L'attività scientifica svolta fino ad oggi si riferisce
principalmente tematiche legate alla Geodesia Operativa con
particolare riferimento alla Geodesia Satellitare ed agli aspetti
del rilievo di piccola media e grande scala.
Una delle più rilevanti attività scientifiche condotte in questi
anni si deve alla collaborazione con il progetto di ricerca di
Geodesia nell'ambito del
Programma Nazionale di Ricerche in
Antartide (P.N.R.A). Le attività di ricerca svolte in tale
ambito sono il frutto della partecipazione a sei campagne
Antartiche negli ultimi sette anni. Tali attività investono un
ampio raggio di discipline per la maggior parte di carattere
applicativo. In tali condizioni climatiche ambientali, le
metodologie satellitari (GPS, Doris, SAR e Satellite Altimeter)
giocano un ruolo dominante nel campo del rilievo a qualsiasi
scala.
Altro argomento di ricerca, degli ultimi anni di ricerca, è
costituito dallo studio delle problematiche relative ai seguenti
aspetti del rilievo:
- determinazione delle coordinate di Punti fiduciali catastali
mediante metodologia GPS-RTK con particolare riguardo alle
metodologie di trasmissione della correzione RTK (radio VHF, GSM,
GSM-internet);
- implementazione di sensori (GPS, piattaforme inerziali e
odometri) su un veicolo per applicazioni di Mobile
Mapping;
- problematiche relative alla realizzazione di un progetto di
stazioni GPS permanenti a scopo tecnico (per un utilizzo in tempo
reale).
Più nel dettaglio, l'utilizzo delle tecniche di
posizionamento in tempo reale che utilizzano l'approccio
multi-reference station, costituisce argomento estremamente attuale
e di conseguenza negli anni 2004-2006 sono stati eseguiti studi e
test su differenti software (GPS-Net Trimble-Terrasat, GEO++ Leica)
in grado di gestire tali reti di stazioni GPS permanenti e di
permettere realmente all'operatore di eseguire rilievi in modalità
cinematica in autonomia. A tal riguardo sono stati eseguiti studi
anche teorici sulla possibilità d'impiego di tali sistemi in ambito
tecnico e sono state affrontate le problematiche relative
all'adozione di diverse soluzioni tecniche per il trasferimento
delle correzioni all'utenza (VRS, FKP, …).
Altro argomento di grande interesse anch'esso riguardante
l'attività di ricerca degli ultimi anni è relativo all'utilizzo e
studio della tecnica di posizionamento PPP (Precise Point
Positioning) sia in modalità statica sia per applicazioni
cinematiche. In tale ambito, ha approfondito le problematiche
relative alle precisioni raggiungibili con tale tecnica al variare
della finestra di osservazioni, sia in ambito italiano sia in
ambito antartico.
Recentemente si sta inoltre occupando di problematiche
relative a:
- navigazione geodetica, realizzata mediante sistemi
integrati di navigazione e delle problematiche legate a rilievi MMS
in aree di scarsa visibilità satellitare collaborando con la ditta
SITECO informatica per quanto attiene lo studio di algoritmi per il
post trattamento dei rilievi utilizzando misure esterne ottenute
per via topografica tradizionale
- calcolo di reti di stazioni GNSS permanenti e confronto tra
software di calcolo differenti ed approcci di calcolo differenti:
GIPSY/OASIS II, Gamit, Bernese
- sistemi di monitoraggio di edifici e strutture monumentali con
apparati a basso costo GNSS
- Reti di stazioni permanenti GNSS per applicazioni di emergenza
con la realizzazione di una stazione GNSS di riferimento
completamente autonoma connessa con centri di raccolta ed
elaborazione del dato in tempo reale.
L'attività scientifica si riferisce principalmente alla
Geodesia Operativa con particolare riferimento alla Geodesia
Satellitare ed agli aspetti del rilievo di piccola media e grande
scala nonché a problematiche relative all'utilizzo della tecnica di
misura GPS per la definizione delle ondulazioni geoidiche e alla
rappresentazione del territorio.
Più in particolare, per quanto riguarda gli aspetti del
rilievo classico tridimensionale a grande scala,
l'attività ha prevalentemente riguardato gli aspetti relativi alla
determinazione delle coordinate dei punti d'appoggio per la
fotogrammetria dei vicini al fine del rilievo di Beni
Culturali mediante l'utilizzo di reti tridimensionali
rilevate con strumenti topografici classici (Teodoliti,
distanziometri, livelli e Stazioni Totali). In particolare si è
occupato degli aspetti organizzativi, delle misure in sito e della
fase di analisi e compensazione delle misure stesse. Per la parte
di compensazione sono stati utilizzati diversi software di tipo
scientifico commerciali quali ad esempio StarNet, Geolab,
Meridiana, nelle varie versioni. Gli oggetti di studio in tale
ambito sono:
- il rilievo delle coordinate dei punti d'appoggio per la
fotogrammetria dei vicini di una facciata di un chiostro interno
nella Chiesa di S.Domenico (Bologna);
- il rilievo delle coordinate dei punti d'appoggio per la
fotogrammetria dei vicini di una facciata di un chiostro interno
nella Chiesa di S.Stefano (Bologna);
- il rilievo delle coordinate dei punti d'appoggio per la
fotogrammetria aerea e dei vicini di una parte di spiaggia nel
bacino del Brasimone (Castiglione dei Pepoli – Bologna);
- il rilievo di alcuni siti archeologici, e relativo
inquadramento cartografico, di villaggi della civiltà
pre-columbiana nell'area della valle di Chacas (Perù).
Per quanto riguarda gli aspetti del rilievo a media e
piccola scala ai fini dello studio delle deformazioni,
l'attività ha prevalentemente riguardato l'ambito della Geodesia
Operativa Spaziale ed in particolare la metodologia GPS in modalità
statica. Anche in questo settore si è occupato di aspetti
realizzativi, di misura, di elaborazione e compensazione dei
dati.
Per la parte di elaborazione sono stati utilizzati software di
tipo commerciale (GPSurvey, Trimvec, ecc..) di tipo
scientifico-commerciale (Geotracer, AOS, Trimble Geomatic
Office, Geogenius, Pinnacle) e di tipo scientifico (Bernese,
Gipsy-Oasis II). Per la parte di Compensazione sono stati
utilizzati software scientifici quali NetGPS e
Geolab. Le applicazioni principali si riferiscono alle
seguenti reti:
- rete per misure GPS denominata TYRGEONET (che si
sviluppa in tutta l'area del Mediterraneo con vertici in Italia,
Ex-Jugoslavia, Albania, Grecia, Tunisia, Francia, ecc…) istituita
per lo studio delle deformazioni crostali dell'intero Bacino
Mediterraneo;
- rete per misure GPS denominata GEOMODAP istituita per
il controllo delle deformazioni crostali nel Appennino
Centro-Meridionale;
- rete per misure classiche dello Stretto di Messina
istituita per il controllo delle deformazioni dell'area ripetuta
con metodologie GPS;
- rete per misure GPS inserita all'interno del Progetto
NAG (Neapolitan Area Geoid) rete nata per la determinazione
delle variazioni delle ondulazioni geoidiche puntuali nel tempo a
seguito di movimenti di grosse masse di magma presenti nel
sottosuolo mediante la tecnica GPS/Livellazione;
- rete istituita e rilevata nell'area delle isole Eolie per il
controllo delle deformazioni dell'area coordinata dall'Osservatorio
Vesuviano di Ercolano (Napoli) dal nome “Progetto
Eolie”;
- rete GPS nell'areadi Travale (Siena), istituita per
il controllo dei movimenti in un area interessata da processi di
origine Geotermici;
La metodologia spaziale GPS ha trovato però largo impiego
non solo per il rilievo di reti a media e piccola scala (dove è
necessario un impiego di tipo statico) ma anche nel rilievo
di dettaglio. Come noto tale metodologia utilizzata in
modalità rapido-statica, cinematica e differenziale, permette di
rilevare con un buon rapporto velocità/precisione un numero elevato
di punti al fine di fornire una caratterizzazione più completa
dell'area in esame. In tale ambito, l'attività di ricerca svolta ha
permesso un approfondimento di tale metodologia non solo per fini
propri ma anche in ambito multidisciplinare integrando i rilievi
GPS con rilievi gravimetrici e magnetometrici. In particolare è
stato svolto un lavoro di microgravimetria combinata a due rilievi
GPS uno in modalità cinematica (per la definizione del DTM) ed uno
in modalità rapido-statica (in corrispondenza ai punti interessati
dal rilievo microgravimetrico) nell'area archeologia di Cornus
(Sardegna). Un lavoro analogo è stato svolto anche nell'area
di Casaglia (Ferrara) dove è stato effettuato un rilievo di
gravimetria per il controllo della subsidenza dovuta all'estrazione
di acqua calda da due pozzi.
Una delle più rilevanti attività scientifiche condotte
in questi anni si deve alla collaborazione con il progetto di
ricerca di Geodesia nell'ambito del Programma Nazionale di
Ricerche in Antartide. Le attività di ricerca svolte in tale
ambito sono il frutto della partecipazione a sei campagne
Antartiche negli ultimi sette anni. Tali attività investono un
ampio raggio di discipline per la maggior parte di carattere
applicativo. In tali condizioni climatiche ambientali, le
metodologie satellitari (GPS, Doris, SAR e Satellite Altimeter)
giocano un ruolo dominante nel campo del rilievo a qualsiasi scala.
Di seguito si riporta un elenco delle principali attività.
All'interno del progetto europeo denominato EPICA (European
Project for Ice Coring in Antarctica) si è occupato degli aspetti
teorici ed applicativi relativi alla materializzazione, misura
(mediante metodologia GPS in modalità statica) ed elaborazione dati
di una rete per il controllo delle deformazioni superficiali di
un'area di 25km di raggio attorno a Dome C (circa 1300km
all'interno dell'Antartide) sito prescelto per un “carotaggio
profondo”.
Studio dei movimenti verticali delle masse galleggianti. Tale
studio si basa sull'osservazione, mediante tecnica GPS cinematica,
del movimento verticale di alcuni punti campioni collocati sulle
parti terminali, ossia sulle lingue galleggianti, di alcuni
ghiacciai nelle vicinanze di Baia Terra Nova. Tale ricerca si
poneva l'obiettivo di:
- stimare la precisione della metodologia di misura per
applicazioni di questo tipo;
- individuare le relazioni che legano la marea al movimento
verticale di tali lingue di ghiaccio;
- ricercare un eventuale comportamento differente di ghiacciai
dalle caratteristiche dimensionali e strutturali diverse;
- studiare la variazione di ampiezza o l'eventuale ritardo di
fase tra diversi punti collocati lungo la sezione longitudinale
della lingua del ghiacciaio (dalla falesia fino alla regione dove
il ghiacciaio si appoggia alla terra ferma).
- ·Rilievi in modalità GPS cinematica per il monitoraggio
delle superfici di piccoli ghiacciai formatisi per accumulo di neve
trasportata dal vento per eventuali bilanci di massa.
- ·Installazione della stazione GPS permanente italiana in
Antartide (TNB1) in prossimità della Stazione Italiana Mario
Zucchelli .
- ·Monitoraggio della rete geodetica di inquadramento
dell'area di Baia Terra Nova e della rete del monte Melbourne (per
lo studio delle deformazioni indotte dal vulcano) in prossimità di
Baia Terra Nova, mediante l'utilizzo della tecnica GPS in modalità
statica.
- ·Monitoraggio di una rete mediante tecnica GPS in
modalità rapido statica per le deformazioni superficiali del
ghiaccio in un'area di raccolta di meteoriti.
·La Partecipazione al progetto ITASE (International
Trans Antarctic Scientific Expedition) che si costituisce di due
“traversate” (circa 1300 Km la prima e circa 2200 Km la seconda
all'interno dell'Antartide) completamente italiane a carattere
scientifico. In tale ambito si è iniziato ad occupare di problemi
relativi all'elaborazione di dati GPS in modalità cinematica e/o
differenziale a lunga-lunghissima distanza dalla stazione di
riferimento. In tali spedizioni si è occupato dell'aspetto
navigazionale, delle attività geodetiche e delle misure
gravimetriche effettuate con gravimetro Lacoste & Romberg Mod
G.
- Partecipazione alla fase di studio, istituzione e misura non
che di elaborazione dati di una rete geodetica GPS, dal nome VLNDEF
(Victoria Land Network for DEFormation Control), che ricopre
l'intera Terra Vittoria.
- Analisi dei dati della stazione GPS permanente per
l'individuazione della Serie Temporale mediante elaborazione dati
sia in con metodologia tradizionale (approccio differenziato e
software Bernese v.4.2) che mediante approccio non differenziato
Precise Point Positioning (Gipsy – Oasis II).
Si è poi interessato allo studio relativo alla determinazione
delle ondulazioni geoidiche puntuali mediante tecniche di
GPS/livellazione applicato a varie aree dell'Italia ponendo poi a
confronto i risultati con i più comuni modelli globali in uso
(OSU91A e EGM96) e con i geoidi gravimetrici nazionali esistenti
(ITALGEO'90, ITALGEO'95). L'argomento in oggetto è stato anche
oggetto di studio per il conseguimento del titolo di Dottore in
Ricerca con una tesi dal titolo: “ Utilizzo della Tecnica GPS per
la definizione delle ondulazioni geoidiche”. In tale ambito le aree
interessate dallo studio hanno riguardato:
- l'Emilia Romagna, con particolare riferimento alle aree
soggette a subsidenza di Ravenna e Bologna;
- l'Appennino centrale lungo la traversa
Napoli-Gargano;
- l'Arco Calabro, soggetto a forti gradienti
geoidici;
- l'area napoletana soggetta a fenomeni di subsidenza e a
fenomeni di carattere vulcanico che fanno si di renderla
estremamente variabile anche nell'ambito della determinazione delle
ondulazioni geoidiche;
- l'intera linea costiera italiana con i problemi di
continuità dovuti al passaggio da terra a mare;
Ha inoltre sviluppato una collaborazione con il
D.I.I.A.R. del Politecnico di Milano per il calcolo delle superfici
geoidiche attraverso dati provenienti da diverse misure:
gravimetriche e GPS/Livellazione geometrica.
Ha collaborato ad un esperimento di fotogrammetria aerea
condotto sull'isola di Vulcano (Eolie), occupandosi prevalentemente
della parte relativa alle coordinate dei punti d'appoggio e alla
fase di confronto tra rilievi avvenuti in periodi diversi.
Ha iniziato ad occuparsi, in collaborazione con il
Politecnico di Taranto ed il Politecnico di Milano ad un progetto
dal nome “Physical Geodesy” per la determinazione del geoide
antartico con una precisione superiore ai geoidi precedentemente
calcolati.
Si è occupato delle problematiche relative al trattamento
dei dati, in particolare:
- ha focalizzato l'interesse nell'ambito del confronto tra
differenti gruppi di coordinate implementando un programma di
trasformazione a 7 parametri introducendo una matrice dei pesi o
una eventuale matrice di varianza-covarianza generata dal programma
di compensazione;
- ha compiuto studi sull'influenza dei diversi interpolatori
superficiali al variare della densità e della distribuzione dei
punti nell'area, ed al variare dei singoli parametri propri di
ciascun interpolatore.
- Ha poi approfondito alcuni aspetti relativi alla
realizzazione, gestione ed utilizzo di metadati in ambito
geodetico, all'interno degli standard internazionali più
utilizzati.
Altro argomento di ricerca, degli ultimi anni di ricerca, è
costituito dallo studio delle problematiche relative ai seguenti
aspetti del rilievo:
- determinazione delle coordinate di Punti fiduciali catastali
mediante metodologia GPS-RTK con particolare riguardo alle
metodologie di trasmissione della correzione RTK (radio VHF, GSM,
GSM-internet);
- implementazione di sensori (GPS, piattaforme inerziali e
odometri) su un veicolo per applicazioni di Mobile
Mapping;
- problematiche relative alla realizzazione di un progetto di
stazioni GPS permanenti a scopo tecnico (per un utilizzo in tempo
reale).
Più nel dettaglio, l'utilizzo delle tecniche di
posizionamento in tempo reale che utilizzano l'approccio
multi-reference station, costituisce argomento estremamente attuale
e di conseguenza negli anni 2004-2006 sono stati eseguiti studi e
test su differenti software (GPS-Net Trimble-Terrasat, GEO++ Leica)
in grado di gestire tali reti di stazioni GPS permanenti e di
permettere realmente all'operatore di eseguire rilievi in modalità
cinematica in autonomia. A tal riguardo sono stati eseguiti studi
anche teorici sulla possibilità d'impiego di tali sistemi in ambito
tecnico e sono state affrontate le problematiche relative
all'adozione di diverse soluzioni tecniche per il trasferimento
delle correzioni all'utenza (VRS, FKP, …).
Altro argomento di grande interesse anch'esso
riguardante l'attività di ricerca degli ultimi anni è relativo
all'utilizzo e studio della tecnica di posizionamento PPP
(Precise Point Positioning) sia in modalità statica sia per
applicazioni cinematiche. In tale ambito, ha approfondito le
problematiche relative alle precisioni raggiungibili con tale
tecnica al variare della finestra di osservazioni, sia in ambito
italiano sia in ambito antartico.
Recentemente si sta inoltre occupando di problematiche
relative a:
- navigazione geodetica, realizzata mediante sistemi
integrati di navigazione e delle problematiche legate a rilievi MMS
in aree di scarsa visibilità satellitare collaborando con la ditta
SITECO informatica per quanto attiene lo studio di algoritmi per il
post trattamento dei rilievi utilizzando misure esterne ottenute
per via topografica tradizionale
- calcolo di reti di stazioni GNSS permanenti e confronto tra
software di calcolo differenti ed approcci di calcolo differenti:
GIPSY/OASIS II, Gamit, Bernese
- sistemi di monitoraggio di edifici e strutture monumentali
con apparati a basso costo GNSS
- Reti di stazioni permanenti GNSS per applicazioni di
emergenza con la realizzazione di una stazione GNSS di riferimento
completamente autonoma connessa con centri di raccolta ed
elaborazione del dato in tempo reale.
