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Previsione Attività
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Sviluppo di Metodologie per l'integrazione di dati di osservazione della terra multisensore


  anni:  2006   2007   2008   2009   2010   2011   2012   2015 

Previsione attività anno 2011

Stato avanzamento attività per l'anno 2011
Attività da svolgere:
Le linee guida dettate dal Group on Earth Observations/Committee on Earth Observation Satellite nel settembre 2008 (GEO/CEOS QA4EO, 2008) sono basilari per le scelte che il GdR opera riguardo la programmazione delle attività nonché la definizione degli obiettivi scientifici riguardanti l'integrazione dei dati OT. Il GdR, lavorando in modo coeso, rende fluida la definizione di obiettivi scientifici che siano inerenti alle linee di ricerca seguite dalla comunità scientifica internazionale e condivisi all'interno del GdR. La modalità di programmazione delle attività e conseguentemente dei risultati che il GdR si aspetta, scaturisce dagli obiettivi scientifici identificati come prioritari. Al momento, l'integrazione di dati OT, vista l'importanza che ha a livello internazionale, ha un forte peso tra le attività che il GdR programma. La sinergia e la costruttiva cooperazione all'interno del GdR rende proficuo il lavoro convogliando le varie competenze al fine di raggiungere i risultati attesi relativi alle singole attività di ricerca programmate: • Misure di campo delle proprietà radiometriche e nivo-metriche delle coperture nevose nella regione di Ny Alesun in collaborazione con Norwegian Institute for Air Research, • Implementazione del software per l'analisi semi-automatica delle coperture nevose, sviluppo di strumentazione e metodologia per la ripresa di immagini delle coperture nevose nell'infrarosso vicino • Verifica della metodologia per la valutazione degli equivalenti in acqua della neve da immagini telerilevate • Intergrazione dei dati di campo relativi alle superficie asfaltate con misure spettroradiometriche di laboratorio e test "fisici" su provini di asfalto • Elaborazione ed analisi di immagini multi ed iperspettrali per la identificazione e classificazione delle superfici asfaltate. • Creazione di geodata base a carattere interregionale. • Classificazione di aree naturali ed antropiche e integrazione di dati a diversa scala. • Individuazione di aree critiche per il contrasto alla criminalità ambientale. • Verifica della metodologia di ortorettifica dei dati iperspettrali MIVIS. • Verifica in campo degli indici spettrali correlabili alla variazione dello stato di alterazione del materiale nel tempo e nello spazio; • Integrazione di risultati ottenuti dall'elaborazione dei dati telerilevati con quelli provenienti da laboratorio. • Perfezionamento degli algoritmi di correzione atmosferica nel caso di dati iperspettrali acquisiti da nuovi sensori aviotrasportati (SIMGA) e satellitari (PRISMA). • Determinazione delle caratteristiche fisiche degli aerosol da dati iperspettrali aviotrasportati e satellitari. • Perfezionamento dei metodi per il rilevamento e monitoraggio di parametri di qualità delle acque otticamente complesse • Determinazione delle caratteristiche dei principali costituenti dei corpi idrici in ambienti di transizione • Studio di sensibilità per i modelli di trasferimento radiativo • Campagne di misura in mare per il rilevamento dei dati utili alle attività previste dal gruppo di ricerca. In particolare, nell'Agosto 2011, verrà svolta una campagna oceanografica nell'ambito del progetto CLAM-PHYM • Perfezionamento ed adeguamento degli algoritmi per il rilevamento dei parametri di qualità delle acque a dati iperspettrali acquisiti da nuovi sensori quali EnMAP e PRISMA (progetto CLAM-PHYM).
Punti critici e azioni da svolgere:
Il punto critico più importante di questa attività scientifica è di valorizzare le competenze presenti nel GdR, che ormai hanno raggiunto un livello di eccellenza: o meglio mantenendo, auspicabilmente consolidando, la continuità lavorativa del personale operante nei diversi settori sopra descritti. La valorizzazione di dette competenze permetterà di migliorare ed incrementare le attività di ricerca e di istaurare rapporti di collaborazione scientifica. L'azione da svolgere per il mantenimento della continuità lavorativa del personale si attua attraverso il reperimento fondi. Infatti l'OT è tra gli strumenti tecnologici più avanzati ed in forte espansione e rappresenta uno strumento ad elevato valore aggiunto che, se opportunamente inserito in una strategia integrata di sviluppo economico, può rappresentare un volano molto efficace nelle varie fasi di pianificazione, sviluppo e controllo del territorio. Questo porterebbe, altresì, ad incentivare la cooperazione e l'integrazione delle attività di ricerca alle esigenze degli utenti, intesi come enti sia scientifici che amministrativi, preposti alla conoscenza del territorio e al monitoraggio dei fenomeni e degli eventi straordinari di origine naturale e antropica. La sfida principale del GdR è di 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 muti piattaforma (satellitari, aerei ed in situ). L'integrazione dei dati multi sensore è fondamentale per l'incremento delle accuratezze (tematica, spaziale e frequenza temporale), mentre l'integrazione di dati multi-piattaforma è fondamentale per la scelta del dominio spettrale più perfomante per l'identificazione, per il controllo della qualità del dato OT e per l'ottimizzazione della catena di pre-processamento (calibrazione e correzione del dato OT). L'integrazione multi-piattaforma permette, inoltre, ad ottimizzare la catena di elaborazione attraverso il retrieving delle features caratteristiche di ogni materiale guidando la scelta dell'algoritmo ottimale e, successivamente, consente di addestrare dell'algoritmo scelto per il miglioramento dell'accuratezza del prodotto utente validando, insieme ai rilievi in situ, l'accuratezza tematica del prodotto OT. Un'azione che dovrebbe dal punto di vista scientifico essere al primo posto è la partecipazione a progetti scientifici internazionali. Il GdR si propone di partecipare ai bandi delle agenzie spaziali nazionale ed internazionali per studi scientifici sui dati dei nuovi sensori e sulle loro applicazioni. In particolare il GdR ha partecipato a due bandi Prisma-ASI, CAT1-ESA che sono stati valutati positivamente e dovrebbero partire quest'anno. Questi progetti non hanno un buon riscontro economico, ma sono sicuramente un'ulteriore conferma il livello di eccellenza del gruppo. Nello specifico delle tematiche di ricerca i punti critici sono: • finanziamento del progetto Artico/Antartico; • accuratezza dei modelli di scattering atmosferico per analisi del trasferimento radiativo in atmosfera; • robustezza dei metodi di inversione per studi atmosferici da dati iperspettrali; • livello di attendibilità dei procedimenti basati sulla modellazione del trasferimento radiativo per il rilevamento di parametri di qualità ambientale; • analisi di sensibilità e sviluppo di metodi per la riduzione dei livelli di incertezza.
Risultati attesi nell'anno:
La sinergia all'interno del GdR rende proficuo il lavoro convogliando le varie competenze al fine di raggiungere i risultati attesi relativi alle singole attività di ricerca programmate. Pertanto, ogni singola attività ha dei risultati previsti dal GdR che vengono di seguito riportati: • Realizzazione di un sistema integrato dati di campo immagini telerilevate della regione di Ny Alesund; • Predisposizione di un sistema di monitoraggio delle coperture nevose nell'infrasso vicino; • messa a punto di una metodologia integrata per la classificazione delle superfici asfaltate da immagini multi ed iperspettrali; • Creazione di geodata base; • Metodologie per l'integrazione di dati a diversa scala a partire dall'ortorettifica di immagini; • Validazione in campo dell' algoritmo preoperativo per la produzione di mappe con caratterizzate lo stato di alterazione di materiali di rivestimento in ambienti urbani; • Implementazione dell'archivio di firme spettrali di materiali di rivestimento in ambiente urbano, associato ad analisi di laboratorio; • Perfezionamento degli algoritmi di correzione atmosferica applicati ad immagini iperspettrali acquisite da nuovi sensori aviotrasportati (SIMGA) e satellitari (PRISMA); • Incremento del numero delle caratteristiche fisiche degli aerosol determinabili da immagini iperspettrali; • Messa a punto di un metodi avanzati per l'ottimizzazione dei processi di inversione dei modelli di trasferimento radiativo in corpi idrici; • Riduzione dei livelli di incertezza nel telerilevamento dei parametri di qualità delle acque otticamente complesse; • perfezionamento ed adeguamento degli algoritmi per la produzione di prodotti OT a partire da dati iperspettrali acquisiti da nuovi sensori quali EnMAP e PRISMA (progetto CLAM-PHYM). • partecipazione a gruppi di ricerca e lavoro nazionali ed internazionali, convegni; • pubblicazioni scientifiche.
Iniziative per l'acquisizione di ulteriori entrate:
L'acquisizione di ulteriori entrate è il punto critico di questa attività scientifica perché, come precedentemente sottolineato, il GdR da sempre si adopera per valorizzare le competenze, che vuol dire mantenere la continuità lavorativa del personale precario presente nel gruppo che ormai ha raggiunto un buon livello di competenza. Il GdR pensa che il miglioramento ed incremento di dette attività di ricerca e la creazione e il mantenimento di rapporti di collaborazione scientifica siano strettamente legati alla continuità lavorativa del personale precario e alla valorizzazione delle sue competenze. Quindi, tutte le iniziative per l'acquisizione di ulteriori entrate costituiscono le azioni fondamentali da svolgere per favorire la continuità lavorativa del personale e quindi del gruppo. Anche in questa attività il GdR ha acquisito notevole esperienza ed è ormai l'attività che impegna grande parte del tempo dei ricercatori. Gli obiettivi e le tematiche di ricerca del GdR saranno, quindi, perseguiti e costantemente revisionati al fine di attivare, incentivare ed incrementare la cooperazione e l'integrazione fra le attività di ricerca e le esigenze delle amministrazioni. Pertanto, sia le esigenze degli enti scientifici che amministrativi, preposti alla conoscenza del territorio e al monitoraggio dei fenomeni e degli eventi straordinari sono e saranno al centro delle tematiche di ricerca del GdR. Questa urgenza necessita di mettere al centro dell'attenzione le esigenze degli enti scientifici e amministrativi. Questa attività prevede: prendere contatti e mantenerli con gli enti scientifici e amministrativi (es. contatti con ARPAVeneto e le agenzie per il territorio operanti nell'arco Alpino, interazioni con analoghe istituzione estere per progetti inter-regionali nelle aree montuaose; contatti con la provincia di Rieti per l'analisi di altri tematismi ambientali a partire dal progetto SELVA; contatti con regioni convergenza per le criticità ambientali-PON Sicurezza); cercare di trasferire la conoscenza anche verso altre realtà scientifiche e produttive sul territorio con cui si prevede di instaurare rapporti di collaborazione; stilare una proposta e un progetto di collaborazione; aspettare la valutazione e, se positiva, l'approvazione del progetto. Tutte attività che sono onerose dal punto di vista del tempo e molte volte non fruttuose. Il GdR partecipa ad eventuali bandi per il finanziamento di attività scientifiche, tecnologiche e di formazione in cui si intravede l'impiego e lo sviluppo delle nostre competenze. Qualora è necessario, individuare e coinvolgere le competenze che mancano per una partecipazione congiunta. Questa attività di ricerca di ulteriori entrate, si sottolinea, è ormai una consuetudine del GdR. Sono, infatti, numerosi i contatti e i progetti presentati in via di valutazione dei quali si aspetta fiduciosi una positiva risoluzione. Parallelamente il GdR necessita anche dei dati OT sui quali lavorare. Si è pertanto impegnato, e si impegnerà, a presentare anche progetti per l'accesso ai dati e a partecipare a campagne di misura.
 
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