Seismic Hazard evaluation for Urban Planning through A-DInSAR Data and In Situ Investigation: The Case Study of L'Aquila (Abruzzi, Central Italy)

Il centro storico dell'Aquila è collocato nell’Appennino centrale, in una regione d’Italia soggetta ad elevato rischio sismico. La città è stata colpita da numerosi terremoti sia storici e recenti. Tra questi, il sisma di magnitudo 6.3 del 6 aprile 2009 e quello di magnitudo 6.7 del 2 febbraio 1703 hanno danneggiato gravemente e distrutto la maggior parte degli edifici della città. In questa tesi viene illustrata un'analisi statistica integrata dei dati di danneggiamento sismico degli edifici del centro storico dell’Aquila e delle deformazioni al suolo, riconosciute mediante Interferometria Differenziale SAR Satellitare Avanzata (A-DInSAR). Confrontando le mappe di danneggiamento sismico del 2009 e del 1703 con la mappa A-DInSAR prodotta a partire dalle immagini acquisite in orbita discendente da Cosmo-SkyMed (tra il 2010 e il 2021), è stata riconosciuta una correlazione tra le deformazioni post-sismiche e l’intensità dei danni agli edifici. È stata condotta un’analisi differenziata delle velocità di deformazione del terreno e di quelle che interessano gli edifici, al fine di valutare l'impatto delle caratteristiche strutturali e delle opere di ristrutturazione e ricostruzione sulle deformazioni registrate da satellite. L'analisi geostatistica ha rivelato la presenza di una subsidenza diffusa (fino a -5 mm/anno) in tutta l'area di studio e l’assenza di correlazione spaziale. Attraverso una Cluster Analysis è stato possibile riconoscere trend di subsidenza/sollevamento ricorrenti che, in termini di forma delle curve spostamento - tempo, sembrano indipendenti dall'intensità del danneggiamento e dalle opere di ricostruzione. Poiché questi risultati sottolineano come l'entità dei danni subiti dagli edifici nel centro dell'Aquila, sia nel caso del terremoto del 2009 che in quello del 1703, sia direttamente correlata al livello di subsidenza rilevato tramite le mappe A-DInSAR, ho analizzato attentamente i fattori geologici che potrebbero influenzare la distribuzione delle deformazioni nell'area di studio, con l'obiettivo di comprendere meglio il danneggiamento sismico registrato. Grazie alla disponibilità di una lunga serie temporale di dati InSAR acquisiti dalle missioni Cosmo-SkyMed e Sentinel-1, è stato possibile valutare le relazioni tra le deformazioni del terreno e la Vs delle litologie affioranti, la profondità della falda acquifera e altri fattori geologici e geomorfologici. L'analisi di correlazione tra i fattori predisponenti e la deformazione SAR ha evidenziato un aumento della subsidenza fortemente condizionato dalla litologia affiorante, mostrando come le variazioni composizionali all'interno di una litologia possano influenzare significativamente le deformazioni al suolo. Inoltre, è emerso che la profondità della falda acquifera influenza la subsidenza a lungo termine, mentre le sue fluttuazioni stagionali sono responsabili di oscillazioni di second’ordine delle velocità nelle curve spostamento - tempo. I risultati ottenuti aprono la strada a un nuovo utilizzo delle serie temporali di dati SAR satellitari in zone ad alto rischio sismico, fungendo da strumento prezioso per la mappatura delle aree più suscettibili e la mitigazione del rischio sismico.