LABORATORIO GEOLOGIA E GEOTECNOLOGIE
Responsabile: Dott. Paolo Marco De Martini

GEOLOGY AND GEOTECHNOLOGIES LABORATORY
Resp.: Paolo Marco De Martini


Finalità

Mantenimento, gestione e sviluppo del Parco Strumentale per la Caratterizzazione di Siti ad Alta Risoluzione (settore geologia, geomorfologia e topografia), e dei Laboratori Cartografia e Foto Aeree, Stratigrafia e Preparazione campioni, Topografia Digitale ad alta risoluzione, nonché dell’infrastruttura d’emergenza EMERGEO (http://emergeo.ingv.it/).

Aims

Maintenance, management and development of the Instrumental fleet for high-resolution characterization of study sites (geologic, geomorphologic and topographic sectors) and of the Air Photos and Cartography Lab, Stratigraphic and Sample Preparation Lab, High Resolution Digital Topography Lab, and also of the emergency infrastructure EMERGEO (http://emergeo.ingv.it/)

  • LAB GG generalSUPERPICS
  • Acquisizione sul campo di dati geologici, stratigrafici, petrografici, geomorfologici, topografici, tettonici e sviluppo di nuove geotecnologie per l’acquisizione, analisi ed elaborazione dei dati. Fotografie delle attività di campagna del Laboratorio di Geologia e Geotecnologie
  • Field acquisition of geologic, stratigraphic, petrographic, geomorphologic, topographic and tectonic data as well as the development of new geotechnologies for data acquisition, analysis and elaboration. Pictures of the filed surveys performed by the Geology and Geotechnologies Laboratory

Tutte le richieste di strumenti e postazioni sono gestite grazie ad un calendario elettronico disponibile on-line.

All the requests for instruments and posts are managed by an electronic calendar available on-line.


Laboratorio di Cartografia e Foto Aeree (Resp. Paola Vannoli): 
Air Photos and Cartography Lab (Resp. Paola Vannoli): 


Tutti gli stereoscopi disponibili sono stati organizzati, catalogati e resi fruibili in un’unica stanza, la n. 41 sita al piano terra, questi strumenti sono utilizzabili per la visione in 3D delle fotografie aeree grazie a due postazioni di lavoro dedicate.

All the usable stereoscopes have been organized, cataloged and made available in a single room, n.41 located at the ground floor, these instruments allow the 3D vision of air photos thanks to two dedicated posts (see photo below).

 airphotoLab
  • Foto delle postazioni per l’interpretazione delle foto aeree, a sinistra lo stereoscopio classico Wild Aviopret APT2 e a destra il PC dedicato alle foto aeree in formato digitale.
  • Picture of the posts dedicated to air photos interpretation, on the left the classic Wild Aviopret APT2 and to the right the PC dedicated to digital air photos interpretation.

Al laboratorio afferisce un prezioso archivio cartografico e di fotografie aeree. Il materiale cartografico è localizzato nel corridoio del II piano in otto cassettiere. Le fotografie aeree sono state posizionate in un armadio all’interno del Laboratorio di Cartografia e Foto aeree.
Per poter visionare e lavorare con le fotografie digitali di nuova acquisizione del Laboratorio abbiamo messo in opera un computer appositamente dedicato e gli appositi software per la visione in 3D (Menci Software: Stereo Tools e ZMap).


The Lab manages a precious cartographic and air photos archive. The maps are located in eight chests along a corridor at the second floor. All the air photos have been located in a closet in the Air Photos and Cartography Lab. In order to better see and work with the new digital air photos the Lab has been equipped with a dedicated PC and related softwares for 3D visualization (Menci Software: Stereo Tools e ZMap)



Laboratorio di Topografia Digitale ad alta risoluzione (Resp. Stefano Pucci):

High Resolution Digital Topography Lab (Resp. Stefano Pucci):


Creato per organizzare e rendere fruibile la strumentazione utile all’acquisizione di dati topografici ad alta risoluzione e soprattutto per fornire spazi e mezzi utili alla loro elaborazione, gestendone l’utilizzo attraverso calendari elettronici. Il laboratorio si occupa dell’acquisizione di dati topografici e microtopografici con tecniche innovative (DGPS-GPS differenziale-; Lidar-Light Detection and Ranging- sia aerea che terrestre; Fotogrammetria aerea, tramite droni e palloni aerostatici; Fotogrammetria terrestre) che permettono ricostruzioni digitali 3D del territorio, fedeli e di alta risoluzione. Si è provveduto a organizzare e rendere fruibili tutti gli strumenti utilizzati per la raccolta dati (DGPS-GPS differenziale, Total Station, pallone aerostatico, tre macchine fotografiche digitali tra cui anche una Nikon D750 "full-frame" specificamente dedicata all'acquisizione delle immagini utili alla fotogrammetria, 3 GPS portatili).
Per l’elaborazione del dato sono disponibili due postazioni di lavoro (vedi foto sotto) fornite di doppio schermo ad alta risoluzione e due workstation DELL dotate di elevata capacità di calcolo e restituzione grafica, equipaggiati con opportuni software licenziati (MOVE, ARCGIS, PHOTOSCAN, LASTOOL, 3Dconnexion SpaceNavigator, etc.).
Per il data-storage sono stati predisposti sia spazi di archiviazione di rete che locali (Hard Disk Esterno da 4Tb).
Per la visualizzazione ci si avvale di un maxischermo con risoluzione 4K, condiviso in rete da tutte le postazioni del laboratorio. 


Created to organize and to make available the instrumentation needed for high-resolution topographic data acquisition and more to furnish appropriate data elaboration spaces and tools, managing the requests by an electronic calendar. The Lab is in charge for topographic and micro-topographic data acquisition by means of innovative techniques (differential DGPS-GPS; Lidar-Light Detection and Ranging- both aerial and terrestrial; aerial photogrammetry by means of unmanned aircrafts and helikite aerostat; terrestrial photogrammetry) allowing accurate and high-resolution 3D digital landscape reconstruction. All the usable instruments for data acquisition have been organized and made available (differential DGPS-GPS; Total Station; helikite aerostat; digital cameras including one Nikon D750 "full-frame" specifically dedicated to images acquisition for photogrammetry; 3 portable GPS). 
Two dedicated posts equipped with double screens and DELL workstations (see picture below) provided with powerful cores, graphic boards and appropriate software (MOVE, ARCGIS, PHOTOSCAN, LASTOOL, 3Dconnexion SpaceNavigator, etc.) are available in room 41 at the ground floor. Moreover, data storage is organized both at local (4 Tb external HD) and network scale. A large interconnected 4K-resolution monitor is also available.

 

HighResDigTopoLab
  • Foto delle due postazioni dedicate all’elaborazione dei dati di topografia digitale.
  •  Picture of the two posts dedicated to high resolution digital topographic data elaboration.


Si avvale anche di nuove tecnologie portatili (6 Smartphone Samsung Note, equipaggiati con varie applicazioni Android licenziate) utili alla raccolta, georeferenziazione e condivisione in real-time del dato geologico (SiE-Emergeo Informative System) impiegate anche durante le fasi di emergenza sismica. La strumentazione a disposizione (GIS e web-GIS) permette anche la gestione, la distribuzione e l’analisi del dato territoriale acquisito e la derivazione di cartografia tematica geologica a varie scale, quale ausilio alla caratterizzazione dell’attività tettonica di faglie mediante indagini geologiche multidisciplinari.

New portable tools (6 Samsung Note Smartphone, equipped with diverse Android apps) useful for geologic data collection, georeferencing and in real-time sharing (SiE-Emergeo Informative System) are available and were used in case of seismic emergency too.
 All the instrumentations (GIS e web-GIS) allow data management, sharing and analysis as well as the derivation of geologic thematic maps at different scale, in order to better characterize the tectonic behavior of faults by means of multidisciplinary geologic approaches.


La banca dati LiDAR MATTM (Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare), disponibile presso il Laboratorio di Geologia e Geotecnologie, dopo un accordo siglato tra l’Istituto e il MATTM, include i dati grezzi dell’intero territorio nazionale, acquisiti per il Piano Straordinario di Telerilevamento (Law no. 179/2002 (art. 27)), finalizzato alla verifica e al monitoraggio delle aree con elevato rischio di frana. La banca dati include più di 50 mila strisciate (formato laz), con copertura delle aree costiere e delle principali aste fluviali, fino ai due terzi del territorio nazionale. Inoltre il Laboratorio di Geologia e Geotecnologie dispone dei software necessari per l’elaborazione e la visualizzazione dei dati. Resp. C.A. Brunori

Di seguito un esempio:

LiDAR MATTM database, available at the Geology and Geotechnologies Laboratory, after an agreement between INGV (Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia) and MATTM (Ministry of Environment and Protection of Land and Sea), includes the whole national LiDAR data acquired by means the Not Ordinary Plan of Remote Sensing (Law no. 179/2002 (art. 27) - Piano Straordinario di Telerilevamento) aimed at verifying and monitoring of areas with high landslide risk (for more information see: http://www.pcn.minambiente.it/mattm/en/not-ordinary-plan-of-remote-sensing/). The database includes more than 50 thousands files (laz format) covering coastal and main fluvial streams areas, up to around two-thirds of the national territory. Moreover, the Geology and Geotechnologies Laboratory has the software for data processing and visualization. Resp. C.A. Brunori

Below an example:

 LiDAR SPACEWeek


Figure. Processamento di dati LIDAR nell’area di Ischia, dopo il terremoto del 21 Agosto 2017. 

Figure. Processing of LiDAR data about Ischia area, after the 21th of August 2017 earthquake.


Laboratorio di Stratigrafia e Preparazione campioni (Resp. Alessandra Smedile):
Stratigraphic and Sample Preparation Lab (Resp. Alessandra Smedile):

 
Tutto il materiale necessario alla preparazione dei campioni per analisi (paleontologiche e datazioni) è ora posizionato e funzionante nel container LAB 5.
Si tratta di due serie di setacci ASTM, numerosi becher (capacità 2000 ml e 500 ml), un bagno ad ultrasuoni (a freddo per la pulizia dei setacci) e una tavola vibrante (utilizzata per sciogliere i sedimenti aggregati). In questo modo è possibile effettuare tutte le operazioni necessarie alla preparazione dei campioni in un unico ambiente. È altresì disponibile un refrigeratore a pozzetto (capacità 470 litri), per la conservazione ed il mantenimento a temperatura e umidità costante di carotaggi e campioni. Allo stesso tempo, lo strumento LUMIREADER (Resp. Stefania Pinzi) posizionato al piano terra dell’edificio laboratori (stanza dei microscopi) è funzionante e disponibile. 
Lo strumento effettua misure granulometriche/sedimentologiche (da 0.2 micron a 2 mm), è basato su tecnologia ottica a tre divere lunghezze d’onda [nero (870 nm), rosso (630 nm) e blu (470 nm)] ed è collegato ad un PC su cui è installato il software (Sepview6) per la visualizzazione ed elaborazione dei dati. La relativa preparazione dei campioni viene effettuata presso il laboratorio di geochimica e si avvale di due serie di setacci (diam. 100 mm e 200 mm), di becher di diversa capacità oltre che di un forno dedicato tenuto costantemente alla temperatura di 60 °C.

All the material required for samples preparation of paleontological (Foraminifera and Ostracoda) and dating analysis is located in the container LAB 5. The laboratory is supplied of two series of ASTM sieves, beakers (2000 ml and 500 ml), an ultrasonic bath and a shaking table needed to disaggregate incoherent sediments. In the same laboratory an industrial refrigerator (capacity 470 l) for storing and keeping at constant temperature and humidity cores and samples is available. 
Moreover, the optical grain-sizer LUMiReader (Resp. Stefania Pinzi) is located on the ground floor of the laboratory building (microscope room).   LUMiReader is able to measure grain size from 200 nm to 2 mm using three different multi-wavelengths [black (870 nm), red (630 nm) and blue (470 nm)] and employs the STEP-Technology, which allows to obtain space- and time-resolved extinction profiles over the entire sample length. Sample preparation for grain size analysis is carried out in the geochemical laboratory thought two sets of sieves (100 mm and 200 mm meshes sieves), beakers of different volume and a dedicated oven maintained constantly at 60 °C.

stratigraphicLab
  • Fotografie di alcune procedure di raccolta di campioni.
    Picture showing some sample collection procedure adopted in the field.


Tutte le analisi svolte in questo laboratorio sono state propedeutiche per studi di paleosismologia (liquefazioni, depositi di maremoto, etc.) ma utili anche per la caratterizzazione dei terreni per la microzonazione sismica e di ausilio allo studio di ceneri vulcaniche.

All the analyses carried out in this laboratory contributed to paleosismological research (liquefaction, tsunami deposits, etc.) and supported both the soil characterization useful for seismic micro-zonation studies as well as for volcanic ash characterization.


Infrastruttura EMERGEO

EMERGEO infrastructure


Infine non si può non menzionare il fatto che il gruppo di emergenza INGV detto EMERGEO (http://emergeo.ingv.it/ha potuto svolgere e ancora sta svolgendo una intensa attività di monitoraggio e di rilievi sul campo, principalmente per fini di Protezione Civile, grazie alla disponibilità del Laboratorio di Topografia Digitale e Foto Aeree, usufruendo di supporti hardware e software utili all’organizzazione, pianificazione, catalogazione e analisi di dati geologici cosismici.

  

Finally, it is noteworthy to mention that the INGV emergency geologic group called EMERGEO (http://emergeo.ingv.it/) is still intensely working in order to monitor and to collect useful data in the field, mostly for Civil Protection purposes, thanks to the availability of the instrumentation and hardware/software of the Geology and Geotechnologies Laboratory, useful for organizing, planning, cataloging and analyzing coseismic geologic data.

 EMERGEO LAB

- Esempio di condivisione in real-time di strati geografici informativi relativi alla sequenza sismica emiliana del 2012 tramite web-GIS (EMERGEO).

- Example of web-GIS real-time sharing of informative geographic layers pertaining to the 2012 Emilia seismic sequence (EMERGEO).