Interferometria SAR: subsidenza in aree urbane Stramondo S. Satellite Earth Observation Data unit...

Interferometria SAR: subsidenza in aree urbane

Stramondo S.

Satellite Earth Observation Data unitNational Earthquake CenterIstituto Nazionale di Geofisica e [email protected]

Sommario

Le tecniche A-InSAR: monitoraggio di deformazioni lente

Applicazioni in aree urbane in Italia: Bologna, Roma

Applicazioni in aree urbane in Europa

Esempi di monitoraggio di fenomeni deformativi dovuti a estrazione di fluidi, frane, scavi per linee metro, attività mineraria, etc..

Bologna

Bologna

Sabbiuno anticline

Sono state utilizzate52 immagini dal 1992 al 2000.

Bologna

Il confronto tra il SAR e la livellazione mostra la coerenza delle misure.

Bologna

FID 96FID 267

SAR time series vs levelling

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

24/04/92 24/10/92 24/04/93 24/10/93 24/04/94 24/10/94 24/04/95 24/10/95 24/04/96 24/10/96 24/04/97 24/10/97 24/04/98 24/10/98 24/04/99 24/10/99

time

LO

S d

isp

lace

men

t (c

m)

SAR time series FID 96

Levelling

Linear (Levelling)


-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

24/04/92 24/10/92 24/04/93 24/10/93 24/04/94 24/10/94 24/04/95 24/10/95 24/04/96 24/10/96 24/04/97 24/10/97 24/04/98 24/10/98 24/04/99 24/10/99

time

LO

S d

isp

lac

em

en

t (c

m)


Levelling

Linear (Levelling)

FID 385SAR time series vs levelling ID 385

-5

-4

-3

-2

-1

0

1

2

3

4

5

24/04/92 24/04/94 24/04/96 24/04/98

time

LO

S d

isp

lac

em

en

t (c

m)

SAR time series

Levelling

Linear (Levelling)

FID 398


-9

-7

-5

-3

-1

1

3

5

24/04/92 24/10/92 24/04/93 24/10/93 24/04/94 24/10/94 24/04/95 24/10/95 24/04/96 24/10/96 24/04/97 24/10/97 24/04/98 24/10/98 24/04/99 24/10/99

time

LO

S d

isp

lacem

en

t (c

m)


Levelling

Linear (Levelling)

FID 487

SAR time series vs levelling ID 487

-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

24/4/92 24/4/94 24/4/96 24/4/98

time

LO

S d

isp

lace

men

t (c

m)

SAR time series

Levelling

Linear (Levelling)

FID 340

SAR time series vs levelling ID 340

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

24/04/92 24/04/94 24/04/96 24/04/98

Year

LO

S d

isp

lace

men

t (c

m)

SAR time series

Levelling

Linear (Levelling)

FID 250

SAR time series vs levelling (ID 250)

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

24/04/92 24/04/93 24/04/94 24/04/95 24/04/96 24/04/97 24/04/98 24/04/99

time

LO

S d

isp

lac

em

en

t (c

m)

SAR time series

Lev_9299_FID250

Linear (Lev_9299_FID250)

FID 480


-45

-40

-35

-30

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

24/04/92 24/10/92 24/04/93 24/10/93 24/04/94 24/10/94 24/04/95 24/10/95 24/04/96 24/10/96 24/04/97 24/10/97 24/04/98 24/10/98 24/04/99 24/10/99

time

LO

S d

isp

lac

em

en

t (c

m)


Levelling

Linear (Levelling)

SAR time series at selected benchmarks

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

24/04/1992 24/04/1993 24/04/1994 24/04/1995 24/04/1996 24/04/1997 24/04/1998 24/04/1999 24/04/2000

time

LO

S d

isp

lac

em

en

t (c

m)

FID_96

FID_250

FID_267

FID_340

FID_385

FID_398

FID_480

FID_487

ymm /5.1

Bologna

Bologna

11/04/23 Università di Parma

Bologna

Roma

La subsidenza urbana è un ben noto effetto di una serie di possibili cause, come lo sfruttamento della falda acquifera e il carico esterno su depositi alluvionali.

Lo studio della subsidenza nella città di Roma è stata condotta con l’ausilio di dati SAR e di dati in situ.

Il principale tema è la spiegazione delle cause di deformazioni del suolo localizzate in aree specifiche.

La tecnica A-InSAR applicata è la Interferometric Point Target Analysis (IPTA), un approccio che consente di estrarre l’evoluzione temporale e le caratteristiche spaziali di retrodiffusori puntiformi.

Roma

Miss. Orbit Track Frame Date Miss. Orbit Track Frame DateE2 1436 79 2763 19950730 E2 12458 79 2763 19970907E2 1937 79 2763 19950903 E2 12959 79 2763 19971012E2 2438 79 2763 19951008 E2 13460 79 2763 19971116E2 4442 79 2763 19960225 E2 13961 79 2763 19971221E1 4733 79 2763 19920611 E2 14462 79 2763 19980125E2 4943 79 2763 19960331 E2 14963 79 2763 19980301E1 5234 79 2763 19920716 E2 15965 79 2763 19980510E2 5444 79 2763 19960505 E2 16466 79 2763 19980614E2 5945 79 2763 19960609 E2 16967 79 2763 19980719E1 6236 79 2763 19920924 E2 17468 79 2763 19980823E2 6446 79 2763 19960714 E2 17969 79 2763 19980927E1 6737 79 2763 19921029 E2 18470 79 2763 19981101E2 6947 79 2763 19960818 E2 18971 79 2763 19981206E1 7238 79 2763 19921203 E1 20107 79 2763 19950520E2 7448 79 2763 19960922 E2 20474 79 2763 19990321E1 7739 79 2763 19930107 E1 20608 79 2763 19950624E2 7949 79 2763 19961027 E2 20975 79 2763 19990425E2 8450 79 2763 19961201 E1 21109 79 2763 19950729E1 8741 79 2763 19930318 E2 21476 79 2763 19990530E2 8951 79 2763 19970105 E1 21610 79 2763 19950902E1 9242 79 2763 19930422 E2 21977 79 2763 19990704E2 9452 79 2763 19970209 E1 22111 79 2763 19951007E1 9743 79 2763 19930527 E2 23480 79 2763 19991017E2 9953 79 2763 19970316 E1 24616 79 2763 19960330E1 10244 79 2763 19930701 E1 25117 79 2763 19960504E2 10454 79 2763 19970420 E2 25985 79 2763 20000409E1 10745 79 2763 19930805 E1 32632 79 2763 19971011E2 10955 79 2763 19970525 E1 39646 79 2763 19990213E1 11246 79 2763 19930909 E1 40147 79 2763 19990320E2 11957 79 2763 19970803 E1 41149 79 2763 19990529E1 12248 79 2763 19931118 E1 43153 79 2763 19991016

Miss. Orbit Track Frame DateES 3640 2079 2763 20021110ES 4141 2079 2763 20021215ES 5644 2079 2763 20030330ES 6145 2079 2763 20030504ES 7648 2079 2763 20030817ES 9151 2079 2763 20031130ES 11155 2079 2763 20040418ES 12157 2079 2763 20040627ES 12658 2079 2763 20040801ES 13159 2079 2763 20040905ES 13660 2079 2763 20041010ES 14662 2079 2763 20041219ES 15163 2079 2763 20050123ES 16165 2079 2763 20050403

Roma

11/04/23

Roma

11/04/23

Depositi alluvionali

Argille, Sabbie

Depositi vulcanici

Roma

Dal confronto tra la mappa dei depositi alluvionali e la mappa IPTA è chiara la correlazione tra i primi e le aree a maggiore deformazione nella seconda.

Roma

Il centro di Roma resta stabile.Ciò suggerisce che la deformazione misurata è sostanzialmente time dependent. L’età degli edifici è tale che la gran parte della compattazione è stata completata negli anni.

Roma

Il grafico mostra la successione di fenomeni di compattazione occorrenti in caso di edificazione.

Alla compattazione coeva alla costruzione segue una fase di compattazione primaria (Sc) ed una secondaria (Ss).

Roma

Stazione Metro Ponte Mammolo: edificata meno di 15 anni fa.

La struttura è in subsidenza perlomeno fino al 1999 mentre tende a stabilizzarsi nel periodo 2002-2005, come mostrato dalle misure IPTA.

Roma

Il confronto tra le velocità di spostamento relative al periodo 1995-2000 e 2002-2005 evidenzia il decremento, atteso, dei ratei tra il primo e il secondo intervallo di misure

Roma

Nel caso specifico però la deformazione prosegue, e talvolta si incrementa, tra il primo e il secondo intervallo temporale.

Qual è il motivo di tale anomalia?

Roma

SAR vel. ASAR vel.

A 11.2 mm/y 7.8 mm/y

B 9.2 mm/y 7.3 mm/y

C 16.1 mm/y 9.6 mm/y

D 15 mm/y 9.5 mm/y

A

B

C

D

A

BCD

A

B

C

D

A

BCD

Roma

SAR vel. ASAR vel.

A 13.5 mm/y 7.9 mm/y

B 12.6 mm/y 10.3 mm/y

C 13.5 mm/y 13.4 mm/y

D 10.3 mm/y 11.6 mm/y

Roma

Il grafico che descrive il modello dell’evoluzione della subsidenza e la variazione dei ratei nel tempo per l’area di Giustiniano Imperatore evidenzia una anomalia sostanziale rispetto al resto di Roma.

In dettaglio si evidenzia come la compattazione primaria si estende temporalmente ben al di là del periodo (5-20 anni) considerato per il resto della città.

Berlino

Credit: Terrafirma Project

Amburgo


Atene


Larissa


Palermo


Riga, Lettonia


Sosnowiec, Polonia


Saragoza, Spagna


Istanbul


Budapest


Calabria


Gorgoglione, Basilicata


Lumnez, Svizzera


Colli Albani


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