Dissertations / Theses on the topic 'Radar ad alta risoluzione'

Nella prima parte della tesi si parlerà di radio occultazione, una situazione in cui un trasmettitore ed un ricevitore riescono a comunicare anche se non sono in vista ottica, ossia, un qualsiasi oggetto posto nell’intermezzo, impedisce loro di vedersi. Se la propagazione del segnale tra trasmettitore e ricevitore avviene nello spazio libero, e quindi con propagazione rettilinea, trascurando i possibili effetti di diffrazione, un oggetto posto tra i due, impedirebbe del tutto la comunicazione. Situazione differente si ha per quanto riguarda la radio occultazione da satellite. In questo caso, il segnale elettromagnetico emesso da un trasmettitore posto su satellite, attraversa l’atmosfera terrestre e viene ricevuto da un ricevitore posto su un’altro satellite in orbita bassa. La parola “occultazione” implica una geometria del tipo trasmettitore, un pianeta con la sua atmosfera che funge da ostacolo, ed un ricevitore che si muove nel tempo. Dal segnale ricevuto in tali condizioni è possibile estrarre informazioni relative all'atmosfera attraversata, utili per studi meteorologici e climatici. Di questo si è occupato il progetto ROSA commissionato dall'Agenzia Spaziale Italiana ad un team formato da piu gruppi di ricerca, di cui il Remote Sensing Group del Politecnico di Torino fa parte. Nella seconda parte della tesi, si parerà di MicroRadarNet, una rete di radar per il monitoraggio delle piogge realizzato dal Remote Sensing Group (RSG) del politecnico di Torino, nell’ambito del progetto FORALPS (”Meteo-hydrological Forecast and Observations for improved water Resource management in the Alps”) dell’European INTERREG IIIB Alpine Space Programme. Le dimensioni ridotte, il basso costo, e la possibilità di un controllo remoto delle unità radar, permettono di coprire con più radar dislocati sul territorio, zone olograficamente complesse come il territorio alpino. Dopo una descrizione generale del sistema, si focalizzerà l’attenzione sul servizio di previsione della pioggia fornito all’utenza e se ne descriveranno le metodologie adottate.

Alla luce del concetto di Rapid Environmental Assessment (REA) è stata progettata una campagna di raccolta dati denominata MREA che fin delle prime edizioni (2007) ha visto impiegati mezzi e uomini al fine di effettuare osservazioni in situ. I dati così raccolti permetteranno di elaborare nowcast e successivamente forecast sufficientemente accurate e utili come supporto a varie attività operative in ambito costiero. Tra le applicazioni più importanti in campo civile sono comprese la gestione delle Zone Economiche Esclusive (EEZ), la pianificazione di dragaggi e la gestione di emergenze ambientali come episodi di oil spill o incidenti marittimi. Il lavoro di tesi proposto si occupa dell’elaborazione di una parte dei dati raccolti durante la campagna oceanografia MREA17 che ha interessato la zona di mare antistante il Golfo di La Spezia. Grazie all’ausilio di piattaforme di campionamento come Scanfish e CTD è stato possibile effettuare un monitoraggio su tre diverse scale di risoluzione spaziale passando dall’ordine dei chilometri a quello delle centinaia di metri. In secondo luogo, tramite l’ausilio della tecnica di analisi oggettiva e del software MatLab sono state elaborate delle mappe che descrivono la distribuzione delle variabili termodinamiche temperatura e salinità e di densità al fine di dimostrare che una rete osservativa come quella utilizzata per MREA17 è fondamentale se si vuole studiare l’oceano a livello di mesoscala e sottomesoscala.

Lo studio si pone l'obiettivo di ricavare dei dati che siano indicativi dello stato della pavimentazione stradale sfruttando i principi del telerilevamento, con lo scopo di effettuare una valutazione dello stato attuale della superficie indagata e pianificare gli interventi di manutenzione senza ricorrere esclusivamente alle indagini in situ. La valutazione sul campo delle condizioni delle infrastrutture stradali risulta infatti costosa, necessita di attività di laboratorio e richiede un tempo di elaborazione dei dati abbastanza elevato, con l'ulteriore limite che, spesso, la misurazione dei danni e del deterioramento è limitata a pochi punti di osservazione.Il primo evidente vantaggio delle tecniche di Remote Sensing è quello di offrire una maggiore copertura spaziale, abbinata all'uso di tecniche non distruttive. Queste tecnologie potrebbero coadiuvare le indagini eseguite in campo, fornendo parametri di riferimento per il monitoraggio e la pianificazione.Nella sperimentazione sono state utilizzate immagini satellitari multispettrali ad alta risoluzione con lo scopo di classificare e caratterizzare in modo semi-automatico le pavimentazioni stradali, utilizzando il supporto di misure eseguite a terra con spettroradiometro per analizzare le differenti firme spettrali. I risultati sono stati interessanti e per la maggior parte in linea con quanto atteso e con altre esperienze di letteratura. In uno sviluppo futuro della ricerca, potrebbe essere utile estendere in modo sistematico i campionamenti con lo spettroradiometro su aree stradali che possano contemplare al loro interno situazioni di carico veicolare molto diverso, o che possano, per varie ragioni, essere state soggette a diverse situazioni ambientali.La sperimentazione ha avuto una forte componente interdisciplinare, che ha consentito di affrontare in modo efficace le problematiche insite nelle metodologie classiche per offrire una soluzione di controllo in remoto che potrà rivelarsi certamente interessante.

2011/2012
Le carote di ghiaccio sono uno degli strumenti più utili nella ricostruzione delle variazioni climatiche del passato. In questo studio i principi della Geochimica Isotopica sono stati applicati alla carota di ghiaccio di TALDICE (159°11'E 72°49'S, quota 2315 m s.l.m., temperatura media annua superficiale -41°C, tasso di accumulo 80 mm we yr-1, lunghezza della carota 1620 m) raccolta nell’ambito del progetto internazionale TALDICE (TALos Dome ICE core project). Il lavoro scientifico sviluppato in questa tesi è stato portato a termine nell’ambito del progetto HOLOCLIP (www.holoclip.org) volto all’integrazione dei proxy climatici ottenuti dalle carote di ghiaccio e di sedimento marino dell’Antartide con i dati della modellistica (modello climatico di complessità intermedia LOVECLIM) relativi al presente interglaciale, l’Olocene. Lo scopo di questa tesi è di ricostruire, con un’alta risoluzione temporale (decennale), la variabilità climatica nel sito di Talos Dome per l’intero Olocene (circa gli ultimi 12.000 anni), attraverso l’analisi degli isotopi stabili dell’ossigeno (δ18O) sui campioni di dettaglio (10 cm) dei primi 690 metri di questa carota. Sulla base della scala dell’età messa a punto da Severi et al. (2012), ottenuta sincronizzando il segnale dei solfati vulcanici di TALDICE con quello di EDC, questo passo di campionamento corrisponde ad una risoluzione temporale media relativa all’Olocene di 1.8 anni. Il trend a lungo termine ottenuto dal profilo del δ18O di TALDICE, mostra degli andamenti in comune con quelli già osservati in altre carote di ghiaccio provenienti dal plateau dell’Antartide orientale ossia un optimum, all’inizio dell’Olocene tra circa 11.6 e 9.2 ka BP, un minimo centrato intorno agli 8 ka e un optimum secondario intorno ai 2 ka. Applicando uno smoothing binomiale a 500 anni sul record isotopico e sottraendo il trend a lungo termine sono stati identificati 12 sub-eventi caldi significativi, intervallati da altrettanti sub-eventi freddi occorsi durante l’Olocene, corrispondenti ad una variazione di temperatura di circa 0.8°C. Le fasi corrispondenti a trends di raffreddamento corrispondono ad una diminuzione della frequenza, dell’ampiezza e della durata dei sub-eventi significativi. La wavelet analysis effettuata sul profilo delle anomalie isotopiche permette di individuare due periodi, prima e dopo i 6.5-6.8 ka BP, caratterizzati da diverse frequenze predominanti. Questa transizione delle periodicità avviene subito dopo il completamento dell’apertura del Mare di Ross (Baroni and Hall, 2004; Baroni et al., 2005) ed è visibile anche dai risultati della wavelet analysis effettuata sui record delle polveri e sul record isotopico della carota di ghiaccio di Taylor Dome. L’analisi della variabilità (deviazione standard mobile di 3000 anni) applicata su TALDICE, Taylor Dome, EDC e EDML mostra una somiglianza della distribuzione della variabilità climatica nei siti più costieri rispetto quelli più interni (EDC), probabilmente associabile a processi legati alla variazione del ghiaccio marino. Dall’osservazione dei principali trend di temperatura ricavati sia dalle carote di ghiaccio antartiche che da carote di sedimento marino dell’emisfero meridionale per i periodi 10-8, 4-6, 6-4, 4-1 ka BP si evidenzia un generale trend di raffreddamento alle alte latitudini dell’emisfero meridionale durante l’Olocene. Nelle carote di ghiaccio antartiche questo trend di raffreddamento non è presente in maniera omogenea in tutti i record isotopici: in alcuni casi si verifica una situazione di relativa stabilità (EDC), in altri un trend di leggero riscaldamento (TALDICE) e in altri ancora un trend di raffreddamento (Vostok). Dal record composito riferito agli ultimi 2000 anni, prodotto per l’Antartide Orientale nell’ambito di questo lavoro di tesi, risulta che nel periodo che va dal 400 al 900 CE (Common Era) c’è una prevalenza di anomalie positive (calde) mentre nel periodo successivo, che va dal 1300 CE al 1800 CE, c’è una prevalenza di anomalie negative (fredde), superiori in numero, durata ed intensità rispetto alle prime. Nel corso degli ultimi 2000 anni si osserva un debole trend di raffreddamento di -0.1‰/1ka ossia di -0.2°C/1ka in accordo con i risultati del recente lavoro pubblicato nell’ambito del programma PAGES 2k che evidenzia un trend di diminuzione della temperature a scala globale nel corso degli ultimi 2000 anni fino al periodo pre-industriale.
XXV Ciclo
1975

Il bromometano (CH3Br), nell’ambito delle sostanze nocive per l’atmosfera, è di grande interesse perché ha un ruolo attivo nell’effetto serra e nella distruzione della fascia di ozono. Una tecnica molto importante per il monitoraggio ambientale di queste molecole è la spettroscopia infrarossa. A tale scopo è necessaria una accurata conoscenza dei principali parametri spettroscopici, attraverso misurazioni in laboratorio. Nel presente lavoro di tesi sono stati analizzati gli spettri infrarossi ad alta risoluzione dell’isotopologo con 79Br del derivato dideuterato (CHD2Br), del quale in letteratura non sono presenti dati spettroscopici di elevata accuratezza. La regione spettrale studiata è situata all’interno della principale finestra atmosferica e in corrispondenza della struttura vibrorotazionale della banda fondamentale ν4. E’ stata eseguita l’assegnazione di oltre 2700 righe spettrali con il metodo delle combinazioni di differenza (GSCDs) e sono stati ottenuti con il metodo dei minimi quadrati sia per lo stato fondamentale sia per lo stato eccitato ν4 = 1, le costanti rotazionali, di distorsione centrifuga di quarto ordine e il centro di banda. L’accuratezza dei dati ottenuti è stata verificata confrontando infine lo spettro sperimentale e lo spettro simulato. Sono stati altresì indagati fenomeni di interazione tra lo stato ν4 = 1 e livelli vibrazionali limitrofi ν3 = 1 e ν6 = 2.

Il lavoro di tesi che segue ricostruisce le dinamiche paleoambientali oloceniche registrate entro il carotaggio Enisala I (lat 44°53’30.04’’ N; long. 28°49’35.28’’E, Tulcea, Romania) situato nella porzione meridionale dell’attuale Delta del Danubio, lungo il bordo occidentale del sistema lagunare Razim-Sinoe. Ll carotaggio è stato svolto nell’ambito del progetto: A*MIDEX - French National Research Agency “Geoarchaeology of Mediterranean deltaic environments. A comparative approach including: Turia (Spain), Birgi (Italy), Danube (Romania), Akko (Israel) and Kuban (Russia)” PI Prof. Morhange (CEREGE, Aix-Marseille University)”. Lo studio è basato su inferenze derivanti da molluschi, attraverso un campionamento ad alta risoluzione per gli standard macrobentonici (1 campione ogni 20cm). L’elaborato propone una ricostruzione paleoambientale del sito in oggetto, illustra le potenzialità, in ambito paleoecologico, dell’impiego di tecniche di analisi quantitative multivariate nella definizione e quantificazione del principale “driver” del “turnover” macrofaunistico in ambienti di transizione. Le tecniche di analisi multivariata sono state utilizzate per interpretare e calibrare trend paleobiologici (Dentrended Correspondence Analysis-DCA) e definire le biofacies (Two-way cluster). I risultati hanno condotto alla ricostruzione di dettaglio della successione fossilifera lungo il sondaggio, in chiave evolutiva stratigrafico-paleoambientale.

La fibrillazione atriale (FA) è l'aritmia più frequente nella pratica clinica, con un’incidenza che va dal 2% al 4% nelle persone di età superiore ai 60 anni, e la procedura fondamentale per il trattamento di FA rimane la terapia di ablazione transcatetere, che comporta l’isolamento delle vene polmonari (PVs). Tuttavia, a causa delle percentuali di successo non ottimali di questa terapia, soprattutto nel caso di FA persistenti, sono necessarie nuove tecniche di ablazione ed una migliore comprensione dei meccanismi elettro-fisiologici che innescano e sostengono la FA. In questo lavoro di tesi è stata analizzata la teoria dei rotori, come meccanismo di sostentamento della FA; è stato sviluppato un sistema automatico di analisi degli elettrogrammi (EGM) che individua l’eventuale presenza dei rotori, indicandone durata è collocazione nella geometria 3D dell’atrio del paziente ricostruita. Sono stati analizzati gli EGM unipolari di 3 pazienti con FA persistente, registrati con catetere ad alta risoluzione (Advisor™ HD Grid). Sottratto il far-field ventricolare dai segnali EGM acquisiti, è stata ricavata ed analizzata la fase del segnale, al fine di costruire la mappa di fase 3D: ad ogni elettrodo del catetere è stata associata una regione della geometria 3D dell’atrio, ed associato a quella regione il valore di fase corrispondente. Individuate le singolarità di fase, analizzando il gradiente spaziale, è stata analizzata la loro persistenza al fine di identificare i rotori. In due dei tre pazienti analizzati sono stati individuati dei rotori stabili di durata pari all'intera acquisizione. Questi risultati supportano la teoria dei rotori, avvalorati inoltre dall'alta risoluzione del catetere diagnostico utilizzato, e rappresentano un punto di partenza per numerosi altri studi di notevole interesse per il loro potenziale impatto nella pratica clinica.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di ottenere un’analisi climatica giornaliera ad alta risoluzione della precipitazione sul territorio del nord Italia realizzata con tecniche di controllo statistico, di analisi e di strumenti di descrizione dei risultati presentati nella recente letteratura. A tal fine, sono stati utilizzati i dati dell’Archivio ARCIS. In seguito alle fasi di controllo qualità, omogeneità e sincronicità i dati sono stati utilizzati per realizzare un’analisi giornaliera su grigliato regolare a 10 km di risoluzione utile alla rappresentazione della variabilità spazio-temporale della precipitazione sul Nord Italia per il periodo 1961-2005. I risultati di tale analisi mettono in evidenza dei valori medi di precipitazione annuale abbastanza intensi sulla parte centrale dell’arco Alpino, con massimi (oltre 2000 mm) sull’estremità orientale e sull’Appennino Ligure. Valori minimi (500 – 600 mm) sono osservati lungo le aree prospicienti il fiume Po, in Val d’Aosta ed in Alto Adige. La corrispondente analisi del trend temporale indica la presenza di lievi cali statisticamente significativi solo in aree limitate del territorio. In coerenza con questi risultati, la variazione nel tempo della precipitazione annuale mediata su tutto il territorio mette in evidenza un’intensa variabilità decennale, ma solo una lieve flessione lineare sull’intero periodo. Il numero annuo di giorni piovosi ed il 90° percentile della precipitazione giornaliera presentano invece trend lineari un po’ più pronunciati. In particolare, sul periodo considerato si nota un calo del numero di giorni piovosi su gran parte del territorio e solo su alcune aree del territorio un aumento dell’intensità del 90° percentile, sia a scala annuale che stagionale. Nell’ultima parte di questo lavoro è stato realizzato uno studio della relazione fra la forzante climatica e l’evoluzione della morfologia dell’Appennino Emiliano-Romagnolo. I risultati mostrano che a parità di quota, di pendenza e di litologia, la franosità è influenzata dalle precipitazioni.
The aim of this thesis is to obtain a high-resolution daily gridded climatic dataset of precipitation over Northern Italy using up to date techniques of statistical and quality control of data and analysis. Data are taken from the ARCIS Archive, and checked for their quality, homogeneity, synchronicity. Afterwards, they were spatially interpolated at the daily basis for the period 1961-2005 on a regular 10 km grid, which is an adequate resolution for the representation of the spatio-temporal variability of the precipitation on Northern Italy. The results of the analysis show average values of annual precipitation fairly intense in the central part of the Alps, with a maximum (over 2000 mm) in eastern Italy and Ligurian Apennines. Minimum values (500-600 mm) are observed in the Po river valley, Aosta Valley and in South Tyrol. The corresponding analysis of the temporal trend shows a slight statistically significant decline of annual precipitation only for limited areas. Consistently with these results the variation of annual precipitation averaged over the entire domain shows an intense decadal variability, but only a slight linearly decrease over the whole period. The annual number of rainy days and the 90th percentile of daily precipitation show a bit more pronounced linear trends. In particularly, over the period considered it is observed a decrease of rainy days over most of the territory and an increased of the intensity of the 90th percentile only in some areas both at annual and seasonal scale. In the last part of this work it is presented a study of relationship between climate forcing and geomorphology evolution over the Emilia-Romagna Apennine area. Results show that at the same altitude, slope and lithology, landslides are influenced by precipitation.

L’obiettivo di questo lavoro di tesi è di ottenere un’analisi climatica giornaliera ad alta risoluzione della precipitazione sul territorio del nord Italia realizzata con tecniche di controllo statistico, di analisi e di strumenti di descrizione dei risultati presentati nella recente letteratura. A tal fine, sono stati utilizzati i dati dell’Archivio ARCIS. In seguito alle fasi di controllo qualità, omogeneità e sincronicità i dati sono stati utilizzati per realizzare un’analisi giornaliera su grigliato regolare a 10 km di risoluzione utile alla rappresentazione della variabilità spazio-temporale della precipitazione sul Nord Italia per il periodo 1961-2005. I risultati di tale analisi mettono in evidenza dei valori medi di precipitazione annuale abbastanza intensi sulla parte centrale dell’arco Alpino, con massimi (oltre 2000 mm) sull’estremità orientale e sull’Appennino Ligure. Valori minimi (500 – 600 mm) sono osservati lungo le aree prospicienti il fiume Po, in Val d’Aosta ed in Alto Adige. La corrispondente analisi del trend temporale indica la presenza di lievi cali statisticamente significativi solo in aree limitate del territorio. In coerenza con questi risultati, la variazione nel tempo della precipitazione annuale mediata su tutto il territorio mette in evidenza un’intensa variabilità decennale, ma solo una lieve flessione lineare sull’intero periodo. Il numero annuo di giorni piovosi ed il 90° percentile della precipitazione giornaliera presentano invece trend lineari un po’ più pronunciati. In particolare, sul periodo considerato si nota un calo del numero di giorni piovosi su gran parte del territorio e solo su alcune aree del territorio un aumento dell’intensità del 90° percentile, sia a scala annuale che stagionale. Nell’ultima parte di questo lavoro è stato realizzato uno studio della relazione fra la forzante climatica e l’evoluzione della morfologia dell’Appennino Emiliano-Romagnolo. I risultati mostrano che a parità di quota, di pendenza e di litologia, la franosità è influenzata dalle precipitazioni.
The aim of this thesis is to obtain a high-resolution daily gridded climatic dataset of precipitation over Northern Italy using up to date techniques of statistical and quality control of data and analysis. Data are taken from the ARCIS Archive, and checked for their quality, homogeneity, synchronicity. Afterwards, they were spatially interpolated at the daily basis for the period 1961-2005 on a regular 10 km grid, which is an adequate resolution for the representation of the spatio-temporal variability of the precipitation on Northern Italy. The results of the analysis show average values of annual precipitation fairly intense in the central part of the Alps, with a maximum (over 2000 mm) in eastern Italy and Ligurian Apennines. Minimum values (500-600 mm) are observed in the Po river valley, Aosta Valley and in South Tyrol. The corresponding analysis of the temporal trend shows a slight statistically significant decline of annual precipitation only for limited areas. Consistently with these results the variation of annual precipitation averaged over the entire domain shows an intense decadal variability, but only a slight linearly decrease over the whole period. The annual number of rainy days and the 90th percentile of daily precipitation show a bit more pronounced linear trends. In particularly, over the period considered it is observed a decrease of rainy days over most of the territory and an increased of the intensity of the 90th percentile only in some areas both at annual and seasonal scale. In the last part of this work it is presented a study of relationship between climate forcing and geomorphology evolution over the Emilia-Romagna Apennine area. Results show that at the same altitude, slope and lithology, landslides are influenced by precipitation.

This research was focused on the exploration of 3D survey techniques at high resolution and their integration with other geophysical methods, aiming at the characterization of the archeological goods. The work was done in a multidisciplinary team, involving also the Department of Archeology of the University of Padova (prof. Jacopo Bonetto), that has been working in the archeological site of Nora (Sardegna) since many years. In particular the thesis was focused on three important ruins of the Nora site: the roman theater, the temple of Esculapio and the roman temple. With the Survey and Geomatic Laboratory, state of the art survey methodologies were applied, such as 3D laser scanner and photogrammetry. The large amount of information collected were then elaborated and processed to obtained more simple, informative and readable products of these archeological ruins. Furthermore, to investigate the material composition and the degree of conservation of the archeological manufactures, geophysical investigations were performed in collaboration with the department of Geophysics of the University of Napoli (prof. Rosa di Maio). Finally, the results from the different technologies utilized were compared and integrated to evaluate the whole status of conversion (both visible and materical) of this inestimable archeological heritage.
La ricerca è focalizzata sull’individuazione delle potenzialità’ del rilievo integrato ad alta risoluzione per la caratterizzazione del sito e del manufatto archeologico, con un'impostazione interdisciplinare e multimetodologica, per fornire una documentazione misurabile ma facilmente interpretabile, in base alle diverse esigenze di conoscenza, tutela, conservazione e valorizzazione. Grazie alla collaborazione con il prof. Jacopo Bonetto, del Dipartimento di Archeologia dell’Università di Padova, l’indagine ha riguardato tre edifici allo stato di rudere nel sito archeologico di Nora, in Sardegna: il teatro romano, il Tempio di Esculapio e il Tempio romano. In collaborazione con il Laboratorio di Rilevamento e Geomatica sono state applicate nuove metodologie ad alta risoluzione del rilevamento tridimensionale, tra cui topografia classica, fotogrammetria architettonica e laser scanner terrestre, ottenendo un'enorme quantità di dati e dimostrando la necessità di un pesante intervento dell’operatore nella loro gestione a causa della geometria spesso complessa degli oggetti rilevati. Per ampliare lo studio sull’integrazione di diverse metodologie di investigazione ad alta risoluzione per la conoscenza delle costruzioni archeologiche, la caratterizzazione materica e la valutazione del loro stato conservativo, si sono applicate tecnologie di prospezione geofisica e termografiche in collaborazione con la prof. Rosa Di Maio, e con l'ing Carosena Merola. dell'Università degli Studi di Napoli Federico II.

In the present work we experienced different aspects of the application of high resolution geophysical methods in archaeology and their application to other fields, as for example the applied geology. We examined many cases, for every single case we tried to reach the best configuration in order to meet the starting demands; the aim of the works we carried over is to reach as much experience as possible, both in terms of instruments and of studied cases and to determine limits and what each technique can potentially bring to different contexts. To apply geophysical methods to archaeology it is necessary to use versatile devices which can operate in very different environments, on grounds and structures made of various materials. For this kind of researches instruments which can investigate from a depth of few centimeters to a depth of several meters and which give detailed results are to be used. We can therefore easily understand that the final results can not come from a single technique, but to the integration of different methods, which can complete each other and give more detailed result, richer in information. Every single case sets the researchers limits and characteristics which come from the environmental conditions, the ground and the structures. All these aspects do not allow to determine in advance the device or the combination of devices to be used; that is why the experience of the researcher is of great importance in the analysis of the problem as it can lead him to choose the best approach to the research. The first part of the present work is an overview of the most used geophysical methods, briefly reporting also their theoretical basis and then a deepening of some techniques of analysis and representation of the geophysical data. The successive chapters are dedicated to the presentation of some archaeological cases: - Case 1: Loron archaeological area, Croatia, different measurements with georadar and magnetometry have been carried over in different configurations. - Case 2: "Terme Neroniane" archaeological area, Montegrotto Terme (PD), in this site many measurements with different georadar, geoelectrical, magnetometrical and electromagnetometrical measurements have been carried over. This site, which has been deeply investigated, it has also been considered as test site and the results of the investigations were for some aspects surprising - Case 3: Grumentum (PZ) and Montearatro (FG) archaeological areas, measurement with magnetometrical and georadar configurations have been carried over, in cooperation with other research institutes. After the archaeological cases, in cooperation with other research institutes, we turned our interest to the possible applications of geophysics to applied geology, in particular to the prevention and protection of the artistic, cultural as well as environmental heritage. In spite of the little time, we examined three aspects, i.e.: - Case 1: Stability of river embankments, under the co-ordination of Professor Genevois, regular teacher of Applied Geology at University of Padova and of Professors Todini and Ghirotti from the University of Bologna. Measurement with different georadar systems and measurements of electrical tomography. - Case 2: Analysis of aquiferous with integrated geophysical methods - European project LIFE-CAMI - carried over during the period of studies at OGS in Trieste. Measurements with geolectrical, 3D seismic, georadar and microgravimetry. - Case 3: Employment of georadar measurements to sinkholes , in cooperation with Professor Cremonini from University of Bologna. The results of all analysis are presented and commented inside each chapter; in the last chapter each work is briefly explained and put then in a wider context, that is the applicability and the importance of geophysics in such fields. Indirect analysis, which became over the last few years more reliable thank to their joined use, are an important instrument of protection, research and revaluation of the historical, environmental and cultural heritage of our country. This kind of analysis also have a very important role of civil protection in monitoring the river embankments, sinkholes phenomenon and many other aspects.

La creazione di modelli digitali del terreno o delle superfici attraverso stereocoppie satellitari, è rilevante in molti ambiti ingegneristici, soprattutto quando le zone da rilevare sono inaccessibili o ampie. L’estrazione dei DSM dalle immagini può avvenire per mezzo di processi automatizzati, che giungono a risultati diversi in funzione del tipo di algoritmo utilizzato (e della morfologia dell’area rilevata). Nell’elaborato sono stati considerati due casi di studio: una zona collinare vicino alla città di Nazca, in Perù (immagini GeoEye-1) e la città di Lisbona, in Portogallo (immagini WorldView-3). Si sono costruiti i loro DSM tramite tre diversi algoritmi automatici implementati nel software ERDAS IMAGINE (eATE, ATE e Tridicon SGM) allo scopo di confrontarli per osservare il comportamento dei modelli individuando le criticità degli algoritmi stessi, e determinando il miglior approccio da impiegare nei tipi di copertura del suolo studiati, attraverso lo studio di adeguate differenze relative e profili verticali. Dai test effettuati, è possibile asserire che per aree collinari o in assenza di elementi antropici, come per il caso di Nazca, i DSM creati dagli algoritmi di generazione automatica sono confondibili, e le superfici mediamente coincidono. Per le zone densamente urbanizzate come Lisbona, tutti i DSM generati automaticamente presentano rumori ed anomalie notevoli in ampie parti dell’area di studio, soprattutto in corrispondenza di strade e vicoli stretti. Nonostante la loro presenza, il miglior modulo per la generazione di DSM in ambito urbano è risultato il Tridicon SGM poiché permette definire accuratamente i contorni degli edifici. Non disponendo di punti di controllo a terra non è stato possibile validare i DSM in modo assoluto, ma piuttosto verificata la congruenza interna ed il comportamento in relativo. Una valutazione della loro accuratezza in termini assoluti non era tra gli intenti della ricerca e può essere oggetto di indagini successive.

Il presente lavoro di tesi mira a fornire una panoramica delle tecnologie utilizzate in sala di elettrofisiologia che hanno permesso una riduzione dell’utilizzo del fluoroscopio e quindi della radiazioni ionizzanti per l’individuazione dei cateteri utilizzati durante le procedure. Infatti, si è presentato lo strumento che ha rivoluzionato il mondo della elettrofisiologia quale il sistema di mappaggio elettroanatomico. Esso consente la ricostruzione paziente-specifica dell’anatomia atriale o ventricolare e l’identificazione spaziale e temporale degli elettrogrammi durante un particolare ritmo cardiaco. Infatti questo viene utilizzato dal bioingegnere nelle procedure come l’ablazione transcatetere della fibrillazione atriale per guidare il clinico. Sebbene tale aritmia sia molto diffusa, i suoi meccanismi di mantenimento sono ancora in fase di studio. In particolare, tale tesi presenta la teoria dei rotori che sostiene che la fibrillazione atriale abbia un meccanismo di mantenimento basato su pattern di attivazione spiraliformi. Dato che i rotori possono essere definiti come singolarità di fase che soddisfano un'opportuna persistenza temporale, si è utilizzato un sistema di analisi di dati elettroanatomici (già utilizzato in precedenti casi di studio) in ambiente Matlab per la generazione delle mappe di fase e l’individuazione delle singolarità di fase. In particolare, si è studiata l’attività elettrica di un paziente affetto da FA persistente e sottoposto ad ablazione transcatetere, in due segmenti di acquisizione. Per raggiungere tale obiettivo, è stato utilizzato il catetere HD GRID e il sistema Ensite Precision della Abbott. L’esistenza dei rotori è ancora fortemente dibattuta dalla comunità scientifica, alcuni sostengono che siano artefatti introdotti dal movimento degli elettrodi del catetere durante le procedure. L’eventuale identificazione di rotori con un catetere ad elevata risoluzione, come nel caso in questione, confuterebbe la precedente teoria.

I nuclei galattici attivi sono sorgenti poste a distanze cosmologiche con una luminosità persino 1000 volte superiore alle normali galassie. Sono state osservate numerose sottoclassi di AGN, ognuna con caratteristiche peculiari, le quali, se interpretate secondo il modello unificato, altro non sarebbero che lo stesso oggetto visto da angolazioni diverse. In questa tesi sono state analizzate le due sorgenti Markarian 501 e 4C 38.41, entrambe dei blazar, ad alta risoluzione angolare (VLBI) nella banda radio, a 43 GHz, nel corso degli anni. È stata osservata un'alta variabilità del flusso nucleare della 4C 38.41 ma la morfologia dei getti rimane pressoché costante. Il getto della Markarian 501,invece,durante gli anni, si espande modificando l'angolo di posizione ma non si osservano flares nucleari.

La Fibrillazione Atriale è il tipo di aritmia cardiaca più comune, ed è caratterizzata da un’attivazione irregolare degli atri che perdono la capacità di contrarsi in maniera coordinata. Nonostante i grandi sforzi della comunità scientifica per migliorare l'efficacia delle terapie sulla FA, esse rimangono non ottimali poiché i meccanismi di mantenimento della patologia non sono identificati con chiarezza. In, particolare viene presentata la teoria dei rotori, come principali meccanismi di innesco e mantenimento della FA. In questo lavoro di tesi è stato implementato un sistema che analizza i dati elettroanatomici, acquisiti con catetere Advisor™ HD Grid ad alta risoluzione, presso la sala di elettrofisiologia dell’U.O. di Cardiologia dell’ospedale “Bufalini” di Cesena, durante procedure di ablazione transcatetere su pazienti affetti da FA. Lo scopo è valutare l’attività elettrica dell’atrio e individuare in particolare rotori fissi e mobili. Per localizzarli si è utilizzata una procedura in due step: 1) preprocessing dei segnali acquisiti tramite catetere Advisor™ HD Grid e costruzione delle mappe di fase 3D, 2) stima delle PS (punti di inversione di fase da -π a π), e detezione dei rotori stabili. Si sono selezionate come rotori, solo le PS con persistenza temporale superiore al doppio del periodo dominante medio del segmento di riferimento. Dopo aver effettuato una analisi di sensibilità su due parametri importanti (“bucomin”: distanza temporale tra due PS successive, e “distmin”: distanza spaziale tra le stesse), e deciso di conseguenza i valori ideali, si è passato alla elaborazione dei segnali acquisiti provenienti dai 3 pazienti diversi. Alcuni dei rotori individuati, avevano durate consistenti pari all’intera acquisizione. Questo risultato, è un punto di partenza importante e se confermato con analisi molto più ampie, potrebbe validare la teoria dei rotori fissi e mobili come meccanismo alla base della generazione e del mantenimento della FA.

Introduzione: L’aneurisma cerebrale è ancora un’entità clinica potenzialmente devastante. Gli aneurismi sacculari intracranici sono dilatazioni patologiche delle arterie cerebrali che colpiscono il 3-5% della popolazione adulta mondiale e che hanno maggiore incidenza tra la quarta e sesta decade con prevalenza nel sesso femminile. Circa il 20-30% dei pazienti è portatore di aneurismi multipli. E’ stimato che tra 10-15 individui almeno uno sia portatore inconsapevole di un aneurisma cerebrale. La rottura di un aneurisma sacculare intracranico ha ancora conseguenze devastanti: morte nel 50% dei casi e grave disabilità nel 35% di pazienti giovani. Il rischio di rottura è tutt’oggi difficilmente prevedibile. L’infiammazione gioca un ruolo decisivo nella formazione e nella rottura degli aneurismi. La Risonanza Magnetica della parete dei vasi intracranici costituisce un nuovo approccio diagnostico che permette di visualizzare la “luminosità dell’aneurisma” dovuta ad infiammazione e assottigliamento della parete. La RM della parete dei vasi cerebrali può, infatti, evidenziare un'infiammazione vascolare intracranica visualizzando direttamente anomalie della parete vasale attraverso sequenze di Risonanza Magnetica a 3 Tesla che sopprimono il segnale del sangue ed hanno una eccellente risoluzione spaziale. La letteratura corrente evidenzia, infatti, come la presa di contrasto della parete vasale alla Risonanza Magnetica (MRI) può suggerire una patologia della parete stessa ed identificare una instabilità nell’aneurisma sacculare intracranico precedente la rottura. L'identificazione di un segno di rottura precoce può permettere di personalizzare il trattamento offerto, migliorando di conseguenza la sopravvivenza e l’outcome e riducendo il costo sociale e l’impatto familiare. Ipotesi: L'ipotesi principale dello studio è che l'enhancement della parete vasale alla risonanza magnetica ad alta risoluzione (3T-MRI) sia un marcatore potente ed affidabile della infiammazione della parete dell'aneurisma e della sua conseguente rottura, Obiettivo: Lo scopo principale di questo studio è di valutare la capacità diagnostica della presa di contrasto della parete vasale come biomarker d'infiammazione della parete dell’aneurisma, confermando che la presa di contrasto è correlata ad una alterazione istologica della parete ed al conseguente aumentato rischio di rottura. Altro obiettivo è quello di studiare una correlazione tra presa di contrasto della parete vasale e biomarkers infiammatori nel sangue periferico prelevando un campione ematico nei pazienti con presa di contrasto della parete aneurismatica al fine di valutare un incremento degli indici di flogosi. Metodi: Una serie consecutiva di 50 pazienti sintomatici o asintomatici con aneurisma rotto o non rotto sono stati inclusi nello studio. I fattori di rischio per rottura sono stati registrati. Lo studio MRI della parete degli aneurismi è stato eseguito su Risonanza 3 Tesla, con sequenze ad alta risoluzione T1 e T2-pesate prima e dopo iniezione di mezzo di contrasto. Due neuroradiologi esperti in patologia vascolare hanno studiato le immagini indipendentemente. Nei pazienti sottoposti ad intervento chirurgico, è stata effettuato uno studio istologico ed immunoistochimico. Su tutti i pazienti è stato inoltre eseguito prelievo ematico per analizzare molteplici biomarkers di infiammazione periferica (IL-1, MMP-9, TNF-α et al). L’analisi di regressione logistica univariata e multivariata è stata effettuata per investigare l’associazione tra presa di contrasto della parete vasale degli aneurismi con fattori di rischio noti, caratteristiche dell’aneurisma (dimensione, sede, conformazione, molteplicità) ed altri fattori clinici e laboratoristici. Rilevanza scientifica: Le attuali conoscenze sulle caratteristiche delle pareti aneurismatiche sugli studi MRI delle pareti vasali sono in continua evoluzione. I dati presenti in letteratura sono basati su piccole serie o dati retrospettivi. Lo studio MRI della parete vascolare può potenzialmente permettere di identificare immagini suggestive di patologia della parete vascolare (inclusi infiammazione, neoangiogenesi, emorragia intramurale e rottura) e, a volte, di identificare biomarkers neuroradiologici del comportamento dell’aneurisma. Lo scopo dello studio è di valutare la capacità della MRI della parete vascolare di prevedere il comportamento biologico confrontandola con fattori di rischio noti per rottura. Risultati: L'analisi della relazione tra la captazione di parete nei tre gruppi di pazienti studiati ha mostrato come la captazione di contrasto fosse significativamente presente nel 100% degli aneurismi rotti; nei pazienti sintomatici la captazione era presente nel 50% dei casi mentre tra gli asintomatici nel 33% (p=0.003). Un’elevazione dello score PHASES ha mostrato una correlazione statistica con la captazione e con i sottotipi di paziente. E’ stata individuata una linea di taglio di circa 4 al di sopra della quale la maggior parte degli aneurismi comincia a captare (p<0.001). L'analisi di regressione logistica ha dimostrato che sono predittori indipendenti di rottura: la captazione (p=0.018), la presenza di aneurismi multipli (p=0.016). Predittori indipendenti di captazione dell'aneurisma: le dimensioni dell'aneurisma (p=0.001), la presenza di variabili anatomiche del circolo di Willis (p=0.005) e la morfologia irregolare dell'aneurisma (p=0.016). L’analisi di sensibilità e specificità della captazione come predittore di rottura ha dimostrato (p=0.002): sensibilità: 100%, specificità: 64%, VP positivo: 28%, VP negativo: 100%. I markers CD3 e CD34 (linfociti T e vasa vasorum) sono tendenzialmente più alti nei pazienti captanti (p=0.061 e p=0.083). Esisteva una correlazione diretta tra il numero di marcatori immunoistochimici d’infiammazione alterati e la presenza di captazione di parete con un cut-off di circa 7. Pazienti con un indice al di sotto del 7 non mostravano captazione mentre tutti i pazienti con un indice superiore mostravano captazione alla RM (p=0.043). Un punteggio superiore a 7, offre un 100% di sensibilità, specificità, VPP e VPN in relazione alla presenza di captazione aneurismatica. Conclusioni: I nostri risultati preliminari di uno studio su una coorte di pazienti più ampia, confermano che la presa di contrasto della parete ed i markers infiammatori aumentati siano in grado di rilevare, negli aneurismi non rotti, una tendenza alla rottura. Questi dati sono stati, inoltre, confermati dagli studi neuroradiologici ed anatomopatologici su aneurismi rotti con evidenza, dapprima, della captazione di contrasto da parte della parete, successivamente di alterazioni di struttura allo studio istologico del campione operatorio. Il presente studio conferma l’importanza di eseguire accertamenti accurati durante la valutazione di aneurismi non rotti al fine di poter stratificare l’individuale rischio di rottura, basato sulle caratteristiche stesse dell’aneurisma e non su fattori ambientali o di rischio calcolati sulla popolazione generale.
Background: Saccular intracranial aneurysm (SIA) rupture has still devastating consequences: death and serious disability in up to 35%-50% of often young patients. Instability state is still difficult to estimate(1). Inflammation plays a major role in aneurysm formation and rupture and literature suggests that aneurysm wall enhancement (WE) on magnetic resonance imaging (MRI) may be a surrogate of vessel wall inflammation(2). Aim: The main aim of the study is to assess the capability of wall enhancement to identify intracranial aneurysm in real danger for rupturing. Methods: Cohort prospective observational study. Consecutive patients with ruptured and un-ruptured aneurysms underwent contrast 3T-MRI and histology to confirm wall inflammation. Statistical analysis was performed to investigate the association of WE with risk factors and histological markers of inflammation(3). Patients were divided into three groups in relation to clinical features: • Asymptomatic aneurysms, • Symptomatic aneurysms, • Ruptured aneurysms. Results: A preliminary group of 50 patients was included. WE was present in 100% of the ruptured aneurysms, in 50% of unruptured symptomatic and in 33% of asymptomatics(p=0.003). Cut-offline of 4 in PHASES score was found, above which most of the aneurysms begin to enhance(p<0.001). Logistic regression analysis demonstrated as independent predictors of rupture: WE (p=0.018) and presence of multiple aneurysms(p=0.016). Independent predictors of wall enhancement were: size(p=0.001), presence of variables of circle of Willis (p=0.005) and irregular morphology(p=0.016). Analysis of WE as a predictor of rupture has shown (p=0.002):100% sensitivity, 64% specificity, 28%VPP, 100%VPN. At a cut-off of 7, there is a direct correlation between the number of altered immunohistochemical inflammation markers and presence of WE (p=0.043). A score higher than 7 entails a 100% sensitivity, specificity, VPP and VPN in relation to presence of WE. Conclusions: Wall enhancement identifies instability-state in SIA. WE is a new and powerful rupture sign that could be crucial in deciding whether and how to treat SIA, even in small aneurysms. Final purpose is to offer a practice tool to personalize the therapeutic approach, distinguishing different aneurysm “activation” stages, in order to reduce intracranial bleeding and improving long-term outcome. Taking into account not only the dimensions and the morphology but, above all, the pathophysiology of the aneurysm itself, will allow to tailor therapeutic options. Further implication of the results will be the development of new personalized devices aiming at lowering the inflammation of the wall.

Il particolato atmosferico è l’insieme di tutto il materiale solido e liquido disperso in atmosfera. Si classifica in base alle dimensioni delle particelle che lo compongono, alla sorgente di emissione che influisce anche sulla composizione chimica. Le sorgenti possono essere natuarali e/o antropiche. L’importanza di caratterizzare il particolato deriva dagli effetti che questo può avere non solo sull’uomo ma anche sul clima e sull’ambiente. Questo lavoro di tesi mira alla caratterizzazione qualitativa di campioni di aerosol provenienti dalla città di Belgrado (Serbia). Il campionamento è stato eseguito in un periodo di quattro mesi, da settembre a dicembre, e i campioni sono stati preparati e analizzati mediante cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) abbinata a spettrometria di massa ad alta risoluzione (HRMS). Le analisi sono state effettuate operando in modalità positiva e negativa per consentire una più ampia caratterizzazione dei campioni. Questo ha portato all’isolamento di un numero molto alto di composti per i quali è stato possibile, grazie a vari software dedicati all’indagine metabolomica, indicare una formula bruta e in alcuni casi anche la formula di struttura e una denominazione. Sono inoltre state effettuate delle analisi statistiche al fine di interpretare le correlazioni tra gli analiti, e raggrupparli in classi di composti che caratterizzano una particolare fonte di emissione.

2013/2014
Questa tesi di Dottorato rappresenta la prosecuzione e l'approfondimento delle ricerche che ho iniziato nell'ambito della tesi di Laurea Specialistica in Fisica, nella quale ho studiato a livello numerico e sperimentale le modalità di propagazione di onde di Rayleigh ultrasoniche su superfici metalliche e in mezzi stratificati. Nel presente lavoro di tesi ho approfondito le tecniche di deconvoluzione basate su filtri di Wiener con l'obiettivo di estenderne l'applicazione al trattamento degli ecogrammi ultrasonici caratteristici dei controlli non distruttivi. In questo contesto, ho elaborato una versione ottimizzata dell'algoritmo di spiking deconvolution, che si è dimostrata efficace nelle riduzione del riverbero degli ecogrammi sperimentali. Il lavoro di ricerca relativo al trattamento del segnale è stato complementato da uno studio sperimentale che mi ha consentito di approfondire alcuni aspetti fondamentali della fisica e della tecnologia degli ultrasuoni. In particolare, ho dedicato una parte consistente del lavoro di ricerca alla costruzione e all'ottimizzazione di sonde a ultrasuoni per la generazione di onde longitudinali e di Rayleigh; ho potuto selezionare i materiali ottimali nel corso di uno studio dedicato, condotto in collaborazione con il gruppo di ricerca del Prof. Cesàro, attivo presso il Dipartimento di Scienze della Vita dell'Università degli Studi di Trieste: lo studio ha permesso di analizzare le proprietà termiche dei diversi materiali costituenti le sonde tramite misure di calorimetria differenziale a flusso di calore (DSC). Dopo la fase di costruzione, caratterizzazione e ottimizzazione, ho utilizzato le sonde ultrasoniche per studiare sperimentalmente le modalità di generazione, propagazione e ricezione degli ultrasuoni in sistemi stratificati multifase, costituiti da domini solidi e liquidi. In particolare, ho approfondito il meccanismo di interazione delle onde di volume e di Rayleigh ultrasoniche con una lega bassofondente allo stato liquido. Lo studio sperimentale mi ha permesso di acquisire la sensibilità operativa e critica necessaria per una corretta interpretazione dei segnali misurati, creando la premessa per la successiva analisi dedicata al trattamento del segnale e all'elaborazione di un algoritmo per la riduzione del riverbero. L'algoritmo è stato implementato in Matlab e validato su segnali sintetici e sperimentali, dimostrandone l'efficacia nella riduzione del riverbero e nell'aumento della risoluzione temporale del segnale. I risultati ottenuti potranno essere sviluppati ulteriormente in uno studio successivo, nel quale potranno essere applicati alla ricostruzione tomografica di interfacce complesse di interesse nell'ambito dei controlli non distruttivi.
XXVII Ciclo
1985

The knowledge of the ground morphology and how it changes is a fundamental information in many applications, such as urban planning and the design and the environmental impact evaluation of new infrastructures. In the past, the only instrument used by designers was cartography, with height information given by contour lines or points. With the development of technologies the situation has quickly changed and nowadays not only numerical maps are available, but also 3D digital terrain or surface models can be created. These models can be generated in many ways, thanks to the quality achieved in the acquisition of 3D information using technologies such as LIDAR, inSAR, GPS, photogrammetry and remote sensing, even if with a lot of differences in terms of precision, costs and time needed for models creation. Among all these techniques, the use of remote sensing is increasing rapidly for all the cartographic applications, because it could bring advantages in terms of costs reduction, fast data acquisition and elaboration also for big areas. Everything started in 1999, when IKONOS II, the first civil satellite offering a spatial resolution of 1m, was launched. Since then other high resolution satellites were launched, and now they ensure a GSD of less than 1m, a revisiting time of the same area of just few days, multispectral data and along-track stereo acquisition (with imagery being processed using the well known photogrammetric algorithm). However, the possibility of using high resolution satellite imagery strictly depends on several factors: the aim of the work (in terms of accuracy needed), sensor’s characteristics (geometric and radiometric resolution), available products, software used to perform the elaboration. Firstly, images must be oriented and corrected both geometrically and radiometrically to remove all the distortions related to the image acquisition process, to the acquisition system (imaging sensor optical-geometric characteristics, orbital characteristics, attitude parameters, platform position and movement during the acquisition in respect to the Earth’s one) and to the atmosphere refraction. As for the geometric correction, a new image is created, which has scale and projective properties typical of a cartographic representation, in order to assure the metric accuracy of all the data contained. So, two different types of orientation models are generally adopted: the rigorous or physical models, which are linked to the physical-geometrical image acquisition process (for each kind of satellite) and are based on the collinearity equations; the polynomial and rational methods, based on transformations which link terrain and image coordinates without any information about the characteristics of the used satellite. A rigorous model is based on the collinearity equations and reconstructs the orbital segment during image acquisition through the knowledge of the acquisition mode, orbital parameters, attitude angles, interior orientation and self-calibration parameters, atmospheric refraction: all the approximate values are known (some of them are in the metadata file) and their correction could be estimated using the Least Square Method. Rational methods were developed principally because sensor managing companies didn’t reveal technical characteristics of the platforms, so it was impossible to implement a correct rigorous model. Nowadays they approximate very well physical models, so very often also those companies use this solution to give information about sensor geometry without releasing neither the internal orientation parameter nor the physical features related to image processing. The most important method is the Rational Polynomial Function (RPF), which is based on a ratio of two polynomials of various order to model the relation between ground and image coordinates, so representing a generic formulation of the rigorous collinearity equations. The link is created by the Rational Polynomial Coefficients given in the metadata file or calculated directly by the final user thanks to some known ground points (even if this solution shouldn’t be used if high accuracy is needed). However, the knowledge of the coordinate of some ground control points is fundamental both with rigorous and rational models: after the orientation is performed, an accuracy assessment checking the Root Mean Square Error of this dataset must always be performed. As far as radiometric correction is concerned, it is useful to solve all the distortions in the acquired signal due both to sensor’s improper functioning (detectors’ relative brightness, striping, no data pixels and lines) and to external conditions (scene illumination and atmospheric conditions). Next step is related to the height information extraction, which is usually done with automatic procedures (image matching): analyzing all the differences between possible targets and background information, homologous points in the two images are recognized. Different elements could be used as search parameter: the radiance value of each image pixel, geometric features, spatial relations between various kind of features in the imagery. The first case is called Area Based Matching (ABM): a template containing the radiance values of a small area of one image is compared with the values of a moving window in the other image until the highest correlation is found. Region growing is very similar, but it starts the matching from some seed points well distributed on the imagery. Only using also a Least Square Matching it is possible to achieve sub-pixel accuracy, because this technique takes into account also the radiometric and geometrical distortions between template and search window, which always afflicts the data due to the different point of view of the imagery. The second possibility is the Feature Based Matching (FBM): various mathematical operator recognize simple features (such as corners or edges) and compare the created dataset among imagery. The last method is the relational matching, which is the less accurate one: it considers at the same time different relations between all the features in the images (geometrical ones, combinations of simple features, … ). Once the matching is finished, it is possible to calculate 3D coordinates of the recognized points using the parameters of the orientation step; finally, the model is extracted generating a regular grid which can then be used as input data for many applications. In fact, digital elevation models can be generated in three different ways:  irregular points, which don’t contain any height information in the areas among them;  TIN, Triangulated Irregular Network: the irregular points are liked using triangular faces which create a continuous surface;  matrix models (GRID): the space is divided into a regular grid, so for each cell the height value is calculated interpolating the irregular dataset. The GRID model is typical when using imagery as input data and it’s also the most used for digital representation; the most important parameter is the grid size, because its value depends both on input data spatial resolution and on the detail needed by the final model. After the whole process is finished, the extracted model must be validate in order to define its accuracy and so determine its possible field of application (or if it is as precise as requested by the customer). Quality analysis must be performed together with comparisons with check datasets (having accuracy at least of one order better than the one expected for the model) to evaluate standard deviation on residuals between the model and the check data (control points, reference model, breaklines). In this thesis the entire generation process (from imagery orientation to DSM extraction) to generate a very accurate model was evaluated; both commercial and scientific software were tested in order to optimize human, economic and computational resources. Two different in-track high resolution satellite stereo pairs were processed: the first one was acquired over the area of Ferrara in 2004 by IKONOS II (spatial panchromatic resolution of 1m), the other covers the area of Argenta (FE) and it was taken in 2010 by GeoEye-1 (spatial panchromatic resolution of 0.5m). In both cases not only the panchromatic imagery (generally the only input data for DSMs generation) were used but also the multispectral ones (on the contrary generally useful to generate thematic maps). During the analysis different software have been tested, because with available commercial ones good results are achievable concerning stereo orientation, while some drawbacks are inherent to image matching: the commercial software Orthoengine (PCI Geomatics) and the scientific one SISAR (Software per Immagini Satellitari ad Alta Risoluzione) developed by Prof M. Crespi and the team of Geodesy and Geomatic Area - La Sapienza University of Rome and designed for the orientation of high resolution satellite imagery. Some tests inherent to IKONOS II imagery were performed also with ENVI 4.6.1(which gave unsatisfactory results) and the scientific one DPCOR, developed by prof. K. Jacobsen and his team at Leibniz University of Hannover. As far as the orientation is concerned, results with rigorous models show that accuracy of about 0.50.8 pixel in East and North direction and of about 0.81 pixel in Up direction is achievable; SISAR seems to be more stable varying GCPs number and distribution (620 GCPs are sufficient for an area of about 100Km2). The most important thing is the correct identification of the GCPs on imagery, because both software manifest higher errors during test run with point not well recognized (small errors of about 0.50.75 pixel for some points). Test performed with SISAR using rational functions show comparable results; moreover, RPCs generation and refinement don’t give better results, confirming a good pre-processing of the sensor managing companies while generating the RPCs. Finally, Tie Points recognition don’t improve the orientation accuracy. After that, image matching and DSM extraction were performed in small homogeneous areas with scientific software, while with OrthoEngine a full extent model was created. With regard to IKONOS II stereo pair, commercial software had some problems: matching wasn’t satisfactory in dense urban areas and many pixel had wrong height values (peaks and holes far from real ones) due to noise and difficulties during correlation step. Further tests were run with multispectral bands: NIR imagery gave good results, so using GIS software no data and noisy zones of the panchromatic models were edited and corrected merging data with NIR model. Derived DSMs generated with scientific software were less noisy, even if grid extraction is too approximate because it just creates a TIN. Accuracy evaluation was performed both with a set of points collected by kinematic and stop&go GNSS survey with 3D accuracy of 0.3m and with a reference grid of 2x2m with accuracy of 0.6m derived by a photogrammetric flight: calculated RMSEs show gaps of about 2 pixel in rural areas and 4 pixel in urban and vegetation zones. Even if features and infrastructures are well identified, these models aren’t suitable for high accuracy applications. With GeoEye-1 stereo pair only 40% of the whole scene was matched: built-up areas and streets were recognized whereas the major part of the fields were too homogeneous, because in march (when the imagery were acquired) there were just uncultivated fields and wheat plant were too small. This problem was much more important with OrthoEngine, so manual and automatic procedures to solve it were implemented, also using GIS software. Accuracy evaluation, performed as for IKONOS II stereo pair, show errors of about 1.5 pixel in rural area and slightly better than 4 pixel in urban one. The results are comparable to previous ones in terms of pixel residuals, showing an accuracy limit of models derived from high resolution satellite imagery; the great advantage is so represented by pixel size, which is halved in few years let DSMs to reach accuracy of about 1 meter. One of the main goals of this study was the creation of models to be used in the forecast and management of environmental emergencies, because the importance of this field of application is increasing day by day. In fact, the forecasting hydraulic models, which study the outflow of water after, for example, river floods or downpours, need as preliminary input a very good model of the studied area. The DSMs used for this purpose need to reach a very high precision, especially with regards to the correct identification of all the man-made and natural elements, like riverbanks or roads in relief, which may interfere with the outflow of water (deviating or stopping it) or, on the contrary, of all the crosses, which are a preferential way to water’s flow. Furthermore, this demand becomes more important for flat areas, because little errors in height definition could cause important variations in the identification of flooded areas. According to CISIS’s technical guidelines about elevation models, results obtained with both the stereo pairs show that the extracted DSMs aren’t suitable for this purpose, because height values must have an accuracy better than 0.5m (the DSMs extracted are at level 3, while they should be at least at 5). With regard to data derived from GeoEye-1 imagery, they seems to be useful, even if merged with other surveying technologies to acquire in a better and more precise way the characteristics of all the barriers and the crosses. This fact was demonstrated also with simulations run on the same area by the technician of the land reclamation consortium of Ferrara (Consorzio di Bonifica Pianura di Ferrara): in very flat areas (such as the one investigated), in order to obtain a correct identification of flooded areas (both with geographic position and temporal sequence), the correct implementation of barriers and drains network is much more important than the height information of areas in the middle of the hydraulic cell. So, using scientific software it would be possible to obtain a refinement of the matching parameters and procedures in order to create accurate DSMs also starting from imagery with GSD of 0.5 meter; in any case, an accurate editing done by the user and a correct point cloud interpolation is fundamental. On the contrary, because the user can’t generally set all these parameters using commercial software, extracted DSMs should be used only for applications where lower accuracy is needed. In the first part of the thesis all the theoretical aspects are described: after some information about photogrammetry and remote sensing (Chapter 1) and the main characteristics of platforms (Chapter 2), Digital Terrain and Surface Models are discussed (Chapter 3), focusing the attention to the whole generation process performed using high resolution satellite imagery (Chapter 4). The second part presents all the procedures adopted and the results obtained both with the IKONOS II stereo pair (Chapter 5) and the Geoeye-1 imagery (Chapter 6).

2012 - 2013
L’obbiettivo di questa tesi di dottorato è la creazione di modelli digitali delle altezze derivati da immagini stereoscopiche acquisite da sensori satellitari ad altissima risoluzione, la valutazione delle accuratezze planoaltimetriche raggiungibili, nonché le possibili applicazioni. Grazie alle risoluzioni geometriche raggiunte, i satelliti ottici di ultimissima generazione sono paragonabili, in determinati ambiti applicativi, alla più costosa ed impegnativa fotogrammetria classica da aeromobile. Poiché l’utilizzo di tali immagini è piuttosto recente, le informazioni relative agli impieghi e alla adattabilità in scale cartografiche più o meno spinte provengono da lavori di ricerca specifici sia in ambito scientifico che privato. Tra i diversi impieghi risulta di maggior interesse la possibilità di produzione di modelli digitali delle altezze (DEM) da immagini ad alta risoluzione con accuratezze paragonabili alle metodiche classiche di rilievo. Proprio in questo ambito va a porsi la prima parte di questo lavoro di tesi utilizzando le immagini satellitari Geoeye-1 con risoluzione spaziale di 50 cm e in modalità stereo nonché le problematiche riscontrate. La seconda parte di questo lavoro di tesi si focalizza sulla possibilità di utilizzare il DEM prodotto da immagini satellitari in ambito geomorfologico, producendo da essi degli indici geomorfometrici per la valutazione di corpi di frana. Il primo capitolo di questo lavoro di tesi introduce le peculiarità del telerilevamento satellitare, riporta le caratteristiche del sensore Geoeye-1 e le particolarità delle immagini utilizzate. Il secondo capitolo tratta dei modelli matematici implementati nei software Geomatica della PCI Geomatics e SOCET SET della BAE System e le diversità tra essi. Il terzo capitolo riporta le modalità di acquisizione e diffusione dei dati geografici, le accuratezze posizionali da raggiungere per utilizzare tali prodotti in ambito cartografico. Il quarto capitolo è interamente centrato sulla produzione dei DEM. La prima parte è dedicata alla campagna GPS per il rilievo dei punti di controllo a terra (GCP), utilizzati poi per la fase di georeferenziazione delle immagini satellitari. La parte centrale affronta le problematiche riscontrate e i test di accuratezza effettuati per i prodotti generati. Infine sono riporte le comparazioni tra il DEM creato e prodotti certificati. Il quinto capitolo è dedicato alla creazione di indici geomorfometrici per un ambito di frana. Utilizzando tali indici e curve di livello derivate dal DEM prodotto, sono stati creati i contorni di frana. La parte conclusiva del capitolo invece riporta la valutazione dei movimenti avvenuti tra il 2004 e il 2012. [a cura dell'autore]
XII n.s.

In questa tesi si presenta la realizzazione di un data-set ad alta risoluzione (30 secondi d'arco) di precipitazioni mensili (per il periodo 1921-2014), per la regione del Trentino-Alto Adige. Esso è basato su una densa rete di stazioni con osservazioni di lunga durata, sottoposte ai necessari controlli di qualità. La tecnica di interpolazione si basa sull'assunzione che la configurazione spazio-temporale del campo di una variabile meteorologica su una certa area possa essere descritta con la sovrapposizione di due campi: i valori normali relativi a un periodo standard (1961-1990), ossia le climatologie, e le deviazioni da questi, ossia le anomalie. Le due componenti possono venire ricostruite tramite metodologie diverse e si possono basare su data-set indipendenti. Per le climatologie bisogna avere un elevato numero di stazioni (anche se disponibili per un lasso temporale limitato); per le anomalie viceversa la densità spaziale ha un rilievo minore a causa della buona coerenza spaziale della variabilità temporale, mentre è importante la qualità dei dati e la loro estensione temporale. L'approccio utilizzato per le climatologie mensili è la regressione lineare pesata locale. Per ciascuna cella della griglia si stima una regressione lineare pesata della precipitazione in funzione dell'altitudine; si pesano di più le stazioni aventi caratteristiche simili a quelle della cella stessa. Invece le anomalie mensili si ricavano, per ogni cella di griglia, grazie a una media pesata delle anomalie delle vicine stazioni. Infine la sovrapposizione delle componenti spaziale (climatologie) e temporale (anomalie) consente di ottenere per ogni nodo del grigliato una serie temporale di precipitazioni mensili in valori assoluti. La bontà dei risultati viene poi valutata con gli errori quadratici medi (RMSE) e i coefficienti di correlazione di Pearson delle singole componenti ricostruite. Per mostrare le potenziali applicazioni del prodotto si esaminano alcuni casi studio.

Quasi la totalità dei bromo-alcani manifesta nei confronti dell’ambiente un’azione dannosa, specialmente, la sostanza più semplice di questa famiglia, il bromometano (CH3Br); tale sostanza, risulta avere un’azione particolarmente attiva nella distruzione dell’ozono stratosferico e nell'effetto serra. Tutto ciò porta alla necessità di un continuo e accurato monitoraggio ambientale di tale sostanza, e la tecnica migliore a questo scopo è la spettroscopia IR, ecco perché risulta fondamentale un’accurata conoscenza dei principali parametri spettroscopici e questo e ottenibile mediante l’analisi di spettri prodotti in laboratorio. Per il bromometano sono stati effettuati numerosi studi di tipo spettroscopico mentre per il suo derivato dideuterato (CHD2Br) esistono pochissimi lavori in letteratura, ed è per questo che si è pensato di colmare questa lacuna. In questo lavoro di tesi è stato analizzato lo spettro ad alta risoluzione del bromometano dideuterato (CHD2Br) analizzando un campione gassoso isotopicamente arricchito (circa 90%) del isotopomero 79Br. L’intervallo spettrale studiato va da 530 a 912 cm-1, in tale range cadono tre bande fondamentali ν_6,ν_9 e ν_5 che sono state analizzate. Complessivamente sono state assegnate mediante il metodo delle combinazioni di differenza (GSCDs) circa 7890 righe spettrali, e impiegando il metodo dei minimi quadrati si è potuto raffinare diversi parametri spettroscopici come il centro di banda, le costanti rotazionali e di distorsione centrifuga di quarto ordine dello stato eccitato di tutte tre le bande studiate. Si è potuto verificare la corretta analisi spettrale effettuando, come ultima analisi, lo spettro simulato, costruito mediante le costanti ottenute e confrontando quest’ultimo con quello sperimentale.

Nel corso degli ultimi anni, è stato implementato l’utilizzo di telerilevamento e GIS come supporto alle attività di gestione delle emergenze. Nel campo delle emergenze umanitarie, ed in particolare nella mappatura dei fenomeni legati al flusso di profughi del periodo attuale, questi strumenti offrono grandi potenzialità per fornire informazioni dettagliate, spesso altrimenti carenti, per quantificare il fenomeno e la sua evoluzione temporale. In questo lavoro, sono state utilizzate immagini multispettrali ottiche ad alta risoluzione (0,5 m) per valutare l’evoluzione del campo di Za’atari, nel nord della Giordania, che accoglie i cittadini siriani sfollati a causa della guerra. Normalmente, nella gestione delle emergenze le immagini satellitari sono analizzate con procedure manuali, tramite fotointerpretazione, le quali richiedono tempi notevoli e l’accuratezza dei dati ottenuti dipende completamente dalle capacità dell’operatore. Lo scopo di questa tesi è lo sviluppo di una procedura di classificazione ad oggetti, semiautomatica, per l’identificazione degli alloggi presenti nel campo. Tramite l’utilizzo del software eCognition Developer è stata eseguita una sperimentazione che ha portato a definire una procedura in cui sono applicate regole in ordine sequenziale e gerarchico, e sfrutta l’utilizzo di attributi sia spettrali che geometrici. Si può ritenere che la metodologia messa a punto sia facilmente adattabile ed applicabile ad altre situazioni analoghe. Una volta ottenuta la mappa tematica è possibile analizzare i dati in un GIS per svariate applicazioni: valutazione dell’evoluzione multitemporale del campo, realizzazione di stime sul numero di abitanti, studio della densità dei diversi settori, verifica del rispetto degli standard imposti dall’UNHCR. L’analisi svolta individua anche possibili estensioni legate all’impatto che la presenza di una tale struttura può avere sul territorio e rispetto alle condizioni economiche e sociali preesistenti.

Dati climatici ad alta risoluzione sono attualmente molto richiesti essendo indispensabili per la valutazione degli impatti dei cambiamenti climatici alla scala locale in svariati campi d'applicazione. Per aumentare l'offerta di tali dati per il territorio italiano viene presentata in questo studio la realizzazione di un data-set con risoluzione di trenta secondi d'arco, per le temperature massime e minime giornaliere per il Trentino Alto Adige, per il periodo che va dal 1951 al 2014. La metodologia utilizzata per proiettare i dati meteorologici di un set di stazioni su di un grigliato ad alta risoluzione si basa sull'assunzione che la struttura spazio-temporale del campo di una variabile meteorologica su una determinata area possa essere descritta dalla sovrapposizione di due campi:i valori normali relativi e un periodo standard, ovvero la climatologia,e le deviazioni da questi, ovvero le anomalie. La climatologia mensile verrà interpolata sull'intero dominio tramite una regressione lineare pesata della temperatura rispetto alla quota,stimata separatamente per ogni nodo del grigliato,con pesi legati alla topografia del territorio,in modo da attribuire di volta in volta la massima importanza alle stazioni con caratteristiche più simili a quella del punto di griglia considerato. Da questa sarà possibile tramite la sovrapposizione con le anomalie mensili ricostruite sul medesimo grigliato, ottenute mediante un'interpolazione basata su una media pesata,ottenere un grigliato a 30 secondi d'arco, di serie temporali mensili in valori assoluti. Combinando poi l'interpolazione dei rapporti delle anomalie giornaliere relative alla media mensile per un set di stazioni con i campi mensili precedentemente stimati,sarà possibile costruire il data-set a risoluzione giornaliera. Prima di quest'ultima fase sarà necessario effettuare un'operazione di sincronizzazione dei dati giornalieri per assicurarsi che non vi siano sfasamenti nelle serie utilizzate. I risultati confermano l'efficacia nell'utilizzo di tale metodo su regioni orograficamente complesse, sia nel confronto diretto con i casi di studio,nei quali si nota bene la discriminazione spaziale effettuata dal modello, che nella valutazione dell'accuratezza e della precisione dei risultati. I dati ottenuti non sono affetti da errori sistematici,mentre l'errore medio assoluto risulta pari od inferiore ai $2^{\circ}$C, in linea con precedenti studi realizzati su altre aree alpine. Il metodo e i risultati risultano soddisfacenti ma ulteriormente migliorabili, sia tramite un ulteriore ottimizzazione del modello usato, che con un aumento nella qualità dei dati sui quali è stato svolto lo studio.

Il 17 agosto 1999 un violento terremoto di Mw 7,4 (terremoto di Izmit) ha interessato l’area del Golfo di Izmit, dove il segmento settentrionale della Faglia Nord-Anatolica (FNA) entra nel Mare di Marmara. Oltre a causare enormi danni e un numero di vittime altissimo (oltre 20000), la dislocazione orizzontale di oltre 5 metri in prossimità dell’epicentro ha caricato tettonicamente il segmento della FNA verso Istanbul. Da qui, l’importanza di un modello geologico-strutturale condiviso dalla comunità scientifica per questo ramo della Faglia Nord Anatolica, per la formulazione dei modelli di stima del rischio sismico in una zona della Turchia molto densamente popolata (oltre 12 milioni di persone). I numerosi studi di geologia e geofisica marina condotti nel Golfo di Izmit e più in generale nel Mare di Marmara, hanno avuto un grosso impulso in concomitanza del terremoto del 1999 e negli anni successivi, quando il Mare di Marmara è stato inserito tra i siti di importanza strategica. Nonostante la grande mole di dati raccolti e le pubblicazioni di lavori importanti che hanno contribuito a portare nuova luce sulla geologia di questo territorio complesso, permangono ancora incertezze e controversie sui rapporti le tra la formazione del bacino di Marmara e la FNA. Questo lavoro di tesi ha lo scopo di esaminare la cinematica della FNA nell’area del Mare di Marmara, in generale, ed in particolare lungo i vari bacini allineati lungo il ramo settentrionale: da Est verso Ovest, il Bacino di Cinarcik, il Bacino di Kumburgaz, il Bacino Centrale ed il Bacino di Tekirdag. Analizzeremo la natura e il grado di attività dei segmenti individuati da zone di trasferimento (bending o overstep) e tenteremo di cartografare la geometria, lo stile strutturale e la lunghezza di ciascun segmento, per effettuare una stima del potenziale sismogenetico di ciascun ramo utilizzando relazioni empiriche.

2007/2008
L’obiettivo della presente tesi di Dottarato è lo studio della sequenza sedimentaria marina e continentale e del substrato di Flysch sottostante, presente nella Riviera di Miramare (Golfo di Trieste) al fine di comprendere l’evoluzione deposizionale e tettonica dell’area. A tale scopo è stato eseguito uno studio geofisico integrato con cinque metologie geofisiche marine ad alta risoluzione, due di tipo sismico e tre di tipo Sonar: 1. Sub-bottom profiler Boomer; 2. Sub-bottom profiler CHIRP; 3. Singlebeam Echosaunder (SBES); 4. Multibeam Echosounder (MBES); 5. Side Scan Sonar (SSS). I rilievi sub-bottom profiler Boomer e CHIRP hanno fornito le informazioni necessarie per l’interpretazione del basamento acustico costituito dal Flysch eocenico, con da morfologia caratterizzata da scarpate e piattaforme costiere di origine tettonica ed erosione marina, le strutture tettoniche principali, e dei sedimenti marini e continentali quaternari, con strutture progradanti HST oloceniche e pleistoceniche, depositi fluviali e canali sepolti ricollegabili ad una rete idrica superficiale. I rilievi Sonar Singlebeam, Multibeam e Side Scan Sonar, ad alta frequenza, hanno permesso di rilevare la batimetria e la morfologia dei fondali marini antistanti la riviera di Miramare e Barcola, all’interno della Riserva Naturale Marina di Miramare. E’ stata realizzato un modello tridimensionale digitale del fondo mare e una cartografia tematica ove sono riportate le batimetrie con isobate a 1 m, le morfologie rocciose sub-affioranti, la tessitura dei depositi sedimentari e le forme di fondo, inoltre alcune praterie di fanerogame, ormeggi, relitti e condotte sottomarine. Nel Capitolo 1 – Introduzione è esposto il tema della Ricerca di Dottorato in Scienze Ambientali, sono descritti i principali obiettivi del lavoro e una sintesi dello stato dell’arte sul tema proposto. Nel Capitolo 2 - Inquadramento geologico e studi precedenti sono presentate una descrizione generale del Golfo di Trieste, con le caratteristiche delle coste, la batimetria e la geomorfologia del fondale marino, il mare (correnti e clima), la geologia della Provincia di Trieste (la Formazione dei Calcari del Carso Triestino e la Formazione del Flysch di Trieste), i depositi recenti continentali e marini, datazioni di sedimenti recenti, gli studi geofisici marini precedenti, gli aspetti strutturali, una ricostruzione paleogeografica generale, la sismicità, i sondaggi geognostici presenti in bibliografia ed utilizzati nella taratura sismo-stratigrafica e nella conversione tempi in profondità dei profili sismici, un inquadramento topografico dell’area oggetto di studio e la descrizione del Parco WWF della Riserva Naturale Marina di Miramare. Nel Capitolo 3 - Acquisizione dati sismici e morfo-batimetrici sono descritte le imbarcazioni utilizzate nei rilievi geofisici, il sistema di riferimento adottato, le metodologie adottate, la strumentazione utilizzata, ed i rilievi relativi ad ogni metodologia ad alta risoluzione che è stata esaminata nel lavoro di dottorato. Nel Capitolo 4 - Elaborazione dati e conversione tempi-profondità vengono descritte le procedure per l’elaborazione dei dati geofisici digitali, suddivisi per paragrafi separati per ogni metodologia utilizzata, i sistemi di taratura e le operazioni per la conversione della scala verticale da tempi (TWT two way time) in profondità metrica con l’ausilio delle stratigrafie dei sondaggi geognostici. Il Capitolo 5 - Interpretazione geologica e geomorfologia: risultati e discussione comincia con una valutazione qualitativa fra la metodologia sub-bottom Boomer e quella Chirp. Si prosegue con l’interpretazione sismostratigrafica delle sezioni sismiche Boomer, valutate con miglior risoluzione e maggior penetrazione investigativa. E’ stato interpretato il basamento acustico in Flysch caratterizzato da una serie di scarpate e piattaforme di origine erosiva e tettonica, e in prossimità della costa da faglie inverse relative alla struttura dinarica. E’stata interpretata la successione di depositi sedimentari Quaternari, distinta in diverse facies acustiche separate da orizzonti significativi, in cui sono stati riconosciuti il piano di emersione riferibile al massimo glaciale würmiano e i soprastanti deposti marini olocenici con il cuneo progradante di stazionamento alto, e la correlazione di un cuneo progradante a profondità compresa fra 45 e 50 metri, relativo allo stazionamento alto probabilmente della base Pleistocene Superiore (125.000 anni fa), datate attraverso la correlazione con datazioni dei sedimenti nel Golfo di Trieste e mediante l’utilizzo delle curve eustatiche. Segue l’interpretazione batimetrica e geomorfologica dell’area di Miramare e Cedas, con la descrizione del DTM generato dai dati Multibeam e con la descrizione degli elementi riconosciuti nei rilievi Side Scan Sonar, con la mappatura del substrato roccioso sub-affiorante e di blocchi isolati, la tessitura dei sedimenti e delle forme di fondo, la mappatura di facies biologiche delle praterie di fanerogame, ormeggi, relitti e condotte sottomarine. Nel Capitolo 6 – Conclusioni vengono sintetizzate le metodologiche utilizzate, evidenziando i metodi di elaborazione del dato per migliorare la risoluzione, ed i risultati dell’interpretazione che ha permesso la ricostruzione dell’evoluzione del Pleistocene Superiore e dell’Olocene nell’area di studio. Viene infine descritta in un modello tridimensionale una sintesi dei risultati della Ricerca di Dottorato.
The aim of the present thesis is the study of the marine and continental sedimentary sequences and of the underlying Flysch bedrock occurring in the Riviera di Miramare (Gulf of Trieste), to enhance the comprehension of the sedimentary and tectonic evolution of the area. An integrated geophysical study with five different geophysical methodologies, has been done. The first two methodologies are seismic, while the last three belong to the sonar kind: 1. Sub-bottom profiler Boomer; 2. Sub-bottom profiler CHIRP; 3. Singlebeam Echosaunder (SBES); 4. Multibeam Echosounder (MBES); 5. Side Scan Sonar (SSS). The Sub-bottom profiler Boomer and CHIRP surveys provide information for the interpretation of the acoustic basement constituted by the Eocene Flysch, with the morphology characterized by escarpments and shore platforms of tectonic and marine erosion origin, the main tectonic structures, and the Quaternary marine sediments, with Holocenic and Pleistocenic prograding HST features, fluvial deposit and buried channels linked to the subaerial hydrographic network. The Singlebeam Sonar, the Multibeam Sonar and the Side Scan Sonar high-frequency surveys allowed to investigate the bathymetries and the morphologies of the sea bottom in front of the Miramare seacoast and Barcola, within the Natural Sea Reserve. It has been produced a three-dimensional digital model of the sea bottom as well as a thematic cartography with 1 m interval isobaths, the sub-outcropping rock, the weaving of the sedimentary deposits and the bottom shapes, some prairies of marine phanerogams, moorings, marine wrecks and submarine conducts. Chapter 1 - Introduction. I have explained the subject of my research for the Ph.D. in Environmental Sciences, where I have described the main purposes of the work and a summary of the state of the art of the above subject. Chapter 2 – Geological note and bibliography. I have provide a general description of the Gulf of Trieste with some notes on the seacoasts, the bathymetry and the geomorphology of the sea bottom, the sea (currents and climate), the geology of the Province of Trieste (formation of Trieste Karst’s limestones and Flysch), the recent continental and sea deposits, the previous marine geophysical studies, the structural framework, the seismicity, the geognostic surveys (four wells) used to seismostratigraphic calibration and for times to depth conversion, a general paleogeographic reconstruction, a topographic framework of the examined area and the description of the WWF Park inside the Natural Marine Reserve of Miramare. Chapter 3 – Acquisition seismic and morpho-bathimetric data. I have described the seismic and morphobathymetric data acquisition, the boats used for the geophysical surveys, the reference system, a short description of the methodologies, and then in detail the instruments and the surveys of every high-resolution methodology which has been examined during the Ph.D. Chapter 4 – Geophysical data processing and times-depth conversion. For each methodology I have described the procedures of calibration system and data processing, and the operations for times to depth conversion, using the stratigraphies of geognostic surveys. Chapter 5 - The geological and geomorphological interpretation: results and discussion, begins with a qualitative assessment between the Sub-bottom Boomer and the Chirp methodologies, continuing with the seismic-stratigraphic analysis of the Boomer seismic sections, evaluated with a better resolution and penetration. The seismic interpretation provide the identification of the Flysch bedrock, characterized by escarpments and shore platforms of marine erosion and tectonic origin and by inverse faults related to the coastal Dinaric thrust. Different acoustic facies have been identified in the Quaternary sediment: the sub-aerial surface dating back to the Würm glacial maximum overlying by marine deposit and close to the coast by the Holocenic prograding wedge of HST, the 45-50 m deep prograding wedge of HST probably related, according to the eustatic curves, to the base of the Late Pleistocene (125.000 year B.P.). Then, it is described the bathymetric and geo-morphological interpretation of the areas of Miramare and Cedas, together with the DTM created by the Multibeam data, the identified elements in the Side Scan Sonar surveys and the mapping of the rock sub-outcropping substrate and isolated blocks, ripples, bottom shapes, biological facies as the prairies of marine phanerogams, moorings, marine wrecks and submarine conducts. Chapter 6 - Conclusions. I have described the methodological conclusions, pointing out the processing methods in order to improve the resolution, as well as the experimental conclusions, to highlight and comment upon the results which I have obtained from the data processing and the interpretation. In the end I have presented through a three-dimensional model a summary of the results of the Ph.D. research.
XX Ciclo
1971

L'Italia è spesso sede di eventi d'intensa precipitazione, frequentemente associati ad alluvioni con conseguente perdita di vite umane e gravi danni economici. È quindi di fondamentale importanza poter prevedere questi eventi con un adeguato anticipo. Allo stato attuale, i modelli meteorologici non permettono sempre di raggiungere tale obbiettivo e, di conseguenza, è in atto un'intensa attività di ricerca al fine di di renderne più accurata la previsione, sia attraverso il miglioramento dei modelli stessi, sia sviluppando l'assimilazione dati, la quale riduce l'incertezza della condizione iniziale da cui parte la previsione. All'interno di questo contesto, la tesi si prefigge l'obiettivo di studiare gli effetti dell'assimilazione di dati di precipitazione, effettuata mediante uno schema di nudging, nel modello non idrostatico MOLOCH. Al fine di ottimizzare lo schema e di valutarne l'impatto, sono stati simulati tutti gli eventi di maltempo di ottobre e novembre del 2014 che hanno interessato la Liguria, area frequentemente soggetta ad alluvioni. Dalla sistematica verifica dei risultati, effettuata sia qualitativamente che mediante numerosi metodi statistici (tra cui la tecnica SAL basata sull'individuazione dei nuclei di precipitazione), si riscontra un generale miglioramento della previsione della precipitazione anche se limitato alle prime ore dopo la fine del periodo di assimilazione. L'impatto dello schema di nudging varia a seconda dell'evento e, in particolare, si osserva una certa correlazione tra il miglioramento ottenuto e la tipologia di evento, come descritto dalla teoria dell'equilibrio convettivo e come riportato in alcuni studi analoghi recentemente comparsi in letteratura. La ricaduta del miglioramento della previsione meteorologica è stata valutata anche in termini di impatti al suolo accoppiando il modello meteorologico con il modello idrologico utilizzato dal Centro Funzionale della Regione Liguria, con risultati abbastanza positivi.

Lo studio utilizza dati a media risoluzione e ad alta risoluzione per analizzare la condizione di stress a cui viene sottoposta la vegetazione a seguito del fenomeno dell'intrusione salina nell'acquifero sottostante.

Le zone umide costiere, composte da salt marsh, piane tidali, dune e spiagge, appartengono agli habitat più dinamici della Terra su scale geologiche anche brevi. Studi multi-proxy svolti su tali depositi rappresentano le basi per l’interpretazione di ambienti deposizionali Olocenici e per la ricostruzione delle variazioni del livello del mare lungo le coste settentrionali del Mare del Nord. L’area del mare di Wadden (Mare del Nord settentrionale, costa della Frisia orientale, Germania), rappresenta un esempio perfetto di tali ambienti e di conseguenza, è stato un settore largamente studiato negli anni. Oggigiorno è diventato il punto focale della ricerca del Wadden Sea Archive project (WASA), di cui è parte questo elaborato. Un vibracore lungo ca. 4.5 m del fondale marino del mare di Wadden ha prodotto un record sedimentologico della successione costiera Olocenica (<7700 anni cal. BP) sviluppatasi sopra alla piana alluvionale tardo Pleistocenica. L’applicazione combinata di metodologie sedimentologiche (analisi visiva e smear slides, parametri bulk derivati dall’analisi granulometrica e CNS), datazioni al radiocarbonio e analisi geochimica (scanner XRF) accoppiate ad analisi paleobiologiche (palinomorfi, diatomee, foraminiferi bentonici e ostracodi), hanno permesso di ottenere una ricostruzione stratigrafica e paleoambientale ad alta risoluzione del sistema post glaciale. Infine, questa tesi si pone ad esaminare l’applicabilità di scansioni XRF ad alta risoluzione in ambienti marini poco profondi e aree intertidali. Questa metodologia, largamente usata in studi su depositi lacustri e di mare profondo, si mostra come una fonte preziosa di informazioni riguardanti l’evoluzione e condizioni deposizionali nel Mare di Wadden, soprattutto se i dati geochimici vengono elaborati statisticamente (PCA) e accoppiati ad altri proxi paleoambientali.

La Pianura Padana, situata nella parte settentrionale dell'Italia, è una delle aree più critiche del paese per livelli d’inquinamento. La ragione di questo problema non è solo legata all'elevata densità di popolazione con relative attività antropiche, ma è anche dovuta alla conformazione orografica del territorio, delimitato dalla catena alpina ad ovest e a nord e dagli Appennini a sud. Queste caratteristiche geografiche determinano condizioni meteorologiche sfavorevoli alla dispersione atmosferica, quali: velocità medie annue del vento inferiori a 2 m s-1, inversioni termiche ricorrenti nei primi strati di atmosfera a contatto con il suolo, ridotte altezze dello strato rimescolato e persistenti nebbie durante il periodo invernale. Uno degli inquinanti atmosferici più rilevanti per effetti critici sulla salute umana è il biossido di azoto (NO2), i cui livelli negli ultimi anni hanno superato i limiti nazionali e dell’OMS in molte aree urbane della Pianura Padana, esponendo la popolazione al rischio di patologie legate all’inquinamento. L’obiettivo principale di questo studio è stato lo sviluppo di un sistema di modellazione multi-scala in grado di fornire campi di concentrazione oraria di NOx (NO + NO2) sulla città di Modena ad una scala spaziale in grado di risolvere gli effetti dovuti alla presenza degli edifici, al fine di supportare politiche ambientali, studi epidemiologici e di aiutare la pianificazione della mobilità urbana. Il sistema di modellazione si basa su due diversi tool: il modello euleriano di chimica e di trasporto WRF-Chem, in grado di calcolare campi di concentrazione su un dominio regionale considerando specifici scenari di emissione, e Parallel Micro SWIFT e SPRAY (PMSS) suite modellistica sviluppata per risolvere i fenomeni di dispersione all'interno di ambienti urbani. PMSS è stato utilizzato per simulare la dispersione di NOx prodotta dai flussi di traffico urbano nella città di Modena, mentre il modello WRF-Chem è stato applicato per stimare le concentrazioni di NOx di fondo su più domini innestati fra loro, utilizzando emissioni a scala regionale ed escludendo allo stesso tempo le fonti di emissioni da traffico entro la città di Modena. Nella prima parte del lavoro il sistema di modellazione è stato impiegato per riprodurre le concentrazioni comprese nell’arco temporale tra il 28 ottobre e l'8 novembre 2016, corrispondente al periodo in cui è stata condotta una campagna di rilevazione dei flussi di traffico, attraverso radar Doppler su una strada di Modena a quattro corsie, al fine di riprodurre una modulazione temporale delle emissioni il più possibile realistica. Nella seconda parte dello studio lo stesso sistema di modellazione è stato utilizzato per produrre previsioni orarie delle concentrazioni di NO2 e NO, fino ad un giorno in avanti, per tutto il mese di febbraio 2019 sulla città di Modena. Le concentrazioni orarie simulate e osservate mostrano un andamento molto concorde fra loro, specialmente per il sito di traffico urbano, dove le stime dettagliate sulle emissioni del traffico si sono dimostrate molto efficaci nel riprodurre la tendenza osservata. Nella stazione urbana di fondo, nonostante una generale sottostima delle concentrazioni osservate, la combinazione di WRF-Chem con PMSS ha fornito comunque un andamento medio giornaliero in linea con le osservazioni. Infine, l'analisi statistica ha mostrato che il sistema di modellazione, in entrambi i siti urbani (di traffico e di fondo), soddisfa i criteri di accettazione standard per la valutazione dei modelli di dispersione urbana, confermando che tale sistema può essere impiegato come strumento per verificare gli effetti delle politiche locali riguardanti il traffico e a supporto di valutazioni di impatto sulla salute umana.
In Europe, emissions of many air pollutants have decreased substantially over the past decades, resulting in improved air quality across the region. However, air pollutant concentrations are still too high, and air quality problems persist. The Po Valley, located in the northern part of Italy, is one of the most critical area of the country in terms of pollution level. The reason to this problem is not only related to the high population density with its related activities, but it is also due to the orographic conformation of the territory which appears surrounded by mountains on three sides: the Alps to the west and to the north and the Apennines to the south. These geographical characteristics lead to meteorological conditions unfavorable to the atmospheric dispersion: average annual wind speed less than 2 m s-1, recurrent thermal inversions at low altitude, low mixing layer heights and persistent foggy and hazy events during winter time. One of the main critical air pollutants in terms of health effects is nitrogen dioxide (NO2), whose levels in the last years exceeded national and WHO (World Health Organization) standards in many urban areas across the Po Valley, exposing urban population to the risk of pollution-related diseases and health conditions. The main goal of this study was to develop a multi-scale modelling system able to provide hourly NOx (NO + NO2) concentration fields at a building-resolving scale in the urban area of Modena, a city in the middle of the Po Valley, in order to support environmental policies, epidemiological studies and urban mobility planning. The modelling system relied on two different models: the Weather Research and Forecasting model coupled with Chemistry (WRF-Chem), which is able to compute concentration fields over regional domain by considering specific emission scenarios, and the Parallel Micro SWIFT and SPRAY (PMSS) modelling suite accounting for dispersion phenomena within the urban area. The PMSS modelling suite was used to simulate at building-scale resolution the NOx dispersion produced by urban traffic flows in the city of Modena. Conversely, the WRF-Chem model was selected to estimate the NOx background concentrations on multiple domains with a nesting technique, in order to take into account emissions both at regional and local scale by excluding traffic emissions sources over the city of Modena. In the first part of the work the modelling system was performed for the period between 28 October and 8 November 2016, the same period whereby a direct vehicle flow measurement campaign was carried out continuously with 4 Doppler radar counters in a four-lane road in Modena, in order to reproduce emission hourly modulation rates. In second section of the study the modelling system was set-up with the aim of produce hourly forecast of NO2 and NO concentrations, up to one day ahead, for the city of Modena for the entire month of February 2019. Simulated and observed hourly concentrations exhibited a large agreement in particular for urban traffic site where detailed traffic emission estimations proved to be very successful in reproducing the observed trend. At urban background stations, despite a general underestimation of the observed concentrations, the combination of WRF-Chem with PMSS provided daily pattern in line with observations. Finally, the statistical analysis showed that PMSS combined with WRF-Chem at both traffic and background sites fulfilled standard acceptance criteria for urban dispersion model evaluation, confirming that the proposed multi-modelling system can be employed as a tool to support human exposures and health impact assessments as well as the effects of local traffic policies on urban air quality.

The study of the past global climatic variations plays a very important role in the comprehension of present climate change and in the assessment of its future development. In particular, it is important to understand the natural variability of the climatic system and in which way human activity is responsible for these variations. Paleoclimatic studies are based on information preserved in Natural Archives, sites around the world where it is possible to obtain indirect data, the so called proxy data, about climate-dependant parameters. Polar Ice Caps are one of the better natural archives both in terms of preservation and completeness. During the last two decades many drillings were performed in both Antarctic and Greenlandic ice caps, and in particular three ice cores from East Antarctic plateau have allowed to investigate a long period of past climate. These are Vostok ice core (Petit et al, 1999), Dome Fuji ice core (Goto-Azuma, 2006), and EPICA (European project for Ice Coring in Antarctica) Dome C ice core (EPICA community members, 2004). The last one covers 800,000 years BP (Before Present), and contains the oldest ice ever drilled. It is possible to collect many information from ice cores, and this work is focused on mineral dust concentration variability in the East Antarctic ice sheet, with the aim to create a very high resolution dust record. Atmospheric dust that has reached and deposited on Antarctic ice sheet from remote areas, are considered one of the best-preserved and detailed proxy data. Dust concentration, size distribution, isotopic signature and mineralogical studies give us information about climate variability and potential source areas (PSA), moreover it is possible to reconstruct paleoatmospheric circulation and back trajectories through models. In this way it is possible to contribute in increasing knowledge about coupled ocean-atmospheric system dynamics and about the important and not completely understood climate forcing role of the dust. In this work dust concentration was investigated through a new laser particle counter technique. The Laser Sensor Abakus Particle Counter (LS) operates through a 670 nm wavelength laser beam. The analysis were performed melting ice samples, from the new deep ice core drilling in Talos Dome (East Antarctica), in continuous through the Continuous Flow Analysis (CFA) system. The work was carried out in Alfred Wegner Institute for Polar and Marine Research (AWI – Bremerhaven, Germany) in the contest of a collaboration between Germany, Switzerland and Italian groups. This work is part of the TALDICE (TALos Dome ICE core) project, leaded by Italy, that involved also Germany, France, Switzerland and UK. Talos Dome (TD: 159°11’ E, 72°49’ S; 2315 m a.s.l.) is a peripheral dome at the edge of the East Antarctic plateau, 250 km from the Ross Sea and 300 km from the Southern Ocean. Dust concentration and size distribution analysis were performed also with the Beckmann Coulter Multisizer 3 (CC), a device which works through an electric principle, in a clean room located in the Environmental Science Department of Milano Bicocca University. The LS device has provided two kinds of outputs: bag mean values and high resolution data. Both signals were processed and have generated two dust records (with low and high resolution). In this work it was discussed part of the dust record that covered a period of about 60,000 years between the end of the last deglaciation (about 12,000 years BP) and Marine Isotopic Stage 4 (MIS 4, 70,000 years BP). The LS dust record was compared at first with the CC one and the good agreement between the two devices confirmed that LS is a suitable tool for this kind of studies. Than it was compared with other records from different ice cores drilled in East Antarctic plateau and on the Greenland ice sheet. In particular, the EPICA project ice cores drilled in Dome C (EDC) and Dronning Maud Land (EDML) were considered, together with Northern Hemisphere NGRIP (North Greenland Ice core project) ice core. In addition, dust records and stable isotope records (δ18O, δD) from Antarctic ice core (TD, EDC, EDML) and only δ18O record for NGRIP ice core were considered too. The comparison between TD dust record and the above-mentioned records provided interesting information about climatic condition in the TD area, atmospheric circulation and the link between climate and PSA during late Quaternary. It was noticed that TD dust record shows a good agreement with EDC and EDML ones, both for climatic variation at millennial and multimillennial scale. During Last Glacial Maximum (LGM) the dust flux in the three drilling site is comparable, but this is not the case for MIS 4, where TD shows an average lower flux value compared to LGM. This result is shown for the first time by the TD ice core. Consequently, now it is possible to suppose that dust transport mechanisms towards TD, EDC and EDML were the same during the last glacial period. Anyway, dust signal in TD is ambiguous, probably because it is the result of interaction of many factors. Likely, during LGM, very cool air masses extended above the Antarctic plateau, even in TD area, have created a subsidence condition which haven’t allowed the cyclonic perturbation to penetrate the interior of Antarctica continent. In fact, the Polar Front has moved towards lower latitude in that period, maintaining far away these “disturbances”. It is possible to hypothesize that this condition was weaker during MIS 4 and that the cyclonic perturbation have interfered with air masses coming from the plateau, and prevented dust flux towards TD. So it could be said that TD site shows a global climatic signal and it is sensitive to Southern Ocean conditions, in particular in the Indo-Pacific sector (like EDC), during LGM, instead it shows a mixed signal during MIS 4. In this period the TD area probably is sensitive partly to Southern Ocean Indo-Pacific sector, and partly to a more local Ross Sea sector condition. This work even highlights the significance of the PSA sensitivity to climate variations and to small temperatures changes during the glacial period. Many studies have proved that the main dust source area in East Antarctic plateau is the Southern South America, more precisely Patagonia (Delmonte et al., 2008a & 2004b; Basile et al., 1997), and a new work (Delmonte et al., 2009) shows that this is substantial even for TD. In fact It was noticed in TD, EDC and EDML, three clear oscillation over LGM, two of these likely due to periglacial activity related to the development of the Patagonian ice cap (Sugden et al., 2009). Through comparison with EDML δ18O, it has been possible to identify some Antarctic Isotopic Maximum (AIM, isotope peaks along the record) that correspond to dust minimum in TD dust record. AIMs have a correspondence with another kind of fast oscillation in the Northern Hemisphere, called Dansgaard/Oeschger events. These are abrupt warm events, more or less 2,000 years long and followed by less rapid cooling. EDML δ18O profile shows that AIMs are in antiphase with the D/O event, and data from TD ice core confirm this behaviour. This difference between Northern and Southern Hemisphere is explained by a recent theory called “Bipolar Seesaw”, that tries to understand the mechanisms with which the two Hemisphere were alternatively warmed up and cooled down. Although some works (Stenni et al., submitted; Barker et al., 2009; Lamy et al., 2007; EPICA community members, 2006; Stocker et al., 2003; Blunier et al., 2001 e 1998) tried to understand the dynamics involved in the Bipolar Seesaw theory, many uncertainties and doubts must be solved and the new results obtained by TD ice core have given a very important contribution for a better comprehension of this climatic trend. At least it is possible to assert that the new Talos Dome ice core results obtained in this work provided: - a confirmation of dust validity as climatic variability indicator; - an important contribution on next models studies and on a better understanding of coupled ocean-atmospheric circulation dynamics and their climatic pattern; - a confirmation of previous studies obtained by other ice cores from different drilling sites; - new information that will give an important motivation to improve these kind of studies, in particular on new coastal deep ice cores. The future work and perspective will be the conclusion of high resolution data processing, focusing mainly on the Holocene period. In particular analysis on the first 70 m of TD ice core will be carry out, with the aim to reconstruct the last 2,000 years of climate history. With the same goal, some shallow firn cores that were drilled along a traverse from TD to Dome C and from TD to Dumont d’Urville (East Antarctic coastal site on Pacific Sector and where is located the French Antarctic Station) in the frame of ITASE (International Trans Antarctic Scientific Expedition) project during 1998 and 2001 drilling campaign, will be analyse. This studies represent a real challenge for the future because, in the contest of a proved global warming, it will be essential to understand how and in which proportion natural variability and human activities are responsible of this change.

2006/2007
L’attività di ricerca svolta in questi tre anni di dottorato ha coperto vari campi d’interesse nell’ambito della geologia e della geofisica con l’acquisizione, elaborazione ed interpretazione di dati sismici a riflessione ad alta risoluzione e l’applicazione alle ricostruzioni stratigrafiche per studi idrogeologici. I dati preesistenti da cui si è partiti sono state la “Mappa del Tetto dei Carbonati” e la “Mappa delle Isobate del Quaternario”, presentate all’interno del quaderno “Carta del Sottosuolo della Pianura Friulana” e realizzate dal DICA nel 2004 (Nicolich et al., 2004). Esso contiene anche cinque sezioni geologiche, derivate dall’interpretazione e conversione in profondità di linee sismiche, che attraversano la Pianura Friulana e Veneta orientale, e le stratigrafie dei pozzi per ricerche di idrocarburi presenti nel territorio. Queste mappe sono state riviste e corrette attraverso una serie di nuovo dati acquisiti nel corso di questi tre anni. Il primo passo è stato l’acquisizione di 8 km di linee sismiche a riflessione ad alta risoluzione, distribuite nei territori dei comuni di Aquileia (una linea lunga 4 km) e Grado (tre linee, per un totale di 4 km). Le linee sismiche hanno permesso di vedere in dettaglio la struttura del sottosuolo nell’area in studio. Le linee acquisite a Grado, inoltre, sono servite per posizionare il pozzo Grado-1. Con gli stessi criteri usati per l’interpretazione di queste linee sismiche è stata rivista la linea sismica ad alta risoluzione realizzata precedentemente dal DICA nel settore occidentale, nel territorio del comune di Precenicco. Successivamente sono state interpretate le linee sismiche a riflessione ad alta e altissima risoluzione, acquisite dall’OGS nel Golfo di Trieste e nelle Lagune di Marano e Grado. Tutti questi dati, una volta convertiti in profondità, hanno fornito le informazioni necessarie per l’estensione in mare delle due mappe prima citate. Lo scopo di questo lavoro è stato la definizione delle risorse geotermiche nel sottosuolo della Bassa Pianura Friulana. Per raggiungere questo obiettivo sono stati raccolti ed analizzati i dati da pozzo per ricerche idriche più affidabili presenti nella Bassa Pianura Friulana. In particolare sono state correlate le stratigrafie di 142 pozzi e, mediante l’utilizzo di un opportuno software commerciale (Rockworks), sono state identificati e definiti i sistemi di acquiferi di interesse geotermico esistenti nel sottosuolo, anche grazie all’ausilio di analisi geochimiche ed isotopiche effettuate dal gruppo di lavoro in pozzi scelti per un monitoraggio su lunghi tempi. La sequenza degli acquiferi è stata anche riportata sulle linee sismiche ad alta risoluzione acquisite a terra con il riconoscimento degli orizzonti riflettivi corrispondenti. Il risultato è stato illustrato con sezioni stratigrafiche 2D e successivi modelli interpretativi che mostrano estensione e spessori degli acquiferi, mappati in profondità con i corrispondenti valori di temperatura delle acque. Un lavoro analogo a quello svolto per i profili a terra e a mare nella Bassa Pianura e nel Golfo di Trieste, ovvero interpretazione e conversione in profondità dei dati, è stato eseguito per altre linee sismiche, acquisite preminentemente nell’Alta Pianura Friulana alla fine degli anni ’70 dall’Agip, concesse dalla stessa per tempi di riflessione fino a 1,5 s TWT, e ri-processate dall’OGS, su incarico della RAFVG, per recuperare dati più prossimi alla superficie con obiettivo applicazioni idrogeologiche. Le linee, interpretate sulla base delle conoscenze geologiche attuali e convertite in profondità, oltre a fornire le informazioni necessarie per il controllo e una migliore definizione delle Isobate del Tetto dei Carbonati e delle Isopache del Quaternario, mettono in evidenza le strutture geologiche del sottosuolo della pianura friulana, identificando la catena dinarica sepolta e le deformazioni sud-alpine. Le immagini chiariscono anche l’evoluzione delle strutturazioni tettoniche e delle sequenze deposizionali, con delimitazione dei riempimenti con i Flysch dinarici, con le sequenze mioceniche legate all’avanzamento delle unità sud-alpine, a partire dalla formazione indicata come Gruppo della Cavanella. Più in superficie è stata esaminata l’evoluzione delle sequenze plio-quaternarie con una migliore precisazione delle formazioni che costituiscono la base dei depositi dql Quaternario: substrato occupato dai carbonati mesozoici, dal Flysch eocenico, dalle molasse del Miocene e infine l’estensione del bacino di deposizione delle sequenze plioceniche.
XX Ciclo
1979

Il progetto è stato svolto con l’obiettivo di trovare nuovi metodi alternativi ed a basso impatto ambientale per la caratterizzazione dei vini, commerciali e minori. Infatti, le analisi eseguite presso il Centro Interdipartimentale Grandi Strumenti (CIGS) di Modena, hanno permesso di analizzare i vini della famiglia dei Lambruschi, diventati ormai tra i vini più consumati ed esportati al mondo; i vini della famiglia delle Malvasie, che sempre più si stanno affermando sul mercato; i vini meno conosciuti dell’Emilia-Romagna, prodotti dal Centro di Ricerca delle Produzioni Vegetali (CRPV) di Cesena, sia rossi che bianchi. In particolare, per quel che riguarda i vini rossi, la metabolomica si è rivelata un approccio efficace, e l’utilizzo di strumenti di avanguardia quale lo spettrometro di massa ad alta risoluzione Orbitrap Q Exactive, ha permesso di individuare oltre 100 molecole di antocianine. Tra esse, oltre a quelle glicosilate, acetil-, coumaroil- e caffeoil-glicosilate, sono state individuate molte altre forme derivate, come ad esempio i di-glucosidi, che sono caratteristici delle viti americane, ma sono presenti in tracce anche nelle varietà di V. vinifera, così come le combinazioni con le catechine e le gallocatechine, a più alto peso molecolare. Infatti, i metodi analitici comuni quali spettrofotometria UV o cromatografia liquida UV, non permettono di vedere le molecole presenti in basse concentrazioni, a causa della minore sensibilità dei rivelatori. Inoltre, gli spettrofotometri UV permettono di individuare le molecole solo in base ai tempi di ritenzione di quest’ultime, che spesso co-eluiscono le une con le altre, nonostante il metodo cromatografico sia stato messo a punto in modo adeguato. Analizzando i dati tramite la Principal Component Analysis (PCA), l’Ancellotta è stata confermata, sia in termini di quantità sia come stabilità produttiva, come la varietà più interessante per la produzione di vino da taglio. Anche i Lambruschi Salamino, Grasparossa e Reggiano, sono facilmente distinguibili ed hanno dimostrato anch’essi un’ottima resa, in termini di colore. Dal punto di vista tecnologico, è stato possibile distinguere l’Ancellotta vinificata in rosso da quella vinificata in bianco. Infatti, quella vinificata in rosso, soprattutto nell’annata 2019, si distingue non solo per gli alti contenuti di antocianine glicosilate, che sono tipicamente le più ricercate dagli enologi, ma anche per la grande quantità di antocianine derivate citate precedentemente. Tra i vitigni minori, il Festasio si è rivelato il vino con delle caratteristiche molto simili a quelle dei vini già presenti in commercio, sia in termini qualitativi che quantitativi. Anche il Lambrusco di Fiorano (o Lambrusco del Pellegrino), tipico del Modenese, seppur con una colorazione meno abbondante, ha mostrato caratteristiche interessanti per la vinificazione del Lambrusco. Per quanto riguarda lo studio dei vini bianchi, è stata condotta un’analisi mediante Risonanza Magnetica Nucleare monodimensionale (1H-NMR), approccio tipico delle analisi “untargeted” delle matrici. Questo tipo di analisi, nonostante sia un’analisi più approssimativa rispetto alla spettrometria di massa, ha consentito di caratterizzare efficacemente i vini rossi minori descritti in precedenza, oltre ai vini bianchi minori di Caveccia, Vernaccia del Viandante, Bertinora e Vernaccina, un tempo diffuse soprattutto nelle province rivierasche del Mar Adriatico, e la Melara, originaria della provincia di Piacenza. In particolare, è stato possibile distinguere i vini minori dai vini già presenti in commercio, quali ad esempio i Lambruschi ed il Pignoletto. Di quest’ultimo, è stato inoltre possibile distinguere il prodotto commerciale, e quindi già rifermentato in bottiglia, dal prodotto non ancora rifermentato, con un contenuto alto di zuccheri residui, ed ancora di basso grado alcolico.
The project was carried out with the aim of finding new alternative and low environmental impact methods for the characterization of commercial and minor wines. In fact, the analyzes carried out at the Centro Interdipartimentale Grandi Strumenti (CIGS) in Modena permitted to analyze the wines of the Lambrusco family, which have now become among the most consumed and exported wines in the world; the wines of the Malvasia family, which are increasingly establishing on the market; the lesser known wines of Emilia-Romagna, produced by the Centro di Ricerca delle Produzioni Vegetali (CRPV) of Cesena, both red and white. Regarding to the red wines, metabolomics proved to be an effective approach, and the use of cutting-edge tools such as the high-resolution mass spectrometer Orbitrap Q Exactive, permitted to identify over 100 anthocyanin molecules. Among them, in addition to the most known forms such as glycosylated, acetyl-, coumaroyl- and caffeoyl-glycosylated, many other derivative forms were identified, such as di-glucosides, which are typical of American vines, but are present in traces also in the varieties of V. vinifera, as well as the combinations with catechins and gallocatechins, with higher molecular weight. In fact, with common analytical methods such as UV spectrophotometry or UV liquid chromatography, it is not possible to see the molecules present in low concentrations, due to the lower sensitivity of the detectors. In addition, UV spectrophotometers allow the identification of molecules only based on the retention times, which often co-elute with each other, even though the chromatographic method has been properly developed. By analyzing the data through the Principal Component Analysis (PCA), the Ancellotta was confirmed, both in terms of quantity and production stability, as the most interesting variety to produce blended wine. Even the Lambrusco Salamino, Grasparossa and Reggiano, are easily distinguishable and have also shown an excellent yield, in terms of color. From a technological point of view, it was possible to distinguish the Ancellotta vinified in red from that vinified in white. In fact, the red vinified one, especially in the 2019 vintage, stands out not only for the high contents of glycosylated anthocyanins, which are typically the most appreciated by winemakers, but also for the large amount of derived anthocyanins mentioned above. Among the minor vines, Festasio proved to be the wine with characteristics very similar to those of the wines already on the market, both in qualitative and quantitative terms, and it can be used as blended wine. Lambrusco di Fiorano (or Lambrusco del Pellegrino), typical of the Modena province, even if with a less abundant color, also showed interesting characteristics for the vinification of Lambrusco. As for the analysis of white wines, an analysis was conducted using mono-dimensional Nuclear Magnetic Resonance (1H-NMR), a typical approach of "untargeted" analysis. This type of analysis, despite being a more approximated analysis than mass spectrometry, allowed the characterization of the minor red wines described above, as well as the minor white wines of Caveccia, Vernaccia del Viandante, Bertinora and Vernaccina, once widespread especially in the coastal provinces of the Adriatic Sea, and the Melara, originally from the province of Piacenza. Moreover, it was possible to discriminate minor wines from wines already on the market, such as Lambrusco and Pignoletto. Of the latter, it was also possible to distinguish the commercial product, and therefore already refermented in the bottle, from the product not yet refermented, and thus with a higher content of residual sugars, and still low in alcohol.

In this PhD thesis, the capability of analytical systems based on high-resolution mass spectrometry (HRMS) has been investigated for the determination of emerging contaminants in environmental matrices and foodstuff. Since the molecular structures of the emerging contaminants could be know as well as unknown, target, suspect and non-target analyses have to be developed in order to propose a “mass-based” advanced screening. Attention has been focused on the scale-up process in the identification confidence by developing different specific protocols. Two protocols based on HPLC/Q-TOF-MS have been developed for the simultaneous screening and confirmatory analysis of target and non-target cyanotoxins in freshwater intended for human consumption, PDE-5 inhibitors and analogues in food supplements marked as erectile dysfunction remedies. Both protocols have been optimized with the aim to obtain HRMS data of pseudomolecular ions and fragmentation patterns in tandem MS mode. In-house databases were implemented to simplify the data treatment. The application of these protocols in “non-target screening” mode has been attempted in real samples and in the frame of a collaborative trial organized by European NORMAN foundation as regard as the analysis of water contaminants. The exercise was complex and time consuming, and it has highlighted the strengths and weaknesses of the developed protocols. The crucial step in non-target screening was the assignment of reliable molecular formula to the m/z values. A specific workflow based on direct infusion and HRMS analysis by using an Orbitrap™ mass spectrometer has been developed for the characterization of PM2.5 organic fraction. The automatization of the data treatment using Mathematica based algorithms was accomplished for studying the chemical composition of PM2.5 organic fraction. Contextually, the possible use of the Atmospheric Pressure Photoionization source for characterizing PM2.5 organic fraction has been investigated on real samples.
In questa tesi di dottorato, le possibilità dell’uso della spettrometria di massa ad alta risoluzione (HRMS) sono state indagate nella determinazione di contaminanti emergenti in matrici ambientali ed alimentari. Dal momento che le strutture molecolari dei contaminanti emergenti potrebbero essere ancora sconosciute, la loro determinazione richiede analisi di tipo target, di composti sospetti e non-target devono essere sviluppati al fine di proporre una metodologia di screening avanzata basata sulla spettrometria di massa. L'attenzione è stata focalizzata sul processo di scale-up nella confidenza di identificazione, sviluppando protocolli analitici specifici. Due protocolli per la simultanea analisi target e di composti sospetti, basati sulla piattaforma HPLC-Q-TOF, sono stati sviluppati ad applicati nell'analisi di cianotossine in acqua dolce destinata al consumo umano e inibitori del PDE-5 negli integratori alimentari venduti come rimedi per la disfunzione erettile. Entrambi i protocolli sono stati ottimizzati con lo scopo di ottenere dai dati mass-spettrometrici in modalità tandemMS, gli ioni pseudomoleculari e lo spettro di frammentazione. Librerie sono state sviluppate e implementate per semplificare il trattamento dei dati. La possibile applicazione di questi protocolli nell'analisi di tipo non-target è stata tentata su campioni reali nell'ambito di una prova collaborativa organizzata dall'associazione Europea NORMAN, riguardante l'analisi di contaminanti nell'acqua. L'esercizio è stato complesso e richiedente molto tempo, e ha messo in evidenza i punti di forza e di debolezza dei protocolli sviluppati. Il passaggio cruciale nell'analisi non-target è l'assegnazione di formule molecolari veritiere ai valori m/z. Un workflow di analisi basato sulla infusione diretta del campione e l'acquisizione di massa utilizzando un Orbitrap ™ è stato sviluppato e automatizzato utilizzando algoritmi basati sul linguaggio di programmazione Mathematica, per studiare la composizione chimica della frazione organica del PM2.5. Contestualmente, l'eventuale uso della fotoionizzazione a pressione atmosferica (APPI) per la caratterizzazione frazione organica del PM2.5 è stata indagata su campioni reali.

Questo lavoro di tesi propone lo studio, tramite i metodi della modellazione digitale e del rilievo, della Rocca medievale di Reggiolo, in provincia di Reggio Emilia. Dopo un’analisi dettagliata dello stato dell’arte, con lo studio dei testi di riferimento per le discipline coinvolte nel lavoro (rilievo fotogrammetrico e mediante laser scanning terrestre, modellazione parametrica BIM e rappresentazione digitale di beni artistici e monumentali), si è svolto il rilievo digitale ad alta risoluzione. L’acquisizione informativa geometrica dello stato attuale del monumento è stata realizzata tramite strumenti attivi e passivi, oltre che mediante consultazione di elaborati grafici tradizionali. La parte più corposa riguarda l’elaborazione successiva delle informazioni, raccolte in modelli progettati per ospitare contenuti, non sola geometrici ma anche materici. Le nuvole di punti raccolte e registrate con il rilievo sono state rielaborate parametricamente per giungere alla produzione di astrazioni architettoniche digitali dalle proprietà semantiche (BIM-fitting), aggregate secondo regole specifiche per valutare come proporzione e grammatica siano state interpretate nella realizzazione dell’opera. Anche le difformità con i disegni originali sono state considerate nel raggiungimento dell’obiettivo finale: la costruzione di un modello conoscitivo regolato da parametri e integrato da informazioni pertinenti lo stato di conservazione del monumento. Il modello finale, ma prima ancora il processo metodologico seguito per generarlo, possono garantire una documentazione completa e analitica delle condizioni nelle quali si trova l’edificio storico, anche in funzione di future operazioni di restauro, recupero, manutenzione o salvaguardia. Il lavoro di tesi, si inserisce nell’ambito della ricerca applicativa che riguarda l’adozione di criteri di Building Information Modeling e restituzione digitale degli edifici, storico-monumentali, indagandone potenzialità e limiti attuali.

Land degradation is a well-known problem throughout the world, due to its possible threat to land resources and strict connection with other global environmental issues such as biodiversity and climate. It is widely accepted that the major causes of land degradation include deforestation, soil erosion, overgrazing, inappropriate irrigation, abandonment and/or lack of maintenance of agricultural terraces, land use and cover change, especially because of urban sprawl and commercial development, soil pollution and quarrying. Among land degradation phenomena, soil erosion is one of the most significant issues that negatively influence the agricultural sector. In particular, soil erosion caused by water is one of the most important concern, especially in the Mediterranean area. Among the agricultural landscapes, vineyards deserve attention, because, not only they represent one of the most important crops in terms of income and employment, but they have also demonstrated to constitute, for the Mediterranean areas, the form of agricultural land use that has been causing the highest soil losses. Terraced vineyards deserve a particular mention too. In fact, they represent an important cultural heritage to preserve and if, if not properly maintained, can lead to local instabilities creating hazards for settlements and cultivations, and for the related economy. Although researchers have already dealt with the topic of soil erosion by water in agriculture, there are still some gaps in literature. The processes involved are complex and the analyses can be carried out at different spatial and temporal scales. Indeed, the lack of standardized procedures of collecting data and the variability of temporal and spatial conditions and measurement techniques for the analysis of soil water erosion processes require further research. To overcome these issues, this thesis aims to propose an integrated approach, by means of innovative remote-sensing technologies, field activities, and quantitative analyses to the investigation of soil erosion processes caused by water in agricultural landscapes. Furthermore, this thesis wants also to suggest a possible soil management technique, namely mulching, as an effective solution to mitigate soil and water losses in the before-mentioned environments. Among the remote-sensing technologies, light detection and ranging (LiDAR) and structure-from-motion (SfM) have been applied in this thesis. These have proven to be effective to obtain high-resolution Digital Elevation Models (DEMs). Experimental plots under simulated rainfalls have also been used to quantify and analyze the soil and water losses caused by water. Typical agricultural landscapes, especially Mediterranean vineyards, have been selected as study areas for this thesis.
La degradazione del suolo è un problema conosciuto in tutto il mondo, a causa delle sue ripercussioni negative sulle risorse del territorio e della sua stretta connessione con altre questioni di tipo ambientale diffuse a livello globale quali la biodiversità  ed il clima. E' ampiamente risaputo che le principali cause della degradazione del suolo sono la deforestazione, l'erosione del suolo, il pascolo intensivo, l'inadeguata irrigazione, l'€™abbandono e/o la scarsa manutenzione delle aree agricole terrazzate, il cambio di uso e copertura del suolo, soprattutto a causa dell'espansione urbana e dello sviluppo commerciale, l'inquinamento del suolo e le attività  minerarie. Tra i fenomeni di degradazione, l'erosione del suolo rappresenta uno degli aspetti che maggiormente influenzano negativamente il settore agricolo, ed in particolare, l'erosione idrica del suolo è uno di quelli che più colpisce il bacino del Mediterraneo. Tra i diversi tipi di colture, i vigneti sono quelli che meritano più attenzione. Infatti, non solo essi rappresentano una delle coltivazioni più redditizie, ma hanno anche dimostrato di essere caratterizzati, all'interno del bacino del Mediterraneo, dai più alti tassi di erosione del suolo. Anche i vigneti terrazzati meritano una menzione particolare. Essi costituiscono un importante patrimonio culturale da preservare e, se non vengono adeguatamente mantenuti, possono causare instabilità  locali mettendo in pericolo la sicurezza dei centri abitati, e la produttività  delle colture stesse, con conseguenze negative sulla relativa economia. Nonostante l'erosione idrica del suolo in agricoltura sia già  stato oggetto di studio da parte di molti ricercatori, permangono tuttavia delle lacune in letteratura. Infatti, i processi coinvolti sono complessi e le analisi che sono effettuate possono riguardare scale sia temporali che spaziali diverse. Per di più, la mancanza di procedure standardizzate per la raccolta dei dati e la variabilità  delle condizioni temporali e spaziali, che influenzano i processi, e delle tecniche di misura utilizzate, fanno sì che ulteriori ricerche debbano essere portate avanti. Per ovviare a queste problematiche, questa tesi ha lo scopo di proporre un approccio integrato basato su tecnologie innovative e a basso costo per il telerilevamento, rilievi di campo, ed analisi quantitative al fine di studiare i processi di erosione idrica che caratterizzano gli ambienti agricoli. Inoltre, questa tesi si propone anche di suggerire una possibile tecnica di gestione del suolo, quale la pacciamatura, come soluzione efficace per attenuare le perdite di suolo ed acqua negli ambienti prima menzionati. Tra le tecnologie per il telerilevamento, il LiDAR (light detection and ranging) e la SfM (structure-from-motion) sono quelle che sono state impiegate in questa tesi. Queste tecnologie hanno dimostrato di essere efficaci al fine di ottenere modelli digitali dell'€™elevazione (DEM-Digital Elevation Models) ad alta risoluzione. Questa tesi ha visto l'€™impiego anche di parcelle sperimentali sottoposte a simulazioni di pioggia per quantificare ed analizzare le perdite di suolo ed acqua causate dalle precipitazioni. Le aree di studio per questa tesi sono state selezionate all'interno di tipici ambienti agricoli, specialmente vigneti situati nel bacino del Mediterraneo.

Following abnormal cytologic results, high resolution anoscopy with biopsy is considered the gold standard for the diagnosis of high-grade lesions. We present the results of our experience with high resolution anoscopy in the diagnosis of anal intraepithelial neoplasia in a high-risk group of patients. Prospectively collected data of patients undergoing to HRA during a 3-year period were retrospectively analyzed. Histological results were recorded and a comparison between the clinico-pathological features of patients following biopsy was performed. The improvement in diagnostic efficacy among different period of study was also evaluated. HRA was performed for suspected lesions. The majority of cases were men who have sex with men infected with human immunodeficiency virus. The incidence rates of high-grade lesions and squamous cell cancer were reported. A significative correlation between cytologic and histologic HSIL was recorded (p <0.01) between patients with low-grade and high-grade lesions. High resolution anoscopy with biopsy allows the detection of precancerous lesions following abnormal cytologic screening in high risk group of patients. Extensive training of both anoscopist and pathologist in experienced centers is warranted.

Obiettivo del progetto di dottorato è lo studio dettagliato della porzione superficiale (0-1000 m di profondità) della faglia di Apricena (Fg), attraverso l’impiego di metodologie d’indagine di sismica a riflessione e rifrazione ad alta risoluzione. Le informazioni ricavate dallo sviluppo di tale progetto, integrando le insufficienti informazioni della sismica commerciale, potranno contribuire alla ridefinizione del comportamento cinematico della zona di faglia. La sismica a riflessione commerciale è tarata per indagini profonde. Il suo potere risolutivo non è sufficiente all’identificazione di strutture superficiali recenti, che invece sono caratterizzate da rigetti cumulativi inferiori al limite di risoluzione. Il metodo sismico ad alta risoluzione può fornire invece delle chiare informazioni per l’identificazione di fagliazione superficiale recente (Improta et al., 2003). La faglia d’Apricena, secondo Patacca & Scandone (2004), è una faglia cieca; tali strutture, mettono in evidenza tutti i limiti di un approccio d’indagine basato esclusivamente su informazioni morfologiche e sismologiche, ai fini della caratterizzazione sismica per la mitigazione del rischio. Tale lavoro rappresenta un esempio della potenzialità della sismica a riflessione ad alta risoluzione per l’individuazione e la ricostruzione di dettaglio della geometria superficiale di queste strutture. La faglia di Apricena, identificata come la struttura causativa del terremoto di San Severo del 1697 (Patacca & Scandone, 2004), è localizzata nella zona occidentale del promontorio del Gargano e presenta un andamento WNW-ESE con direzione d’immersione SSE. Piccardi (1988) riconosce alla faglia di Mattinata ed a quella di Apricena un comportamento estensionale con una componente di movimento laterale destro, anche Salvi et al. (1999) individuano una componente obliqua nell’evoluzione cinematica di queste strutture. La complessità strutturale del sistema di faglie dell’area di Mattinata suggerisce un'attività cinematica alquanto complessa, con significative variazioni del comportamento nel corso del Pliocene e del Quaternario. Tale complessità ha generato, per ciò che concerne la cinematica di tali strutture, numerose e differenti interpretazioni che spaziano dall’interpretazione di pura faglia trascorrente destra data da Finetti (1982), passando per le già citate interpretazioni di Piccardi (1988) e di Salvi et al. (1999), sino alle ricostruzioni più complesse (Chilovi et al., 2000), che individuano un’inversione della direzione di trascorrenza da sinistra (Miocene superiore-Pliocene inferiore), a destra (Pliocene superiore-attuale). Dato il comportamento polifasico, la cinematica della faglia di Mattinata è ancora materia di dibattito. Comunque, molti autori concordano sulla attuale predominanza della componente laterale destra, come confermato dai dati GPS e dei meccanismi focali degli eventi del 19 Giugno 1975 e del 24 Luglio 2003 (Di Bucci et al., 2007). Le indagini sismiche a riflessione ad alta risoluzione, di cui si presentano i risultati puntano alla caratterizzazione, alla migliore comprensione della cinematica e dei tempi di attivazione della faglia di Apricena e all'inquadramento del suo loro ruolo in relazione alla struttura principale (faglia di Mattinata), per ridefinire il quadro sismotettonico dell’area garganica. I risultati ottenuti mirano a dare maggiori elementi di comprensione sui caratteri di una “tettonica intraplacca”, poco caratterizzata e probabilmente sottovalutata ai fini della valutazione del rischio sismico. L’ ubicazione dei profili ad alta risoluzione è stata decisa in base alle indicazioni ottenute dalle linee sismiche commerciali (Eni-Agip) presenti nell’area, che hanno permesso di individuare tre settori chiave della faglia d’Apricena, dove la sismica Eni-Agip presenta lacune d’acquisizione o una cattiva qualità generale del dato. In totale sono stati acquisiti 3 profili a riflessione ad alta risoluzione, per un totale di circa 8 km di stendimenti. Per l’acquisizione dei dati sismici di questo progetto è stato impiegato un array di geofoni regolarmente distanziati (5 m) che ha permesso d’ottenere una ridotta spaziatura tra i CDP, così da poter ricostruire in maniera dettagliata la forma dei riflettori. La lunghezza totale dello stendimento e il numero di canali impiegati di volta in volta è stato tarato in base agli scopi investigativi. La strategia d’acquisizione impiegata, descritta in Bruno et al. (2009), consente d’applicare, ai dati acquisiti, tecniche avanzate d’imaging come l’inversione tomografia non-lineare dei tempi dei primi arrivi, oltre che d’effettuare un’elaborazione a riflessione mirata alla massimizzazione della risoluzione superficiale del dato acquisito. Inoltre, l’impiego di una sorgente sismica vibratoria, come il Minivib, adatta per indagini superficiali ad alta risoluzione (Doll et al., 1998), ha permesso di aumentare il rapporto segnale/rumore del dato. I risultati di queste indagini qui presentati, mostrano come la sismica a riflessione ad alta risoluzione rappresenti un potente strumento per la definizione di strutture sismogenetiche e potenzialmente attive, per la ricostruzione dell’assetto geologico-strutturale sia di dettaglio che a grande scala di un’area, consentendo di estendere ed integrare in superficie le scarse informazioni derivanti dalla sismica commerciale.