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Previsione Attività
Commessa
Telerilevamento ottico e a microonde per il monitoraggio del territorio e dell'ambiente


  anni:  2011   2012   2013   2014   2015 

Previsione attività anno 2015

Attività da svolgere:
Le attività da svolgere sono conformi ai pacchetti di lavoro previsti dai progetti ricerca attivi; in particolare le attività previste sono: - Analisi di serie multi-temporali di prodotti di qualità delle acque per lo studio dell'evoluzione dello stato trofico dei laghi. - Calibrazione e validazione di algoritmi per il riconoscimento dei tipi funzionali di fitoplancton e macrofite da dati iperspettrali. - Generazione di prodotti di valore aggiunto per acque interne e costiere da immagini iperspettrali. - Definizione di procedure per la mappatura delle aree risicole nei siti test (Italia, Spagna e Grecia) del progetto FP7 ERMES con dati ottici, con dati SAR e con la loro integrazione. - Validazione dei modelli di crescita del riso da dati muli-sorgente in predefinite aree test. - Campagne di misura per attività di calibrazione/validazione dei parametri biofisici delle colture. - Analisi a scala locale e regionale delle anomalie termiche identificate da satellite. - Definizione di modelli fisici per l'interpretazione di dati satellitari per lo studio del ghiaccio marino in aree polari. Per le attività di telerilevamento a microonde: - Sperimentazione su dati reali ALOS-2 per valutare le potenzialità interferometriche di questo nuovo sensore operante in banda L. - Archiviazione dati e generazione di serie storiche di deformazione Sentinel-1. - Generazione di interferogrammi e serie storiche di deformazione mediante l'uso combinato di immagini ScanSAR e Strip acquisiti dai sensori della costellazione Cosmo-Skymed. Lo scopo di questa attività è di testare la reale applicabilità di questo approccio a dati CSK. Le potenzialità interferometriche del sensore CSK nella modalità Scan-Strip sono state valutate soddisfacenti. Si conta nel corso del prossimo anno di pubblicare almeno un lavoro scientifico su rivista internazionale e l'area di studio è una grande miniera in Cile. L'area è monitorata dal sensore CSK operante sia in modalità Strip che ScanSAR e quindi usando dati Scan è possibile aumentare la frequenza temporale delle misure disponibili in banda X. - Sperimentazione di analisi interferometriche mediante l'utilizzo di dati ScanSAR su aree sismogenetiche soggette a deformazioni significative. - Studio delle deformazioni dell'area urbana e costiera della città di Shanghai tramite tecniche di interferometria SAR differenziale applicate a dati multi-piattaforma (ERS, ENVISAT, ALOS, TSX, CSK) con lo scopo di: i) testare ulteriormente la validità dei modelli previsionali di deformazione nelle aree in "reclamation", ii) studiare i meccanismi di correlazione tra la deformazione in area urbana e il cambiamento del livello delle faglie acquifere della zona. Entrambi questi temi sono di interesse per l'ECNU con la quale l'IREA ha stretto una collaborazione e si ritiene possano portare a delle pubblicazioni. - Studio delle sorgenti di deformazione attive nell'area di Istanbul. - Sviluppo di una catena di processamento che permetta la calibrazione di dati SAR ed integrazione all'interno della catena di processamento interferometrica già sviluppata in istituto e attualmente in fase di estensione ai sensori di nuovissima generazione (Sentinel-1, ALOS-2). Questa attività è correlata strettamente con le attività di integrazione di dati SAR e ottici di cui al punto successivo. - Realizzazione di esperimenti sull'integrazione di dati SAR e ottici per lo studio delle risorse naturali. In particolare, s'intende realizzare uno studio sistematico dello stato di avanzamento di una coltura in un campo sito in Lombardia, per il quale sono disponibili dati a terra, immagini SAR (acquisite dai sensori CSK e TSX in maniera regolare) e dati ottici. - Studio di tecniche per la generazione di mappe di deformazione del suolo e di topografia residua che operino direttamente su sequenze di interferogrammi arrotolati, permettendo così potenzialmente di superare (e/o più realisticamente di limitare) i problemi di srotolamento della fase. - Studio del problema dello srotolamento della fase di interferogrammi a scala molto estesa (regionale e/o nazionale). L'uso di dati Sentinel-1 pone in maniera più urgente il problema di srotolare in maniera efficiente interferogrammi che coprono aree che si estendono per parecchie centinaia di chilometri. L'elevata copertura spaziale pone il problema di accresciuti errori di unwrapping in aree lontane rispetto alla zona ritenuta stabile. Alcuni esperimenti sono necessari per capire in che misura questa problema può incidere sulla qualità dei prodotti interferometrici attesi.
Punti critici e azioni da svolgere:
I punti critici sono relativi alle sfide scientifiche tipiche del settori del telerilevamento ottico, in cui in questa fase la criticità maggiore è il ritardo della messa in orbita delle piattaforme satellitari. Inoltre una ulteriore elemento di criticità è data dalla crescente dimensione degli archivi di dati acquisiti dai nuovi sensori SAR dovuta all'incremento di risoluzione spaziale, alla riduzione dei tempi di rivisita ed all'aumento della copertura spaziale.
Risultati attesi nell'anno:
Risultati attesi per le attività di telerilevamento ottico: - Adattamento degli algoritmi di qualità dell'acqua ai sensori S2, S3 e PRISMA. - Produzione di mappe di macro-descrittori di qualità delle acque lacustri, marino-costiere e lagunari da dati satellitari ed aerei. - Esecuzione delle campagne di misura per attività di cal/val. - Definizione di modelli per la simulazione della crescita, sviluppo e produzione del riso. - Produzione di mappe delle aree risicole nei siti test (Italia, Spagna e Grecia) con dati ottici, con dati SAR e con la loro integrazione - Produzione di mappe di fenologia delle colture risicole. - Implementazione dei modelli multi-sorgente per un down-stream service sulle produzione risicola. - Analisi di dati AERONET nella regione del lago di Garda. Risultati attesi per le attività di telerilevamento a microonde: - Catena di elaborazione SBAS-DInSAR per la realizzazione di analisi interferometriche utilizzando i dati SAR prodotti dal sensore ALOS­-2 e Sentinel-­1 relativamente ad aree di interesse geofisico. - Sperimentazione di analisi interferometriche mediante l'utilizzo di dati ScanSAR su aree sismogenetiche soggette a deformazioni significative. - Mappa delle deformazioni delle aree costiere della città di Shangai ottenuta usando dati SAR multi-piattaforma (ERS, ENVISAT, ALOS, TSX, CSK). Si ritiene che questa attività possa concretizzarsi nella pubblicazione di lavori scientifici su riviste del settore. - Sviluppo di un approccio metodologico che si possa applicare successivamente anche in altri contesti operativi relativamente ad aree soggette ad incendi. In particolare, è atteso lo sviluppo di una catena di elaborazione, seppure inizialmente molto elementare, che permetta di estrarre mappe di backscattering del suolo da immagini SAR e di combinarle con informazioni provenienti da analisi "classiche" di tipo interferometrico (studio delle mappe di coerenza spaziale). - Si prevede, infine, di realizzare la validazione delle serie storiche COSMO­SkyMed mediante confronto con dati di levelling e GPS almeno nelle aree dell'Etna e della zona dei Campi Flegrei.
Iniziative per l'acquisizione di ulteriori entrate:
Costante attenzione alla acquisizione di nuove entrate è ricercata mediante la partecipazione a bandi pubblici sia a livello Europeo (Horizon2020, ESA) sia a livello nazionale e regionale per offrire delle possibilità di rafforzamento delle risorse del capitale umano, che rimangono sempre centrali. Di interesse è la possibilità di ottenere collaborazioni ed incarichi anche da parte della committenza privata interessata alla competenze sviluppate nella commessa , quali la misura delle deformazioni del suolo e la realizzazione di mappe tematiche per una particolare area.
 
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