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Luca Vittuari

Professore ordinario

Dipartimento di Ingegneria Civile, Chimica, Ambientale e dei Materiali

Settore scientifico disciplinare: ICAR/06 TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA

Coordinatore del Corso di Dottorato in Ingegneria civile, chimica, ambientale e dei materiali

Temi di ricerca

Progetto, istituzione, rilievo ed analisi di reti classiche e GPS per la misura delle deformazioni superficiali del suolo o di monitoraggio di corpi glaciali.

Misura delle velocità di deflusso di corpi glaciali attraverso l'integrazione tra osservazioni GPS ed immagini satellitari. Studio dei sistemi di centramento forzato tridimensionale sia per vertici di rete ancorati ad affioramenti rocciosi, sia per la realizzazione di vertici di controllo su corpi glaciali (coffee can).

Uso del GPS in altimetria quale tecnica di rilevamento per il monitoraggio della subsidenza di origine antropica

Progettazione e realizzazione di misure di local-ties tra osservatori geodetici co-locati.

Rilievi GPS in modalità cinematica aerei e terrestri; integrazione di sensori (GPR/GPS); confronto tra misure GPS cinematiche ed osservazioni mareometriche.

Controllo della verticalità di manufatti, e dei movimenti di edifici o strutture a causa di cedimenti o in sede di collaudo.

Impiego della Fotogrammetria sia terrestre che aerea, anche con tecniche di autocorrelazione di immagini digitali e mediante l'impiego camere non metriche. Realizzazione di un sistema radiocomandato per prese fotogrammetriche da aquilone/pallone.

Integrazione tra diverse metodologie di rilevamento nel campo dei Beni Culturali.

 



Geodesia applicata per la realizzazione di reti geodetiche sia attraverso l'impiego di tecniche classiche che satellitari. Progetto, istituzione, rilievo ed analisi di reti GPS aventi finalità di verifica delle deformazioni superficiali del suolo o di monitoraggio di corpi glaciali. Studio delle velocità di deflusso di corpi glaciali antartici attraverso l'integrazione tra misure GPS ed immagini satellitari. Studio delle monumentazioni dei vertici geodetici ed in particolare della realizzazione di sistemi di centramento forzato tridimensionale sia in terreni sciolti o affioramenti rocciosi, sia per la realizzazione di vertici di controllo su corpi glaciali (coffee-can).

Ha partecipato alle attività di ricerca in ambiente polare a partire dal 1989, prendendo parte a sette spedizioni scientifiche in Antartide e a una campagna di misure in Artide (Isole Svalbard) nel 2002. Ha contribuito fin dalle prime campagne internazionali con misure GPS per lo studio della dinamica crostale del continente antartico, aderendo in particolare ai progetti (GIG-91, GPS Pilot Project, SCAR Epoch, ecc.). Tali attività sono poi continuate grazie al supporto finanziario e logistico del Programma Nazionale di Ricerche in Antartide (PNRA) con lo studio dei movimenti crostali della Terra Vittoria Settentrionale. Dal punto di vista computazionale è stato sperimentato in questo ambito l'impiego di approcci differenziati ed indifferenziati delle osservazioni GPS di fase con i principali software scientifici disponibili in ambito accademico (Bernese GPS, GAMIT/GLOBK, GIPSY/OASIS II) ed è stato predisposto un software per la stima del polo euleriano della placca antartica a partire dalle osservazioni delle velocità crostali misurate attraverso tecniche GPS. E' stato responsabile, della realizzazione della misura e dell'analisi di una rete geodetica GPS per lo studio del campo di velocità superficiale del ghiaccio per un raggio di 25 km attorno al sito di perforazione profonda della calotta antartica a Dome Concordia (European Project for Ice Core in Antarctica, EPICA). L'intero progetto EPICA che ha coinvolto ricercatori di dieci nazioni europee ha permesso di realizzare un carotaggio in ghiaccio di circa 3270 m di profondità, che ha evidenziato la storia paleo-climatica degli ultimi otto cicli climatici del pianeta intercorsi negli ultimi 820 000 anni (L'eccellenza scientifica dell'intero progetto EPICA è stata premiata da parte della Commissione dell'European Science Foundation nel 2007 con il prestigioso Premio Cartesio - Descartes Prize for Transnational Collaborative Research). L'elenco dei lavori accettati per la pubblicazione nell'ambito di EPICA è riportato presso il sito web:  http://www.phys.uu.nl/~wwwimau/research/ice_climate/epica/home.html

Si è occupato inoltre di rilievi GPS in modalità cinematica su lunga distanza in supporto alle attività del progetto internazionale International Trans-Antarctic Scientific Expedition (ITASE) che ha previsto la navigazione di precisione di carovane di veicoli sul plateau antartico per la raccolta di dati glaciologici, geodetici e geofisici. In particolare ha curato l'integrazione di sensori (GPR/GPS) a bordo di elicotteri e di trattori cingolati, sperimentando anche tecniche di posizionamento cinematico in modalità indifferenziata Precise Point Positioning (PPP).

Sempre in Antartide ha contribuito all'installazione nel 2001 di una sonda mareometrica, effettuando anche il collegamento altimetrico alla stazione GPS permanente installata presso la Stazione Italiana Mario Zucchelli.

Nel territorio della Pianura Padana ha collaborato allo studio di reti attive di stazioni permanenti GPS, per la realizzazione di servizi di posizionamento di precisione in tempo reale su vaste aree (Network-based Real Time Kinematic, NRTK).

Progettazione e realizzazione dell'insieme di procedure necessarie per la misura e la stima statistica di eccentricità esistenti tra i punti di riferimento (RP) di diverse tecniche geodetiche co-locate, con particolare attenzione per le tecniche VLBI e GPS posti a distanza ravvicinata (<500 m). Approfondimento nella definizione dei punti di riferimento di ciascuna tecnica (al fine di fugare una certa confusione esistente tra tracking points, markers geodetici e punti convenzionali). Problema della stabilità del network locale e delle local ties stesse. Studio delle deformazioni indotte dal peso proprio delle strutture delle antenne VLBI installate presso l'osservatorio di Noto (SR) e di Medicina (BO), per mezzo di misure fotogrammetriche con camere terrestri di grande formato e rilievi laser scanning.

Anche grazie a queste ricerche iniziate in Italia nel 2000 si è costituito nel 2003 un Working Group in ambito IERS (IERS WG 2) IAG Sub-Commission 1.2 on Site Survey and Co-locations, del quale lo scrivente è membro.

Controllo della stabilità di manufatti, e dei movimenti di edifici o strutture a causa di cedimenti, movimenti franosi o in seguito a carichi artificiali in sede di collaudo. Fotogrammetria analitica e digitale, sia terrestre che aerea. Sperimentazione delle tecniche di fotogrammetria aerea assistita dal GPS, particolarmente rivolte alla realizzazione di modelli digitali del terreno ad alta definizione e di aree inaccessibili, ottenuti anche con tecniche di autocorrelazione di immagini digitali.

Integrazione tra diverse metodologie di rilevamento nel campo dei Beni Culturali. Una vasta casistica di problemi di rilevamento alle diverse scale (regionale-sito-singolo edificio-singolo oggetto) è stata affrontata grazie alla partecipazione alle attività di ricerca delle numerose spedizioni archeologiche dell'Università di Bologna, in Italia, Egitto, Uzbekistan, Tajikistan, Turchia e Albania. Realizzazione di sistemi per prese fotogrammetriche da aquilone/pallone. Impiego della Fotogrammetria, per la produzione di ortofotocarte di siti archeologici.

Dal 2004 segue le attività di rilevamento topografico di campagna di alcune strutture archeologiche connesse al passaggio delle popolazioni nomadi lungo la via della seta nel territorio di Samarcanda, nell'ambito del progetto coordinato dal Prof. Maurizio Tosi (Direttore del Dipartimento di Archeologia di Bologna) ed il Prof. Timur Shirinov, Direttore dell'Istituto di Archeologia dell'Accademia delle Scienze dell'Uzbekistan, per la realizzazione della “Carta Archeologica della Media valle dello Zeravshan”

Si è occupato anche dell'applicazione della realtà virtuale e visuale in Archeologia, quale strumento per creare dei prodotti con forte contenuto documentario.

Sperimentazioni congiunte di tecniche di Interferometria SAR (PS-InSAR) e di livellazione geometrica per l'analisi dei movimenti verticali indotti dalla subsidenza di origine antropica nell'intero territorio della Pianura Padana. Studio di metodologie di controllo della stabilità dei punti origine nelle tecniche di rilevamento relativo (livellazione geometrica e In-SAR). Applicazioni GIS per la ricerca degli outliers nell'insieme dei permanent scatterers estratti da serie multi temporali di immagini satellitari radar ed elaborate con la tecnica PS-InSAR brevettata dal Politecnico di Milano. Sempre in questo ambito sono state predisposte applicazioni GIS al fine di consentire il confronto tra dataset aventi distribuzioni planimetriche non coincidenti (es capisaldi di livellazione e permanent scatterers SAR). Uso del GPS in altimetria quale tecnica di rilevamento per il monitoraggio della subsidenza di origine antropica. Realizzazione di sistemi informativi per la gestione di campagne geodetiche ripetute.