Identificazione di anomalie strutturali nei ponti in condizioni di pre-collasso tramite dati satellitari

Italy, renowned for its historical and cultural heritage, faces the challenge of monitoring and maintaining its extensive network of bridges, many of which were built between 1955 and 1980 and are now nearing the end of their service life. This study explores the application of satellite data in the retrospective analysis of bridges, some of which have experienced structural collapses, aiming to identify anomalies in movement prior to collapse events. Through satellite interferometry, three case studies were analyzed: the Palatine Bridge in Rome, the Ortiano 2 Viaduct in the province of Cosenza, and the Lenzino Bridge in the province of Piacenza. The results indicate that low-resolution satellite data from Sentinel-1, available for free through the European Ground Motion Service portal, can detect anomalous movements. This was confirmed by the analyses of the Ortiano 2 Viaduct and the Lenzino Bridge, which showed significant variations in movement patterns prior to the actual collapses. A method based on correlation analysis was proposed and applied to identify anomalies before collapse. Despite limitations related to data resolution and length of the observation period, satellite monitoring shows significant potential as a mean to detect impending collapse phenomena, thereby enhancing infrastructure safety. The results of this study highlight the potential of InSAR monitoring for retrospective analysis of bridges and the importance of further studies for the development of algorithms for early anomaly detection.

L’Italia, rinomata per il suo patrimonio storico e culturale, affronta la sfida del monitoraggio e manutenzione della sua vasta rete di ponti, molti dei quali costruiti tra il 1955 e il 1980 e ora prossimi alla fine della loro vita utile. Questo studio esplora l’applicazione dei dati satellitari nell’analisi retrospettiva di ponti, alcuni dei quali hanno subito crolli strutturali, con l’obiettivo di identificare anomalie nei movimenti prima del crollo. Utilizzando l’interferometria satellitare, sono stati analizzati tre casi studio: il Ponte Palatino a Roma, il Viadotto Ortiano 2 in provincia di Cosenza e il Ponte di Lenzino in provincia di Piacenza. I risultati indicano che i dati satellitari a bassa risoluzione Sentinel-1, reperibili gratuitamente tramite il portale European Ground Motion Service, possono rilevare movimenti anomali, come confermato dalle analisi del Viadotto Ortiano 2 e del Ponte di Lenzino, che hanno mostrato variazioni significative nei pattern di movimento prima dell’effettivo crollo. È stato proposto e applicato un metodo basato sull’analisi delle correlazioni per identificare le anomalie prima del collasso. Nonostante i limiti legati alla risoluzione dei dati e alla durata del periodo di osservazione, il monitoraggio satellitare mostra un potenziale significativo come mezzo per rilevare fenomeni di collasso imminenti, migliorando così la sicurezza delle infrastrutture. I risultati di questo studio evidenziano il potenziale del monitoraggio InSAR per l’analisi retrospettiva dei ponti e l’importanza di ulteriori studi per lo sviluppo di algoritmi per il rilevamento precoce delle anomalie.