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L’articolo “Evaluation of Hybrid Models to Estimate Chlorophyll and Nitrogen Content of Maize Crops in the Framework of the Future CHIME Mission” pubblicato dai ricercatori IREA Gabriele Candiani e Mirco Boschetti, in collaborazione con colleghi dell’Università di Miano-Bicocca, dell’Università di València, del CREA e del Consiglio Nazionale di Scienza e Tecnologia del Messico, è stato selezionato dagli editori di Remote Sensing per la copertina del volume 14, Issue 8, pubblicato ad aprile 2022.

Le missioni iperspettrali spaziali previste nei prossimi anni forniranno una quantità senza precedenti di dati spettroscopici, consentendo nuove possibilità di ricerca in diversi campi delle risorse naturali, compreso il settore Agricolture and Food Security. Per sfruttare in modo efficiente questo flusso di dati, al fine di estrarre informazioni utili per applicazioni di agricoltura sostenibile, è necessario studiare e implementare nuovi metodi di elaborazione delle immagini iperspettrali da satellite.

Lo studio ha valutato l’utilizzo dei recenti modelli ibridi, per la stima di parametri biofisici in colture di mais, a partire da dati simulati di CHIME, il sensore iperspettrale satellitare dell’Agenzia Spaziale Europea, attualmente in fase di studio. I modelli ibridi, oggi sempre più popolari, utilizzano codici di trasferimento radiativo (RTM) per generare delle look-up-table (LUT) contenenti migliaia di spettri simulati di riflettanza della vegetazione e i relativi parametri biofisici di interesse; queste LUT vengono quindi utilizzate come coppie input-output (riflettanza-parametro biofisico) per l’addestramento di algoritmi di Machine Learning (ML). La popolarità dei modelli ibridi è dovuta al fatto di poter sfruttare le proprietà di generalizzazione dei metodi fisicamente basati con la flessibilità e l’efficienza computazionale dei metodi di Machine Learning. Lo studio si è focalizzato sull’analisi delle performance dei modelli ibridi in funzione di diverse combinazioni di dimensionality reduction, sia a livello spettrale, considerando diverse componenti della PCA, sia a livello di numero di campioni input-output utilizzati per l’addestramento dell’algoritmo di ML (Gaussian Process Regression).

I risultati promettenti ottenuti in questo studio supportano l’utilizzo della spettroscopia da satellite e dei modelli ibridi, per la stima dei parametri biofisici delle colture.

È iniziata a Montalbano di Fasano, nella tenuta “Masseria Mozzone”, grazie alla collaborazione con Unaprol, PugliaOlive e Coldiretti, la campagna di raccolta dati per l’anno 2022 per l'individuazione precoce e la mappatura delle piante di ulivo colpite da Xylella fastidiosa in Puglia, nell’ambito del Progetto REDoX “Remote Early Detection of Xylella”, finanziato dal MiSE.

Il progetto vede coinvolti 4 istituti del CNR (IREA; IRSA; IPSP; ISPA), assieme al Distretto Tecnologico Aerospaziale Pugliese (DTA S.C.a.r.l.), con Planetek Italia ed ENAV come partner aziendali.

L’IREA coordina la campagna di acquisizione dei dati ad altissima risoluzione, effettuata attraverso sensori iperspettrali e termici, tra cui quelli messi a disposizione dal Dipartimento di Ingegneria dell’Università degli Studi di Palermo, montati su piattaforma UAV. L’IREA si occupa, inoltre, della messa a punto della metodologia per l’individuazione automatica delle piante infette da Xylella a partire dai dati iper-spettrali e termici, acquisiti a differenti risoluzioni spaziali, sia dai sensori montati su UAV sia da sensori montati su aereo, questi ultimi messi a disposizione dal CNR-IRSA e acquisiti anche grazie alla collaborazione tra CNR e GdF.

La rivista open access "Heritage" nasce alla fine del 2018 da un’idea di Nicola Masini, dirigente di ricerca dell'Istituto di Scienze del Patrimonio Culturale (CNR-ISPC) e Francesco Soldovieri, direttore dell'Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente (CNR-IREA). L’obiettivo era colmare un vuoto nell’ambito delle riviste dedicate al settore dei beni ambientali e culturali grazie a un approccio olistico che mescolasse conoscenza, conservazione e gestione/protezione dei beni culturali e naturali, mediante una strategia multidisciplinare basata non solo sulle tecnologie ma anche su best practices e aspetti legati alle scienze sociali.

L’obiettivo principale della rivista è, pertanto, quello di incoraggiare lo sviluppo di connessioni sinergiche tra diverse discipline, tecnologie, tematiche, approcci (dal multidisciplinare al trans disciplinare), valorizzando gli ambiti del patrimonio culturale e naturale che rappresentano sempre più un’area di frontiera per nuovi avanzamenti metodologici e tecnologici di interesse anche in altri settori della conoscenza.

Queste le sezioni tematiche:

Il carattere multidisciplinare di "Heritage" si esplicita attraverso la collaborazione di diversi dipartimenti dell'Ente, principalmente Cnr-Diitet e Cnr-Dsu, non solo attraverso la presenza dei due EIC ma anche grazie alla partecipazione attiva di più di dieci ricercatori CNR all’Editorial Board.

A quattro anni dalla sua nascita, il successo della rivista, completamente open access, è testimoniato da diversi importanti risultati:

Infine, la rivista riceverà il suo primo Impact Factor nel 2023 (Giugno 2023).

I rapidi avanzamenti degli ultimi anni nel campo delle tecnologie wireless che impiegano campi elettromagnetici a radiofrequenza e l’evoluzione delle loro applicazioni (sistemi di telefonia mobile e wifi) hanno determinato una sempre maggiore preoccupazione per i possibili effetti avversi sulla salute della popolazione esposta, soprattutto nei confronti della tecnologia 5G che da alcuni viene percepita come una seria minaccia per la salute pubblica.

Per fare chiarezza sull’argomento e fornire informazioni attendibili e fruibili da tutti, il progetto NextGEM (Next Generation Integrated Sensing and Analytical System for Monitoring and Assessing Radiofrequency Electromagnetic Field Exposure and Health), finanziato recentemente dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon Europe e che vede coinvolti i ricercatori del gruppo di Bioelettromagnetismo dell’Istituto per il Rilevamento elettromagnetico dell'Ambiente (IREA), fornirà un accesso rapido e affidabile alle conoscenze scientifiche rilevanti sull’argomento. 

Grazie alle competenze specifiche delle 20 istituzioni coinvolte, NextGEM, creerà uno strumento di riferimento per le autorità di regolamentazione europee, la comunità scientifica e i cittadini per ciò che riguarda l’esposizione ai campi elettromagnetici e i potenziali rischi per la salute. Nello specifico, NextGEM combinerà la dimensione di ricerca scientifica con quella più propriamente tecnologica. In particolare, la prima è volta ad una stima degli effetti dell’esposizione ai CEM attraverso studi sperimentali sull’uomo, su piccoli organismi e su cellule in coltura. La seconda è volta alla raccolta di informazioni sulle misure di CEM in condizioni realistiche di esposizione, e alla valutazione del rischio per la salute presentati alla popolazione e agli stakeholders attraverso mezzi di comunicazione efficaci.

Si è tenuto lo scorso 30 giugno presso l’Area di ricerca del CNR di via Corti a Milano l’incontro tra ricercatrici e ricercatori del progetto BRIDGES (Building Reflexivity and response-ability Involving Different narratives of knowledGE and Science) e un gruppo di associazioni milanesi e singoli cittadini coinvolti in progetti di difesa e valorizzazione del territorio di Milano.

L’incontro è stato utile a preparare una delle attività centrali di BRIDGES, che partirà ai primi di settembre: un esperimento collettivo che mira a valutare la biodiversità di alcuni suoli nella zona urbana e periurbana di Milano. L’esperimento sarà condotto con modalità che traggono ispirazione dalla citizen science e dalla ricerca-azione, coinvolgendo giovani ricercatrici e ricercatori di varie discipline, artisti, esperti di suolo in esperienze e riflessioni di natura transdisciplinare che ruotano intorno al tema della fertilità del suolo.

BRIDGES mira a riflettere su nuovi modi per affrontare la complessità dell’attuale crisi socio-ecologica globale, stimolando un atteggiamento riflessivo nei giovani ricercatori, verso la costruzione di relazioni e pratiche di ricerca maggiormente inclusive e responsabili.

L’esperimento urbano di BRIDGES sarà orientato alla raccolta di dati sullo stato di salute di alcuni suoli di Milano, attraverso analisi microbiche e metagenomiche che considerino le diverse dimensioni del concetto di fertilità (ecologica, agronomica, sociale, estetica, economica) e le prospettive dei vari attori coinvolti all’elaborazione collaborativa e transdisciplinare di indicatori e di dati. L’incontro del 30 giugno mirava ad attivare un processo di conoscenza reciproca, per identificare e condividere motivazioni, interessi, competenze, aspettative di ciascun partecipante, e concordare le modalità (strumenti impiegati, impegno richiesto, risultati attesi, ecc.) con cui si svolgeranno le attività di settembre.

“È stato un momento molto importante per un progetto che vede nelle relazioni – dentro e fuori la scienza - un punto fondamentale della costruzione collaborativa di conoscenze” afferma Alba L’Astorina, ricercatrice dell’IREA-CNR nonché coordinatrice del progetto BRIDGES. Che la collaborazione con queste reti sia fondamentale lo sottolinea anche Alice Benessia, di Pianpicollo Selvatico, secondo cui “BRIDGES si propone di indagare, insieme ai ricercatori, ai cittadini e ai practioner coinvolti (molti dei quali qui oggi in sala), un nuovo modo di fare scienza, di fare ricerca e di produrre conoscenza rilevante per rigenerare il suolo e la nostra relazione con esso”.

Ciascuna associazione presente ha partecipato attivamente portando sul tavolo la propria expertise e anche il proprio interesse verso le attività per valorizzare e recuperare il suolo milanese. Tra i partecipanti ricordiamo realtà territoriali grandi e piccole, come Parco Nord, Terzo Paesaggio, CasciNet, l’Hub SoulFood ForestFarms, WWF Martesana Sud Milano, Arpa Lombardia, Comune di Milano (progetto Città Resilienti), Università di Milano e Università di Torino, rappresentanti di orti privati e singoli cittadini impegnati nella salvaguardia e nella valorizzazione del territorio della città di Milano.

Durante la giornata, permeata da un grande interesse e una forte partecipazione dei presenti, le ricercatrici e i ricercatori BRIDGES, i partner di Pianpicollo e gli attori intervenuti hanno discusso su cosa significhi “difesa del suolo”, sui “costi”, non solo economici ma anche sociali, connessi ai vari usi e pratiche agricole e al loro impatto sulla fertilità e sulla biodiversità dei vari territori. Si è anche parlato di come si modula il bioma del suolo a seconda del suo utilizzo (o inutilizzo) e di come fare ricerca su questi temi debba diventare un modo per “prendersi cura”: di quello che c’è sopra ma soprattutto al di sotto della superficie del terreno su cui ogni giorno poggiamo i nostri piedi.

L’esperimento urbano di BRIDGES prenderà le mosse dalla seconda settimana di settembre, secondo un calendario che i vari partecipanti a BRIDGES concorderanno nei prossimi giorni.

"BRIDGES" è un progetto finanziato dalla Fondazione Cariplo – su Fondi di ricerca sociale su Scienza, Tecnologia e Società – che mira a comprendere e migliorare la relazione scienza – società in un’epoca caratterizzata da grandi sfide ambientali e sociali, ma anche da grande complessità, incertezza e prospettive differenti. Il progetto cerca di esplorare questa domanda di ricerca attraverso un fitto programma che comprende indagini sociali, analisi delle narrazioni provenienti dal dibattito pubblico e dalla letteratura scientifica e di settore, workshops transdisciplinari ed esperimenti di citizen science in ambito urbano e rurale.

Raffaella Spagna (Pianpicollo Selvatico) ci parla di ricerca artistica

Elisa Calastri, dottoranda UniMi e collaboratrice del progetto BRIDGES ci parla della biodiversità

Un momento di confronto tra le reti di Associazioni milanesi impegnate in progetti di riqualificazione del territorio

La copertina del numero 23 del 2021 della rivista Remote Sensing, dedicata all’articolo High Performance Computing in Satellite SAR Interferometry: A Critical Perspective di Pasquale Imperatore, Antonio Pepe ed Eugenio Sansosti, ricercatori dell’IREA-CNR, è stata selezionata per il 2021 Best Cover Award che ha premiato le cinque migliori copertine dell’anno 2021.

Lo studio presenta un’estesa discussione sullo stato dell’arte delle tecniche di calcolo ad alte prestazioni applicate all’elaborazione interferometrica di dati Radar ad Apertura Sintetica (SAR) acquisiti da satellite esaminando le diverse implementazioni esistenti, le differenti strategie e architetture parallele utilizzate e le loro prestazioni.

A questo link la notizia sul sito della rivista.

La “Festa di Scienza e Filosofia” è una grande festa culturale che si tiene a Foligno dal 2011, un appuntamento in cui scienza e filosofia si confrontano su temi di attualità.

In programma dal 21 al 24 aprile prossimi, la manifestazione vedrà il contributo di un centinaio di relatori che prenderanno parte a circa 120 conferenze dedicate alle scuole e al grande pubblico.

Tra loro il dr. Vincenzo De Novellis, ricercatore dell’IREA-CNR, che proporrà due eventi. Il primo, dal titolo “Dottò, ma quando scoppia il Vesuvio? Il Grand Tour in Blues”, è una conferenza-spettacolo che attraverso musica, immagini, giochi e canzoni, tratterà il tema del rischio vulcanico ma mostrerà anche la “Risorsa Vesuvio” quale potente strumento economico per un efficiente programma di sviluppo territoriale nella sicurezza.

Il secondo evento, “C’era una volta il pianeta Terra: breve storia di quasi tutto, dalla genesi al mondo d’oggi”, che vedrà coinvolto anche il dr. Stefano Solarino dell'INGV, sarà un viaggio nella storia della Terra. Video, racconti e musica dal vivo accompagneranno il pubblico alla scoperta dei principali eventi geologici accaduti fino ai giorni nostri e a interrogarsi su un futuro che sembra segnato dall’impatto dell’uomo.

Per maggiori informazioni clicca qui 

AI for Good è una piattaforma digitale dove innovatori nel settore dell’Intelligenza Artificiale (AI) propongono soluzioni concrete per avanzare verso i Sustainable Development Goals (SDG) delle Nazioni Unite.

In occasione della giornata internazionale delle foreste (21 marzo), la Professoressa Maria Brovelli, associata a IREA-CNR, nella sua qualità di Chair di UN-GGIM Academic Network, invita ad un workshop che presenta soluzioni AI per monitorare la deforestazione. Il caso di studio è la foresta Amazzonica.

La prima parte del workshop è prevista per martedì 15 marzo, alle 15:00 CET, e mostrerà l’applicazione di algoritmi di Machine Learning (ML) utilizzando dati geospaziali aperti (in particolare immagini multispettrali dal catalogo Google Earth Engine provenienti da missioni ESA Sentinel e NASA Landsat). E’ prevista un’illustrazione delle caratteristiche del catalogo e delle possibilità di processing di Google Earth Engine, come pure la descrizione di codici JavaScript per manipolare i dati ed effettuare i processi su di essi.

Si passerà poi al calcolo di indici come il Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) e all’analisi di serie temporali. Tutti i passi dimostrativi porteranno a creare scene pre-processate cui applicare un algoritmo ML che quantifichi la perdita di superficie forestata. Ci si baserà sull’articolo di Brovelli et al. “Monitoring Forest Change in the Amazon Using Multi-Temporal Remote Sensing Data and Machine Learning Classification on Google Earth Engine” (ISPRS Int. J. Geo-Inf. 2020, 9, 580. https://doi.org/10.3390/ijgi9100580). Al questo link è possibile avere maggiori dettagli sull’evento.

Per assistere al workshop è necessario un account a Google Earth Engine. La registrazione non è immadiata perché è necessaria un’approvazione da parte di Google. Per richiedere la registrazione utilizzare il bottone Sign-up a https://earthengine.google.com/.

In occasione della “Giornata internazionale delle donne e ragazze nella scienza” promossa dall’Unesco, l’IREA partecipa alla celebrazione con un'attività di sensibilizzazione sui temi della uguaglianza di genere, della diversità e della inclusione, incontrando on line 200 ragazze e ragazzi del liceo scientifico Diaz di Caserta.

Nel corso dell’incontro alcune ricercatrici dell’IREA racconteranno le loro esperienze formative e professionali, i successi raggiunti così come le problematiche riscontrate in ambito lavorativo e le difficoltà nel conciliare lavoro e famiglia.

La Giornata internazionale delle donne e delle ragazze nella scienza è stata istituita nel 2015 e si celebra ogni anno l’11 febbraio per sensibilizzare la società a promuovere la piena ed equa partecipazione di donne e ragazze nelle scienze. Una giornata per ricordare quanto, ancora oggi, stereotipi e pregiudizi pesino nella scelta da parte delle ragazze di studi e carriere scientifico-tecnologiche e talvolta rendano le carriere femminili un percorso a ostacoli.

La giornata fa parte di una serie di eventi coordinati dalla dott.ssa Antigone Marino del CNR-ISASI e realizzati dalla rete CREO-CNR, (Campania Rete Outreach), la rete per la divulgazione scientifica formata da 24 Istituti campani e del Comitato Unico di Garanzia del Consiglio Nazionale delle Ricerche.

Il 16 dicembre si terrà la Prima Giornata Nazionale dello Spazio. Istituita con Direttiva del Presidente del Consiglio dei Ministri il 14 ottobre 2021, la Giornata è coordinata dall’Agenzia Spaziale Italiana e coinvolgerà Enti di ricerca, Università, Musei e aziende di tutta la penisola per sensibilizzare i cittadini italiani alle attività spaziali e alle loro ricadute in termini di crescita, benessere, immagine e ruolo internazionale del nostro Paese.

In quest’ambito, l’IREA partecipa all’iniziativa “Il Cnr per lo spazio’ con un intervento di Michele Manunta dal titolo “La Terra vista dallo spazio. Nuove tecnologie satellitari per il monitoraggio della superficie terrestre“.

Si parlerà di come l’osservazione della Terra stia vivendo un momento di crescita straordinaria grazie all’avanzamento tecnologico e agli investimenti delle agenzie spaziali, che consentono, ad esempio, di migliorare il controllo dei vulcani, di misurare gli effetti in superficie dei terremoti, di controllare e monitorare il suolo, gli edifici e le infrastrutture. L'incontro è focalizzato in particolare su una tecnica di telerilevamento molto avanzata, denominata interferometria SAR differenziale, che consente di misurare piccolissime deformazioni del suolo, anche dell’ordine del millimetro.

L’evento, rivolto alla cittadinanza e in particolare alle nuove generazioni, si svolgerà alle 14.30 e sarà fruibile in diretta streaming sul sito web: https://comunicazione.cnr.it/ e sui canali YouTube e Facebook dell'Unità comunicazione e relazioni con il pubblico del Cnr a questi link:

https://youtu.be/OKfBT3HntC0

https://www.facebook.com/ComunicazioneCnr/posts/1356609158118933