Il corso e' organizzato secondo due direttrici principali e ortogonali: i dati geofisici e gli strumenti di analisi.

Verranno presentati, sia dal punto di vista teorico che dal punto di vista pratico, cinque tipologie di dati geofisici diversi (distributed acoustic sensing, electical resistivity, georadar, induced seismicity, horizontal-to-Vertical spectral ratio). Per ogni tipologia di dati verranno presentati ed analizzati data-sets acquisiti per applicazioni pratiche nel campo della geofisica di superficie (sia dell'esplorazione del sottosuolo che del monitoraggio dei rischi naturali/antropici).

Dati geofisici e loro utilizzo:

Distributed acoustic sensing: registrazione di vibrazioni acustiche del terreno (i.e. onde sismiche) per la caratterizzazione dell' elasticita' nel sottosuolo e dello stato di fratturazione delle rocce; e per la localizzazione di eventi sismici in un campo geotermico.

Electical resistivity: registrazione del campo elettrico superficiale per la ricostruzione della resistivita' delle rocce nel sottosuolo lungo un profilo 2D.

Georadar: registrazioni di onde elettromagnetiche riflesse per la ricostruzione di strutture superficiali lungo un profilo 2D.

Induced seismicity: registrazione di onde sismiche generate da attivita' antropiche per un analisi statistica della sismicita' indotta.

HVSR: registrazione di rumore sismico per la ricostruzione di profili 1D di velocita' sismica delle onde S delle rocce del sottosuolo.

In parallelo, verrranno introdotti, dal punto di vista teorico e tramite applicazioni pratiche su piattaforma condivisa, gli strumenti di analisi necessari per l'analisi dei segnali geofisici: la preparazione dei dati originali, la modellazione diretta, la modellazione inversa e la modellazione congiunta.

Principali strumenti di analisi:

Analisi del segnale: preparazione del segnale originale per le analisi successive. Cenni di teoria dell'esplorazione dello spazio dei dati.

Modellazione: modellazione diretta del segnale geofisico.

Soluzione del problema geofisico inverso: utilizzo dei dati geofisic per la soluzione di un problema geofisico inverso definito. Cenni di soluzione del problema geofisico inverso tramite statistica bayesiana.

Interpretazione congiunta: utilizzo di data-set multidimensionali (e.g. dati elettrici e georadar) per migliorare le conoscenze del sottosuolo.

Esperienze di acquisizione dati

Gli studenti effettueranno acquisizione di dati con metodi elettrici e con il metodo elettromagnetico impulsivo Georadar in una localita' prossima alla sede dell'Ateneo. Se le condizioni meteo lo permetteranno, sara' inoltre organizzata un test di acquisizione con metodologia Distributed Acoustic Sensing" e la messa in posto di un cavo di fibra ottica.