IREA

Visualizza articoli per tag: IREA

L’Università di Napoli “Parthenope”, di Pavia, di Trento e l’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente (Cnr-Irea) all’Expo 2020 di Dubai
per rappresentare le eccellenze italiane nel settore del Telerilevamento nella settimana dedicata allo spazio.


satelliteGiovedì 21 ottobre 2021, dalle 11:00 alle 15:00 (ora locale degli Emirati), si svolge l'evento "L’osservazione della Terra dallo spazio: dai principi fisici alle applicazioni avanzate" a cui parteciperà anche la United Arab Emirates University. L'evento avrà lo scopo di raccontare in modo semplice e intuitivo l’osservazione della Terra dallo spazio e sarà trasmesso in streeming sul canale YouTube ufficiale del Padiglione Italia a Expo 2020 Dubai.
L’osservazione della Terra sta vivendo un momento di crescita straordinaria grazie all’avanzamento tecnologico nella costruzione di nuovi sensori, piccoli satelliti e agli investimenti di agenzie spaziali e player privati. Strumenti operanti a diverse bande spettrali consentono di controllare vulcani, misurare gli effetti in superficie di terremoti, controllare e monitorare il suolo, gli edifici e le infrastrutture. Questi occhi elettronici, montati a bordo di satelliti, aerei o droni, sono in grado di apprezzare frequenze non visibili dall’occhio umano e consentono di fornire misure fondamentali per monitorare il nostro pianeta e il cambiamento climatico in aree vaste e in modo ripetuto nel tempo.
L’Italia è in prima linea grazie alle missioni COSMO-SkyMed e PRISMA dell’Agenzia Spaziale Italiana (ASI) e, grazie alla sua tradizione di ricerca di punta nel settore del telerilevamento, gioca un ruolo fondamentale in ambito internazionale. Le competenze italiane nel settore del trattamento dei dati telerilevati per l’estrazione delle informazioni di interesse sono notevoli e spesso la ricerca in Italia ha fatto scuola all’estero.
Per questo motivo alcuni ricercatori dell’Università degli Studi di Napoli “Parthenope”, di Pavia, di Trento e del Cnr-Irea, che operano in ambito internazionale nel settore del telerilevamento ed elaborazione di immagini telerilevate, racconteranno alcune eccellenze italiane in questo ambito all'interno del Padiglione Italia, in occasione della settimana dedicata allo Spazio (Space Week).
Nella prima parte dell'evento saranno introdotti i principi sfruttati dai sensori radar, capaci di fornire con elevato livello di dettaglio e in ogni condizione atmosferica immagini a microonde delle caratteristiche geometriche della superficie terrestre, e dai sensori multispettrali, che permettono di identificare con la stessa precisione i materiali degli oggetti al suolo. Seguirà una fase di dimostrazione, con semplici esperimenti pensati per l’evento, che intende spiegare le peculiarità e la complementarità dei diversi strumenti.
Nella seconda parte saranno affrontati alcuni esempi di applicazione di questi sensori. In particolare, i partecipanti potranno verificare come i sensori radar permettano il monitoraggio delle deformazioni del suolo e degli edifici con precisione millimetrica. Successivamente, verrà spiegato come riconoscere da satellite i materiali di costruzione e la qualità dell’acqua mediante il sensore iperspettrale PRISMA. Infine, saranno illustrate le possibilità offerte dall’osservazione ravvicinata dell’ambiente urbano e naturale mediante l’utilizzo di sensori multispettrali montati su droni.
A conclusione della giornata è prevista una tavola rotonda dedicata alle attività negli Emirati Arabi Uniti nell’ambito del Remote Sensing, con riferimento a possibili collaborazioni con l’Italia sia in ambito accademico sia a quelli di ricerca e sviluppo.
Segui l'evento sul canale you tube:
 
Pubblicato in Notizie in evidenza
Il CNR-IREA ha sviluppato un prodotto pre-operativo di umidità superficiale (SSM) dei suoli ad alta risoluzione spaziale (1km) derivato dai dati radar della costellazione Sentinel-1 del programma europeo Copernicus di Osservazione della Terra. Il prodotto SSM è stato validato secondo protocolli internazionali usando misure di reti idrologiche distribuite fra Europa, Stati Uniti, Canada e Australia. Le stime di SSM ottenute da Sentinel-1 possono contribuire a migliorare, fra altre applicazioni, le previsioni meteorologiche ad elevata risoluzione spaziale e la gestione delle risorse irrigue.
L’umidità del suolo è una variabile climatica essenziale che svolge un ruolo importante nello scambio di acqua, energia e flussi biochimici tra la superficie terrestre e l'atmosfera.
Le mappe di umidità superficiale derivate da misure satellitari sono attualmente distribuite in modo operativo, a scala globale e a bassa risoluzione spaziale (i.e., 25 – 45 km), nell’ambito delle missioni spaziali SMOS (ESA), ASCAT (EUMETSAT) e SMAP (NASA). Inoltre, esistono prodotti pre-operativi a risoluzioni spaziali tra 0.1 e 3 km sviluppati nell’ambito della missione SMAP integrando dati Sentinel-1 (S-1) e nell’ambito dei servizi Copernicus basati su dati S-1 o di servizi regionali o nazionali sviluppati in alcuni paesi Europei. Tuttavia, la maggior parte di questi prodotti è stata validata su aree e intervalli temporali limitati.
Il prodotto pre-operativo SSM sviluppato dal CNR-IREA è stato realizzato durante il progetto “Exploitation of Sentinel-1 for Surface Soil Moisture Retrieval at High Resolution - Exploit-S-1” finanziato dalla Agenzia Spaziale Europea nell’ambito del programma “Science Exploitation of Operational Missions (SEOM) S14SCI LAND” ed è stato ampiamente validato usando misure in situ di reti idrologiche distribuite nel mondo e acquisite in un arco temporale di quattro anni. L’algoritmo di stima di SSM e la sua validazione sono stati descritti in un lavoro recentemente pubblicato sulla rivista Remote Sensing of Environment (Balenzano et al., RSE 2021). Lo studio evidenzia non solo gli elementi di novità del prodotto, ma contribuisce a individuare i limiti delle reti idrologiche attualmente disponibili per la validazione di stime satellitari di SSM ad alta risoluzione spaziale, proponendo indicazioni per superarli. La metodologia di stima, implementata nel codice SMOSAR (Soil MOisture retrieval from multi-temporal SAR data), sfrutta il breve tempo di rivisita della costellazione S-1 per risolvere i cambiamenti di umidità del suolo che mediamente avvengono su scale temporali di qualche giorno. Per questo motivo l’algoritmo di stima è denominato “Short Term Change Detection”. Il prodotto finale è costituito da mappe di umidità del suolo volumetrica (m3/m3) relativa allo strato superficiale (~0.05 m) di suolo e ad 1 km di risoluzione spaziale. Una novità del prodotto CNR-IREA è che alla stima di SSM è associata quella della sua deviazione standard come misura di affidabilità. In figura è riportato un esempio del prodotto di SSM e sua deviazione standard a scala nazionale.
 
SSM1a

Figura 1a

SSM1b

Figura 1b

 
Esempio di composizione di mappe di umidità del suolo (14-19/04/2018) ad 1 km di risoluzione spaziale (Figura 1a) e sua deviazione standard (Figura 1b) derivate da
orbite discendenti Sentinel-1 sull’Italia. Come esempio, sono indicate due orbite Sentinel-1 che compongono il mosaico.
 
La ricerca ha anche studiato la fattibilità di produzione di mappe di SSM a scala del Mediterraneo, che è un’area di grande interesse scientifico e socio-economico per via della crescente pressione antropica, la sua vulnerabilità ai cambiamenti climatici e le relative conseguenze in termini di scarsità idrica e eventi idrometeorologici estremi. Infatti, l’area mediterranea concentra importanti rischi naturali legati al ciclo dell'acqua, comprese le forti precipitazioni e inondazioni improvvise durante la stagione autunnale e le ondate di calore e siccità accompagnate da incendi boschivi durante l'estate. Tali rischi naturali hanno un forte impatto sulle popolazioni che vivono nell'area, ma la capacità di prevedere tali eventi rimane debole a causa del contributo di processi superficiali su scala molto fine. Inoltre, la risorsa idrica è un problema critico per gran parte del bacino del Mediterraneo in un contesto di crescente domanda di acqua, ad esempio per l’irrigazione, che si aggrava con il cambiamento climatico.
Questi problemi sociali e scientifici motivano un’attenzione crescente e stringente verso il monitoraggio dell’eterogeneità spazio/temporale dell’umidità del suolo a grana più fine derivata da dati S-1 per applicazioni in ambito agronomico e idrologico come, ad esempio, la identificazione precoce di condizioni di siccità dei suoli o dell’estensione delle aree irrigue, l’allerta di eventi alluvionali mediante previsioni metereologiche di nuova generazione che lavorano su griglie con risoluzioni di ~1 km e la gestione efficiente delle risorse irrigue a scala di bacino.
 
Pubblicato in Notizie in evidenza
Pagina 8 di 8