Arriva il laser intelligente contro gli incendi boschivi In evidenza

Il dispositivo è stato messo a punto dal Consorzio Crati e dall’Isac-Cnr, in collaborazione con l’Università Tor Vergata di Roma

Individuare gli incendi boschivi tempestivamente e localizzare con precisione il loro punto di innesco. È quanto consente di fare il laser “intelligente” messo a punto, all’interno del progetto Alpi, dal Crati (Consorzio per la ricerca e le applicazioni di tecnologia innovativa), con sede a Rende (Cs), presso  l’Università della Calabria, e dall’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima (Isac) del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr) di Lamezia Terme (Cz), in  collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria dell’Università Tor Vergata di Roma. Gli incendi boschivi costituiscono una delle più gravi emergenze che l’Europa mediterranea - e il nostro Paese in particolare - si trovano ad affrontare periodicamente. E uno dei problemi principali è costituito dal ritardo che si registra tra l’innesco dell’incendio e il momento dell’intervento da parte delle strutture competenti. Agire nelle prime fasi dello sviluppo delle fiamme ridurrebbe i danni, consentendo inoltre un risparmio di risorse.

Attualmente si utilizzano, in alcune zone, sistemi ottici automatici operanti nell’infrarosso. Si tratta di termocamere sensibili alla presenza della fiamma, che spesso però è presente quando il bosco è già in avanzato stato di combustione.
A questi inconvenienti si può rimediare ricorrendo a sistemi di telerilevamento laser come quello realizzato dal progetto Alpi. “Il telerilevamento con tecnica Lidar (Light Detection and Ranging – Rivelazione a distanza con luce) consente di sfruttare le proprietà ottiche di diffusione e assorbimento dei prodotti della combustione,  specie del particolato, per l’individuazione dei focolai di incendio”, spiega Stefano Federico dell’Isac-Cnr di Lamezia Terme. “Il cuore del sistema è costituito da una sorgente di luce coerente e monocromatica, laser, che lancia in atmosfera brevi impulsi di luce. Grazie all’elevata direzionalità della radiazione laser, questa percorre grandi distanze in atmosfera “colpendo” le molecole e il particolato che incontra lungo il percorso. Con un processo simile a quello del più noto Radar, parte della radiazione è riflessa dalle molecole e dal particolato atmosferico, dando luogo a un segnale ottico retrodiffuso. Quest’ultimo, raccolto da un telescopio, è focalizzato su un rivelatore, che lo converte in elettrico rendendone possibile la visualizzazione su un monitor e l’esame del suo andamento spazio/temporale, lungo la direzione di propagazione. Mediante un opportuno software che analizza tale segnale è possibile individuarne le eventuali anomalie prodotte da un focolaio di incendio. Se adeguatamente “addestrato” alla conoscenza della zona da tenere sotto controllo, il programma può, inoltre, discriminare i falsi allarmi, quali quelli provocati da fumi industriali, nebbia o particolato atmosferico sollevato dal vento”.

Fig. 1 Il dimostratore LIDAR.

 

Fig. 2 Esempio di traiettorie in avanti. La scala dei colori indica l’altezza della piuma sul livello del mare.

 

 

Una volta identificato il principio di incendio, è necessario stabilire con precisione il punto d’innesco. Questo aspetto è importante soprattutto nelle aree a topografia complessa, come quelle del territorio italiano, in cui un errore di localizzazione della zona interessata dal fuoco può ritardare notevolmente gli interventi di spegnimento. Per risolvere questo problema l’Isac-Cnr ha messo a punto tre tipi di modelli.

“Il primo”, precisa Federico, “è un modello meteorologico che consente di ottenere informazioni e previsioni sui campi atmosferici d’interesse  ad alta risoluzione. Il secondo utilizza una tecnica di previsione d’insieme: in un’area prossima a quella del punto di individuazione dell’anomalia del segnale Lidar e per un intervallo di tempo antecedente a quello di identificazione dell’anomalia vengono emesse una serie di particelle che sono seguite nel loro moto. La posizione di partenza della particella che segue la traiettoria più vicina a quella dell’anomalia del segnale Lidar è utilizzata per localizzare l’incendio. Il terzo modello, infine, propaga all’indietro nel tempo l’anomalia del segnale Lidar, fino a incontrare la superficie: questo punto viene individuato come quello di innesco dell’incendio”.
Il sistema laser  antincendio è stato sperimentato in Calabria, una regione caratterizzata da un territorio complesso, che ha permesso di verificare a pieno l’affidabilità del dispositivo.

Fig. 3 Esempio di calcolo di traiettoria all’indietro nel tempo.

 

 

Rita Bugliosi

Ultima modifica il Martedì, 27 Giugno 2017 15:27
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