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La definizione dei sistemi di gravità assoluta e di quote fisiche in Italia (progetto PRIN2020 – 2020FR2JHF)

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Il contesto internazionale

Il progetto PRIN2020 ha permesso di realizzare la rete di riferimento per la gravità assoluta e il sistema internazionale di quote IHRS/IHRF in Italia.

Queste infrastrutture fondamentali sono di riferimento per tutte le attività scientifiche e tecnologiche relative al campo di gravità e al sistema di quote fisiche in Italia.

Il progetto è in linea con le azioni promosse dall’Associazione Internazionale di Geodesia (IAG) che durante l’Assemblea Generale del 2015 ha approvato due risoluzioni: l’istituzione della nuova rete globale di gravità (in sostituzione della rete IGSN71) (risoluzione #2) e l’istituzione della rete globale di altezze fisiche, l’International Height Reference System/International Height Reference Frame (IHRS/IHRF) (risoluzione #1) (office.iag-aig.org).

Queste risoluzioni hanno introdotto nuovi standard internazionali sui sistemi di gravità e di altezza che saranno adottati dalle agenzie nazionali in tutto il mondo.

Le Unità di ricerca del progetto

Quattro unità di ricerca sono state coinvolte nel progetto PRIN2020: Politecnico di Milano (PI); INGV; INRiM; Università di Roma “La Sapienza”.

La rete G0 e il progetto della rete IHRF/IHRS

La nuova rete gravitazionale, denominata rete G0, è costituita da stazioni (vedi Figura) distribuite in modo omogeneo sul territorio italiano. I valori assoluti di gravità sono stati misurati secondo l’attuale standard internazionale, come indicato nella risoluzione IAG #2.
La progettazione della rete è stata eseguita tenendo conto dei punti di gravità assoluta esistenti in Italia, integrandoli con nuove stazioni quando necessario. In ogni stazione G0 è stato stimato il gradiente di gravità verticale in modo da ridurre correttamente le misure di gravità assoluta al livello del suolo. Inoltre, in prossimità delle stazioni di gravità assoluta sono stati istituiti punti associati di gravità mediante misure di gravità relativa.

Le campagne gravimetriche sono state accompagnate da campagne di rilevamento topografico eseguite secondo i più alti standard. Le osservazioni GNSS sono state integrate con metodi di rilevamento tradizionale in uno schema comune di compensazione che ha permesso di stimare, con precisione centimetrica, le coordinate delle stazioni della rete G0 nel sistema ITRF corrente.

Nell’ambito dello stesso progetto PRIN2020, in un sottoinsieme di stazioni della rete G0, sono state stimate anche le altezze fisiche (altezze ortometriche) secondo quanto stabilito dalla risoluzione IAG #1. È stata inoltre effettuata una revisione complessiva della banca dati di gravità italiana che ha portato a una migliore stima del potenziale gravitazionale che è alla base della definizione del sistema di altezze fisiche coerente con il concetto IHRS/IHRF.

Il database della gravità

I dati raccolti saranno disponibili tramite un servizio web dedicato presso l’INGV e l’INRiM. Questi dati saranno inoltre inviati per l’archiviazione al database della gravità assoluta gestito dal Bureau Gravimétrique International/Bundesamt fuer Kartographie und Geodaesie (Absolute gravity data e AGrav) dove sono raccolti i dati di gravità assoluta che contribuiranno al nuovo sistema di riferimento internazionale di gravità assoluta che sostituirà il sistema IGSN71.

L’istituzione, attraverso questo progetto PRIN2020, delle due reti di riferimento per la gravità e le quote fisiche avrà un importante impatto sulle geoscienze (come la geodesia, l’oceanografia, la geofisica e la metrologia) e sulle loro applicazioni tecnologiche.

 

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