UNIPA è il LEAD PARTNER del progetto, il cui responsabile scientifico è il prof. Giuseppe Ciraolo.
UNIPA ha una vasta esperienza nell’operatività di sistemi avanzati di monitoraggio e di modellazione ambientale per la determinazione delle variabili ambientali. In particolare, UNIPA ha sviluppato ampie competenze nelle applicazioni di telerilevamento per il monitoraggio, la modellazione e la gestione della qualità dell'acque. Tali competenze sono state acquisite anche grazie alla collaborazione con altre istituzioni nazionali e internazionali (es. Università di Edimburgo, CSIRO, Università di Budapest, USDA, JRC e Università di Malta).
La capacità di combinare sistemi avanzati di monitoraggio e la modellazione numerica è il valore aggiunto dei ricercatori coinvolti che hanno sviluppato, negli ultimi 20 anni, una grande esperienza nella gestione di complessi progetti operativi e nel coordinamento delle azioni dei partner.
i-waveNET beneficia dei dati raccolti dalla rete radar costiera HF installata durante i progetti CALYPSO in cui il team UNIPA ha maturato una forte esperienza e competenza nella risoluzione di problemi tecnici (e burocratici) relativi all'installazione dei radar HF nei porti di Pozzallo e Marina di Ragusa e Licata. UNIPA svolge un ruolo importante nel coinvolgimento degli stakeholder italiani. Inoltre, ha sviluppato catene di algoritmi per il riempimento del gap di dati e per la previsione a breve termine dei campi di corrente marina (ad es. modelli ARMA).
All'interno di i-waveNET, in qualità di leader del progetto, UNIPA coordina/supporta tutti i partner durante tutte le loro attività con l'obiettivo di raggiungere tutti gli obiettivi del progetto. Si occupa inoltre del potenziamento di un radar HF beamforming (tecnologia WERA) già installato a Capo Granitola (Trapani) e dell’installazione di un radar HF direction finding (tecnologia CODAR). Quest’ultimo HF radar, di proprietà di OGS, è installato in prossimità del sistema WERA al fine di migliorare ed estendere l’attività di monitoraggio alla costa sud-ovest siciliana. Ulteriori attività di UNIPA sono: coordinare le attività relative all'armonizzazione dei dati raccolti; utilizzare il modello spettrale SWAN per la caratterizzazione dello stato del mare nel Canale di Sicilia; coinvolgere gli stakeholder durante tutte le fasi di sviluppo del DSS.
La missione del Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali (DSBGA) del Università di Catania (UNICT) è produrre ricerca scientifica e organizzare corsi di studio e altre attività formative con contenuti e obiettivi didattici volti a soddisfare le attuali esigenze della collettività, con particolare riferimento ai campi delle scienze biologiche, geologiche, naturali e ambientali. In particolare, l'obiettivo della ricerca del DSBGA è quello di migliorare la capacità di produrre e diffondere risultati scientifici di rilevanza internazionale. In particolare, le aree di ricerca del DSBGA riguardano i temi relativi “all’Ambiente, alla Salute e dei Beni Culturali”. Le diverse e complementari competenze in campo geologico, biologico e ambientale pongono il DSBGA in prima linea nell'analisi dei rischi ambientali, primo fondamentale passo per la loro mitigazione.
In particolare, il gruppo geofisico, appartenente all'area delle Scienze della Terra del DSBGA, vanta decenni di esperienza nell'analisi della sismicità siciliana, e più in generale del bacino del Mediterraneo in stretta sinergia con l'Osservatorio Etneo – Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV)). Queste abilità geofisiche e sismiche sono ora applicate anche allo studio e all'analisi del microseism ovvero il segnale sismico più continuo e ubiquo sulla Terra, generato dall'interazione tra atmosfera, idrosfera e Terra solida.
A questo proposito, le attività di UNICT nel progetto i-waveNET, sono svolte in collaborazione con l'Università di Malta e l'INGV, e riguardano l’acquisizione dei dati da microseism. Tale acquisizione viene eseguita mediante array temporanei (con diverse geometrie) e fissi . All’acquisizione dei dati segue la loro analisi con algoritmi specifici (ad esempio la frequenza – numero d'onda f–k tecnica). Le elaborazioni dati consentono di caratterizzare le diverse fonti del segnale microseism, e quindi di individuare le principali aree di trasferimento di energia elastica dalle onde del mare alla Terra solida. Queste informazioni sono utilizzate per la scelta accurata del sottoinsieme di stazioni sismiche permanenti da utilizzare nel sistema di monitoraggio e delle bande di frequenza del microseism da indagare.
Inoltre UNICT si occuperà dell’installazione di stazioni sismiche permanenti in siti siciliani dotati di radar HF. I dati sismici sono confrontati quantitativamente con le informazioni sullo stato del mare in termini di attività delle onde del mare (da boe onde, radar HF, satelliti altimetrici, mappe hindcast) utilizzando diverse tecniche statistiche nel dominio del tempo e della frequenza (basate ad esempio su cross -correlazione e coefficienti di Spearman, coerenza, coerenza wavelet e spettro incrociato wavelet).
Il Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia è stato costituito nel 1999 dalla fusione di cinque istituti già operanti nelle discipline geofisiche e vulcanologiche.
Il mandato istituzionale dell'INGV prevede lo sviluppo delle conoscenze scientifiche sul Sistema Terra nelle sue diverse fenomenologie e componenti solide e fluide, e la mitigazione dei rischi naturali associati.
In quanto componente del Servizio Nazionale di Protezione Civile, nonché Centro di Competenza del Dipartimento della Protezione Civile, all'INGV è affidata la sorveglianza della sismicità dell'intero territorio nazionale e dell'attività dei vulcani italiani attivi e dei maremoti nell’area del Mediterraneo, attraverso la gestione di reti di osservazione.
Nell'ambito del progetto i-waveNET, l’INGV mette a servizio le conoscenze acquisite: a) per il monitoraggio in tempo reale dei rischi ambientali; b) per lo sviluppo di modelli di “machine e deep learning”, utili per legare i una relazione i segnali sismici (microseism) alle onde del mare, c) per la gestione della rete sismica.
Fra compiti di INGV nell'ambito del progetto i-waveNET vi è il fornire informazioni sul microseism in tempo reale. Tale segnale viene acquisito dalle stazioni della rete sismica permanente, gestita dall'INGV. Le forme d'onda sismiche, acquisite da un sottoinsieme di stazioni appositamente scelte, sono elaborate con tecniche di analisi nel dominio del tempo e delle frequenze, per fornire informazioni sulle variazioni nel tempo dell'entità del microseism per diverse bande di frequenza.
Inoltre, l’INGV collabora con l'Università di Catania e l'Università di Malta nell'installazione di stazioni sismiche temporanee e permanenti per gli obiettivi del progetto ed è impegnata nella realizzazione di un modello che permette di stimare i parametri relativi al moto ondoso, mediante l’implementazione di un modello che mette in relazione le informazioni sulle onde marine ottenute dalle reti di osservazione (boe misuratori d'onda, radar HF, satelliti altimetrici...) con il segnale da microseism registrato da varie stazioni in diverse bande di frequenza.
L'identificazione del modello migliore è condizionato all’analisi dei dati acquisiti in un periodo di training. Si prevede l’uso di tecniche basate su machine e deep learning (come random forest regression, extremely randomized trees regression, knn regression, reti neurali ricorrenti, reti convoluzionali). Si prevede anche una fase di cross-validazione.
L'Istituto per la Protezione e la Ricerca Ambientale (ISPRA) è un ente pubblico che agisce sotto la vigilanza e la guida politica del Ministro italiano per la transizione ecologica. ISPRA è dotata di autonomia tecnica, scientifica, organizzativa, gestionale, amministrativa e finanziaria. L'Istituto svolge funzioni scientifiche, tecniche e di ricerca nonché attività di valutazione, monitoraggio, controllo, comunicazione, formazione e istruzione. Supporta il Ministero in diversi settori ambientali, ovvero ambienti marini e acquatici, suolo, aria, habitat, ecosistemi e biodiversità. ISPRA, inoltre, opera all'interno del Sistema Nazionale per la Protezione dell'Ambiente (SNPA) composto da Agenzie Regionali e Provinciali, secondo un sistema federativo, coniugando la conoscenza e l'esperienza diretta delle problematiche ambientali locali con le politiche nazionali ed europee per la tutela dell'ambiente. ISPRA partecipa a numerosi progetti finanziati dall'Unione Europea, per alcuni dei quali ISPRA svolge il ruolo di coordinatore.
Nell'ambito del progetto i-waveNET, ISPRA è principalmente coinvolta nelle attività del WP3 riguardanti il potenziamento delle reti di misura osservative già funzionanti, nonché l'installazione di nuovi sistemi di osservazione.
In tale contesto ISPRA ripristina nello Stretto di Sicilia le stazioni di monitoraggio marino sia della Rete nazionale mareografica (RMN), che fornisce dati sul livello del mare e sulla meteorologia costiera, sia della Rete nazionale di boe ondose (RON), che fornisce parametri d'onda e meteo. ISPRA installa una nuova stazione al largo di Marina di Ragusa costituita da una boa ad onde direzionali.
Ad uso esclusivo del progetto, la boa di Marina di Ragusa, è necessaria per la calibrazione e validazione dei radar HF e dei modelli di derivazione dello stato del mare dalle osservazioni da microseism. Inoltre, ISPRA si occupa dell'integrazione delle banche dati disponibili, dell'organizzazione, del post-processing e della modellazione dei dati provenienti dai sistemi osservativi e dal telerilevamento. Inoltre, tali dati sono inclusi nel sistema di linked open data LinkedISPRA (obiettivo del WP4). Nell'ambito del WP5, ISPRA fornisce supporto tecnico-scientifico per l'implementazione del DSS per la zonizzazione dello stato del mare, utile per la sicurezza del traffico marittimo.
L’Istituto per lo studio degli impatti antropici e sostenibilità in ambiente marino del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IAS) è PARTNER del progetto, ed il responsabile scientifico è il Dott. Salvatore Aronica.
Il CNR-IAS è raggruppato in diverse sedi ed è contraddistinto da diversi gruppi di ricerca multidisciplinare che lo compongono e che hanno permesso di caratterizzare l’Istituto dedicandolo allo studio delle interazioni nell’interfaccia tra Antroposfera ed Ecosfera (in ambiente marino).
Le macrotematiche di ricerca principali di CNR-IAS sono tre: Impatti e rischi antropici in ambiente marino, Ecologia marina ed effetti antropici and Oceanografia operativa, modellistica e sensoristica applicata alla salvaguardia.
Le attività della linea di ricerca del gruppo che viene coinvolto direttamente nel progetto denominato TESMA (Tecnologie e sensoristica in ambiente marino) sono prevalentemente focalizzate sulla progettazione, ingegnerizzazione, realizzazione e gestione di sistemi osservativi e di monitoraggio dell'ambiente marino. Tali attività comprendono lo sviluppo di modelli e strumenti per la gestione in tempo reale di reti di sensori wireless, cablati e di strumenti di remote sensing come i radar costieri a banda HF, che oltre ad essere al servizio del monitoraggio ambientale, possono contribuire alla gestione della sicurezza a mare in caso di Oil Spilling e di Search And Rescue. Altre attività di ricerca di TESMA riguardano l’implementazione di sistemi integrati ed automatici da installare a bordo di navi e pescherecci sia per renderli dei Fishery Oceanography Observing Systems e sia per aumentare il grado sicurezza delle attività di bordo che presentano un alto rischio di pericolosità.
I sistemi, servizi e strumenti sviluppati si rivolgono a diversi stakeholders, in particolare sono stati di supporto principalmente per la Guardia costiera, per la protezione civile e per i pescatori, rivolgendo particolare attenzione sia alla sicurezza all’interno delle aree portuali che in mare. L’attività di progettazione e realizzazione di alcuni dispositivi, è stata accompagnata dal rilascio di brevetti industriali, nonché dalla pubblicazione di articoli scientifici su riviste internazionali.
Molte delle attività di ricerca e sviluppo del gruppo sono state principalmente supportate dal Ministero dell'Università e della Ricerca (MIUR) attraverso il finanziamento di diversi progetti.
L'istituto è stato anche coinvolto in diversi programmi di cooperazione transfrontaliera sia nei precedenti Interreg tra Italia e Malta che con altri paesi mediterranei, si annoverano per brevità i progetti:
- CALYPSO - Sistema di monitoraggio radar HF e risposta alle fuoriuscite di petrolio in mare nel Canale di Malta;
- CALYPSO FO-HF Sistema di monitoraggio radar ampliamento (PO Italia Malta 2007-2013), con il ruolo di partner responsabile del sistema HF di Marina di Ragusa appartenente alla rete CALYPSO;
- CALYPSO-SOUTH- Extending Data and Services for Safer Navigation & Marine Protection.
All’interno del progetto i-waveNET, il CNR è coinvolto nelle attività previste nei diversi WP. Nel WP3, il CNR ha il compito di installare un nuovo sensore multi-parametrico al fondo in un sito al largo di Capo Granitola a completamento della rete integrata osservativa che si vuole implementare, e inoltre ha il compito di realizzare una stazione meteo-marina presso il porto di Sciacca.
Sempre all’interno del WP3, il CNR in qualità di ente proprietario di uno dei sistemi HF CALYPSO (installato a Marina di Ragusa) insieme al personale di UNIPA deve occuparsi del pre-processing dei dati HF.
Nel WP4, il CNR deve preoccuparsi in parte all’omogeneizzazione dei dati HF CALYPSO con i dati provenienti dalle altre reti osservative. Infine, all’interno del WP5, grazie alle competenze acquisite nella realizzazione di servizi destinati a diversi stakeholder (es. Guardia Costiera) il CNR contribuirà alla definizione del sistema DSS.
Lo staff di progetto è costituito dal seguente personale: Dott. Salvatore Aronica, Dott. Angelo Bonanno, Dott. Gualtiero Basilone, Dott.ssa Giuseppa Buscaino, Dott.ssa Simona Genovese, Dott.ssa Rosalia Ferreri, Dott. Giovanni Giacalone, Dott. Ignazio Fontana, Sig. Pietro Calandrino, Sig.ra Francesca Cuguttu, Sig. Carmelo Buscaino, Dott.ssa Evelyn Scicchigno.
Il Dipartimento di Geoscienze all'interno della Facoltà di Scienze dell’Università di Malta (UM) ha lo scopo di affrontare le sfide e le opportunità relative allo sviluppo sostenibile, ai rischi geografici, al monitoraggio del clima e dell'ecosistema, alla gestione delle risorse e al progresso tecnologico. Il Dipartimento si occupa di ricerca scientifica interdisciplinare, con particolare attenzione all'oceanografia operativa, alla sismologia e alla geofisica, alla geologia marina e alla ricerca sull'atmosfera e sul clima.
Il Dipartimento di Geoscienze è un punto di riferimento nazionale per le questioni relative alla comprensione scientifica degli ambienti terrestri, marini e atmosferici, a scala locale, regionale e su larga scala. Con il lancio del corso di laurea e una serie di opportunità per studenti post-laurea, aspira ad essere anche un hub entusiasmante e stimolante per la partecipazione degli studenti agli studi fondamentali e alla ricerca applicata, utilizzando le ultime tecnologie e le opportunità internazionali.
All'interno di i-waveNET, l'Università di Malta è responsabile dell'installazione di una boa ondametrica, di una stazione costiera metereologica e di stazioni sismiche, per il rafforzamento delle reti di osservazione esistenti. L'Università di Malta partecipa, in collaborazione con altri partner, all’implementazione del sistema di supporto alle decisioni.
TRANSPORT MALTA è l'autorità per i trasporti a Malta istituita dalla legge XV del 2009. Si tratta di un’entità governativa maltese che si prefigge il raggiungimento dei seguenti obiettivi:
- sviluppare politiche di trasporto integrate finalizzate al raggiungimento di spostamenti che favoriscano il trasporto pubblico adottando strategie che riducono l’inquinamento;
- garantire lo sviluppo di un sistema di trasporto pubblico efficiente e socialmente sostenibile a Malta;
- promuovere le strutture per l'aviazione civile e marittima di Malta e la registrazione di nuove navi ed aeromobili a Malta;
- promuovere politiche che favoriscano lo sviluppo di Malta come hub marittimo nel Mediterraneo e come centro-porto dell'Unione Europea;
- incoraggiare misure per lo sviluppo dell'aviazione civile e dei servizi ausiliari, e in particolare dei servizi di trasporto aereo di passeggeri e merci;
- garantire che l'amministrazione, i servizi e le operazioni dei porti e dei centri nautici a Malta siano più efficienti e convenienti;
- fornire una solida base finanziaria affinché l'Autorità sia in grado di raggiungere gli obiettivi di rendimento e investimento;
- standardizzare le pratiche nel settore dei trasporti a Malta in linea con le norme internazionali e con quelle dell'Unione Europea
Data la mission, il ruolo rivestito sarà quello di partecipare attivamente alle attività del WP5 essendo difatti MMA un partner ma anche uno stakeholder di i-waveNET.
Date le esperienze in svariati working groups orientate alla blue growth TM fornirà utili indicazioni per lo sviluppo del DSS. Inoltre, potrà essere partner attivo nelle attività di comunicazione verso altri enti governativi maltesi ed italiani al fine di focalizzare l’attenzione di altri stakeholder sugli strumenti di conoscenza di base e di supporto alle decisioni che i-waveNET si prefigge di implementare.
Durante le attività del WP5, fornirà i dati relativi alle rotte di navigazione, sia odierne che future, suggerendo le opportune dimensioni delle aree di zonazione del clima marino. Inoltre, quale stakeholder principale maltese, fornirà opportuni feedback per il progetto del DSS, per il collaudo dei servizi generati del progetto, per integrare questi servizi nelle strategie nazionali e per il loro utilizzo.
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