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Amantia, Alfio
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Amantia, Alfio
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- PublicationRestrictedESPERIENZA DI MONITORAGGIO MEDIANTE LASER SCANNER NELL’ISOLA DI VULCANO: RILIEVO MULTI TEMPORALE DELLA FORGIA VECCHIA(2011-03-09)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ;Pesci, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Bonforte, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Casula, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Puglisi, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Aiesi, G.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Amantia, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Calvagna, F.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Cantarero, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Consoli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Consoli, O.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Manni, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Marturano, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Saraceno, B.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; Il presente lavoro è stato realizzato con l’obiettivo di divulgare le conoscenze acquisite nell’ambito del monitoraggio delle aree vulcaniche attive italiane mediante sistemi laser scanner terrestri. Le sezioni INGV di Bologna, Roma, Napoli e Catania hanno lavorato congiuntamente sin dal 2007 per sperimentare queste strumentazioni e valutarne l’efficacia per lo studio delle variazioni superficiali in aree spesso caratterizzate da materiali a bassa riflettività e quindi non facili da rilevare. I primi esperimenti sono stati realizzati sul Vesuvio nel 2007 e la ripetizione delle misure ha permesso di ottenere una serie temporale di modelli digitali (DSM) che, analizzati e confrontati, hanno permesso di mappare i crolli di porzioni delle pareti vulcaniche, misurare con precisione le variazioni dei volumi in gioco e di ideare (work in progress) un sistema speditivo per riconoscere le frane attive ed eseguire in tempo reale il rilievo delle zone di interesse. Nonostante l’esperienza vesuviana sia l’unica, per la ricchezza del data-base utilizzato, che al momento ha portato alla produzione di vari lavori scientifici [Pesci et al., 2007; Pesci et al., 2008ab; Pesci et al., 2009; Pesci et al., 2011a], è importante sottolineare che moltissime esperienze sono state fatte in questo senso, in tutte le aree vulcaniche di interesse. Sebbene i dati acquisiti non siano ancora sufficienti per realizzare un lavoro completo, hanno permesso di ampliare la conoscenza sulla metodologia e strumentazione utilizzate, sulle caratteristiche morfologiche delle aree osservate e sulle criticità del rilievo in ambiente vulcanico. Con questo rapporto tecnico si vuole illustrare l’applicazione del sistema laser scanner per il rilievo del fianco settentrionale del cono della Fossa di Vulcano e i risultati preliminari. La Fossa è un piccolo edificio vulcanico formatosi in seguito a numerose eruzioni che hanno prodotto un cono di materiale piroclastico (cenere, tufi e lapilli) negli ultimi 6000 anni [Keller, 1980; De Astis et al., 2006]. Sebbene la maggior parte delle eruzioni sono avvenute nella parte centrale del cono, alcune hanno interessato il suo fianco settentrionale, formando una sorta di cratere eccentrico, chiamato “La Forgia Vecchia” che crea una forte depressione morfologica su quel versante. L’intero cono della Fossa è soggetto a un’intensa erosione e alterazione provocata dalla circolazione di fluidi idrotermali. Già in passato il fianco settentrionale del cono vulcanico è stato interessato da fenomeni di dissesto con una frana che, nel 1988, ha riversato in mare circa 2.105 m3 di roccia nella zona antistante al porto di Levante provocando anche un piccolo tsunami [Barberi et al., 1994; Tinti et al., 1999]. L’area sovrastante la Forgia Vecchia è affetta da un’evidente instabilità gravitativa, aggravata dalla presenza dello stesso cratere eccentrico che ne accentua la ripida morfologia e dalla presenza di un importante campo di fumarole che riscalda e altera i corpi rocciosi. Già all’inizio degli anni ’90 un forte incremento delle temperature e dell’intensità di emissione delle fumarole fu accompagnato da una significativa deformazione dell’intero versante sovrastante la Forgia Vecchia, con l’apertura di crack distensivi sul bordo craterico settentrionale, a corona del versante in movimento. Tale deformazione è fortemente correlata con l’andamento delle temperature alle fumarole, ed è stata interpretata come parzialmente dovuta all’espansione termoelastica del corpo roccioso che ha a sua volta aggravato l’incipiente instabilità del versante, innescando un ulteriore movimento verso valle [Bonaccorso et al., 2010].326 46 - PublicationOpen AccessMigrazione dei server di acquisizione dalle stazioni remote nelle infrastrutture per il calcolo a elevate prestazioni (HPC)(2017)
; ; ; ; ; ; ; ; ; Si è approfittato della la diffusione capillare e dell’abbassamento massiccio dei costi dei sistemi di calcolo ad elevata efficienza (HPC) per ammodernare i server di acquisizione e archiviazione presenti nei centri di acquisizione dati [Del Negro et al., 2002]. Il sistema descritto nel testo è stato applicato con successo oltre al sistema Mag-Net [Del Negro et al., 2002] anche alla rete dilatometrica [Sicali & Bonaccorso, 2013]. L’ammodernamento dei due sistemi di monitoraggio, nonostante interessasse sia la parte hardware che software, è stato poco invasivo poiché entrambi i sistemi possiedono una struttura modulare [Sicali et al., 2016]. L’ammodernamento ha permesso di risolvere problemi oramai decennali come il posizionamento dei sistemi di acquisizione rispetto ai server di acquisizione, ottimizzando allo stesso tempo le risorse disponibili, sia computazionali che umane. La manutenzione è divenuta più semplice e meno dispendiosa in termini di tempo e costi. L’uso delle tecniche di virtualizzazione ci permette di manipolare a piacimento i sistemi e automatizzare alcune procedure altrimenti realizzabili solo intervenendo fisicamente. La possibilità di astrarre le componenti hardware degli elaboratori al fine di renderle disponibili al software in forma di risorsa virtuale, ci permette di eseguire operazioni che un tempo erano invasive, potenzialmente dannose oltre che dispendiose in termini di tempo (time consuming). Si pensi ad operazioni come la rimozione/sostituzione del disco fisso, della CPU o all’upgrade della RAM.213 18 - PublicationOpen AccessAbsolute gravity and deformation measurements for a multi-disciplinary study in Central Italy(2023-02-07)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; ; Since 2018, INGV funded 3 projects aimed to detect ground deformations and gravity variations over different timescale in the area where the recent seismic events of L’Aquila (2009, Mw 6.3) and Amatrice-Norcia (2016, Mw 6.1 and 6.5) took place. The consequent static deformation field reached several centimetres and the modelled impact of such events could have modified the gravity field up to 170 μGal. Furthermore, the medium-long-term gravity and ground deformation variations related to post-seismic relaxation are expected as consequence of vertical deformation of the Earth surface and/or of the internal boundaries separating layers at depth with different densities. In addition, the L’Aquila area is affected by deformations induced by ground water level changes in the aquifers. Therefore, a multidisciplinary approach carrying out joint measurements of deformation and gravity is fundamental to understand the role of each geophysical process. To this aim, a network of 3 (Terni, Popoli, Sant’Angelo Romano) new non-permanent GNSS stations was realized outside the buildings hosting the absolute gravity stations. At L’Aquila, a permanent GNSS station managed by the Italian Space Agency (AQUI) is continuously working on the rooftop terrace of the Science Faculty, and positioned vertically with respect to the gravimetric station (AQUIg), which is located 4 floors below. Since 4 absolute gravimetric sites are located indoor, the precise coordinates of the gravity benchmark have been obtained by classical topographic surveys, connecting the indoor site to the outdoor GNSS reference point. Here we present the gravity and ground deformation variations observed in the period 2018-2022 after five measurement campaigns.63 33 - PublicationOpen AccessStrumento di Diagnostica e Amministrazione Remota di reti per il monitoraggio di parametri geofisici(2017)
; ; ; ; ; La manutenzione dei sistemi di monitoraggio remoto è importante poiché permette a un sistema di continuare a funzionare in modo continuo e duraturo. La stabilità dei sistemi dipende dal tipo di manutenzione che si esegue [Sicali et al., 2016]. La manutenzione copre diversi aspetti, dalla cura delle infrastrutture fino alla consistenza del software, passando per il benessere dell’hardware (elettronica). La cura delle infrastrutture deve essere effettuata in sito, per lo più realizzata come manutenzione ordinaria programmabile. Riguarda tutto ciò che risente delle intemperie e che è sottoposta a stress meccanici, di temperatura, ossidazione e corrosione. La manutenzione del software e dell’hardware, normalmente, viene effettuata di fronte a un problema già conclamato, che non si è potuto prevedere e/o programmare. Lo scopo del sistema esaminato di seguito è quello di aiutare, in una qualche misura, a prevedere i malfunzionamenti prima che si verifichino attraverso il constante monitoraggio di particolari segnali. Ciò che negli hard disk è stato realizzato attraverso l’adozione dei sistemi S.M.A.R.T [Wikipedia, Self-Monitoring, Analysis and Reporting Technology].155 14 - ProductOpen AccessTerremoti e città fantasma in Sicilia. Un viaggio attraverso i luoghi della memoria. Edizione 2008(2008-01)
; ; ; ; ; ; ; ;Azzaro, R.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Cascone, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Camassi, R.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Bologna, Bologna, Italia ;Amantia, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Guglielmino, F.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Mangiagli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Peruzza, L.; INOGS - Trieste; ; ; ; ; ; Il DVD propone un viaggio multimediale attraverso le tracce lasciate dai terremoti distruttivi del passato nel territorio, nella storia e nella società della Sicilia, alla riscoperta di 17 località abbandonate a seguito dei terremoti del 1693, 1783 e 1968 in Val di Noto, Val Demone e Valle del Belice. Terremoti e città fantasma in Sicilia è uno strumento divulgativo innovativo realizzato dal progetto EDURISK, finanziato dal Dipartimento della Protezione Civile, per l’educazione ai rischi sismico e vulcanico. Il progetto propone strumenti e itinerari formativi per il mondo della scuola finalizzati alla riduzione del rischio, per imparare a convivere, consapevolmente, con terremoti ed eruzioni vulcaniche.367 153 - PublicationOpen AccessLa stazione video di Nicolosi(2005)
; ; ; ; ; ;Pecora, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Biale, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Mangiagli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Sassano, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Amantia, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia; ; ; ; 138 134 - PublicationOpen AccessThe 2006 eruption of Mt. Etna (Italy): new multidisciplinary approach implemented by the UFSO staff of INGV Catania Section(2007-04-15)
; ; ; ; ; ; ; ; ; ;Mangiagli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Neri, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Pecora, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Reitano, D.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Amantia, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Biale, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;D'Agostino, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;La Via, M.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Torrisi, O.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia; ; ; ; ; ; ; ; The 2006 eruption of Mt. Etna (Italy): new multidisciplinary approach implemented by the UFSO staff of INGV Catania Section S. Mangiagli, M. Neri, E. Pecora, D. Reitano, A. Amantia, E. Biale, M. D’Agostino, M. La Via and O. Torrisi Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione di Catania, P. Roma, 2 - 95125, Catania Italy (mangiagli@ct.ingv.it, reitano@ct.ingv.it) During the latest (2006) eruptive activity of Mount Etna (Sicily - Italy) multidisciplinary instrumental networks and observations produced useful and significant data in order to understand the eruptive dynamics of this volcano. In this context, the staff of the INGV Catania Section Department called Unità Funzionale Sala Operativa (UFSO) actively participates in national and European research projects dealing with the development and use of new systems with high technological content useful, in particular, during eruptions or seismic crises. Another aspect of this work is represented by the development of software for the supervisory and automatic control of the working systems. For example during the last few weeks of 2006, ash-rich columns several km in height, and consequent fallout characterized the eruption of Mt Etna and severely hampered the functioning of the nearby International Airport of Catania. Therefore, for a better evaluation of real time systems a new dedicated web site has been realized, improving the availability of fundamental data for the Italian Department of Civil Defence (DPC). The DPC staff, using also INGV scientific data, releases daily bulletins to Italian government authorities. Multidisciplinary data are collected and well represented in risk maps. Moreover, various algorithms have been implemented and used to make simulations of eruptive clouds from Mt. Etna. All realized maps also use wind forecasts at different altitude and different scenarios are available in a new software able to plot different parameters like, for example, temperature and wind speed/direction in different isobaric levels, precipitation rate and total cloud cover.318 388 - PublicationOpen AccessLinee guida e criticità nella progettazione di sistemi per l’acquisizione di dati geofisici in prossimità di vulcani attivi(2016)
; ; ; ; ; Nel monitoraggio e nella sorveglianza dei vulcani attivi ricoprono un ruolo di prim’ordine i sistemi di acquisizione dati. In commercio esistono già diversi sistemi pronti all’uso, utilizzabili per acquisire i più svariati tipi di segnali, quindi l’idea di progettare un nuovo sistema può sembrare alquanto strana. Ciononostante, molto spesso, non si riesce a trovare ciò di cui si ha bisogno e questo porta alla necessità di compiere qualche adattamento, ottenendo il più delle volte un sistema ibrido, instabile e troppo complesso. L’esperienza maturata negli anni ha permesso d’identificare poche decine di punti essenziali per il buon funzionamento dei sistemi di acquisizione. Questo documento nasce dalla necessità di riunire tali specifiche e ottenere un promemoria da seguire, sia in fase di progettazione che durante l’esame di un sistema esistente. Si può quindi utilizzare il documento anche per classificare qualunque sistema di acquisizione, in termini di affidabilità ed efficienza, che debba essere utilizzato in aree di estremo funzionamento. Le zone di estremo funzionamento sono tutte quelle in cui i parametri come la temperatura e l’umidità raggiungono valori limite, in cui possono essere presenti gas corrosivi, condizioni meteo estreme come alluvioni, neve, forte vento, tempeste di sabbia, e nel caso specifico dei vulcani, colate e fontane di lava. Le specifiche riportate in seguito derivano essenzialmente dall’esperienza maturata negli ultimi due decenni grazie all’osservazione quanto più oggettiva possibile del comportamento e dei problemi riscontrati nei sistemi dislocati sul M.te Etna e sull’Isola di Stromboli. Le specifiche sono riassunte sinteticamente nelle tabelle 1 e 2 allegate. Il testo non si prefigge lo scopo di esaurire completamente gli argomenti trattati ma di creare uno spunto di discussione sui sistemi di acquisizione. Dovrebbe permettere, soprattutto a chi non ha precedente esperienza sull’argomento, di evitare alcuni errori grossolani nella progettazione e di assicurarsi la buona riuscita di un progetto. Non sono importanti i dettagli poiché cambiano per ciascuna applicazione ma sono invece importanti le linee guida e la filosofia con cui si affronta il problema.172 19 - PublicationOpen AccessSoftware per la sincronizzazione dei sistemi di acquisizione attraverso l’uso del GPS: implementazione hardware per architettura PC/104(2016)
; ; ; ; ; Dal 1998 la rete magnetica dell’Etna provvede all’acquisizione del campo magnetico totale a una frequenza di campionamento di 0.2 Hz, una misura ogni 5 secondi. Inizialmente il sistema provvedeva alla sincronizzazione delle misure acquisite attraverso la linea di trasmissione [Del Negro et al., 1998]. Un’idea molto semplice da attuare a costo zero, che può nascondere comunque diversi problemi. Durante i periodi di avaria del sistema di trasmissione, che possono accadere più spesso di quando si creda, l’acquisizione può subire una forte deriva temporale a causa della base dei tempi, generalmente un RTC (Real Time Clock), imprecisa. Utilizzando particolari tecnologie, come i GSM (Global System for Mobile Communications), in luoghi con copertura non totale, si potrebbe esporre il sistema anche a blackout temporanei. Sul M.te Etna accade molto spesso che non ci sia la possibilità di sincronizzare l’acquisizione attraverso la linea di trasmissione. Inoltre, in alcuni siti non esiste un collegamento telemetrico utilizzabile per lo scopo poiché le misure sono acquisite solamente in locale. In altre situazioni la sincronizzazione attraverso i sistemi di trasmissione potrebbe essere addirittura insufficiente e imprecisa, a causa della loro velocità troppo bassa e assolutamente non confrontabile con la frequenza di campionamento. Il sistema di sincronizzazione che utilizza una linea di trasmissione per sincronizzare una base dei tempi si basa sul concetto che il ritardo nella ricezione dei pacchetti rimanga costante o almeno sia prevedibile. Alcuni sistemi come NTP (Network Time Protocol) che viaggiano sulle reti tipo Ethernet, la cui velocità è molto superiore alla precisione richiesta dalla maggior parte dei sistemi di acquisizione utilizzati nella geofisica, potrebbero funzionare discretamente. Altri, utilizzanti una semplice connessione GSM potrebbero avere non pochi problemi, in quanto, i pacchetti non viaggiano sempre alla medesima velocità. Con i sistemi tipo GSM è molto difficile raggiungere una precisione accettabile. La sincronizzazione via GSM è perfetta per stazioni che acquisiscono un campione ogni cinque secondi, ma limita qualsiasi incremento della frequenza di campionamento. Per ovviare ai limiti delle trasmissioni GSM e cercare di diminuire l’errore, si sono adottati nel tempo molti accorgimenti. Ridurre la lunghezza dei pacchetti inviati e l’intervallo tra il pacchetto di test e di sincronismo, aiuta a minimizzare l’errore. Lo scopo è di evitare fluttuazioni di velocità nel canale di trasmissione, terminando le operazioni di sincronizzazione nel minor tempo possibile. Nonostante ciò, per migliorare i risultati della sincronizzazione e ovviare a tutti quei problemi derivanti dal sistema fino allora adottato, si è deciso di ricercare un modello alternativo.155 21 - PublicationOpen AccessLa stazione video prossimale dell’Etna in località Schiena dell’Asino(2006)
; ; ; ; ; ; ; ;Pecora, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Biale, E.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Reitano, D.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Mangiagli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Amantia, A.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Consoli, S.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia ;Consoli, O.; Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Sezione Catania, Catania, Italia; ; ; ; ; ; 143 123