Riassunto analitico
L’obiettivo del lavoro è lo studio e l’analisi dei fenomeni deformativi attraverso la tecnologia RADAR (RAdio Detection And Ranging) terrestre. Negli ultimi anni è diventata sempre più pressante l’esigenza di conoscere con continuità spazio-temporale il comportamento di versanti instabili, e di manufatti e strutture particolarmente sensibili, sia per la prevenzione, che come supporto alle decisioni in caso di eventi a rischio. L’innovativa tecnica RADAR consente di conciliare esigenze di monitoraggio continuo nel tempo e nello spazio, con buoni valori di precisione e accuratezza (anche millimetrici) e ben si adatta anche ad applicazioni di protezione civile, come early warning system. Inoltre, le applicazioni GB-InSAR (Ground Based Interferometric Synthetic Aperture Radar), ben si prestano ad integrare sistemi di monitoraggio topografico più consolidati costituiti, per esempio, da GPS (Global Positioning System) e stazioni totali automatizzate. In più, se i risultati vengono georeferenziati attraverso tecniche LIDAR (Light Detection And Ranging) terrestri o aviotrasportate in grado di fornire modelli digitali delle superfici e del terreno ad altissima definizione, l’operazione di interpretazione degli stessi (mappe di spostamento cumulato, mappe di velocità, serie temporali, ecc.) risulta più accurata ed immediata. L’influenza dell’atmosfera, in termini di rifrazione, contenuto d’acqua, temperatura e pressione è da sempre per la strumentazione topografica l’elemento chiave per la corretta elaborazione e interpretazione delle osservazioni e lo è anche per la tecnologia SAR. Quindi modellare nel modo più adeguato il comportamento dell’atmosfera diventa tanto più importante quanto più le distanze di osservazione aumentano (fino a qualche chilometro) ed anche quando gli obiettivi di precisione e accuratezza finali sono molto spinti (centimetrici o superiori). Una corretta analisi preliminare del sito e dell’oggetto di interesse e la caratterizzazione dell’ambiente in cui i sistemi vengono installati (estensione, dimensioni, obiettivi, potenzialità di integrazione con altri sistemi di misura, database esistenti, ecc), la monumentazione e l’installazione stessa (postazione stabile e duratura nel tempo, angolo di incidenza, ecc.) sono di fondamentale importanza per la buona riuscita delle campagne di misura, siano esse continue o periodiche e per questo non devono essere sottovalutate. Allo stesso modo, per applicazioni di studio di versanti instabili e in particolare per applicazioni di protezione civile, è indispensabile calibrare bene le elaborazioni in termini di selezione dei punti stabili e di monitoraggio, e dei parametri da cui dipende la stima dell’atmosfera.
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Abstract
The aim of this work is the use of the RADAR (RAdio Detection And Ranging) technique for deformation measurement. In recent years it has become increasingly important to know phenomena, such as unstable slopes, or structures behavior in a continuous way both in time and space, for prevention, early warning and as decision support.
The innovative RADAR radar technique can well answer to the needs of continuous monitoring in time and space, with good precision and accuracy values (up to millimetric) and is well suited also for civil protection applications, such as early warning and prevention system. In addition, GB-InSAR applications, potentially, integrate very well monitoring systems more established, such as, GPS (Global Positioning System) and automated total stations. Furthermore, if the results are well geo-referenced even through airborne or terrestrial LIDAR (Light Detection And Ranging), able to provide digital surface models or digital terrain model with an high level of accuracy, the interpretation of cumulative displacement maps, velocity maps, time series, etc.) is more accurate and immediate.
The influence of the atmosphere, in terms of refractive index, relative water content, temperature and pressure has always been the key element of topographic instruments measurement. The same for GB-InSAR. Thus an appropriate modelisation of the atmosphere becomes more and more important when distances increases up to several kilometers and when the final expected accuracy is very high (centimetric or higer). A preliminary analysis of the test-site and of surroundings, of the environment in which systems are installed (size, main goals, potential for integration with other systems of measurement, existing databases, etc.), the monument and the installation itself (location, lasting through time, angle of impact, relative stability etc..) are key elements for the success of surveys, whether continuous or periodic, and therefore should not be underestimated. Similarly, applications for the study of unstable slopes and in particular in a civil protection perspective, it is essential in order to well calibrate the processing chain in terms of selection of monitoring or stable points and of the parameters upon which the estimate of the atmosphere depend.
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