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La trasmissione dei dati in un sistema Lidar/Dial per la rivelazione precoce degli incendi boschivi

Gli incendi boschivi costituiscono una delle più gravi emergenze che l’Europa mediterranea e il nostro paese affrontano periodicamente. Soltanto lo scorso anno (2008), stando ai dati relativi del Corpo Forestale dello Stato, si sono registrati in Italia quasi 4.897 incendi boschivi, che hanno trasformato in cenere ben 37.539 ettari di territorio, di cui oltre 15.270 ettari di boschi e foreste. I punti più critici che interessano i sistemi attualmente in funzione sono: il ritardo che si registra tra l’innesco dell’incendio ed il momento in cui i centri operativi competenti ottengono informazioni sufficienti per disporre le opportune contromisure; inoltre il problema della minimizzazione dei falsi allarmi, argomento che in questi ultimi tempi sta diventando sempre più cruciale per ottenere un sistema realmente affidabile. Se si riuscisse ad intervenire nelle prime fasi dell’incendio, si otterrebbe una riduzione notevole dei danni ed un risparmio sensibile delle risorse necessarie alla sua estinzione. E’ facile comprendere come il telerilevamento possa offrire un valido contributo alla risoluzione di questo problema. In particolare, il telerilevamento attivo basato sulle tecniche Lidar/Dial è uno tra gli strumenti più adatti ad individuare l’insorgere di un incendio boschivo, per la possibilità di operare da un punto fisso su una superficie estesa e senza la necessità, per chi esegue la misura, di accedere di persona al sito in esame. Tale sistema è utile per individuare prontamente i focolai di un incendio e per adempiere al compito di monitorare e diffondere l’allarme ancora prima che la “piuma” del fumo si diffonda in atmosfera. E’ stato dimostrato la fattibilità e le potenzialità del sistema, realizzando una stazione mobile, e successivamente anche fissa, Lidar/Dial di telerilevamento attivo per la rivelazione precoce degli incendi boschivi e per la riduzione dei falsi allarmi. Il progetto, che è stato sviluppato dal 1 Aprile 2004 fino al 31 Marzo 2008, presso il centro di ricerche di Lamezia Terme, e oggetto del contratto di ricerca industriale SAI (Sistema Allerta Incendi) finanziato dal MIUR (Ministero dell’Istruzione dell’Università della Ricerca) e dal CRATI (Consorzio per la Ricerca e le Applicazioni di Tecnologie Innovative) in collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria dell’Università di Roma “Tor Vergata”, ha previsto la realizzazione e la sperimentazione sul campo di una stazione mobile Lidar/Dial, dotata di sorgente laser impulsata a stato solido Nd:Yag e T.E.A a CO2. L’idea cardine di questo lavoro di tesi è quella di esporre il funzionamento del sistema nel suo complesso, con una particolare attenzione alle tecnologie impiegate per la trasmissione dei dati; verranno fornite le soluzioni più interessanti ai fini di uno sviluppo progettuale coerente con gli obiettivi del sistema di rivelamento precoce degli incendi boschivi. Nei primi due capitoli verrà spiegato il funzionamento delle tecniche Lidar/Dial e verrà illustrato il funzionamento sul campo del sistema, a supporto dell’esposizione saranno forniti i dati relativi alla sperimentazione sul campo. Nella seconda parte del lavoro si discuterà dell’impiego delle tecnologie di comunicazione wireless per la trasmissione dei dati raccolti sul campo, illustrando vantaggi, svantaggi e costi delle soluzioni proposte: si parlerà in particolare di standard GSM-GPRS-EDGE, Wi-MAX e Reti wireless di sensori, sia per la trasmissione dei dati che come supporto (nel caso delle WSN) del modulo Lidar per la minimizzazione dei falsi allarmi e l’ottimizzazione del progetto. Si discuterà infine del possibile impiego del sistema nei parchi nazionali e nelle aree protette per il monitoraggio ambientale e la salvaguardia del territorio.

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iii Introduzione Gli incendi boschivi costituiscono una delle più gravi emergenze che l’Europa mediterranea e il nostro paese affrontano periodicamente. Soltanto lo scorso anno (2008), stando ai dati relativi del Corpo Forestale dello Stato [2], si sono registrati in Italia quasi 4.897 incendi boschivi, che hanno trasformato in cenere ben 37.539 ettari di territorio, di cui oltre 15.270 ettari di boschi e foreste. La mappa dei roghi identifica la Campania come la regione "più calda" d'Italia nel periodo 1 gennaio-15 settembre 2008: 774 incendi. Seguono la Calabria con 758 roghi, la Toscana con 440, mentre il Lazio è “solamente” al nono posto in questa singolare classifica, con 269 incendi all’attivo. Un’ennesima ferita profonda che ogni anno il territorio subisce, con una perdita di ecosistemi e di paesaggi naturali, un accrescimento della fragilità idrogeologica dei versanti, ma anche un danno sociale ed economico per tutte le comunità locali. I punti più critici che interessano i sistemi attualmente in funzione sono: il ritardo che si registra tra l’innesco dell’incendio ed il momento in cui i centri operativi competenti ottengono informazioni sufficienti per disporre le opportune contromisure; inoltre il problema della minimizzazione dei falsi allarmi, argomento che in questi ultimi tempi sta diventando sempre più cruciale per ottenere un sistema realmente affidabile. Se si riuscisse ad intervenire nelle prime fasi dell’incendio, si otterrebbe una riduzione notevole dei danni ed un risparmio sensibile delle risorse necessarie alla sua estinzione. E’ facile comprendere come il telerilevamento possa offrire un valido contributo alla risoluzione di questo problema. In particolare, il telerilevamento attivo basato sulle tecniche Lidar/Dial è uno tra gli strumenti più adatti ad individuare l’insorgere di un incendio boschivo, per la possibilità di operare da un punto fisso su una superficie estesa e senza la necessità, per chi esegue la misura, di accedere di persona al sito in esame. La tecnica LIDAR (Light Detection And Ranging) consiste nell’inviare un impulso laser di cui conosciamo le caratteristiche: elevata potenza, bassa divergenza, corta durata dell’impulso; e nell’analizzare l’interazione di questo con gli eventuali rilasci in atmosfera

Laurea liv.I

Facoltà: Ingegneria

Autore: Stefano Parracino Contatta »

Composta da 113 pagine.

 

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Disponibile in PDF, la consultazione è esclusivamente in formato digitale.