Il progetto OpenHVSR

Il progetto OpenHVSR è una iniziativa personale. Iniziato nel 2015, è lentamente diventato un progetto di ricerca completo. Nonostante il progetto sia stato sviluppato con finanziamenti praticamente inesistenti, ora comprende due diversi programmi per computer, entrambi sviluppati in MATLAB e dedicati allo studio del microtremore.

Tipicamente, i dati di microtremore sono registrati a stazione singola ed a diverse posizioni sparse su un'area geografica. Per ogni misura, si ottiene una curva del rapporto spettrale. Le curve HVSR (rapporto spettrale dei componenti orizzontale rispetto alla componente verticale), possono essere invertite per dedurre la variazione verticale del sottosuolo delle proprietà visco-elastiche sotto ogni stazione di registrazione.

OpenHVSR-Inversion

Il primo programma che ho pubblicato nel 2016 come open source, denominato OpenHVSR, è stato implementato per migliorare l'inversione delle curve HVSR . Lo scopo di OpenHVSR, oltre all'inversione di grandi di dati contenetni una moltitudine di registrazioni, è quello di fornire una visualizzazione 2D e 3D dei risultati dell'inversione, in modo da promuovere una migliore comprensione della geologia locale.

OpenHVSR-Processing Toolkit

Il secondo programma che ho pubblicato (nel 2018) e denominato "OpenHVSR-Processing Toolkit" è dedicato all'elaborazione dei segnali necessaria al calcolo delle curve HVSR a partire dai dati del microtremore. È specificamente progettato per migliorare l'elaborazione dei microtremori a stazione singola con lo scopo di correlare spazialmente diverse forme di contenuto informativo, per la creazione rapida di mappe e per la visualizzazione dei risultati in 2D e 3D. In particolare, la creazione della mappa è stata resa estremamente flessibile.

Tradizionalmente, ad esempio, per creare una mappa della frequenza di risonanza era necessario l'uso combinato di diversi programmi, mentre ora tutte le operazioni sono eseguite all'interno dello stesso software. Di conseguenza, il tempo necessario a produrre il risultato è notevolmente ridotto e se è si rende necessaria una qualsiasi modifica dei parametri di elaborazione, l'effetto del cambiamento può essere valutato immediatamente, senza la necessità di ricominciare da capo.

Il programma mira a implementare gli strumenti di elaborazione più efficaci e desiderabili presenti in altre alternative commerciali e non commerciali, il tutto in un unico pacchetto liberamente disponibile alla comunità scientifica. In aggiunta, oltre a integrare e migliorare gli strumenti attualmente disponibiliallo stato dell'arte, abbiamo integrato diverse funzionalità originali che non sono presenti in nessun altro programma. Tra queste, ho implementato la capacità di mappatura del bedrock, come introdotta da Ibs-von Seht e Wohlenberg (1999), inclusa sia attraverso l'uso di una serie di regressioni pubblicate in letteratura, sia calcolando una regressione personalizzata basata sulle informazioni disponibili e fornite dall'utente.

Infine, OpenHVSR-Processing-Toolkit (2018) integra naturalmente il software di inversione OpenHVSR (2016). Insieme, costituiscono un flusso di lavoro completo per il metodo HVSR.

Mi aspetto che questa prima versione sarà di grande utilità per i ricercatori e spero che costituirà la base per ulteriori sviluppi e collaboratzioni orientate alla piena esplorazione delle potenzialità di questa tecnica.

I programmi descritti possono essere scaricati tramite i seguenti collegamenti:

OpenHVSR - Processing-Toolkit  (2018)
OpenHVSR - Inversion   (2016)