Comune di Mesagne Convenzione Operativa Mensile Protezione Civile Regionale Contatti preliminari Annuale
  11. 11. Immagini – 3. ISAC Base radar Mesagne : dettaglio sito di installazione
  12. 12. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 4. ISAC - Rete di sensori di terra Risultati raggiunti Ricadute industriali Miglioramento previsioni meteorologiche Altri risultati Acquisizione di permessi e autorizzazioni enti vari per l’installazione dei tre disdrometri alle microonde e dei sei microbarografi. Imprese/Enti coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto Aeroporti di Puglia SPA Accordi preliminari Mensile Protezione Civile Regionale Contatti preliminari Annuale
  13. 13. Immagini – 4. ISAC Aeroporto del Salento – Brindisi: strumentazione meteorologica all’interno del sedime aeroportuale
  14. 14. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 5. ISAC - Allestimento mezzo mobile radar 35 GHz Risultati raggiunti Ricadute industriali Studio delle caratteristiche e stima della precipitazione nei bacini, combinando osservazioni di radar meteorologici e rete di disdrometri a terra. Altri risultati Allestimento del mezzo mobile completato. Imprese/Enti coinvolti Tipo di contatto Frequenza di contatto ASI Protezione Civile Regionale Contatti preliminari Annuale
  15. 15. Immagini – 5. ISAC Radar banda Ka su mezzo mobile
  16. 16. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 1. IRSA - Sostanza organica nei suoli Risultati raggiunti Ricadute industriali Nuovo prodotto commercializzabile Altri risultati Integrazione sensoristica aviotrasportata con sistemi di proximal sensing Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto SIT srl Progetto SOS – Partenariati regionali Mensile AEROSIGMA srl Accordo quadro CNR-IRSA Mensile
  17. 17. Immagini 1. IRSA Sensore iperspettrale CASI-1500 Esempio di mappa tematica di contenuto di sostanza organica nei suoli Progetto Save Our Soil – Partenariato Regione Puglia
  18. 18. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 2. IRSA - Bloom algali tossici Risultati raggiunti Ricadute industriali Individuazione sinottica di bloom algali in ‘acque basse’ (zone costiere e laghi), limitando l’utilizzo di misure puntuali e dispendiose. Altri risultati Correzioni atmosferiche ottenibili con integrazione di diversi sensori aviotrasportati e satellitari. Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Consorzio per la Bonifica della Capitanata Collaborazione Annuale
  19. 19. Immagini 2. IRSA Andamento spettrale dei pixel di acqua contaminati da Planktotrix Rubescens. Lago di Occhito, bloom algale di P. Rubescens. Esempio di distribuzione dell’alga P. Rubescens nel lago di Occhito, Aprile 2009. B 8 B 9 April, the 6th 2009
  20. 20. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 3. IRSA - Evapotraspirazione reale Risultati raggiunti Ricadute industriali Nell’ambito della precision farming tale prodotto risulta utile nel miglioramento della gestione delle acque destinate all’agricoltura. Altri risultati Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Consorzio per la Bonifica della Capitanata Collaborazione Annuale
  21. 21. Immagini 3. IRSA Significato dell’evapotraspirazione Mappa di Evapotraspirazione reale sulla Capitanata (Foggia) Confronto tra Evapotraspirazione reale e evapotraspirazione potenziale coalcolata con l’equazione Penmann- Monteith. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Rignano BorgoCervaro Foggia_Tamaricciola Foggia-Borgola… Apricena_CB Ortanova-Trionfo Apricena Torremaggiore Trioia–Colazze Pietramontecorvino Potential Evapotranspi ration LE MODIS
  22. 22. Le attività svolte al 31/12/2013 Attività/progetto/servizio 1. ISSIA – Sistema PAF Risultati raggiunti Ricadute industriali Mappe di change nell’uso del suolo Mappe di inquinamento costiero Altri risultati • Partecipazione progetto Europeo Imprese coinvolte Tipo di contatto Frequenza di contatto Planetek Collaborazione in progetti costante Distretto Aerospazio Puglia Proposte Progettuali mensile
  23. 23. Immagini 1. ISSIA Architettura hardware della Processing & Archiving Facility (PAF) GeoDatabase server 2x6cores/64GB FTP/WEB server ERDAS Apollo WebGis server SMB File server Processing server 4x8cores/128GB SAN FC-SAS FC Switch Virtual appliance VMware ESX 2x6cores/64GB Workstation 4core/32GB - nettuno Workstation 4core/32GB - venere 48 TB High Disk Speed High Disk Speed High Disk Speed
  24. 24. Immagini 1. ISSIA Classificatore non contestuale Classificatore contestuale SMAP Sviluppo di un approccio contestuale multiscala (SMAP) per la classificazione di immagini telerilevate da sensori nell’ottico ad alta risoluzione.
  25. 25. Immagini 1. ISSIA Utilizzo di dati VNIR per la caratterizzazione di sversamenti di idrocarburi in mare •Localizzazione e tracking sversamento; •Stima dello spessore medio
  26. 26. Immagini 1. ISSIA Progetto finanziato dalla Comunità Europea 7° Programma Quadro – 3° Call Spazio (FP7-SPA-2010-1- 263435): BIO_SOS Biodiversity Multisource Monitoring System: from Space TO Species http://www.biosos.eu • Finalità: sviluppo di un sistema pre- operazionale per il monitoraggio periodico degli ecosistemi e degli habitat in aree protette. • Siti investigati: aree Natura 2000 in Puglia: Cesine, Alta Muurgia
  27. 27. Attività promozionali svolte – ISAC 1/2 Seminari pubblici organizzati all’interno del progetto Partecipazione a seminari e convegni, con relative pubblicazioni • Marra A.C, Marra, G.P., Prodi, F. (2013). Numerical scattering simulations for interpreting simultaneous observations of clouds by a W-band spaceborne and a C-band ground radar, European Journal of Remote Sensing, in press. • Marra A. C., Marra G. P., Prodi F. (2013). Numerical scattering simulations for interpreting simultaneous spaceborne and ground radar observations of clouds and precipitation. The Sixth International Workshop for GPM Ground validation, Rome, Italy • Prodi F., Pasqualucci F., Marra A.C., Marra G.P., Trivellone G. (2013). A 35 GHz Mobile Doppler Radar and a Microwave Disdrometer Network for Meteorological Research. The Sixth International Workshop for GPM Ground validation, Rome, Italy • Prodi F., Marra G.P., Pasqualucci F., Marra A.C and Trivellone G. (2013). Meteorological Risks Mitigation and Nowcasting at Airports: the RIVONA Project. American Meteorological Society, 36th Conference on Radar Meteorology, Breckenridge, CO, USA. • Prodi F., Pasqualucci F., Marra A.C, Marra G.P., and Trivellone G. (2013). A 35 GHz Mobile Doppler Radar and a Microwave Disdrometer Network for Meteorological Research. American Meteorological Society, 36th Conference on Radar Meteorology, Breckenridge, CO, USA. • Marra A.C, Marra, G.P., Prodi, F. (2013). Numerical scattering simulations for interpreting simultaneous observations of precipitations by a W-band spaceborne and a C-band ground radar, 11th International Precipitation Conference, Ede-Wageningen, The Netherlands Sito web della Rete: http://www.rivona.it (in fase di attivazione)
  28. 28. Attività promozionali svolte – ISAC 2/2 • Marra A.C.,. Prodi F, Marra G. P., Spaceborne W-band and ground C-band radar observations: comparison with numerical scattering simulations. VII Riunione Annuale CeTeM-AIT sul telerilevamento a Microonde: sviluppi scientifici ed implicazioni tecnologiche, Bari, Italy • Marra A, Marra G.P., Moscatello A., Turnone A., Althada I. L., Prodi F. (2012). W-band and C- band radar analysis for investigating cloud microphysical characteristics. In: The 7-th European conference on radar in meteorology and hydrology, Toulouse, France. • Althada I. L., Marra G.P., Parmiggiani F., Prodi F., Marra A, Moscatello A., Turnone A. (2011). Multi-Sensor analysis of Cloud Structure. In: WRAH International Symposium, Exeter, Great Britain. • Turnone A., Marra A, Marra G.P., Moscatello A., Prodi F. (2011). Titan analysis and Z-R relationship of precipitation events in Apulia region (Italy). In: WRAH International Symposium, Exeter, Great Britain. • Marra A, Marra G. P., Prodi F., Turnone A. (2010). Nowcasting in south-east of Italy: preliminary results with the aid of Titan. In: The 6-th European conference on radar in meteorology and hydrology, Sibiu, Romania. • Turnone A., Marra A.C., Marra G.P., Prodi F. (2010). Z-R relationships for precipitation over southeastern Italy. In: The 6-th European conference on radar in meteorology and hydrology, Sibiu, Romania. • Prodi F., Marra. G.P. (2010). Airport wind shear detection: the RIVONA project. In: The 6-th European conference on radar in meteorology and hydrology, Sibiu, Romania. Sito web della Rete: http://www.rivona.it (in fase di attivazione)
  29. 29. Attività promozionali svolte - IRSA Seminari pubblici organizzati all’interno del progetto SOS - Save Our Soil. Partecipazione a seminari e convegni, con relative pubblicazioni. • Ancona V., Matarrese R., Salvatori R., Uricchio V. (2012). ‘Soil organic matter monitoring on local scale by airborne imaging spectroscopy: a case study on Apulia land’. Proceedings of Eurosoil 2012, Bari 2-6 July 2012. • Matarrese R., Guyennon N., Copetti D. (2012). ‘Red algae bloom detection in Occhito lake combining MERIS and MODIS data’. Proceedings of IEEE Gold – Rome 4-5 June 2012. • Matarrese R., Chiaradia M.T, Tijani K, Morea A. Carlucci R (2011). ‘Chlorophyll a’ multi- temporal analysis in coastal waters with MODIS data. RIVISTA ITALIANA DI TELERILEVAMENTO, vol. 43(3); p. 39-48, ISSN: 2039-7879, doi: 10.5721/ItJRS20114333 • R. Matarrese, I. Portoghese, M. Vurro, P. Soldo (2011) “Estimation of evapotranspiration by use of remote sensing techniques”. Proceedings of Third International Meeting on Meteorology and Climatology of the Mediterranean, Nova Yardinia – Taranto, 6-9 June 2011. • M.R. Muolo, V. Ancona, R. Matarrese, V.F. Uricchio, N. Dongiovanni (2011) “A preliminary study to assess remote sensing efficiency in soil organic carbon monitoring”. Submitted and accepted to the Third International Meeting on Meteorology and Climatology of the Mediterranean, Nova Yardinia – Taranto, 6-9 June 2011. Sito web della Rete: http://www.rivona.it (in fase di attivazione)
  30. 30. Attività promozionali svolte - ISSIA • G. De Carolis, M.Adamo, G. Pasquariello, D.DePadova, M.Mossa “Quantitative characterization of marine oil slick by satellite near-infrared imagery and oil drift modelling: the Fun Shai Hai case study” International Journal of Remote Sensing, 34:5, 1838-1854 (2013) • G. Sylos-Labini, D. Drimaco, P. Manunta, A. Agrimi and G. Pasquariello “Synergy between Gmes and Regional Innovation Strategies: Very High Resolution Images for Local Planning and Monitoring” European Journal of Remote Sensing: 45 , pp305-315 , 2012 DOI: 10.5721/EuJRS20124527 • C. Fiorentino,C. Tarantino, G. Pasquariello, B. Basso “An improved method to discriminating agricultural crops using geostatistics and remote sensing”, Journal of Applied Remote Sensing 5, 053536 , 2011; http://dx.doi.org/10.1117/1.3601437 • Tarantino C., Lovergine FP , Adamo M. and Pasquariello G. “Contextual information for the classification of high resolution remotely sensed images”, Italian Journal of Remote Sensing , 43(1), pp 75-86, 2011 • M. Adamo, G. De Carolis, V. De Pasquale, G. Pasquariello, “Detection and tracking of oil slicks on sun-glittered visible and near infrared satellite imagery”. International Journal of Remote Sensing, 30(24), pp. 6403 – 6427 (2009). Sito web della Rete: http://www.rivona.it (in fase di attivazione)
  31. 31. Attività programmate • ISAC Completamento del network dei tre radar per l’osservazione di fenomeni convettivi profondi, sviluppo algoritmi di data fusion multisensore per l’analisi di eventi di wind-shear e sviluppo ed applicazione di modelli per la simulazione dello scattering della radiazione elettromagnetica da idrometeore. • IRSA Sono in corso di studio ulteriori algoritmi per l’individuazione di parametri ambientali quali: - Coperture vegetative - Coperture antropiche con presenza di amianto - Anomalie termiche in acqua per l’individuazione di scarichi abusivi - Anomalie termiche a terra per l’individuazione di discariche abusive • ISSIA Partecipazione Progetto Bandiera CNR RITMARE su monitoraggio zone costiere; Progetto Distretto Aerospaziale Puglia Apulia-Space
  32. 32. Contatti • CNR-ISAC • Franco Prodi f.prodi@isac.cnr.it, • Gian Paolo Marra gp.marra@isac.cnr.it, • Anna Cinzia Marra a.marra@isac.cnr.it • CNR-IRSA • Michele Vurro, michele.vurro@ba.irsa.cnr.it • Vito F. Uricchio, vito.uricchio@ba.irsa.cnr.it • Raffaella Matarrese, raffaella.matarrese@ba.irsa.cnr.it • CNR-ISSIA • Guido Pasquariello, pasquariello@ba.issia.cnr.it

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