Geomatica per il monitoraggio delle frane
2017-2018
I versanti naturali e le grandi opere civili, come dighe, ponti o viadotti, necessitano spesso di monitoraggi per prevenire situazioni di pericolo e mitigare il rischio di crolli o cedimenti. Attività di questo tipo utilizzano tecnologie della geomatica, che garantiscono grande precisione ma utilizzano sensori dai costi spesso elevati.
In collaborazione con la Provincia del Verbano-Cusio-Ossola, territorio noto per l’alto rischio franoso, abbiamo avviato ad aprile 2017 un progetto di ricerca per realizzare il prototipo di un sistema di monitoraggio che utilizzi le tecnologie geomatiche a basso costo, elaborandole e diffondendo i risultati attraverso la smart data platform Yucca. Le attività, terminate a ottobre 2018, hanno coinvolto il Politecnico di Torino, CSP – Innovazione nelle ICT e il Consiglio Nazionale delle Ricerche – Istituto di Ricerca per la Protezione Idrogeologica, con il supporto di Regione Piemonte e ARPA Piemonte, che hanno partecipato in qualità di uditori interessati a tutte le fasi del progetto.
In sintesi, gli obiettivi raggiunti dal progetto sono stati:
- fornire uno stato dell’arte sulla strumentazione geomatica per il monitoraggio e sulla sua applicabilità alle diverse tipologie di dissesto
- progettare e realizzare un sistema prototipale GPS/GNSS per il monitoraggio di punti significativi
- realizzare un sistema di rilevamento basato su tecniche fotogrammetriche per integrare il sistema prototipale GPS/GNSS
- definire e documentare i flussi di dati ottenibili dai questi sistemi, valutandone vantaggi e limiti
- valutare l’applicabilità di questi sistemi su casi reali, relativamente a installazione e durabilità in ambiente esterno
- diffondere i risultati su piattaforme di facile consultazione, accessibili da amministrazioni, tecnici specialisti e cittadini, con diversi livelli di dettaglio.
Le ricadute positive di questa sperimentazione:
- maggior diffusione delle tecniche geomatiche per il monitoraggio del territorio, grazie alla riduzione dei costi della sensoristica
- benefici derivanti dall’integrazione di più famiglie di sensori
- integrazione della rete sensoristica regionale con strumentazione a basso costo
- acquisizione e diffusione delle competenze sulle tecnologie geomatiche per il monitoraggio e per la gestione di flussi di dati voluminosi e continui.
2019
Partendo dai risultati delle attività di ricerca e sviluppo avviate nel 2017, il progetto si è concentrato sulla tecnologia GNSS, di interesse sia per il CSI, che gestisce la rete SPIN GNSS interregionale, sia per ARPA Piemonte, che si occupa del monitoraggio del dissesto idrogeologico e delle frane.
Insieme ad ARPA, Politecnico di Torino e CSP, sono state sviluppate le seguenti attività:
- ingegnerizzazione delle centraline, con attenzione a modalità di trasmissione dei dati anche a attraverso schede telefoniche e miglioramento dei chipset dei ricevitori GNSS multifrequenza e multicostellazione
- ricollocazione e monumentazione delle centraline in un unico sito, il comune di Madonna del Sasso nel Verbano Cusio Ossola, e avvio delle misurazioni continue
- raccolta ed elaborazione dei dati nell’infrastruttura cloud del CSI e nella smart data platform
- approfondimenti sullo sviluppo della rete interregionale SPIN GNSS per supportare le sottoreti dedicate ai monitoraggi
- sviluppo di algoritmi di calcolo per la scrittura in ambiente open source
- definizione degli standard per le modalità di acquisizione dei dati nei monitoraggi con tecnica GNSS
- incremento degli utilizzi della rete GNSS interregionale per applicazioni geologiche e geodinamiche.