Genova 22/24 settembre 2015

L’utilizzo della rete di stazioni permanenti GNSS per il monitoraggio del territorio Giuliano Molinelli Topcon Positioning Italy

Definizione di monitoraggio La rete GNSS Applicazioni della rete nel controllo del territorio

Tipologie di Monitoraggio Geometrico: si cerca l’eventuale variazione di posizione di un punto Di altro tipo: si cerca l’eventuale variazione di grandezze fisiche come: carico, pressione, carico piezometrico, pressione atmosferica, temperatura, umidità, ecc

MONITORAGGIO GEOMETRICO Monitoraggio del territorio Monitoraggio di strutture Altre tipologie: casi particolari

Monitoraggio geometrico Insieme di operazioni di misura e calcolo finalizzate alla determinazione ed al controllo di movimenti e deformazioni delle strutture e del territorio, nel rispetto della sicurezza delle persone e delle cose. Ripetizione nel tempo della misura di una grandezza ritenuta significativa del comportamento dell’oggetto indagato, con frequenza che dipende dal tipo di fenomeno.

Monitoraggio del territorio Monitoraggio del territorio: frane, subsidenza, bradisismo, fenomeni vulcanici, faglie (terremoti) www.ov.ingv.it

Monitoraggio delle strutture Monitoraggio delle strutture: edifici, dighe, infrastrutture viarie come ponti, viadotti, gallerie, ferrovie.

Monitoraggi speciali Altre tipologie: casi particolari Collaudi

Cosa stiamo cercando? Movimenti di punti nello spazio o lungo particolari direzioni (movimenti nel piano o verticali)

Gli spostamenti assoluti: i punti si muovono “rigidamente” rispetto ad un sistema di riferimento fisso esterno; relativi: i punti si muovono gli uni rispetto agli altri variando quindi la posizione relativa;.

Spostamento o deformazione Movimento “rigido” dell’oggetto: rototraslazione 3D Variazione di forma: deformazione

Come effettuare un monitoraggio Comprendere la natura del problema: Individuarne le cause, Localizzare gli elementi che rendono manifesto il fenomeno (fessurazioni, stress del terreno o delle strutture); Siamo di fronte a un fenomeno di spostamento rigido o ad una deformazione? È un fenomeno 1-D? 2-D? o 3-D?

Come effettuare un monitoraggio Scelta della metodologia corretta: Quali sensori utilizzare; Definire un sistema di riferimento? Individuazione di strumenti accessori: rete GNSS per i dati, reti e sistemi di telecomunicazione;

Come effettuare un monitoraggio: le cause Terreno: Frane: scivolamento del terreno lungo una superficie di scorrimento

Come effettuare un monitoraggio: le cause Terreno: Frane: il caso peggiore è la colata di fango, vedi il caso di Sarno

Come effettuare un monitoraggio: le cause Terreno: Subsidenza: abbassamento del suolo Bradisismo: innalzamento del suolo

Come effettuare un monitoraggio: le cause Terreno: Fenomeni vulcanici: deformazione del terreno prodotta dal movimento del magma Faglie: scorrimento di due porzioni di roccia

Come effettuare un monitoraggio: spostamento rigido o ad una deformazione? Non è immediato effettuare questa classificazione. In generale i due effetti si manifestano assieme. Si può parlare di spostamenti di singoli punti o di gruppi di punti. Il pericolo sta nel non riuscire a separare i movimenti legati al sistema di rifermento da quelli dell’oggetto monitorato.

Come effettuare un monitoraggio: definire un sistema di riferimento? SR ESTERNO: Spostamenti e deformazioni sono distinguibili SR INTERNO: Spostamenti e deformazioni non sono distinguibili

Stabilità globale e sistema di riferimento

Come effettuare un monitoraggio: il progetto Definizione delle causa; Individuazione del tipo di spostamento atteso; Grandezza dello spostamento atteso; Scelta dei sensori; Progetto della rete di controllo; Progetto del sistema di controllo; Progetto delle opere accessorie (telecomunicazioni, sistemi di allarme, ecc);

Uso del GNSS I sensori GNSS permettono di effettuare misure continue, 24h su 24, e determinare movimenti in 3D . La strumentazione permette la totale automazione sia dell’acquisizione del dato che dell’elaborazione. Il sistema di riferimento è UNICO

Rete di stazioni permanenti GNSS DCPM 10/11/2011: Adozione del Sistema di riferimento geodetico nazionale ETRF2000 (Epoca 2008.0) materializzato dalla RDN Art. 8 Documentazione delle stazioni permanenti, delle reti di stazioni permanenti e dei relativi servizi 1. Le stazioni permanenti, appartenenti o meno alla Rete dinamica nazionale, le reti di stazioni permanenti e i servizi da esse forniti sono documentati, sulla base delle regole tecniche definite ai sensi dell'art. 59, comma 5, del CAD, attraverso l'inserimento dei relativi metadati nel Repertorio.

RETE DI STAZIONI PERMANENTI GNSS VPN utenti Server CRED n. S.P. INTERNET SP1 SP2 SP3 SPn NRTK POST-ELABORAZIONE

www.gnssliguria.it

www.netgeo.it

rete Topcon per l’Italia NetGEO rete Topcon per l’Italia Servizi erogati: nearest station, VRS e DGPS, RTCM 3.0, RTCM 2.3 e CMR RINEX 1 e 30 secondi Rete inquadrata in RDN-ETRF2000(2008.0) con certificazione IGM

Esempi di monitoraggio:PP 3 vertici fissi di controllo 1 vertice di controllo in frana 3 vertici di controllo nel centro abitato

Sistema di controllo delle frane GPS in “continuo” Esempi di monitoraggio: RTK Sistema di controllo delle frane GPS in “continuo”

Subsidenza con GNSS

Monitoraggi GNSS

Sistemi di monitoraggio Struttura Hardware (sensori) Software Sistema di alimentazione Sistema di comunicazione Centro di Controllo Pubblicazione risultati (interfaccia web, ecc)

Hardware ricevitori GNSS (GPS+Glonass), doppia e mono frequenza, oem antenne L1 e L1/L2 antenne choke ring, geodetiche

Software Polifemo

Sistemi ausiliari Comunicazione e alimentazione

Il caso Cencenighe Frana di origine postglaciale ha le caratteristiche di uno scorrimento rotazionale e traslazionale con una estensione complessiva di circa 2 Km² Superficie di scorrimento oltre 100 m

Sensori e installazioni

Sensori e installazioni Ricevitori alimentazione e comunicazione

Sensori e installazioni Ricevitori alimentazione e comunicazione

Centro di controllo

Pubblicazione Interfaccia web Pubblicazione di dati e grafici via web Accesso mediante credenziali

Monitoraggio in NRTK

Componenti

Monitoraggio misto stazione totale e GNSS

GRAZIE PER L’ATTENZIONE Giuliano Molinelli giuliano.molinelli@topconpositioning.it