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Ricercatori dell’IMAA-CNR e della Scuola di Ingegneria dell’Università della Basilicata, in collaborazione con le società lucane Digimat e Geospazio Italia, hanno progettato e realizzato la prima piattaforma utile all’integrazione, la gestione e la visualizzazione di dati geospaziali eterogenei e asincroni.
Le funzionalità e le potenzialità del software 4DEOS sono state valutate durante il progetto Europeo PRE-EARTHQUAKES, coordinato dall’Università degli Studi della Basilicata, nell’ambito dello studio dei precursori sismici.
L'analisi di fenomeni naturali complessi richiede spesso l’integrazione di dati eterogenei (es. mappe, profili verticali, serie temporali puntuali legate a osservazioni raccolte in aree geografiche differenti) e asincroni (cioè non registrati nello stesso tempo e, spesso, con frequenze di campionamento diverse) per meglio indagare i comportamenti e le variazioni dei parametri chimico-fisici che ne determinano le dinamiche spazio-temporali. Trattare la dimensione temporale (cioè, la 4a dimensione) dei parametri geospaziali, allo stesso modo delle altre tre dimensioni, risulta spesso di fondamentale importanza per l’effettiva comprensione dell’intero fenomeno osservato. Nello studio dei precursori sismici, per esempio, segnali anomali derivanti da osservazioni multi-parametriche possono essere non solo spazialmente distanti, ma anche fortemente asincroni nel dominio temporale e presentarsi in tempi differenti rispetto all’occorrenza del terremoto. Proprio in tale ambito, durante il progetto Europeo  PRE-EARTHQUAKES  è stato progettato e realizzato un sistema innovativo di visualizzazione 4D di dati eterogenei denominato 4DEOS (4 Dimensions Environmental ObServation) e ne sono state valutate le funzionalità e le potenzialità nello studio di fenomeni precursori di eventi sismici.

La piattaforma 4DEOS è stata realizzata utilizzando un'architettura Client-Broker-Server in cui i Client possono richiedere i dati condivisi dai diversi Server dislocati spazialmente. Le richieste, dai Client verso i Server, passano attraverso un componente che funge da intermediario (Broker) e che si occupa di regolare gli accessi ai dati sulla base dei privilegi concessi dai server.

Il Client di 4DEOS rappresenta il componente innovativo del sistema. Diversamente dagli altri software analoghi, 4DEOS Client è in grado di gestire la 4a dimensione (i.e. tempo) in modo asincrono, ossia gli utenti possono visualizzare dati geospaziali riferiti a uno specifico istante di tempo e muoversi nel tempo per visualizzarne altri.

La piattaforma 4DEOS viene attualmente utilizzata per il monitoraggio in tempo reale di aree sismicamente attive come l’Italia, la Grecia, la Turchia e l’isola russa di Sakhalin, integrando osservazioni eterogenee, acquisite con frequenze di campionamento differenti,   fornite dai partner del progetto

Infine, 4DEOS è stato incluso tra i dimostratori a supporto di una delle Priority Action (EQuOS, EarthQuake Observing System) del Work Plan GEO 2012-2015 (Group on Earth Observations).






Screenshot di 4DEOS Client in cui sono visualizzati alcuni prodotti, derivanti da osservazioni dal suolo e da satellite, usati per lo studio delle fasi preparatorie del terremoto dell’Abruzzo (6 aprile 2009, Mw 6.3). Sulla parte destra della schermata, a ciascun prodotto è associata una sliding bar che ne consente la visualizzazione in differenti istanti di tempo in maniera del tutto indipendente dagli altri. E’, inoltre, possibile muovere più prodotti nel tempo contemporaneamente utilizzando una barra del tempo globale posta nella parte bassa della schermata.

 

Per informazioni

Irina Coviello, CNR-IMAA, irina.coviello at imaa.cnr.it

Carolina Filizzola, CNR-IMAA, carolina.filizzola at imaa.cnr.it

Rossana Paciello, CNR-IMAA, rossana.paciello at imaa.cnr.it

Nicola Pergola, CNR-IMAA, nicola.pergola at imaa.cnr.it

Valerio Tramutoli, UNIBAS-SI (associato CNR-IMAA), valerio.tramutoli at unibas.it

(Responsabile scientifico PRE-EARTHQUAKES)

 

 

Approfondimenti

R. Paciello, I. Coviello, P. Bitonto, A. Donvito, C. Filizzola, N. Genzano, M. Lisi, N. Pergola, G. Sileo, and V. Tramutoli, An innovative system for sharing, integration and visualization of heterogeneous 4D-information, Environmental Modelling & Software, vol. 77, pp. 50–62, 2016.

 

Progetto PRE-EARTHQUAKES:  http://www.pre-earthquakes.org/

GEO:  http://www.earthobservations.org/

Informazioni aggiuntive