consiglio nazionale delle ricerche - web.uniroma1.it · il telerilevamento lorenza fiumi consiglio...
Post on 19-Feb-2019
219 Views
Preview:
TRANSCRIPT
IL TELERILEVAMENTOIL TELERILEVAMENTO Lorenza FiumiLorenza Fiumi
Consiglio Nazionale delle Ricerche
Lorenza Fiumi CNR – INSEAN
Il telerilevamento per l’osservazione della terra
Si parla di telerilevamento attraverso immagini per indicare quell’
insieme di tecniche volte ad analizzare oggetti sulla superficie terrestre e
fenomeni ambientali attraverso misure radiometriche registrate a
distanza da sensori posti su piattaforme terrestri, aeree, o spaziali.
Fra i primi fotografi ad intuire le potenzialità della vista dall’alto va
sicuramente ricordato G. Félix Tournachon detto Nadar che nel 1856 attrezzò
un pallone ed effettuò le prime riprese steoroscopiche aeree su Parigi
Nuovi metodi d’indagine: il telerilevamento
Le caratteristiche delle riprese: - multispettrali: acquisizione in diverse bande dello spettro (0,35-14,0 micron);
- multitemporali: osservazione ripetuta regolarmente in un medesimo territorio
- sinottiche: possibilità di osservare nel medesimo tempo su aree molto estese;
- con diversa risoluzione geometrica: con un pixel che varia da 0.70 m fino 5 km.
Anno 1856
Saturno e i suoi anelli - Missione Cassini
S. Francisco (1906) Riprese da 600 metri dall’aquilone di Lawrence prima e dopo il terremoto.
-Seguire i processi dinamici
in atto, come le
perturbazioni
atmosferiche, il passare
delle stagioni, il mutare del
paesaggio, le correnti del
mare, l'inquinamento.
-Osservare i cambiamenti
globali del nostro pianeta,
come, il clima, la
desertificazione, la
riduzione dei ghiacci, e la
deforestazione;
-Leggere il territorio nei
suoi contenuti
fisici e ambientali,
oltre le frontiere poste
dall'uomo;
-Vedere oltre il visibile,
dove l'esperienza
può essere solo mediata
dagli strumenti;
Telerilevamento vuol dire:
New York - Riprese multitemporali effettuate
dal satellite Ikonos prima e dopo l’11 settembre
(2001)
Il telerilevamento è la sintesi di due campi
applicativi e di indagine
TECNOLOGIA progettazione e messa in
opera di attrezzature capaci di acquisire dati
ANALISI ED INTERPRETAZIONE DEI
DATI astrarre informazioni sulle
caratteristiche fisiche dell’oggetto studiato
Nuovi metodi d’indagine: il telerilevamento
Ripresa multitemporale Las
Vegas, Nevada, acquisita dal
satellite Landsat 5 il 22/10/84 e il
12/1/09. Con una risoluzione di 30
metri per pixel, l'immagine
permette di rilevare i
cambiamenti di uso del suolo.
Ripresa con diversa
risoluzione geometrica
Barcellona. Ripresa
pancromatico dal satellite
QUICK BIRD che viaggia ad
un’altezza dalla terra di 450
km, ha una frequenza di
osservazioni variabile tra 1
e 4 giorni, la risoluzione a
terra del pixel è di 70 cm
1984 2009
Il LARA (Laboratorio Aereo Ricerche
Ambientali) del CNR possiede e
gestisce il sistema a scansione MIVIS
(Multispectral Infrared Visible Imaging
Spectrometer) capostipite di una nuova
generazione di apparati sensoriali
iperspettrali che opera con elevate
risoluzioni spaziali e spettrali.
MIVISMIVIS MIVISMIVIS Multispectral Infrared Visible Imaging SpectrometerMultispectral Infrared Visible Imaging Spectrometer
Il telerilevamento e
l’elaborazione dei relativi dati
consentono la sorveglianza
ambientale dall’alto, a diverse
quote, in diverse regioni dello
spettro elettromagnetico e con
riprese ripetute nel tempo,
permettendo uno studio del
territorio in altro modo
difficilmente attuabile.
L’alta potenzialità all’indagine
multispettrale (102 bande
investigative), con discriminazione
radiometrica fine (spinta fino a
0.02 micron) propria del sensore
MIVIS, unitamente alle
caratteristiche dei dati telerilevati
con sensori aero-trasportati
(risoluzione spaziale fino a 3m x
3m), ne fanno uno strumento
innovativo ed unico nelle
applicazioni dirette sul territorio e
delle relative risorse.
LA RISOLUZIONE SPETTRALELA RISOLUZIONE SPETTRALE LA RISOLUZIONE SPETTRALELA RISOLUZIONE SPETTRALE
La scena al suolo viene
ripresa in tante diverse parti
dello spettro, per produrre
altrettante immagini diverse
della stessa realtà.
Volo MIVIS sulla città di Roma:
Quota 2000 m
Risoluzione a terra 4m x 4m
Sintesi in RGB ch 13-7-3
Caratterizzazione delle coperture in cemento-amianto Caratterizzazione delle coperture in cemento-amianto
attraverso dati telerilevati MIVIS
La risoluzione spaziale delle immagini
esprime le dimensioni del dettaglio
rilevabile. Per i satelliti la dimensione
dell’area risolta al suolo solitamente
coincide con quella del pixel e varia
da 0,69 m fino a qualche chilometro,
mentre da aereo la risoluzione
risulterà molto maggiore.
Immagine in RGB Classificazione
Attraverso la classificazione vengono individuate nelle immagini classi di superfici con
caratteristiche spettrali omogenee esistenti al suolo.
CEMENTO-AMIANTO CEMENTO-AMIANTO
Sup. in cemento-amianto:
4657 pixel pari a 74512 m2
Sup. insediata
96%
La metodologia di classificazione sviluppata,
permette di:
-Individuare
-Caratterizzare
-Quantificare
le superfici in cemento-amianto con margini
di accuratezza pari al 94%
Sup. in cemento-amianto
4%
CEMENTO-AMIANTO CEMENTO-AMIANTO
Nell’immagine si apprezza una variabilità della temperatura delle acque. Ciò può essere dovuto a diversi fattori tra i quali si possono annoverare le condizioni di marea, di corrente (es. darsena interna al porto), di vento, tipo e profondità dei fondali (es. linea di costa) e la presenza di sostanze in sospensione nell’acqua che mascherano parzialmente o totalmente l’aspetto originario dell’oggetto di osservazione.
B56/DIPIA/03
< 22,0°C
22,1-22,5°C
22,6-23,0°C
23,1-23,5°C
23,6-24,0°C
> 24,1°C
Analisi termica Analisi termica dei dei corpi idricicorpi idrici
GioiaGioia TauroTauro - temperature apparenti di corpo nero
L’elaborazione delle bande relative all’infrarosso termico consente la realizzazione di mappe di temperatura di corpo nero. La distribuzione di temperatura superficiale delle acque risulta di estremo interesse per un’analisi dei livelli di eutrofizzazione da indagare successivamente attraverso analisi di laboratorio.
B56/DIPIA/03
< 22,0°C
22,1-22,5°C
22,6-23,0°C
23,1-23,5°C
23,6-24,0°C
> 24,1°C
La temperatura delle acque è un indicatore di una modifica avvenuta o in atto riconducibile ad eventi
antropici. Nelle immagini si evidenziano due dettagli di anomalie termiche. A sinistra si evidenzia
l’immissione del torrente Budello nelle acque costiere caratterizzata da una temperatura diversa. A destra la
darsena turistica è contraddistinta da elevati livelli termici (>24,1°C), probabilmente a causa di uno scarso
ricambio idrico con possibili conseguenze sulla qualità delle acque.
Analisi termica dei corpi idrici: dettagli
GioiaGioia TauroTauro - temperature apparenti di corpo nero
B56/DIPIA/03
< 22,0°C
22,1-22,5°C
22,6-23,0°C
23,1-23,5°C
23,6-24,0°C
> 24,1°C
Analisi termica dei corpi idrici
L’analisi termica, ottenuta mediante la visualizzazione del
canale dell’infrarosso termico, ha dato una visione globale
sullo stato della qualità delle acque e ha permesso di
descrivere alcuni interessanti parametri in modo sinottico
(distribuzione areale) di anomalie termiche. L’immagine
visualizzata a destra si riferisce ad un’acquisizione di dati
MIVIS realizzata contestualmente alla precedente, su un
tratto di costa più esteso che va dall’abitato di Nicotera
fino a Gioia Tauro.
Dall’analisi termica si apprezzano sottili
variazioni di temperatura dovute al
traffico marittimo, alle correnti marine,
alla batimetria dei fondali, etc. A sinistra
si evidenzia l’immissione con
temperature più basse delle acque del
torrente Mesima sotto la quale è
presente un innalzamento anomalo della
temperatura del mare.
GioiaGioia TauroTauro - temperature apparenti di corpo nero
Il clima terrestre ha subito variazioni nel corso dei secoli. Il quest’ultimo secolo con l’incremento della popolazione ed il progresso tecnologico il fenomeno è diventato sempre più evidente.
La città rappresenta il luogo dove l’uomo ha modificato il clima locale o microclima.
Tale fenomeno è conosciuto come isole di calore urbano.
Una delle diverse cause del fenomeno dell’Isola di Calore è la sigillatura o impermeabilizzazione dei suoli.
Obiettivi: •individuazione di superfici permeabili e impermeabili utilizzando tecniche di classificazione; •analisi del comportamento in termini di emissività delle superfici, attraverso la visualizzazione delle temperature registrate al sensore; •indagini in campo al fine di conoscere la risposta termica dei materiali da costruzione alla radiazione solare. •Considerazioni sulle conseguenze dell’eccessiva impermeabilizzazione
Profilo dell’ isola di calore urbano
Analisi delle temperature al suolo nelle aree urbane
Alberi
Strade
Edificato
Prati
Suolo nudo
Acqua
Classificazione
26-30
22-26
- 22
30-34
34-38
38-42
+ 42
Temperature registrate al sensore °C
- Le superfici permeabili come acqua, suolo nudo, prati ed alberi, registrano temperature più basse.
- Le superfici impermeabili come edificato e strade registrano le temperature più alte.
Napoli, caratterizzazione termica delle superfici di copertura
Città di Napoli. Al
centro è riconoscibile
la Piazza del
Plebiscito e a sinistra
il Molo Beverello. La
classificazione del
dato MIVIS
caratterizza le
superfici
impermeabili da
quelle permeabili e
l’acqua. Le
percentuali sono
riportate nel grafico a
sinistra
NAPOLI -Luglio 2005
Elevati livelli termici
si segnalano lungo
le principali arterie
di comunicazione, in
prossimità di incroci
o, in presenza de
superfici estese,
soggette ad un
maggiore
irraggiamento,
realizzate in
materiale
bituminoso.
Le superfici
impermeabili come
edificato e strade
registrano le
temperature più alte.
38-42
+ 42
Temperature
al sensore °C
Napoli: caratterizzazione termica delle superfici di copertura
top related