DATI AMBIENTALI: raccolta, gestione e valore sistemico

I cambiamenti climatici e la mitigazione dell’impatto delle attività umane sull’ambiente sono tra le sfide più urgenti del nostro tempo. I dati ambientali, acquisiti tramite piattaforme e strumenti avanzati, costituiscono la base per studiare fenomeni complessi legati al clima, alla qualità dell’aria e al territorio. Per PROAMBIENTE, il monitoraggio e la raccolta dati sono attività strategiche. La nostra mission, infatti, è creare innovazione per conoscere e proteggere l’ambiente; analizzando e studiando le caratteristiche dell’ambiente è possibile tutelarlo.

I dati ambientali non sono solo numeri: sono informazioni preziose con diverse caratteristiche, che se opportunamente integrate e analizzate, possono guidare azioni concrete e strategie per proteggere l’ambiente. Le fonti sono generalmente molto diverse tra loro: sensori, piattaforme e strumenti di misura, modelli, rilievi,... Di conseguenza, vengono raccolti diversi tipi di dati. Per noi un dato ambientale, ad esempio, è quello che viene raccolto da un sensore di una stazione meteorologica, da una centralina di qualità dell’aria o da un sistema low cost multisensore posizionati in un determinato luogo, oppure può essere l’estensione territoriale restituita da un modello di previsione, o ancora un parametro rilevato da un satellite o da un sensore in movimento, come una bicicletta in ambito urbano o un drone acquatico a guida autonoma.

FONTI DATI AMBIENTALI

Stazione di parametri meteo-climatici posizionata a luglio-agosto 2024 sul monte K2 (Pakistan-Cina)
Dati ambientali: particolato, black carbon, CO2, temperatura, umidità e dati meteo

Sistema low cost IAQ utilizzato come kit didattico per monitorare l’efficienza della ventilazione nelle aule scolastiche (progetto Erasmus+ CHANGE)
Dati ambientali: CO2, temperatura e umidità relativa

Sistema low cost multisensore IAQ per monitorare la qualità dell’aria indoor e l’efficienza della ventilazione in ambienti di vita (progetto Spoke 4 -Ecosister)
Dati ambientali: anidride carbonica, temperatura, umidità relativa, particolato, composti organici volatili

Moloch Model - CNR-ISAC: modello previsionale rappresentato come una mappa numerica di dati meteorologici. In questo esempio è rappresentata la previsione di copertura nuvolosa su una scala %
Dati ambientali: previsioni di precipitazioni e copertura nuvolosa

TDLidar (Laser Imaging Detection and Ranging): sistema di rilevazione autonomo da remoto e in continuo di perdite di metano
Dati ambientali: metano, portata e distanza perdita

OpenSWAP, robot acquatico di superficie (ASV Autonomous surface vehicle) per analisi chimico/fisiche delle acque e rilievi geofisici del fondale in ambienti acquatici (laghi, fiumi, zone costiere)
Dati ambientali: batimetrie, riflettività del fondale, stratigrafia sismica, pH, O2 disciolto, temperatura, salinità

 

COME CREARE UN SISTEMA DI GESTIONE DATI AMBIENTALI? 

Raggruppare e sistematizzare diversi tipi di dati ambientali è uno dei modi per arricchire e dare del valore aggiunto alle informazioni e quindi di descrivere con maggior completezza un fenomeno complesso. Se inseriti in un sistema di gestione, i dati e le relazioni che intercorrono tra loro acquisiscono un valore sistemico.

Come prima fase, i dati devono essere centralizzati, ovvero inseriti in uno stesso ambiente digitale, per essere poi armonizzati. Diverse fonti generano diversi tipi di dati con caratteristiche diverse, come ad esempio la frequenza di acquisizione, luogo, unità di misura,...

Una delle attività di armonizzazione consiste nell’assegnare una posizione geografica ai dati e, quindi, geolocalizzarli. Ogni dato ambientale può essere collegato a un luogo fisico; è sempre possibile individuare la posizione geografica nella quale il dato è stato raccolto, o l’estensione di territorio alla quale si riferisce, o la traccia di un sensore in movimento. Si tratta di un’informazione fondamentale per studiare i fenomeni legati al territorio e la loro variabilità.

PROAMBIENTE, oltre ad occuparsi di sensoristica ambientale, dispone all’interno del team di figure professionali che hanno le capacità e l’esperienza per progettare e strutturare sistemi di gestione di dati ambientali. Grazie a questi sistemi, è possibile costruire relazioni tra le informazioni e confrontare i dati di natura e fonte diversa che, venendo ricondotti ad una stessa porzione di territorio, ne arricchiscono il valore. Una volta creato il sistema, questo può essere analizzato da esperti di determinati fenomeni per progettare soluzioni innovative.

SISTEMI DI GESTIONE DATI

Due esempi di sistemi di gestione dati ambientali sviluppati nell’ambito di diversi progetti di ricerca: 

1. Sistema dati meteorologici: PROAMBIENTE ha creato un sistema che raccoglie diversi dati meteorologici, quali dati da stazioni di rilevamento, modelli di previsione e bollettini meteo. Grazie a delle procedure informatiche, questi dati vengono raccolti, centralizzati, armonizzati e riferiti alle località, in modo da fornire agli utenti osservazioni e previsioni meteorologiche localizzate e user-friendly, tramite una Web e Mobile App di nome INFOMARE-ER.
Le persone possono visionare le condizioni ambientali e le previsioni meteo-marine per 108 località della riviera dell'Emilia-Romagna. Il sistema e l’applicazione sono stati realizzati su incarico di ARPAE - Agenzia Prevenzione Ambiente Energia Emilia-Romagna. 

 

2. Sistema dati black carbon: dati raccolti a Milano da bici cargo di una società di corrieri, con l’obiettivo di studiare il livello di inquinamento dell’aria nelle rotte di consegna in diverse zone della città. I dati sono raccolti da un sistema montato nel vano di carico delle bici (posto nella zona anteriore del cargo) con il tubo ad altezza del volto del ciclista. Il sistema è progettato per campionare il dato di black carbon ogni 10 secondi e inviarlo, unitamente alla posizione presa da un GPS presente nel sistema, via internet al sistema centrale che in tempo reale mostra su una mappa la traccia dei diversi dispositivi, colorata in funzione del valore del black carbon localizzato. Progetto realizzato in collaborazione con CNR-ISAC.

 

 

 

Per scoprire di più sui dati ambientali, guarda questo video TECnow , la serie YouTube del Tecnopolo Bologna CNR sul mondo della tecnologia e dell'innovazione.