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TecFOr 2010, Seminario Sicurezza

TechFOrTechFOr 2010, 18 Maggio, Fiera di Roma2010, 18 Maggio, Fiera di Roma

Conferenza SELEX Sistemi Integrati & AFCEA Capitolo di RomaConferenza SELEX Sistemi Integrati & AFCEA Capitolo di Roma

"Tecnologie Abilitanti e Sistemi per la Sicurezza: il contributo delle Università e dei Centri di Ricerca"

Utilizzo di Stazioni Permanenti GNSS per il monitoraggio della superficie aquilana

Prof. Donatella Dominici

Facoltà di Ingegneria-Università dell’Aquila






Terremoto aquilano

Data 6 Aprile 2009

Ora 1:32:39 UTC

Magnitudo Richter 5.8

Profondità 8,8 km

Epicentro

Tra L’Aquila, Tornimparte e Lucoli (AQ)42.334°N, 13.334°E






Numerosi eventi pre-sismici e post-sismici



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Una stazione permanente stazione permanente GPSGPS è una struttura preposta all’acquisizione, immagazzinamento e trattamento di dati di codice e di fase GPS, attiva 24 ore su 24 per 365 giorni l’anno, che fornisce servizi di posizionamento in varie forme e per varie applicazioni.Se la stazione permanente è in grado di acquisire anche le osservazioni GLONASS e GALILEO, si parlerà di GNSS GNSS (Global (Global NavigationNavigation Satellite Satellite System)System)






Rete IGS (International GNSS Service for Geodynamics






WGS84 World Geodetic System

XWGS84

Meridiano di Greenwich Centro di massadella terra

Equatore

YWGS84

ZWGS84 Realizzato e mantenuto daUS National Imaging & Mapping

Agency (NIMA)

ROMA 40 ED50

Un sistema di riferimento, al di là dei parametri e delle sue regole, è praticamente utilizzabile (è realizzato) per mezzo di una sua materializzazione (rete o frame)



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Censimento delle stazioni permanenti a Febbraio 2008: 350 GNSS






Elevato numero di stazioni permanenti GNSS nell’area del sisma

Raccolta serie temporale sufficientemente ampia (pre e post-sisma) di dati di ciascuna stazione permanente

Elaborazione e compensazione dei dati per evidenziare eventuali evidenziare eventuali spostamenti planospostamenti plano--altimetricialtimetrici, perché le accuratezze del GPS consentono l’analisi dei movimenti conseguenti il sisma






RAIANO

PAGANICAL’AQUILA

TERNI

NORCIA

TERAMOROSETO DEGLI

ABRUZZI

Evidenziati rilevanti spostamenti verticali a Paganica e L’Aquila e piccoli spostamenti planimetrici.Problema: rete troppo piccola in relazione a lunghezza baselines






Rete Regione Abruzzo


Usi potenziali delle reti di Stazioni Permanenti

Una Stazione Permanente, pur potendo operare singolarmente, offre i massimi vantaggi se utilizzata come vertice di una rete di SP

Applicazioni di tipo scientifico

• Misura della distanza geometrica tra satellite e ricevitore

• Misura del ritardo ionosferico

• Misura del ritardo troposferico

• Orologi

su scala globale:

su scala locale:

Realizzazione e mantenimento di un sistema di riferimento globale

Monitoraggio delle deformazioni crostali

Supporto alle POD (Precise Orbit Determination)

Definizione di un riferimento globale di altezza

Realizzazione di un sistema di riferimento nazionale di ordine zeroMiglioramento della precisione delle coordinate assolute di tutta la rete geodeticaDeterminazione del geoide terrestre e marino

Fornisce una stima del contenuto d’acqua precipitabile e dell’umidità relativa dell’atmosfera

Definizione, diffusione e mantenimento di una scala temporale accurata (Time Reference Frame)

Tomografia ionosferica



Reti di Stazioni Permanenti GNSS RTK

Una rete di SP, per utilizzo in tempo reale (Network RTK), è composta da:

• Un numero di SP variabile in funzione della superficie coperta dalla rete

• Un centro di controllo che raccoglie, controlla ed elabora le osservazioni delle SP costituenti la rete, calcolando le correzioni che vengono inviate ai ricevitori mobili tramite gli apparati di trasmissione preposti

SP

Osservazioni

Centro di calcolo

Rover

Trasmissione delle

correzioni MRS - VRS

Vantaggi:• Riduzione effetto errori d’orbita e ritardi atmosferici

• Riduzione effetti delle riflessioni multiple (Multipath)

• Aumento dell’accuratezza, dell’affidabilità e dell’integrità dei risultati rispetto a RTK classico











Reperimento dati ulteriori SP

Rete RING -INGV



STAZIONI LOCALITA’ ENTE GESTOREALRA Alfedena Regione AbruzzoAQRA L’Aquila Regione AbruzzoATRA Atri Regione AbruzzoBLRA Balsorano Regione AbruzzoCDRA Castel Del Monte Regione AbruzzoCMRA Castiglione Messer Marino Regione AbruzzoFRRA Francavilla Regione AbruzzoMRRA Martinsicuro Regione AbruzzoMTRA Montereale Regione AbruzzoOCRA Oricola Regione AbruzzoPBRA Palombaro Regione AbruzzoSCRA Scafa Regione AbruzzoSMRA Sulmona Regione AbruzzoVCRA Valle Castellana Regione AbruzzoVTRA Vasto Regione AbruzzoAQUI L’Aquila ASI – EUREF



FRES Fresagrandinaria RING (INGV)RSTO Roseto degli Abruzzi RING (INGV)UNTR Terni Regione Umbria-EUREFRENO Norcia Regione UmbriaMOSE Roma EurefINGP Preturo (L’Aquila) RING (INGV)OTRA Ortucchio (vicino Avezzano) PrivataPAGA Paganica PrivataRAIA Raiano PrivataTERA Teramo ItalPOS

26 Stazioni permanenti GPS o GPS+GLONASS- Dati giornalieri con campionamento a 30 sec acquisiti dal 5 Febbraio al 16 Aprile 2009








Software impiegato Trimble Total Control e Bernese

Elaborazione statica, singola base, dei dati a 30 sec;Impiego effemeridi precise GPS+GLONASS;

Modello troposferico di Hopfield;Angolo di cutoff : 10° per i satelliti GPS e 15° per i GLONASS

Compensazione minimi vincoli con coordinate fissate della SP: UNTR (Terni);Datum: ETRF89;Esclusione sismi con M>=4 dall’intervallo di elaborazione per evitare di inserire un cinematismo nel calcolo statico


TecFOr 2010, Seminario SicurezzaExamplesExamples of time of time seriesseries: PAGA: PAGA






ExamplesExamples of time of time seriesseries: TERA: TERA

Terremoto






ExamplesExamples of time of time seriesseries: AQRA: AQRA








Dopo il terremoto è chiaro un segnale post sismico che si è cercato di Interpretare con modelli lineari o tramite un polinomio di 2° grado.






Mappa movimenti orizzontaliMappa movimenti orizzontali

Linea di discontinuità






1-Zona Aquila: Spostamenti 20-70 mm W

Nell’intorno più vicino spostamenti S-W più piccoli e nella parte EST movimenti 2-30 mm in direzione NE






Movimenti significativi in quota nelle stazioni attorno all’Aquila: -25, -76,-107,-123






Propositi futuri:

-Aumentare la serie temporale pre e post sismica

-Studiare in modo più rigoroso la clusteringanalysis

-Confronti con altri dati quali i SAR corretti da dati meteo

Date post:	19-Apr-2020
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