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Ground deformation analysis through spaceborne SAR interferometry and geophysical modelling

Solaro G. Manzo M. Bonano M. Castaldo R. Casu F. De Luca Claudio De Novellis V. Manunta Michele Pepe S. Tizzani P. Zinno I. Lanari R.
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ISSN:
1121-9041
Rivista:
GEAM
Anno:
2017
Numero:
152
Fascicolo:
GEAM N.152/2017

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Analisi delle deformazioni del suolo mediante interferometria satellitare SAR e mo-dellazione geofisica. 

In questo lavoro presentiamo le principali attività ed i risultati più significativi che l’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (IREA) del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR) ha ottenuto nell’ambito della collaborazione con il Ministero dello Sviluppo Econo-mico – Direzione Generale per la Sicurezza delle attività minerarie ed energetiche dell’Ufficio nazio-nale delle miniere per gli idrocarburi e le georisorse (DGS-UNMIG). In particolare, questo accordo si prefigge di rilevare e monitorare le deformazioni superficiali che caratterizzano le aree di particolare interesse per la DGS-UNMIG attraverso analisi di Interferometria Differenziale Radar ad Apertura Sintetica (DInSAR) e modellazione multiparametrica e multifisica. La prima fornisce informazioni sul-la distribuzione spaziale degli spostamenti superficiali e sulla loro evoluzione temporale, la seconda analizza i processi geologici / geofisici che caratterizzano le aree studio. In questo lavoro presentiamo i risultati preliminari ottenuti attraverso l’analisi interferometrica che è stata effettuata utilizzando i dati SAR acquisiti, rispettivamente, dai sensori di prima (ERS-ENVISAT) e seconda (Sentinel-1) generazione sull’ area dell’Emilia-Romagna (Nord Italia) e sull’intera penisola italiana. Inoltre, è stato eseguito un modello geologico-strutturale 3D del sito Cavone (Emilia-Romagna) e un modello 3D con il metodo degli Elementi Finiti (FEM) per simulare le dislocazioni co-sismiche associate agli eventi sismici M6.0 e M5.8, avvenuti il 20/05/2012 e il 29/05/2012 in Emilia-Romagna, rispettivamente. 

Parole chiave: deformazione superficiale, interferometria differenziale SAR, small baseline subset, modellazione geofisica, terremoto del 2012 in Emilia-Romagna.

We present the main activities and the most significant results that the Institute for Electromagnetic Sensing of the Environment (IREA) of the National Research Council (CNR) has retrieved within the framework of its collaboration with the Ministry of Economic Development (MiSE) – Directorate-General for Safety of Mining and Energy Activities National Mining Office for Hydrocarbons and Georesources (DGS-UNMIG). In particular, this agreement aims at detecting and monitoring surface deformation affecting the areas of particular interest for the DGS-UNMIG through space-borne Differential SAR (Synthetic Aperture Radar) Interferometry (DInSAR) analysis and multi-parameters and multi-physics modelling. The first ones provide information on the spatial distribution of the retrieved ground displacements and their temporal evolution, the second on the geological/geophysical processes that characterize the investigated areas. In this work, we present the preliminary results retrieved via interferometric analysis performed by exploiting SAR data acquired from the first (ERS-ENVISAT) and second (Sentinel-1) generation sensors over the Emilia-Romagna Region (North Italy) and the entire Italian Peninsula, respectively. Moreover, we performed a 3D geological-structural model of the Cavone site (Emilia-Romagna) and a 3D FEM (Finite Element Method) model for simulating the co-seismic dislocation of the M6.0 and M5.8 seismic events, which occurred on 20/05/2012 and 29/05/2012 over Emilia-Romagna region, respectively.

Keywords: surface deformation, differential SAR interferometry, small baseline subset, geophysical modelling, 2012 Emilia Romagna’s earthquake.