Sistemi di Monitoraggio e Droni

La gestione efficace del rischio e delle emergenze richiede strumenti avanzati per il monitoraggio del territorio e la raccolta tempestiva di dati. Fondazione CIMA utilizza e sviluppa tecnologie innovative per il telerilevamento e la sorveglianza ambientale, contribuendo a migliorare la capacità di risposta alle calamità e la resilienza delle comunità esposte a rischi naturali.

Attività dell’ambito

L’ambito Sistemi di Monitoraggio e Droni si occupa della progettazione e implementazione di reti di monitoraggio ambientale, sviluppando sistemi basati su sensori per la raccolta di dati in tempo reale. L’analisi e l’interpretazione di questi dati sono fondamentali per supportare la previsione e la gestione del rischio, permettendo di prendere decisioni informate ed efficaci. Parallelamente, l’utilizzo dei droni consente di monitorare il territorio in scenari di emergenza e valutare l’impatto di eventi estremi, garantendo un supporto operativo immediato alle autorità competenti. In tempo di pace, invece, forniscono informazioni preziose per il miglioramento delle catene modellistiche di previsione del rischio idrogeologico e di incendio boschivo consentendone la calibrazione e la validazione.
La collaborazione con enti di protezione civile e istituzioni scientifiche è un aspetto centrale delle attività di Fondazione CIMA, che lavora per integrare le nuove tecnologie nei sistemi di gestione delle emergenze. Un altro pilastro fondamentale è la formazione e il supporto tecnico rivolto a operatori e istituzioni, per promuovere l’adozione di strumenti innovativi nella gestione del rischio.

Principali strumenti

SISTEMI DI MONITORAGGIO

Uno strumento chiave sviluppato da Fondazione CIMA è ACRONET, un’architettura avanzata per il monitoraggio ambientale basata su acquisitori appositamente sviluppati in grado di interfacciarsi con un’ampia gamma di sensori nel rispetto della filosofia dell’open hardware e delle soluzioni low cost. Questo sistema modulare e scalabile permette la raccolta in tempo reale di dati meteorologici, idrologici e ambientali, fornendo informazioni fondamentali per la previsione e la gestione del rischio. Grazie alla sua flessibilità, ACRONET può essere adattato a diversi contesti, dall’osservazione delle condizioni meteo-idrologiche all’analisi di aree colpite da disastri.

DRONI E TELERILEVAMENTO AEREO

In scenari di emergenza come terremoti, alluvioni e incendi, la disponibilità di informazioni aggiornate sulle aree colpite è essenziale per organizzare efficacemente i soccorsi e minimizzare le perdite. Tuttavia, le condizioni delle infrastrutture e l’accessibilità del territorio possono ostacolare la raccolta diretta dei dati. In questo contesto, il telerilevamento aereo con sistemi aerei senza pilota (Unmanned Aerial Systems – UAS), comunemente detti droni, è oramai affermata come una risorsa strategica per la protezione civile.

I droni offrono numerosi vantaggi nelle operazioni di gestione del rischio e risposta alle emergenze:

  • Rapidità e flessibilità di intervento, con la possibilità di ottenere informazioni relative ad aree inaccessibili ai mezzi terrestri.
  • Riduzione dei costi operativi rispetto ad altri metodi di monitoraggio aereo.
  • Sicurezza per gli operatori, che possono ottenere dati dettagliati senza esporsi direttamente ai pericoli.
  • Versatilità tecnologica, con l’integrazione di sensori avanzati come LiDAR, termocamere e strumenti per il monitoraggio atmosferico.

Fondazione CIMA, in qualità di Centro di Competenza della Protezione Civile, è attivamente coinvolta nello sviluppo e nell’implementazione di queste tecnologie, collaborando con enti di ricerca, istituzioni e squadre operative. L’impiego dei droni in tutte le fasi del rischio supporta le autorità nelle operazioni di soccorso, mappatura dei danni e mitigazione degli impatti, contribuendo a una gestione più efficace delle emergenze e alla protezione delle popolazioni colpite.
Un aspetto centrale riguarda l’integrazione dei dati raccolti nella modellistica avanzata, consentendo di ottenere simulazioni dettagliate dei fenomeni e informazioni utili per la previsione e la gestione degli eventi critici. Questa sinergia tra osservazione diretta e modellazione numerica permette di affinare le strategie di risposta e migliorare la comprensione dei processi che determinano il rischio.

Obiettivi dell'ambito

  • Consolidare la soluzione open hardware alla base del paradigma ACRONET
  • Sviluppare soluzioni innovative per la trasmissione dei dati in aree con copertura non garantita (es. zone di conflitto, aree remote)
  • Progettare e realizzare nuovi sistemi di monitoraggio multisensore
  • Rafforzare la capacità operativa basata su UAS per il supporto al sistema di protezione civile
  • Sviluppare sistemi basati su tecniche AI per l’estrazione rapida e accurata di informazioni da big dataset acquisiti con UAS

Membri dello staff

  • Federico Siccardo

  • Giacomo Fagugli

  • Lamin Muhammed Drammeh

  • Roberto Tirasso

  • Umberto Morra di Cella

Modelli sviluppati

Procedure operative standard per il rilievo ambientale e del territorio tramite UAV

Modellistica per la caratterizzazione della vegetazione con sensoristica LiDAR

Collaborazioni di supporto operativo

Dipartimento della Protezione Civile

Corpo nazionale dei vigili del fuoco

Rete UAS dei Centri di Competenza del DPC (Fondazione Eucentre, Università degli Studi di Firenze, Consiglio nazionale delle ricerche, Istituto nazionale di geofisica e vulcanologia)

Istituto Superiore per la ricerca e la protezione dell’ambiente

World Food Program

Bureau National des Gestion des Risques et Catastrophe du Madagascar

Instituto Nacional de Gestão e Redução do Risco de Desastres

Collaborazioni di ricerca

EURAC Research Foundation

Agenzia regionale per la protezione dell’ambiente della Valle d’Aosta