Gli effetti deformativi sono indicatori chiave e caratteristici dei fenomeni superficiali e della loro evoluzione temporale. I valori di deformazione rilevati tramite misure InSAR devono essere integrati con quelli forniti da una rete GNSS o detta GPS in continuo. Il monitoraggio GNSS è un metodo avanzato che, utilizzando segnali satellitari, permette di monitorare tali deformazioni con precisione millimetrica e in tempo reale, giocando un ruolo essenziale nella prevenzione dei rischi geologici.
Da più di 20 anni il monitoraggio in continuo di punti di interesse sulla superficie terrestre può essere convenientemente realizzato per mezzo di stazioni permanenti GNSS (Global Navigation Satellite System). Una stazione permanente acquisisce, senza soluzione di continuità 24 ore al giorno per 365 giorni all’anno, i segnali provenienti da diverse costellazioni satellitari (principalmente: GPS, GLONASS, Galileo, Beidou). I dati acquisiti vengono registrati ed inviati ad appositi server presso centri di controllo che li elaborano in tempo reale o in differita (post processing). Queste stazioni permanenti, inizialmente sorte a scopi geodetici (per la materializzazione ed il monitoraggio dei sistemi di riferimento internazionali: ITRF, ETRF, ecc.) sono sempre più utilizzate anche per il monitoraggio di siti che possono essere soggetti a fenomeni di deformazione del suolo (bradisismo, subsidenza, frane, ecc.) dovuti sia a cause naturali che ad attività antropiche quale, ad esempio, lo sfruttamento di risorse geotermiche come nel caso del sito di Casaglia.
Al fine di un monitoraggio delle deformazioni del suolo una stazione permanente deve:
- essere opportunamente materializzata (seguendo le principali indicazioni internazionali quali UNAVCO);
- essere costituita da strumentazione di elevata precisione (ricevitore GNSS a doppia frequenza con antenne geodetiche calibrate);
- inviare i dati ad un centro di controllo e di calcolo che elabori e monitori le coordinate della stazione stessa attraverso software scientifici con procedure riconosciute a livello internazionale (esempio software Bernese, procedure IGS o EUREF).
Per ogni stazione GNSS il centro di controllo fornisce su base giornaliera e/o settimanale le serie temporali per le tre componenti degli spostamenti rilevati lungo le direzioni X,Y,Z e Nord, Est e Up, nonché le relative componenti del vettore tridimensionale di velocità. Con le opportune procedure di calcolo le serie temporali suddette, dopo alcuni anni (minimo 2-3) possono raggiungere precisioni molto significative nei trend di movimento eventualmente individuati, dell’ordine del decimo di mm/anno; tali precisioni rendono il monitoraggio di un sito con una stazione permanente GNSS molto affidabile ed in generale utilizzabile anche per la calibrazione delle immagini satellitare InSAR.
Il monitoraggio dell’area geotermica di Casaglia tramite GNSS permanente
Nell’ambito del monitoraggio delle deformazioni con la tecnica GNSS, l’area di Casaglia verrà monitorata con due stazioni permanenti: la prima in corrispondenza del pozzo di reiniezione FEM0 a Casaglia e la seconda a Pincara (Ro) all’esterno del Dominio Esteso di rilevazione. L’antenna GNSS in corrispondenza del sito FEM0 in una posizione provvisoria adottata per testare la strumentazione è riportata nella figura 1.
Figura 1- antenna GNSS in corrispondenza del sito FEM0 di Casaglia, posizione provvisoria.
Queste stazioni GNSS saranno elaborate insieme ai dati di almeno altre 5 stazioni permanenti GNSS già esistenti realizzando in tal modo uno schema di Rete GNSS. Le stazioni GNSS individuate dovranno essere operanti da almeno 2-3 anni, poste a distanza inferiore a 100 Km rispetto al sito geotermico di Casaglia e con dati fruibili in rete (dati open access) oppure disponibili tramite appositi accordi/convenzioni in atto tra enti/società ed Università di Ferrara.
Nella scelta di queste stazioni permanenti si darà la priorità alle stazioni della rete EPN dell’EUREF (www.epncb.oma.be) che costituiscono sul territorio la materializzazione del sistema di riferimento europeo ETRF. Inoltre si considereranno stazioni particolarmente significative per il monitoraggio dell’area come la stazione GNSS UniFE appartenente alla rete TopNet Live della Topcon Italia con antenna installata sul tetto del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara ed i cui dati sono fruibili tramite apposita convezione tra TopCon Italia e Dipartimento di Ingegneria di Ferrara (figura 2).
Figura 2 - antenna della stazione permanente GNSS della Topcon Italia installata sul tetto del Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Ferrara.
Un esempio di Rete di stazioni permanenti GNSS da utilizzare per il monitoraggio dell’area geotermica di Casaglia è illustrato in figura 3.
Figura 3 - stazioni permanenti GNSS nell’intorno dell’area geotermica di Casaglia.Mappa utilizzata: OpenStreetMap (OSM standard).
