Tentativo d’integrazione di misure geodetiche satellitari e terrestri: uno studio su Vulcano

In questo lavoro di tesi abbiamo cercato di sovrapporre e di elaborare insieme, i dati forniti da tre diverse reti per il monitoraggio geodetico installate nell’area compresa tra la parte Sud dell’isola di Lipari e l’intera isola di Vulcano. Le tre reti sono diverse perché, le due più ampie (LIP-VUL e V-NORD) sono di tipo satellitare (misurate tramite apparati GPS), e la terza meno estesa (La Forgia) è di tipo terrestre (misurata tramite stazione totale). La sovrapposizione è possibile perché esse hanno alcuni caposaldi in comune. La rete Forgia è stata fissata specificatamente per il monitoraggio del fianco Nord del cono principale dell’isola di Vulcano, La Forgia appunto, in quanto si tratta del fianco del cono che sovrasta il Porto di Levante e il centro abitato. Infatti, tale fianco, è in continuo scivolamento anche a causa dell’alto grado di fumarolizzazione e fratturazione che lo caratterizza.
Inoltre, poiché l’intero arcipelago è posto nell’area tirrenica, esso si trova sopra la porzione di crosta terrestre teatro dello scontro tra la placca africana e quella eurasiatica e quindi su una zona altamente fratturata. Le reti più ampie, presentate in precedenza, servono a ricavare i movimenti del complesso vulcanico formato da Lipari e Vulcano.
Per poter sovrapporre queste tre reti è stato necessario studiare il funzionamento e le tecniche di monitoraggio terrestri, gli equivalenti satellitari e anche le loro differenti rappresentazioni. Infatti, il sistema GPS è ricondotto ad una superficie di riferimento diversa dalla superficie di riferimento a cui sono ricondotte le misure con stazione totale. Questa differenza ci obbliga a deformare le reti quando cerchiamo di sovrapporle. Il software che elabora i dati, cerca il miglior posizionamento delle varie stazioni, in funzione di ognuna di esse, minimizzando le deformazioni delle reti. Nella nostra analisi, abbiamo utilizzato tre diversi softwares, sia per trovare i migliori risultati, sia per problemi relativi alla lavorazione dei dati.
Attraverso le numerose elaborazioni effettuate, sono emersi vari problemi sia pratici che concettuali. Infatti, i plots finali sono affetti da incertezze sulle tre coordinate di ogni punto, maggiori delle componenti del moto previsto nell’intervallo interposto tra due campagne di misura consecutive, cioè un anno.
Abbiamo dunque deciso di esaminare in dettaglio tutte le fasi dell’analisi, così da trovarne e superarne i limiti. In questo modo, abbiamo trovato che le condizioni ambientali, le difficoltà di centramento dei riflettori ma soprattutto, gli errori strumentali della stazione totale, influenzano il posizionamento dei punti della Forgia. Gli errori sui punti di questa rete si ripercuotono sulla precisione del posizionamento dei punti appartenenti alle reti più ampie, guastando la qualità finale dell’intera elaborazione.
Vedremo anche che il software, nella ricerca del miglior posizionamento delle varie stazioni, influisce su alcune caratteristiche della rete che potrebbero risultare peculiari ad una analisi più approfondita e accurata dei dati.
Infine, eseguiremo un confronto tra le misure dei soli dati GPS relativi agli anni 2006 e 2008; tale confronto ci permetterà di confermare l’andamento del moto rilevato dagli studi precedenti.