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Descrizione
commessa
Sviluppo di Metodologie per l'integrazione di dati di osservazione della terra multisensore


Tematiche di ricerca:
L'attività di ricerca è articolata come segue: • sviluppo di metodologie per l'integrazione di dati multi- ed iper-spettrali multipiattaforma e multisensore • sviluppo di metodologie CAL/VAL e correzione atmosferica e geometrica del dato remoto • sviluppo di metodologie riproducibili su vasta scala per la caratterizzazione e quantificazione di elementi e materiali in aree urbane ed aree naturali, finalizzate a fornire una risposta alle reali esigenze di monitoraggio e controllo del territorio. • sviluppo di metodologie per il monitoraggio da remoto dei fenomeni e degli eventi straordinari di origine naturale e antropica • analisi della risposta spettrale delle superfici in ambienti antropici e naturali (mediterranei e polari) per gli studi sull'interazione del sistema accoppiato Atmosfera/Terra • sviluppo di modelli del trasferimento radiativo atmosferici applicati a dati in situ e dati da remoto
Obiettivi:
Obiettivo del Modulo è sviluppare conoscenze e metodologie per l'utilizzo dei dati di OT finalizzati al monitoraggio ambientale. Tale obiettivo è raggiungibile tramite: • messa a punto di metodologi e per l'analisi della risposta spettrale di superfici naturali ed antropiche • perfezionamento delle metodologie per il controllo e il miglioramento della qualità del dato e del prodotto OT • sviluppo di metodologie per la correzione geometrica di immagini telerilevate • lo sviluppo del di un sistema integrato ( acquisizione, elaborazione , analisi del dato) dedito alla conoscenza del territorio ed al monitoraggio di fenomeni ed eventi straordinari di origine naturale e antropica. Le attività svolte da questo Modulo cercheranno inoltre di incentivare la cooperazione e l'integrazione fra ricerca e amministrazioni preposti alla conoscenza del territorio e al monitoraggio dei fenomeni e degli eventi straordinari.
Stato dell'Arte:
L'OT è tra gli strumenti tecnologici più avanzati ed in forte espansione per lo studio dei fenomeni nei sistemi naturali(atmosferici,terrestri, marini e costieri)e rappresenta uno strumento ad elevato valore aggiunto che, se opportunamente inserito in una strategia integrata di sviluppo economico, può costituire un volano molto efficace nelle fasi di pianificazione, sviluppo e controllo del territorio. Questo sua peculiarità, incentiva la cooperazione e l'integrazione fra attività di ricerca ed esigenze di controllo e gestione del territorio delle amministrazioni. Il notevole sviluppo dei sistemi di acquisizione dati rende l'integrazione di dati OT multipiattaforma (in situ, aereo e satellite) e multisensore, a diversa risoluzione spaziale, spettrale e temporale un'esigenza evidenziata dalla comunità scientifica internazionale(GEO/CEOS QA4EO,2008). L'uso integrato di dati OT permette il controllo ed il miglioramento della qualità del singolo dato e lo sviluppo di un sistema integrato(acquisizione, elaborazione,analisi dati)dedito alla conoscenza del territorio ed al monitoraggio di fenomeni ed eventi straordinari di origine naturale e antropica.
Potenziale Impiego:
per processi produttivi:
Le tematiche e le attività di ricerca del GdR possono essere uno strumento efficace ed ad elevato valore aggiunto nelle fasi di pianificazione, sviluppo e controllo del territorio di tutti i processi produttivi, che investono l'ambiente ed il territorio. L'incremento della cooperazione e dell'integrazione delle attività di ricerca con le esigenze delle amministrazioni è uno dei principali aspetti che il GdR maggiormente auspica e su cui investirà tempo e competenze
per risposte a bisogni individuali e collettivi:
I sistemi basati su tecnologie OT sono strumento ad elevato valore aggiunto e molto efficace nelle varie fasi di pianificazione, sviluppo e controllo del territorio per tutti coloro che si prefiggono di incrementare la conoscenza del territorio e il monitoraggio dei fenomeni e degli eventi straordinari di origine naturale e antropica. Per potenziarne l'impiego l'attività del modulo sarà focalizzata ad individuare e rispondere al meglio alle esigenze dell'utente sfruttando le potenzialità della tecnologia OT attraverso l'integrazione di dati multi sensore a diversa risoluzione spaziale, spettrale e temporale e multi piattaforma. In particolare lo studio ed il monitoraggio di: • coperture nevose -trova un suo naturale impiego nella gestione e della fruizione delle aree montuose. • aree naturali e antropiche -va a supporto delle indagini ambientali effettuate da altri Enti pubblici. • costituenti atmosferici o di loro particolari caratteristiche fisiche in ambiente antropico o naturale fornsce strumento per la correzione atmosferica dei dati OT • parametri di qualità degli ambienti marini costituisce un importante strumento di controllo e monitoraggio per gli Enti competenti.
Competenze, strumentazione, tecniche di indagine e tecnologie :
Competenze (conoscenze possedute dai partecipanti alla commessa rilevanti ai fini del suo svolgimento):
Il modulo si avvarrà delle competenze dei ricercatori , tecnologi e tecnici dell'IIA che si completeranno in modo sinergico e costruttivo per: - messa a punto di procedure di pre-processing ed exploiting dei dati MIVIS e di altri dati iperspettrali (in situ e aerei e satellitari) e sviluppo di metodologie per utilizzo di dati di OT ai fini della tutela e della gestione del territorio in diversi settori disciplinari. - monitoraggio ambientale tramite analisi dati OT a diversa risoluzione spaziale e spettrale: - studio delle interazione tra radiazione elettromagnetica e superfici naturali in ambiente polare e mediterraneo tramite l'analisi di dati di campo/laboratorio - studio e sviluppo di metodologie con dato MIVIS per individuazione e classificazione elementi e materiali in ambito urbano, con particolare attenzione alle coperture in cemento-amianto e al comportamento termico dei materiali.
Strumentazione (dispositivi, apparecchiature o impianti utilizzati per lo svolgimento delle attività):
n.2-FIELDSPEC Utilizzo nel modulo misure spettroradiometriche (350-2500nm) di superfici naturali e artificiali in campo e in laboratorio n.1PIRANOMETRO Misurazione dell'irraggiamento solare globale o diffuso n.1 TERMORESISTENZ Misurazione temperatura accuratezza 0.08 K per misure di temperatura di: suolo, acqua, aria, per calibrazione spettrometro TIR Principali apparecchiature utilizzate nel modulo Nome USB2000 SPECTROMETER n.1 Spettroradiometro portatile UV VIS NIR (200-850nm) risoluzione spettrale (0.3-10nm) per spettrometria su corpi idrici alcuni DATALOGGER Acquisizione dati per egistrazione delle misure di 8 strumenti
Tecniche d'indagine (metodologie per la comprensione di fenomeni o strutture attraverso l'impiego combinato di competenze e strumentazione):
La tecnica di indagine sostanziale di questa attività è l'integrazione di dati (OT) multipiattaforma e multi sensore. Per ottimizzarla è necessaria: • una corretta pianificazione, gestione ed esecuzione delle campagne di misura: il GdR ha maturato una notevole esperienza sia nella pianificazione, gestione ed esecuzione delle campagne di misura del sensore MIVIS sia partecipando a campagne nazionali ed internazionali; inoltre il GdR ha acquisito strumentazione idonea per la raccolta di verità al suolo; • una confrontabilità tra i diversi dati OT in modo da rendere le grandezze fisiche paragonabili e sovrapponibili geograficamente: GdR ha maturato notevoli competenze nella calibrazione radiometrica e correzione atmosferica e geometrica dei dati OT; • la validazione del prodotto per garantire una buona accuratezza tematica e geometrica: GdR ha maturato una notevole esperienza nella validazione dei prodotti OT per lo studio ed il monitoraggio dell'Atmosfera, ambienti marini e costieri, ambienti nivoglaciali, ambienti naturali ed antropici. Il GdR dovrà altresì migliorare ed aggiornare la conoscenza delle tecnologie e delle metodologie di analisi dei dati OT
Tecnologie (Metodologie di modellazione o di intervento su oggetti e sistemi):
Il GdR si avvarrà di tecnologie (metodologie di modellazione o di intervento su oggetti e sistemi) specifiche per ogni settore di indagine che è generalmente compreso nelle specifiche tematiche di ricerca: i)perfezionamento delle metodologie di controllo e miglioramento la qualità del dato e del prodotto OT e ii)sviluppo del miglior sistema possibile, basato su tecnologia OT, per incrementare la conoscenza del territorio e favorire il monitoraggio dei fenomeni e degli eventi straordinari di origine naturale e antropica. In particolare si avvarrà ed applicherà: modelli per il trasferimento radiativo per il rilevamento dei parametri di qualità dell'acqua e dell'atmosfera; di modelli di evoluzione del manto nevoso per l'interpretazione delle caratteristiche spettrali delle superfici nevose; di modelli per la gestione del territorio.
 
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