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Cosmo Sky Med Emilia Romagna Earthquake

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Sintesi della rassegna di dati e risultati pubblicati da …

Sintesi della rassegna di dati e risultati pubblicati da
ASI, INVG e CNR-IREA -
Summary of some results of the RADAR satellite data processing of the Emilia Romagna area affected by the recent Earthquake

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  • 1. COSMO-SkyMedMonitoraggio delle aree terremotate della Pianura Padana – Emilianacon lausilio dei satelliti del Sistema COSMO – SkyMed Sintesi della rassegna di dati e risultati pubblicati da ASI, INVG e CNR-IREA Daniela Pani 10 Giugno 2012
  • 2. COSMO-SkyMed Monitoraggio delle aree terremotateNell’emergenza post terremoto dell’Emilia Romagna il Dipartimento della ProtezioneCivile ha coinvolto l’Agenzia Spaziale Italiana (ASI), il Consiglio Nazionale delle Ricerche-Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (CNR-IREA) e lIstitutoNazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) per la programmazione di nuove acquisizioniRADAR dai satelliti della costellazione COSMO-SkyMed al fine di disporre, in tempi moltorapidi, di informazioni circa il tipo di deformazione, lentità ed estensione del territoriointeressato dalle scosse sismiche di maggiore energia. Grazie alle informazioni satellitari èstato possibile completare il quadro della situazione dell’area colpita dal sisma.Per una parte dell’area studiata si è evidenziato che si è avuto un sollevamento il cuivalore massimo è pari a circa 15 centimetri. Questi dati concordano con quelli sismologici centimetrie mostrano un piano di rottura principale immergente verso Sud lungo il quale la partemeridionale di questo settore della Pianura Padana si è accavallato sul settoresettentrionale (faglia di sovrascorrimento) Daniela Pani
  • 3. COSMO-SkyMed Monitoraggio delle aree terremotateLe osservazioni satellitari consentono di ricavare informazioni fondamentalinell’immediatezza di eventi sismici e costituiscono un importante patrimonioinformativo per analizzare a fondo i meccanismi fisici che sono alla base diquesti fenomeniUna delle più importanti capacità dei sistemi RADAR per l’Osservazione della Terra è quella difunzionare giorno e notte e in qualsiasi condizione atmosferica. Questa caratteristica, data la densacopertura nuvolosa che ha interessato la zona durante i primi giorni dell’emergenza, si è rilevata diparticolare importanza: l’informazione RADAR è risultata l’unica capace di fornire, in tempi brevissimi,un quadro d’insieme della situazione, non rilevabile con le metodologie ottiche standard Credits ASI http://www.asi.it/ Il Sistema COSMO-SkyMed rappresenta il più grande investimento italiano nel settore dell’Osservazione della Terra e costituisce il primo programma spaziale per applicazioni duali (civili istituzionali/commerciali e militari). Il Segmento Spaziale è costituito da una costellazione di 4 satelliti equipaggiati con sensori SAR (radar ad apertura sintetica) ad alta risoluzione operanti in banda X e dotati di un sistema di acquisizione e trasmissione dati altamente flessibile e innovativo. COSMO-SkyMed consente la copertura globale del pianeta Terra operando in qualsiasi condizione meteorologica e di illuminazione (giorno/notte) e fornisce immagini a elevata risoluzione spaziale con tempi di risposta rapidi. È un sistema multi-missione in grado di integrarsi con altri sistemi spaziali allo scopo di soddisfare le esigenze di una vasta comunità di utenze. Daniela Pani
  • 4. COSMO-SkyMed Alta risoluzione temporale Credits ASI http://www.asi.it/L’ultima acquisizione utile dei satelliti COSMO-SkyMed sulla zona interessata dal sisma èavvenuta la sera del 19 maggiopoche ore prima del primo evento catastrofico.Per poter calcolare la deformazione del suolo ènecessario attendere che uno dei satelliti ripassiesattamente sulla stessa orbita.L’ASI ha immediatamente predisposto Complessivamente il sistema è in gradol’acquisizione del primo passaggio utile post- di acquisire circa 1800 immagini al giornoterremoto, avvenuto nella serata del 23 maggioCOSMO-SkyMed ha poi effettuato unaricognizione sull’area colpita dal sisma la seradel , due giorni prima del secondo evento. 27 maggioLa stima della deformazione del terreno,causata dal sisma del 29 maggio, è stata infinepossibile dopo il primo passaggio utile del primodei quattro satelliti della costellazionesull’orbita, avvenuto nella serata del 4 giugno Daniela Pani
  • 5. Credits IREA-CNR http://www.irea.cnr.it Se qualcosa è cambiato, nell’intervallo di tempo tra le due acquisizioni, ossia se si rileva una deformazione del terreno tra i due passaggi successivi del sensore, questa viene visualizzata mediante una serie di strisce colorate, le cosiddette frange di interferenza o InterferogrammaTramite una particolare tecnica denominata Interferometria Differenziale SAR(DinSAR) in cui si confrontano (si fanno “interferire”) due immagini acquisite daposizioni leggermente differenti (baseline spaziale) e in tempi diversi (baselinetemporale) è possibile misurare gli spostamenti del terreno, anche dell’ordine deicentimetri, utilizzando i dati RADAR acquisiti prima e dopo levento sismico. Sicreano immagini tridimensionali della superficie terrestre che permettono divalutare gli spostamenti del suolo anche su grandi estensioni Daniela Pani
  • 6. 29 maggio 2012 Terremoto Pianura Padana L’uso del sistema COSMO-SkyMed, caratterizzato da tempi di rivisita molto brevi, ha reso disponibile un notevole insieme di dati per poter studiare e separare gli effetti delle prime scosse sismiche del 20 maggio da quelle avvenute il 29 maggio. Questi ultimi hanno causato un sollevamento del suolo fino a 12 centimetri. È stato quindi possibile verificare l’orientamento delle deformazioni del terreno nella zona colpita, che ha una direzione Est – Ovest. La faglia del 29 maggio si colloca nella continuazione verso ovest di quella del 20 maggio. La zona maggiormente interessata si estende per circa 50 chilometri quadrati, tra Mirandola e San FeliceFenomeni di “liquefazione” nelle campagne di San Carlo - EMERGEO è sul Panaro, nella provincia diun gruppo di esperti geologi INGV che si attiva in occasione di Modena.emergenze. Photo: Stefano Pucci Daniela Pani
  • 7. Credits IREA-CNR http://www.irea.cnr.itEcco un interferogramma. Questa immagine che può essere letta come una mappa dei movimenti del terreno espressi in termini dicicli di colore, nella direzione di vista del satellite. Ogni ciclo, o frangia, individua una deformazione del suolo di 1,5 centimetri e, dallasomma dei cicli di colore, si ricava lo spostamento massimo del suolo verificatosi tra le date indicate (29 maggio – 6 giugno 2012)
  • 8. Credits IREA-CNR http://www.irea.cnr.it 20 maggio 2012Questo è il primo interferogramma relativo allarea padana colpita dal sisma il 20 maggio 2012. Anche in questocaso, ogni ciclo è rappresentativo di circa 1.5 cm di sollevamento della superficie terrestre. L’area con fasce dicolore (frange) concentriche indica il sollevamento del suolo dovuto alla rottura della faglia a 1-2 km di profondità Daniela Pani
  • 9. Il primo interferogramma prodotto (nellimmagine precedente) è particolarmente interessanteperché, pur rappresentando solo il settore più orientale dell’area in deformazione, ha consentitoimmediatamente di capire che questa ha un orientamento prevalentemente Est-Ovest, parallelo allastruttura tettonica che ha generato il terremoto. Il dato interferometrico ha fornito utili informazioniper la definizione della geometria complessiva del processo in atto. La qualità delle immagini risultabuona, nonostante le condizioni non ottimali della superficie (presenza di coltivazioni e vegetazione). Credits EMERGEO-INGV Photo: Stefano Daniela Pani Pucci
  • 10. Per rendere più evidenti le deformazioni misurate, le frange sono state rappresentate sullafoto aeree mediante un codice di colori. Le zone azzurre sono quelle affette dadeformazione trascurabile, mentre quelle in rosso hanno raggiunto il valore di massimosollevamento. I dati satellitari sono stati integrati con le informazioni provenienti dallecampagne di rilievo sul postoCredits IREA-CNR http://www.irea.cnr.it 20 maggio 2012 Daniela Pani
  • 11. 29 maggio 2012 Credits IREA-CNR http://www.irea.cnr.itAnche in questa mappa degli spostamenti ricavata dall’interferogramma, le zone evidenziate in rossosono quelle che hanno subito il maggior innalzamento, mentre le aree stabili sono in verde.Il sollevamento è stato causato dallo scorrimento in profondità dei due lembi della faglia sulla quale siè originato il terremoto del 29 maggio Daniela Pani
  • 12. Credits IREA-CNR http://www.irea.cnr.itLe caratteristiche della deformazione del suolo e il confronto con i dati della sismicità, indicano che lafaglia del 29 maggio si colloca nella continuazione verso Ovest di quella del terremoto del 20 maggio.A partire dalle informazioni sulla sismicità si è realizzato un modello della sorgente responsabile delledeformazioni osservate, che ne descrive forma e localizzazione. L’analisi preliminare dei residui, ossiale differenze tra le deformazioni reali e quelle ricostruite dal modello, evidenzia la presenza di effettideformativi riferibili agli eventi di magnitudo superiore a 5, verificatesi allinterno dellintervallotemporale considerato Daniela Pani
  • 13. Credits INGV - http://ingvterremoti.wordpress.com/
  • 14. Mappe di scuotimentodel terremoto Ml5.9 del20/05/2012 alle ore 04:03Le ShakeMap – mappe discuotimento – sono uno strumentoindirizzato specificamente allavalutazione rapida (entro pochiminuti dall’evento) del moto delsuolo dopo un terremoto.Queste mappe traducono loscuotimento del suolo, registratodai sismometri a seguito di unterremoto, nella distribuzione delrisentimento atteso.In tal modo possono essere diaiuto alla Protezione Civile per ilcoordinamento e l’organizzazionedelle squadre di soccorso in caso diterremoti rilevanti. Credits INGV - http://ingvterremoti.wordpress.com/ Daniela Pani
  • 15. COSMO-SkyMed Monitoraggio delle aree terremotate Credits I contenuti (rielaborati dallautore) e le immagini sono interamente tratti da: • Agenzia Spaziale Italiana – www.asi.it • Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia - www.ingv.it • Consiglio Nazionale delle Ricerche -Istituto Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (CNR-IREA) - www.irea.cnr.it Credits ASI http://www.asi.it/10 Giugno 2012 Contatta Daniela Pani - www.danielapani.com