La tecnologia al servizio delle emergenze del territorio

altDopo il devastante sisma che ha colpito Haiti il 12 gennaio, l’Information Techonology for Humanitarian Assistance, Cooperation and Ation – ITHACA – del Politecnico di Torino sta operando per conto delle Nazioni Unite nella creazione di mappe tematiche utili per la gestione della fase di emergenza umanitaria sul luogo del disastro.

Al Politecnico di Torino dal 2006 opera ITHACA, un’organizzazione che insieme all’Istituto Superiore sui Sistemi Territoriali – SITI – mappa i danni causati da calamità naturali, aiutando così il lavoro delle diverse associazioni umanitarie in primis quella del World Food Programme (WFP) dell’Onu.

“Riceviamo le immagini dai satelliti e costruiamo delle cartografie – spiega il direttore del Centro, Pietro Boccardo – prendiamo i dati acquisiti da diverse agenzie spaziali come l’italiana COSMO – SkyMed, una costellazione di tre satelliti italiani e facciamo stime puntuali degli edifici crollati, dei blocchi alla viabilità delle frane ed altro ancora”. Tecnicamente si chiama “Demage Assessment” ed è fondamentale per dare indicazioni e poter coordinare gli aiuti alle unità di intervento presenti sul posto, alle agenzie umanitarie e ai governi. “Adesso abbiamo terminato la cartografia di Port – au Prince – continua Boccardo – e stiamo procedendo all’analisi delle città vicine come Legane, dove non sono ancora arrivati i soccorsi”.

Informazioni in tempo reale
In questi ultimi anni gli eventi calamitosi naturali verificatisi in ogni parte del mondo hanno raggiunto cifre senza precedenti. Il sistema delle organizzazioni umanitarie di tutti i Paesi sono perciò chiamate ad intensificare i propri sforzi per garantire un costante miglioramento delle rispettive capacità d’intervento e fornitura di supporto alle popolazioni in difficoltà. Nell’ambito umanitario e della risposta alle emergenze il WFP è la maggiore agenzia operativa delle Nazioni Unite e si occupa di rispondere a più di 100 emergenze e catastrofi naturali ogni anno, in ogni parte del mondo, garantendo la distribuzione di beni primari di sopravvivenza. Negli ultimi anni il WFP ha intrapreso un progressivo rafforzamento delle proprie capacità nel settore dell’Information Management, ritenuto fondamentale nel campo della mitigazione dei disastri. Ne è quindi conseguita la firma, del febbraio 2007, di un accordo di collaborazione con l’associazione ITHACA, che vede come soci fondatori il Politecnico di Torino e l’Istituto Superiore sui Sistemi Territoriali per l’Innovazione (SiTI) che hanno lo scopo di condurre attività operative e di ricerca nel settore della geomatica, per l’analisi, la valutazione e la mitigazione dei danni nei casi di emergenze ambientali. In seno a questa collaborazione ITHACA coordina, alcuni progetti di ricerca finalizzati a fornire supporto alle attività del WFP sia durante le fasi di previsione (Early Warning), che in quelle di valutazione delle conseguenze di un evento catastrofico (Early Impact). Dal 2008 ad oggi uno di questi progetti si è rivolto alla realizzazione di cartografie speditive necessarie per la valutazione delle conseguenze di un evento catastrofico attraverso l’impiego di dati acquisiti da satellite. L’attività svolta da ITHACA ha beneficiato del supporto dell’ASI, che nel corso del tempo ha dedicato particolare attenzione allo sviluppo del programma COSMO-SkyMed, una costellazione satellitare in orbita bassa equipaggiata con sensori radar ad apertura sintetica, che consente di monitorare città e territori in qualsiasi condizione meteorologica, con elevata frequenza di rivisitazione dei siti e la possibilità di rendere i dati acquisiti disponibili all’utenza in tempi rapidissimi. Questo è il primo sistema satellitare intrinsecamente duale, ossia con caratteristiche applicative sia civili che di sicurezza. Nel contesto del dominio civile il sistema è essenzialmente dedicato alla stessa protezione civile, al monitoraggio dell’ambiente, alla prevenzione delle catastrofi, al controllo delle coste, al monitoraggio delle risorse agricole, a quelle forestali e idrogeologiche, nonché ad applicazioni cartografiche.

Situazioni ambientali e cartografia
Uno degli aspetti fondamentali nelle ore immediatamente successive ad un evento catastrofico è ovviamente l’esatta localizzazione dei territori colpiti tanto da consentire una efficace quanto tempestiva organizzazione delle attività di soccorso. Le molte, diverse esperienze condotte da ITHACA hanno permesso di giungere alla definizione di procedure standardizzate e testate volte alla rapida generazione di prodotti a valore aggiunto (essenzialmente di tipo cartografico), che mostrano l’impatto degli eventi sulle aree coinvolte ed in particolare il territorio fisicamente colpito. Ad esempio, nel caso di eventi alluvionali vengono individuate con precisione le zone sommerse, la stima del numero delle persone residenti nelle stesse aree, i danni alle infrastrutture con particolare attenzione a quelle viarie. L’estrazione di queste informazioni viene effettuata mediante l’elaborazione di dati satellitari aggiornati utilizzando tecniche mirate di classificazione assistita, fotointerpretazione e successiva integrazione un ambiente GIS. I dati cartografici ottenuti, generati secondo la Map Production Guideliners dell’UNGIWG, sono infine resi disponibili al WFP per poi essere inoltrati agli enti territoriali. In genere per le attività di monitoraggio e le analisi a piccola scala vengono impiegati i dati satellitari ottici a media e bassa risoluzione geometrica acquisiti dal sensore Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), montato sulle piattaforme satellitari Aqua e Terra della NASA. Tuttavia questi dati, specie nel caso di eventi alluvionali, risultano spesso non utilizzabili a causa della copertura nuvolosa presente durante gli eventi. Al contrario, la disponibilità di immagini radar ad alta risoluzione geometrica, che permette di non incorrere nel problema limitativo della nuvolosità, riesce a fare la stima dei danni alle infrastrutture ed è fondamentale per garantire la generazione dei prodotti cartografici necessari.

COSMO-SkyMed
In particolare alcune caratteristiche della costellazione COSMO-SkyMed rendono particolarmente efficace l’impiego dei dati radar da essa acquisiti per le attività svolte da ITHACA nel campo della risposta alle emergenze. Sviluppato dall’Agenzia Spaziale Italiana in cooperazione con il Ministero della Difesa, il sistema COSMO-SkyMed si basa su una costellazione di quattro satelliti identici, dotati di radar ad apertura sintetica (SAR) che lavorano in banda X, in grado quindi di vedere attraverso le nuvole e in assenza li luce solare. Il COSMO-SkyMed è un sistema multi missione capace di integrarsi con altri sistemi spaziali al fine di soddisfare una vasta comunità di utenze.

Fonte: www.ithaca.polito.it/