Differential Radar Interferometry Applied to the Detection and Monitoring of Geological Hazards

Viviamo in un mondo in costante evoluzione, caratterizzato da cambiamenti climatici, eventi naturali estremi e dal verificarsi di sempre più frequenti catastrofi di natura geologica che hanno forte ripercussione sul territorio e sulla società, con l’interruzione di servizi, danni alle strutture e infrastrutture mettendo a rischio la vita di milioni di persone in tutto il mondo. Per questo c’è la necessità di costruire una società resiliente al rischio geologico e che sia in grado di capire in che modo la natura reagisce e si adatta ai cambiamenti sia naturali che causati dalle attività umane. Il monitoraggio del territorio è essenziale per riuscire a comprendere i meccanismi che portano al verificarsi di un evento e in questo modo riuscire a prevenire e mitigare il rischio con azioni ed opere adatte. Il monitoraggio e lo studio di eventi geologici quali subsidenze e frane attraverso tecniche geodetiche da terra come per esempio Global Positioning System (GPS) e livellazione è solitamente molto dispendioso sia in termini di tempo che di denaro, fattore che limita notevolmente il numero di misurazioni che si possono effettuare e la durata complessiva delle attività di monitoraggio. Uno dei metodi migliori per ovviare a questi problemi è l’utilizzo di tecniche di remote-sensing che permettono di investigare aree molto vaste con tempi e costi molto ridotti. Le tecniche Avanzate di Interferometria Radar Differenziale ad Apertura Sintetica (A-DInSAR) sono uno dei migliori strumenti per poter studiare i movimenti della superficie terrestre sia a scala regionale che locale con misurazioni ad elevata accuratezza e precisione in maniera economicamente vantaggiosa. In questa Tesi di Dottorato, le tecniche A-DInSAR sono applicate allo studio fenomeni geologici in diverse aree di studio. Le aree scelte comprendono zone densamente vegetate, pianeggianti e montuose, aree costiere e deserti salati, ognuna delle quali soggetta a instabilità sia naturali che antropiche come frane, subsidenze e fenomeni derivanti da attività carsica. L’applicazione di queste tecniche nei diversi contesti ha presentato difficoltà e sfide che sono state superate adottando specifiche soluzioni durante l’elaborazione dei dati satellitari. Lo scopo principali di questo lavoro è quello di mostrare le potenzialità delle tecniche A-DInSAR applicate in diversi contesti geologici e mostrare quali informazioni possono essere ottenute dall’utilizzo di dati SAR e quale contributo tali informazioni possono portare nell’ambito della pianificazione ambientale e territoriale. Questo può essere molto utile per dimostrare alle Autorità come l’integrazione di monitoraggi basati su tecniche A-DInSAR all’interno delle opere di prevenzione e mitigazione del rischio idrogeologico sia necessario per uno sviluppo sostenibile del territorio.