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Scritto da Marco Cirilli

Nella Sede di Roma dell’INGV c’è un Laboratorio incredibilmente versatile, che indirizza le sue attività e i risultati del suo lavoro verso tutti i settori di interesse dell’Ente, dalla sismologia alla vulcanologia, passando per il monitoraggio ambientale e la conservazione del patrimonio archeologico ed edilizio nazionale.

È il Laboratorio di Geo-Archeomatica e Geofisica Sperimentale, fucina di idee innovative e terreno fertile per lo sviluppo e l’implementazione di tecniche e strumenti sempre nuovi e al passo con i tempi.

Abbiamo intervistato Fawzi Doumaz, ricercatore dell’INGV e coordinatore del Lab, per scoprire le innumerevoli applicazioni del lavoro svolto nel suo Laboratorio e farci guidare tra droni, sottomarini e realtà aumentata.

In cosa consiste l’attività del Laboratorio?

Il Laboratorio di Geo-Archeomatica e Geofisica Sperimentale utilizza delle tecnologie moderne per l’acquisizione di dati di qualità in ambito geologico, ambientale, litorale, archeologico e di edifici a elevato contenuto storico-culturale e strategico.

Le attività che svolgiamo all’interno del Lab, insieme ai colleghi Arrigo Caserta e Marco Anzidei, possono essere svolte tempestivamente, per un periodo limitato di tempo, oppure protrarsi nel tempo per un monitoraggio a medio-lungo termine dell’area analizzata. Le tecniche di acquisizione dei dati, inoltre, possono essere prossimali o remote.

Quali sono i principali ambiti di applicazione delle attività svolte nel Lab?

Le attività del Laboratorio sono trasversali a tutte le Sezioni dell’INGV, visto l’importante contenuto tecnologico delle sue risorse e metodologie di lavoro. Il nostro obiettivo è quello di cercare sempre le migliori tecniche e soluzioni di acquisizione e di analisi dei dati scientifici in contesti diversi: per le attività che coinvolgono i singoli Dipartimenti, quindi Ambiente, Terremoti e Vulcani, per gli studi in aree urbane, in mare, nei laghi, nelle regioni polari, e così via…

Il Lab si occupa anche della gestione di un Geoportale, “Kharita”, che mette a disposizione dell’Ente prodotti cartografici online. Il servizio fornisce dati geografici basilari a tutti i progetti dell’INGV e dei Centri di Competenza per la gestione delle emergenze.

Infine, all’interno del Laboratorio lavoriamo anche nel campo della fotogrammetria digitale per realizzare modelli numerici del terreno, cartografie ortorettificate ad alta risoluzione, modelli 3D, digitalizzazione di monumenti, trincee paleosimologiche, dati altimetrici del livello del mare sulle coste, GIS e WEB-GIS.

E per quanto riguarda la Geofisica sperimentale?

La Geofisica sperimentale è l’altra grande branca di cui si occupa il Laboratorio. In questo caso il lavoro si organizza intorno all’utilizzo di tecniche sismologiche (array) per studiare l’interazione tra il suolo e le strutture architettoniche. Si tratta di attività che gravitano prevalentemente attorno allo studio e al monitoraggio dei beni culturali in ambienti multi-rischio. L’approccio dinamico degli studi da un lato va a caratterizzare il suolo che riceve e interagisce con l’edificio, dall’altro, il comportamento e la risposta dell’edificio stesso alle sollecitazioni telluriche.

In che modo i risultati ottenuti da questi studi diventano concretamente utili alla preservazione degli edifici?

Con i rilievi di Geofisica sperimentale che eseguiamo in Laboratorio siamo in grado di studiare dove va a concentrarsi lo stress sismico di una data struttura durante un terremoto, individuando i suoi punti o le sue zone più deboli. Si guarda, quindi, al comportamento evolutivo delle strutture in un ambiente in continuo stress e mutamento, tanto a breve quanto a lungo termine. Ciò ci consente di elaborare dei parametri molto utili per il mondo dell’ingegneria e del restauro, contribuendo a rafforzare la resilienza dei beni culturali.

Va ricordato, inoltre, che queste tecniche possono essere utilizzate anche in assenza di eventi sismici in quanto le registrazioni si basano sull’ascolto del rumore sismico, generato sia dall’attività endogena terreste che antropica.

Di che genere di strumentazione è dotato il Lab?

Il Lab possiede una strumentazione molto varia e nutrita. Tra i tanti strumenti ricordiamo droni, aeromobili a pilotaggio remoto (UAV), sottomarini a comando remoto (ROV), sensoristica MEMs, sensoristica multiparametrica per Arduino e altri microcontroller, camere termiche, accelerometri, velocimetri, GPS RTK (per la georeferenziazione cinematica in tempo reale), laser scanner, termometri a contatto, macchine fotografiche, occhiali per la realtà virtuale, realtà aumentata...

Inoltre, data la mole di dati prodotta da questo tipo di strumentazioni, nel corso degli anni si è investito anche in mezzi di calcolo e storage capienti. Il calcolo e le risorse di analisi informatica sono elementi molto importanti per il processamento di dati e informazioni di questo genere e di questa entità. 

Sono in essere delle collaborazioni cui prende parte il Laboratorio?

Sì, il Laboratorio partecipa a diverse attività tecnico-scientifiche come collaborazioni pro-attive in ambito geofisico e geomatico applicato ai beni culturali.

In particolare, solo per citarne alcune, mi piace ricordare che come Lab siamo membri del tavolo tecnico del Parco Archeologico del Colosseo e del Consiglio Scientifico del Centro Nazionale di Ricerca Archeologica in Algeria (CNRA), nonché coordinatori di progetti di valorizzazione di siti archeologici romani in Algeria (Lambaesis, Tipasa).

Siamo, inoltre, collaboratori dei progetti “Castrum Novum” di Santa Marinella (RM) e di monitoraggio dinamico del Colosseo e dei monumenti del Foro Romano. Con l’Università di Enna collaboriamo per la modellazione matematica 3D e lo sviluppo della tavola vibrante di deformazione per i test sintetici con input di veri segnali sismici; con un importante centro di calcolo europeo basato a Barcellona collaboriamo alla creazione di un Meshatore per Griglie non strutturate 3D) di suoli e edifici. Infine, siamo in contatto anche con un network nazionale di fisici teorici e matematici che lavorano nell’ambito della modellazione stocastica.