Come questa società spaziale italiana monitora edifici e infrastrutture sensibili

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articolo di Matteo Marini

Prima che Gps e Galileo diventassero servizi in tasca a tutti, gli archeologi, per posizionare su mappa gli scavi, usavano triangolare muri e sepolture misurandone la distanza da spigoli di campanili, chiese o palazzi storici. Perché, oltre ai capisaldi geodetici della rete Igm, erano quelli che offrivano la maggior garanzia di stabilità nel tempo. “Eppur si muove”, si potrebbe ora dire scomodando Galileo. Magari impercettibilmente, qualche millimetro o centimetro, un palazzo o un ponte possono sprofondare per effetto della subsidenza, subire un cedimento strutturale, lento, minimo, ma misurabile.

Viene dallo spazio una tecnologia efficace e puntuale per monitorare edifici, infrastrutture, reti di trasporto e il terreno su cui poggiano: i satelliti, infatti, riescono a registrare anche millimetriche anomalie di posizionamento dei punti sulla Terra rilevando impercettibili irregolarità nel loro “comportamento” consueto da remoto e in modo continuativo. Un esempio è la tecnologia Sar (Synthetic aperture radar) dei satelliti italiani Cosmo-Skymed (sistema satellitare di osservazione della Terra di proprietà dell’Agenzia spaziale italiana e del Ministero della Difesa). Se si verifica una frana vicino a un acquedotto, la si può individuare dallo spazio, ma poi serve personale che raggiunga il posto e studi la situazione. I dati da satellite si devono quindi poter incrociare con rilievi sul campo da dare in pasto ai sistemi di analisi, anche senza tornare alla scrivania. In linea con i tempi, ci vorrebbe una app.

Come funziona Aware di E-Geos

E-Geos, società costituita dall’Agenzia spaziale italiana (20%) e da Telespazio (80%), ha messo a punto da alcuni anni Aware (Agile Watching of Assets and Resources), una piattaforma digitale che utilizza i dati spaziali incrociandoli con quelli di varie fonti: un approccio multisensore (droni, aereo, dati di terra) per controllare proprio ciò che dovrebbe stare fermo e invece si muove, e potrebbe danneggiarsi o crollare. L’elenco è lungo, comprende autostrade, gasdotti e oleodotti, ferrovie, edifici, ponti, dighe, miniere. “La piattaforma offre servizi per il monitoraggio di infrastrutture e a supporto della regolare manutenzione operativa, dalla pianificazione della costruzione fino alla manutenzione straordinaria per il loro sviluppo e ristrutturazione”, spiega Dino Quattrociocchi, responsabile delle piattaforme digitali di e-Geos. “Chi ci commissiona un servizio non deve essere esperto di immagini satellitari; noi informiamo gli utenti finali sugli spostamenti e le deformazioni della struttura usando strumenti che osservano da circa 600 chilometri con una accuratezza di pochi millimetri”. La novità è che ora un’app esiste, per i clienti e-Geos, per utilizzare Aware anche su uno smartphone, che diventa un sensore tascabile per produrre e caricare dati.

L’informazione geospaziale è, di per sé, un jolly in mano a chi ne abbia bisogno. E acquista valore quando viene incrociata con altri dati, per esempio da sensori in situ, osservazioni da drone e immagini dal suolo. È qui che l’ibridazione dei servizi rivela le sue potenzialità. Il primo “incrocio” di dati è proprio la georeferenziazione, il posizionare una misura sul punto esatto di una mappa geografica. Facciamo l’esempio di acquedotti e oleodotti: “L’utente può voler controllare un tratto di infrastruttura, solo in Italia parliamo di 40mila chilometri di reti, non è possibile monitorarli tutti da terra – prosegue Quattrociocchi – dalle acquisizioni satellitari, ripetute sulle stesse aree in momenti successivi, possiamo evidenziare le differenze significative e forniamo un servizio di alert: ‘Mandate una squadra a controllare questo punto perché rileviamo un’anomalia’. Possono essere instabilità del terreno, disastri, lavori agricoli che ne minano la sicurezza, costruzioni abusive, la vegetazione che invade un’area di rispetto o che rappresenta un rischio incendio”.

Qui si sono presentate l’esigenza e l’occasione per implementare il servizio: “Una delle richieste che abbiamo ricevuto con più insistenza dai clienti è stata proprio quella di un’app che si potesse utilizzare sul campo”, afferma Simone Di Rocco, product manager di Aware, “così che un operatore possa sfruttare il dispositivo per arricchire l’analisi con foto georiferite, misure sul terreno e video-geolocalizzazione che su desktop non sono possibili”. I rilievi acquisiti usando smartphone e tablet come sensori, possono essere caricati su Aware, ma è così, spiegano, anche per altri tipi di dato: da droni, per esempio, o foto aeree. Prendono forma così tasselli nitidi, di interesse, in un mosaico globale. Digital twin ad altissima risoluzione di infrastrutture, edifici e porzioni di territorio. Le osservazioni satellitari arrivano dalla costellazione Cosmo-Skymed, dei cui dati e-Geos è distributore esclusivo mondiale, quella europea Copernicus, l’argentina Saocom e dati da satelliti e sonde tedeschi, canadesi e americani.

Da questa scansione continua della superficie terrestre, con sensori radar e ottici, si possono anche scovare discariche abusive, oppure tenere sotto controllo monumenti grazie ai sensori installati su antiche strutture: “Stiamo intraprendendo un progetto finanziato dall’Agenzia spaziale europea con il comune di Roma, Pomerium, per monitorare le condizioni di molti siti di pregio nella città, inclusa la misura dei livelli di inquinamento attorno a Colosseo e Piramide Cestia, usando a supporto anche la visualizzazione 3D”, afferma Di Rocco, “verranno applicate fasce di inquinamento calcolate da sensori in campo per studiarne poi gli effetti sulle superfici. Un monitoraggio che, in futuro, potrebbe essere integrato con dati satellitari e che potrebbe essere molto più ampio, per esempio nell’individuare la vegetazione infestante, che per il momento sarà invece realizzata tramite l’utilizzo di droni”.

La piattaforma diventa quindi agile, nei suoi “recettori” dislocati, integrati a un sistema che offre, spiegano da e-Geos, anche grandi capacità di calcolo e analisi. “Un tempo facevano tutto i visual inspectors – sottolinea Quattrociocchi – operatori il cui occhio era addestrato per analizzare le immagini satellitari. Dentro Aware ora ci sono algoritmi di analisi automatica per riconoscere, per esempio, gli edifici in un certo campo, le aree di attraversamento di infrastrutture sotterranee. Incrociando questa mappa con le rilevazioni Sar, si possono fornire informazioni per definire la stabilità dei palazzi o la sicurezza di un metanodotto. Perché possiamo riconoscere se qualcosa si è mosso, e di quanto”.

Il miracolo della rivoluzione digitale permette di creare, di qualsiasi cosa su cui una società faccia affidamento, un terreno, una strada, una miniera o il tessuto cittadino, un gemello “smart” da interrogare, osservare, studiare e su cui intervenire quando viene registrata un’anomalia. Un ultimo esempio sono i “nodi” delle smart city, concetto complesso e un po’ indefinito, ancora, ma che promette di rivoluzionare la gestione di grandi agglomerati urbani. L’esempio che Quattrociocchi porta è quello delle mappe di calore: “Restituiscono una visione della distribuzione di temperatura in un’area di interesse che, correlata con la distribuzione di abitanti per età, la presenza o la distanza da strutture sanitarie, produce indici di rischio effettivo per gli abitanti. Le strutture sanitarie ed emergenziali usano queste mappe correlate per il dimensionamento della loro attività”

Aware è un sistema utilizzato sia da clienti commerciali e istituzionali, con una proporzione di circa 60 a 40. “L’Italia è sempre stata oggetto di eventi idrogeologici che hanno arrecato danni e negli ultimi anni anche di eventi meteo via via più estremi, che richiedono complesse e a volte anche rischiose azioni di soccorso e ricostruzione”, afferma Bruno Versini, direttore generale di e-Geos, “un modello digitale, oggi anche accessibile da mobile e che integri dati geospaziali, sarà uno strumento di ausilio per la prevenzione disponibile a tutti i decision makers”.

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