VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITÀ MULTIDIMENSIONALE UTILIZZANDO PRODOTTI DI OSSERVAZIONE TERRESTRE MULTI-SOURCE PER LE AREE CONTINENTALI E COSTIERE

To determine vulnerability characteristics Earth Observation data are fundamental for resilience studies within natural and human-induced hazards. Developing new tools and services using Earth Observation to improve the value chain in the disaster risk management cycle (mitigation, preparedness, response, recovery) is contributing to minimize risks and related negative consequences (i.e. Copernicus products and services). This work involves the use of 3 study cases in Italy to test downstream services using hyperspectral, multispectral and synthetic aperture radar sensors as a simulation of a multi-satellite constellation. Ecological, physical and social multi-dimensional vulnerability impact assessment for hydro-meteorological hazards is considered in coastal and inland areas. Results show the determination of the flood extension, flood depth, social, physical and ecological vulnerability, as well as assets and population affected by floods and sea-level rise, identifying some hotspots for integrated vulnerability. This research is a novel contribution to understanding the impact of different hydro-meteorological hazards in complex Climate Change scenarios, representing the benchmarks against which the observational requirements for upcoming satellite missions are based. Funded through the Next Generation EU program, Italy is developing IRIDE, a preliminary, cost-effective, optimized design of hybrid satellite constellations under the National Recovery and Resilience Plan. The project includes the assessment of a multitude of services based on users’ needs leading to the down-selection of the optimal architecture of the IRIDE constellation. IRIDE will include satellites with different temporal, spatial, and radiometrically resolutions that will be crucial for emergencies to monitor, respond, and evaluate disasters. The vulnerability consolidation analysis in this thesis is one of the service value chains of the IRIDE Service segment for Emergency management.

Per determinare le caratteristiche di vulnerabilità, i dati dell'Osservazione della Terra sono fondamentali per gli studi sulla resilienza nell'ambito dei rischi naturali e antropici. Lo sviluppo di nuovi strumenti e servizi che utilizzano l'Osservazione della Terra per migliorare la catena del valore nel ciclo di gestione del rischio di catastrofi (mitigazione, preparazione, risposta, recupero) contribuisce a minimizzare i rischi e le relative conseguenze negative (cioè i prodotti e i servizi Copernicus). Questo lavoro prevede l'utilizzo di 3 casi di studio in Italia per testare i servizi a valle utilizzando sensori iperspettrali, multispettrali e radar ad apertura sintetica come simulazione di una costellazione multisatellitare. La valutazione dell'impatto multidimensionale della vulnerabilità ecologica, fisica e sociale per i rischi idrometeorologici è considerata nelle aree costiere e non costiere. I risultati mostrano la determinazione dell'estensione dell'inondazione, della profondità dell'inondazione, della vulnerabilità sociale, fisica ed ecologica, nonché dei beni e della popolazione colpiti dalle inondazioni e dall'innalzamento del livello del mare, identificando alcuni hotspot mediante un modelo finale di vulnerabilità integrata. Questa ricerca rappresenta un contributo innovativo alla comprensione dell'impatto di diversi rischi idrometeorologici in scenari complessi di cambiamento climatico, rappresentando i parametri di riferimento su cui si basano i requisiti osservativi delle prossime missioni satellitari. Finanziato dal programma Next Generation dell'UE, l'Italia sta sviluppando IRIDE, un progetto preliminare, economicamente vantaggioso e ottimizzato di costellazioni satellitari ibride nell'ambito del Piano Nazionale di Ripresa e Resilienza. Il progetto prevede la valutazione di una moltitudine di servizi basati sulle esigenze degli utenti che porteranno alla selezione dell'architettura ottimale della costellazione IRIDE. IRIDE comprenderà satelliti con diverse risoluzioni temporali, spaziali e radiometriche che saranno fondamentali per le emergenze per monitorare, rispondere e valutare i disastri. L'analisi di consolidamento della vulnerabilità in questa tesi è una delle catene di valore del servizio IRIDE per la gestione delle emergenze.