Smart Rainfall System – Stima diamica del rischio idrogeologico, attraverso l’analisi del segnale satellitare.

4-emergenze-meteounigecaviglia-11-638Autore del lavoro candidato: Andrea Caridi

SINTESI CONTENENTE UNA BREVE DESCRIZIONE DEL LAVORO SVOLTO E DEI RISULTATI OTTENUTI: L’idea che sta alla base delle attività di ricerca descritte nella presente candidatura è maturata a seguito dell’esondazione del Rio Fereggiano del 2011, quando si è riproposta l’esigenza di realizzare un sistema di monitoraggio operante in tempo reale, diffuso in modo capillare sul territorio e con costi compatibili con i budget limitati delle Amministrazioni, per un supporto efficace in situazioni di emergenza. Si è partiti dall’osservazione che in caso di intensa pioggia il segnale della TV satellitare è degradato e la ricezione dei canali viene disturbata o interrotta del tutto. Il sistema analizza l’ampiezza del segnale ricevuto dall’antenna parabolica che si attenua in misura crescente con l’intensità della precipitazione, a causa dell’interazione tra il fascio a microonde trasmesso dal satellite e le gocce di pioggia. La relazione tra queste due grandezze è descritta da un modello matematico ben noto a chi si occupa di telecomunicazioni. Ribaltando il punto di vista si è applicata quella relazione per convertire il dato di attenuazione del segnale in una stima dell’intensità di pioggia; tale informazione è quindi tradotta in mappe pluviometriche interattive, che possono essere utilizzate per vari scopi. In particolare, possono favorire chi opera sul territorio in situazioni di emergenza dovute alla pioggia nella formulazione di scelte corrette, efficaci e tempestive, basate su evidenze precise e in tempo reale. Nel marzo 2012, si è iniziata quindi la ricerca che ha portato allo sviluppo del primo prototipo di “Smart Rainfall System – SRS”, un nuovo sistema per il nowcasting che, per mezzo di sensori installati su normali antenne paraboliche, realizza, con costi ridotti, una rete capillare per l’analisi spazialmente dettagliata delle precipitazioni. Questi sensori analizzano in tempo reale il segnale dei satelliti televisivi e inviano, tramite internet o rete 3G, i dati raccolti a un server centrale, che fornisce tempestivamente mappe pluviometriche. Il conforto dei risultati ottenuti ha condotto al deposito di un primo brevetto, nel luglio dello stesso anno. Nell’autunno è stata installata una prima rete di misura (consistente in un’antenna parabolica satellitare collegata a un sensore) a Firenze, su richiesta della Protezione Civile provinciale, e avviata una collaborazione con il Comune di Genova. Nel 2014, incoraggiati dai positivi risultati ottenuti, si è costituita Artys start-up innovativa, riconosciuta come spin-off dell’Università di Genova, che ha l’intento di offrire risposte innovative alle problematiche del monitoraggio ambientale e che si sta occupando di sviluppare ulteriormente e portare sul mercato SRS. In particolare, nel 2015, tramite le attività di Artys, oltre a lavorare sul miglioramento della tecnologia e rendere più significative (in termini di numero di sensori installati) le reti già operanti a Genova e Firenze, si sono attivate nuove sperimentazioni (con il centro di ricerca ENEA, a Roma; con l’Unione dei Comuni del Golfo Paradiso; con AMIU, l’azienda municipalizzata che gestisce la discarica di Scarpino a Genova; con la comunità dei comuni dell’Embrunais, in Francia; con il Solar Technology Group, a Savona). Inoltre si è attivata un’intensa collaborazione con il Centro di competenza della World Meteorological Organization – WMO B. Castelli, situato all’Università di Genova e referenza mondiale per la taratura e certificazione degli strumenti di misura dell’intensità della pioggia, per ottimizzare la taratura del sistema, e che ha permesso di verificare la consistenza dei dati forniti da SRS con quelli raccolti da strumentazione pluviometrica certificata u sata come riferimento. Il risultato delle attività svolte è un Sistema di Supporto alla Decisione (che verrà a breve immesso sul mercato italiano ed europeo) che, integrando i dati provenienti da SRS con quelli prodotti da altre reti di sensori ICT-based (che monitorano, per esempio, le frane e il livello dei fiumi), è in grado di creare – dinamicamente e in tempo reale – mappe dei rischi idrogeologici legati a intense precipitazioni, per poter supportare gli enti preposti nei processi decisionali legati agli eventi atmosferici.