La Rete Integrata Nazionale GPS (RING) dell' INGV: una infrastruttura aperta per la ricerca scientifica

Since 2004, the Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) is investing important energies for the creation of a continuous GPS network dislocated all over the Italian territory. Data transmission will occur in real time, integrating the experiences already existing in the different INGV institutes and developing a 3-yrs strategy for the new installations. The main targets of the network are represented by active tectonics studies, including also the seismological part as strain accumulation on faults. Within a 3-yrs funding project, it is expected, to realize for the scientific community an infrastructure which is comparable to those existing in countries where advanced crustal deformation studies are carried out. Thus, INGV have co-located the classical seismological instrumentation (broad band seismometers and accelerometers) with GPS receivers to observe and quantify the whole seismic cycle. In this short paper, we describe the CGPS network, the technological choices for the monumentation and the data transmission, the data and metadata management and, finally, the data policy and the deliverables.INGVUnpublishedreserve

Le reti sismica e geodetica di pronto intervento dell’INGV: un primo impiego a seguito del terremoto de L’Aquila del 6 aprile 2009

Durante gli ultimi due anni l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) ha sviluppato un importante infrastruttura di pronto intervento (la Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento), al fine di incrementare il numero di stazioni della Rete Sismica Nazionale dell’INGV (RSN) in zona epicentrale a seguito di eventi sismici rilevanti. Gli obiettivi principali della Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento sono il miglioramento delle localizzazioni epicentrali calcolate dalla Sala di Monitoraggio dell’INGV e l’abbassamento della soglia di detezione della micro-sismicità in area epicentrale durante una sequenza sismica. La Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento è composta da stazioni sismiche remote i cui dati sono telemetrati tramite ponte radio UHF (Ultra High Frequency) presso dei centri d’acquisizione intermedi (definiti “sottonodi”). I sottonodi sono a loro volta connessi tramite Wi-Fi ad un “centro stella” (nodo), ove è situato un sistema di trasmissione satellitare (Libra VSAT Nanometrics), tramite il quale vengono inviati i dati in tempo reale al centro acquisizione della Sala di Monitoraggio dell’INGV di Roma. L’acquisizione dati è ridondata inoltre presso la sala Disaster Recovery dell’Osservatorio di Grottaminarda. Il sistema d’acquisizione di dati sismici è costituito da un datalogger a tre canali, equipaggiato con un convertitore AD ad alta risoluzione (a 24 bit), dotato di un clock di precisione basato su timing GPS. I sensori sismici utilizzati presso le stazioni remote sono accelerometri Episensor FBA ES-T (Kinemetrics) con fondo scala a 2G e velocimetri a corto periodo (Lennartz Le Lite 3D). Il sistema di trasmissione dati, come accennato, si avvale di diversi apparati installati presso le stazioni remote, i sottonodi, ed il centro stella. Presso le stazioni remote è installato un radio modem operante in banda UHF (da 380 a 470 MHz), per il trasferimento trasparente di dati asincroni in modalità half-duplex. L’apparato modula in etere a 9.600 bps, realizzando collegamenti da 2 a 50 chilometri, in funzione dell’orografia locale e del sistema d’antenna utilizzato. Presso i sottonodi viene utilizzato un apparato WiFi (Wireless Fidelity) operante con frequenza di 2.4 GHz per collegamenti IP fino a 54 Mbit/s. Presso i sottonodi i dati sismici ricevuti dalle stazioni remote vengono inviati, tramite ponte Wi-Fi, al centro stella. Presso il centro stella la trasmissione dati avviene tramite il ricetrasmettitore Cygnus Nanometrics. Esso permette l’invio dei dati ricevuti alla Sala di Monitoraggio tramite collegamento satellitare. Il protocollo di trasmissione satellitare dedicato sul link VSAT è di tipo IP, ma può avvenire anche su apparati esterni quali fibra ottica, linee telefoniche, ecc. Per conseguire una maggiore flessibilità d’impiego, tale sistema dispone di due differenti frequenze di trasmissione, disponibili su satellite Intelsat ed HellaSat. Tutto ciò permette di orientare la parabola in due diverse direzioni, in modo da poter ovviare l’eventuale presenza di ostacoli come alberi, montagne o edifici. L’intera struttura racchiude queste tre diverse tecnologie di trasmissione dati (UHF, Wi-Fi e satellitare) al fine di garantire maggiore flessibilità di utilizzo; questo permette di affrontare l’emergenza sismica in tutte le condizioni logistiche e/o meteorologiche mirando a rapidi tempi di intervento (raggiungimento della zona epicentrale e istallazione). L’installazione della Rete Mobile Real-Time di Pronto Intervento viene gestita e coordinata all’interno di un Sistema Informativo Geografico (GIS) che consente la scelta della disposizione geografica ottimale delle stazioni della rete di pronto intervento intorno all’area epicentrale. Il database geografico utilizzato durante l’emergenza sismica contiene informazioni territoriali di vario tipo in area epicentrale. L’INGV dispone infatti di database geografici contenenti dati territoriali di tutto il territorio nazionale le cui categorie, utili ai fini della gestione dell’emergenza sismica, sono: Ubicazione delle stazioni delle reti di monitoraggio; Cartografia topografica IGM (1:25000, 1:50000, 1:100000); Modello digitale del terreno IGM; Uso del suolo; Viabilità e grafo stradale; Catologhi di sismicità storica e strumentale; Mappe di pericolosità sismica e del territorio; Database delle Sorgenti sismogenetiche; Mappe di scuotimento; Mappe di osservazioni macrosismiche. I dati sopra elencati sono utilizzati per la realizzazione di analisi di superficie (surface spatial analysis, Viewshed, Observer Point) che consentono la produzione di scenari utili per l’individuazione delle aree più favorevoli alla collocazione degli apparati della rete Real Time. Il terremoto de L’Aquila del 6 aprile 2009 è stato il primo caso di utilizzo dell’intera infrastruttura di pronto intervento. A meno di 6 ore dalla scossa principale (Mw 6.3 delle ore 01:32 GMT) il primo accelerometro inviava già dati alla Sala di Monitoraggio dell’INGV di Roma. A 3 giorni dall’evento la struttura di pronto intervento installata era costituita da 9 stazioni sismiche real-time. Oltre alla Rete Real Time di Pronto Intervento l’INGV ha installato 5 nuove stazioni GPS permanenti nel territorio abruzzese a seguito dell’evento del 6 aprile (Fig. 3). Le stazioni GPS permanenti presenti nel settore aquilano precedentemente al terremoto erano infatti caratterizzate da un’interdistanza troppo elevata, tale da non consentire una risoluzione spaziale adeguata del campo di spostamento co- e postsismico. A poche ore di distanza dall’evento sismico del 6 aprile si è quindi attivata una squadra di pronto intervento dell’INGV coadiuvata anche da personale del DPC-Ufficio Sismico e dell’ISPRA. A partire dal 7 aprile 2009, e fino al 17 dello stesso mese, sono state installate 5 nuove stazioni GPS permanenti (3 stazioni appartenenti alla Rete Integrata Nazionale GPS dell’INGV, 1 stazione del DPC-Ufficio Sismico ed una stazione dell’ISPRA) nei settori limitrofi all’epicentro della scossa principale della sequenza dell’aquilano. In tutte e 5 i casi la stazione GPS è stata monumentata, installata e avviata nell’arco di 5-6 ore. Su tutte le stazioni GPS è stata impostata sia un’acquisizione del dato GPS a 30 secondi sia un ringbuffer con campionamento a 10 Hz, in modo da permettere la registrazione dell’intera deformazione cosismica (sia statica che dinamica) in caso di ulteriore evento sismico. Nelle settimane successive è stata poi ottimizzata la trasmissione dei dati GPS, utilizzando un sistema di trasmissione dati via GPRS/UMTS implementato dal ST-Osservatorio di Grottaminarda.PublishedTrieste- Italy1.1. TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionaleope

The RING GPS network: a research geodetic infrastructure to study plate boundary deformation in the Central Mediterranean

We present the INGV (Italian National Institute of Geophysics and Volcanology) geodetic research infrastructure and related facilities, dedicated to the observation and monitoring of current deformation of the plate boundary between Africa and Eurasia. The recent increase of continuous GPS (CGPS) stations in the Central Mediterranean plate boundary zone offers the opportunity to study in detail the present-day kinematics of this actively deforming region. For answering all the open questions related to this complex area, INGV deployed a permanent, integrated and real-time monitoring CGPS network (RING) all over Italy. The RING network (http:/ring.gm.ingv.it) is now constituted by more than 150 stations. All stations have high quality GPS monuments and most of them are co-located with broadband or very broadband seismometers and strong motion sensors. The RING CGPS sites acquire at 1Hz and 30s sampling rates (some of them acquire at 10 Hz) and are connected in real-time to the INGV acquisition centers located in Roma and Grottaminarda. Real-time GPS data are transmitted using different systems, such as satellite systems, Internet, GPRS/UMTS and wireless networks. The differentiation of data transmission type and the integration with seismic instruments makes this network one of the most innovative CGPS networks in Europe. Furthermore, the INGV data acquisition centers acquire, archive and analyze most of the Italian CGPS stations managed by regional or national data providers (such as local Authorities and nation-wide industries), integrating more than 350 stations of the CGPS scientific and commercial networks existing in the Italian region. To manage data acquisition, storage, distribution and access we developed dedicated facilities including new softwares for data acquisition and a web-based collaborative environment for management of data and metadata. The GPS analysis is carried out with the three main geodetic-quality softwares used in the GPS scientific community: Bernese GAMIT an GIPSY-OASIS. The resulting daily solutions are aligned to the ITRF2005 reference frame. Stable plate reference frames are realized by minimizing the horizontal velocities at sites on the Eurasia and Nubia plates, respectively. The different software-related solutions consistency RMS is within 0.3 mm/yr (Avallone et al., 2010). The solutions are then evaluated with regard to the numerous scientific motivations behind this presentation, ranging from the definition of strain distribution and microplate kinematics within the plate boundary, to the evaluation of tectonic strain accumulation on active faults. The RING network is strongly contributing to the definition of GPS velocity field in the Italian region, and now is able to furnish a newly and up to date view of this actively deforming part of the Nubia-Eurasia plate boundary. INGV is now aiming to make the RING (and integrated CGPS networks) data and related products publicly available for the scientific community. We believe that our network represents an important reality in the framework of the EPOS infrastructure and we strongly support the idea of an European research approach to data sharing among the scientific community. We will present (a) the current CGPS site distribution, (b) the technological description of the data acquisition, storage and distribution at INGV centers, (c) the results of CGPS data analysis, and (d) the planned data access for the scientific community.PublishedVienna, Geophysical Research Abstracts Vol. 13, EGU2011-8626, 20111.9. Rete GPS nazionale3.2. Tettonica attivaope

The RING GPS network: a research geodetic infrastructure to study plate boundary deformation in the Central Mediterranean

We present the INGV (Italian National Institute of Geophysics and Volcanology) geodetic research infrastructure and related facilities, dedicated to the observation and monitoring of current deformation of the plate boundary between Africa and Eurasia. The recent increase of continuous GPS (CGPS) stations in the Central Mediterranean plate boundary zone offers the opportunity to study in detail the present-day kinematics of this actively deforming region. For answering all the open questions related to this complex area, INGV deployed a permanent, integrated and real-time monitoring CGPS network (RING) all over Italy. The RING network (http:/ring.gm.ingv.it) is now constituted by more than 150 stations. All stations have high quality GPS monuments and most of them are co-located with broadband or very broadband seismometers and strong motion sensors. The RING CGPS sites acquire at 1Hz and 30s sampling rates (some of them acquire at 10 Hz) and are connected in real-time to the INGV acquisition centers located in Roma and Grottaminarda. Real-time GPS data are transmitted using different systems, such as satellite systems, Internet, GPRS/UMTS and wireless networks. The differentiation of data transmission type and the integration with seismic instruments makes this network one of the most innovative CGPS networks in Europe. Furthermore, the INGV data acquisition centers acquire, archive and analyze most of the Italian CGPS stations managed by regional or national data providers (such as local Authorities and nation-wide industries), integrating more than 350 stations of the CGPS scientific and commercial networks existing in the Italian region. To manage data acquisition, storage, distribution and access we developed dedicated facilities including new softwares for data acquisition and a web-based collaborative environment for management of data and metadata. The GPS analysis is carried out with the three main geodetic-quality softwares used in the GPS scientific community: Bernese GAMIT an GIPSY-OASIS. The resulting daily solutions are aligned to the ITRF2005 reference frame. Stable plate reference frames are realized by minimizing the horizontal velocities at sites on the Eurasia and Nubia plates, respectively. The different software-related solutions consistency RMS is within 0.3 mm/yr (Avallone et al., 2010). The solutions are then evaluated with regard to the numerous scientific motivations behind this presentation, ranging from the definition of strain distribution and microplate kinematics within the plate boundary, to the evaluation of tectonic strain accumulation on active faults. The RING network is strongly contributing to the definition of GPS velocity field in the Italian region, and now is able to furnish a newly and up to date view of this actively deforming part of the Nubia-Eurasia plate boundary. INGV is now aiming to make the RING (and integrated CGPS networks) data and related products publicly available for the scientific community. We believe that our network represents an important reality in the framework of the EPOS infrastructure and we strongly support the idea of an European research approach to data sharing among the scientific community. We will present (a) the current CGPS site distribution, (b) the technological description of the data acquisition, storage and distribution at INGV centers, (c) the results of CGPS data analysis, and (d) the planned data access for the scientific community

Le attività di Pronto Intervento Sismico dell’INGV a seguito del terremoto del 29 dicembre 2013 (area del Matese)

A seguito della sequenza sismica iniziata il 29 dicembre 2013 con il terremoto di magnitudo (ML) 4.9 alle 16.08 UTC, localizzato tra le province di Caserta e di Benevento dai sismologi in turno presso la sala di sorveglianza sismica [Basili, 2011] dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), sono stati predisposti diversi interventi volti a migliorare il monitoraggio sismico e geodetico nell’area interessata dalla crisi sismica. L’azione coordinata tra il personale dell’INGV delle sedi di Roma e di Grottaminarda (Avellino) ha consentito, fra le diverse attività, il ripristino delle stazioni sismiche permanenti della Rete Sismica Nazionale (RSN [Amato and Mele, 2008; Delladio, 2011]) esistenti in zona ma mal funzionanti durante le prime ore della sequenza, e l’installazione ex-novo di due stazioni temporanee in trasmissione UMTS a sud-ovest e a sud-est dell’area epicentrale. Benché la copertura dell’area non fosse ottimale, è stato sempre garantito il servizio di sorveglianza sismica avendo localizzato terremoti ben al di sotto della soglia di comunicazione definita nella Convenzione vigente tra INGV e Dipartimento della Protezione Civile (DPC) pari a ML ≥ 2.5. Nelle prime 24 ore della sequenza sono stati infatti localizzati più di 70 terremoti di magnitudo compresa fra 1.0 e 2.0. In questo breve rapporto tecnico sono illustrate, dopo un inquadramento della sequenza sismica e del contesto sismologico in cui si colloca, le considerazioni che hanno portato all’attivazione del Pronto Intervento Sismico INGV, le attività svolte e le tempistiche rispettate.Published1-245T. Sorveglianza sismica e operatività post-terremotoN/A or not JCRope

Rapid response to the earthquake emergency of May 2012 in the Po Plain, northern Italy

No abstrac

“Operazione Blue Mountains 2008”: la partecipazione dell’INGV all’esercitazione della Protezione Civile della Regione Marche (23-25 maggio 2008)

Dal 23 al 25 maggio 2008, la località Pian Di Pieca di San Ginesio in provincia di Macerata (Marche), è stata lo scenario della prima esercitazione sul rischio sismico, a valenza regionale, organizzata dal Dipartimento per le Politiche Integrate di Sicurezza e per la Protezione Civile (DSPC) della Regione Marche. L’esercitazione, denominata “Operazione Blue Mountains 2008”, aveva lo scopo di simulare la risposta degli enti locali nel caso di un evento sismico classificato come “severo”. La manifestazione ha visto la partecipazione di circa 700 volontari della Protezione civile, 200 tra Croce Rossa e Associazioni del volontariato, 70 Vigili del Fuoco provenienti dai diversi comandi delle Marche e più di 20 agenti del Corpo Forestale dello Stato e delle Forze dell’Ordine. Tutti sono stati coordinati dalla Sala Operativa Unificata Permanente della regione (SOUP), in contatto con la Sala Operativa Integrata (SOI) dell’Amministrazione Provinciale di Macerata, il Centro Operativo Intercomunale (COI) e il Dipartimento Nazionale della Protezione Civile. All’esercitazione ha aderito anche l’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) che è intervenuto con la nuova struttura di Pronto Intervento del Centro Nazionale Terremoti (CNT) che si attiva in occasione di un forte terremoto (generalmente per terremoti di magnitudo superiore a 5 sul territorio nazionale). Oltre a simulare le diverse fasi d’intervento che l’Istituto si troverebbe ad affrontare in caso di emergenza, l’INGV ha prodotto anche lo scenario sismico su cui è stata basata l’intera l’esercitazione. Scopo di questo breve rapporto tecnico è raccontare come l’INGV ha operato durante l’ “Operazione Blue Mountains 2008” sin dall’invito offertoci dal DSPC della Regione Marche. Saranno descritte le difficoltà incontrate e le soluzione adottate, evidenziando come questa importante esperienza sia diventata un fondamentale test per la nuova struttura di Pronto Intervento dell’INGV.Istituto Nazionale di Geofisica e VulcanologiaPublished1.1. TTC - Monitoraggio sismico del territorio nazionaleope

Le attività di Pronto Intervento Sismico dell’INGV a seguito del terremoto del 29 dicembre 2013 (area del Matese)

A seguito della sequenza sismica iniziata il 29 dicembre 2013 con il terremoto di magnitudo (ML) 4.9 alle 16.08 UTC, localizzato tra le province di Caserta e di Benevento dai sismologi in turno presso la sala di sorveglianza sismica [Basili, 2011] dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV), sono stati predisposti diversi interventi volti a migliorare il monitoraggio sismico e geodetico nell’area interessata dalla crisi sismica. L’azione coordinata tra il personale dell’INGV delle sedi di Roma e di Grottaminarda (Avellino) ha consentito, fra le diverse attività, il ripristino delle stazioni sismiche permanenti della Rete Sismica Nazionale (RSN [Amato and Mele, 2008; Delladio, 2011]) esistenti in zona ma mal funzionanti durante le prime ore della sequenza, e l’installazione ex-novo di due stazioni temporanee in trasmissione UMTS a sud-ovest e a sud-est dell’area epicentrale. Benché la copertura dell’area non fosse ottimale, è stato sempre garantito il servizio di sorveglianza sismica avendo localizzato terremoti ben al di sotto della soglia di comunicazione definita nella Convenzione vigente tra INGV e Dipartimento della Protezione Civile (DPC) pari a ML ≥ 2.5. Nelle prime 24 ore della sequenza sono stati infatti localizzati più di 70 terremoti di magnitudo compresa fra 1.0 e 2.0. In questo breve rapporto tecnico sono illustrate, dopo un inquadramento della sequenza sismica e del contesto sismologico in cui si colloca, le considerazioni che hanno portato all’attivazione del Pronto Intervento Sismico INGV, le attività svolte e le tempistiche rispettate

CFTR ABLATION BY CRISPR/CAS9 IMPAIRS THE PRODUCTION OF PRO-RESOLVING LIPID MEDIATORS BY HUMAN AIRWAY EPITHELIAL CELLS

Meeting Abstract 97 - 34th Annual North American Cystic Fibrosis Conference, October 7–23, 202