Centro per. l'innovazione sull impiego del Telerilevamento. nell'industria Meccanica per. l'agricoltura di Precisione

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2 Azienda Sperimentale Vittorio Tadini CRAST - Centro Ricerche Analisi Spaziali e Telerilevamento, Università Cattolica BARGAM S.P.A. CASELLA Macchine Agricole s.r.l. CRPV Soc. Coop. a r.l. NET-AGREE s.r.l. C.A.V. s.a.s. Centro di Formazione Vittorio Tadini s.r.l. H & S Qualità' nel Software s.p.a. Centro per l'innovazione sull impiego del Telerilevamento nell'industria Meccanica per l'agricoltura di Precisione

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4 Agricoltura di precisione significa impiego di macchine dotate di intelligenza geografica DGPS

5 Intelligenza geografica significa: Capacità di autogeoreferenziazione (ad esempio attraverso un sistema di navigazione satellitare tipo GPS) Disporre di Informazione geografica (ad esempio attraverso l impiego di sistemi informativi territoriali, come i GIS) Eseguire in sequenza alcune operazioni fisiche, mediante attuatori automatici E possibile in questo modo costringere la macchina ad operare secondo la Variable Rate Technology (VRT) che permette di concimare, irrigare e diserbare in maniera mirata e variabile all interno dei singoli appezzamenti.

6 Tra i benefici ottenibili dall agricoltura di precisione vi sono: la riduzione degli input di fertilizzanti e fitofarmaci; l ottimizzazione dello sfruttamento delle risorse irrigue; il miglioramento qualitativo ed igienicosanitario delle produzioni; Riduzione dell impatto ambientale

7 Queste tecniche richiedono basi informative descriventi la variabilità della situazione colturale nei singoli appezzamenti quanto serve dove serve

8 Il telerilevamento sta rimuovendo l ostacolo principale all applicazione su larga scala delle tecniche VTR, l onerosità delle basi informative georeferenziate (mappe) che devono guidare la distribuzione variabile degli input. L elaborazione delle mappe di fabbisogno con metodi tradizionali richiede infatti un numero elevato di analisi su campioni georeferenziati.

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10 Unit 1.1 Acquisizione dati con il telerilevamento Platform Radiation source A tmosphere Reflected radiation Emitted radiation Sensor Ground receiving station Transmission path Scene of interest ( target ) Users Image processing system / GIS

11 Modello a griglia

12 Firme spettrali

13 Operazioni sui dati telerilevati

14 Telerilevamento: produzione di cartografia tematica e dati GIS

15 QuickBird Pan-sharpened (res.60 cm) Aster VNIR (res. 15 m) La crescente disponibilità di dati telerilevati ottici ad altissima risoluzione spaziale (VHR Very High Resolution) con parametri radiometrici, spettrometrici e frequenze temporali via via migliori a costi sempre più contenuti sta aprendo nuove prospettive di ottenimento di basi informative per la tecnologia VRT nella agricoltura di precisione.

16 Contemporaneamente alla crescente offerta di dati VHR da satelliti commerciali quali molti paesi, tra cui l Italia con la prevista costellazione di satelliti italo-francese COSMO/SkyMed, hanno varato programmi nazionali per sistemi ottici e radar ad alta risoluzione spaziale e brevi tempi di rivisita, caratteristiche principalmente necessarie assieme ai caratteri radiometrici e spettrali per le applicazioni di agricoltura di precisione.

17 Il Telerilevamento è destinato a diventare in tutti i sistemi agricoli intensivi la fonte più efficace ed economica per la fornitura delle mappe di fabbisogno per le tecniche VRT. Il lasso di tempo necessario ed il grado di adozione di questa tecnologia innovativa dipenderà largamente dalla capacità di fornitura di servizi di trasferimento tecnologico alle imprese intese sia come produttori di macchine agricole che come aziende agricole utenti di tali macchine. Proiezione del grado di adozione della tecnologia VRT su dati telerilevati, Site Specific Management Center, Purdue University

18 acquisizioni Di grande valore tecnologico saranno i voli con sensori iperspettrali capaci di raccogliere anche centinaia di immagini della stessa superficie a diverse lunghezze d onda su piccole bande spettrali. Tali voli saranno organizzati in periodi critici per la determinazione del fabbisogno idrico e nutrizionale delle colture

19 ground truthing In concomitanza con le acquisizioni la variabilità spaziale all interno dei singoli appezzamenti dei parametri di interesse per il fabbisogno nutrizionale ed idrico delle colture verrà determinata mediante letture con strumenti portatili georeferenziate mediante DGPS ed analisi di laboratorio.

20 Produzione di mappe -indice Attraverso le attività sperimentali si renderanno possibili la verifica degli algoritmi di elaborazione dei diversi dati telerilevati e lo sviluppo di procedute tecnico-operative finalizzate alla produzione di mappe di fabbisogno irriguo e nutrizionale nelle condizioni colturali e pedo-climatiche locali.

21 Sistemi informativi aziendali e meccanizzazione Tra le attività di citimap vi sarà anche lo studio di procedure di importazione ed elaborazione dei dati telerilevati nei sistemi informativi aziendali ai fini dell elaborazione delle mappe di distribuzione e delle procedure di comunicazione tra i sistemi informativi aziendali e le macchine in tecnologia VRT.

22 Il Crast Referente scientifico è il Centro di Ricerca Analisi Spaziale e Telerilevamento dell Università Cattolica del Sacro Cuore, uno dei pochi centri di ricerca di Facoltà di Agraria in Italia che si occupi specificamente di telerilevamento. Il CRAST ha partecipato alle attività di ricerca finanziate dall ASI per lo sviluppo delle applicazioni di COSMO/SkyMed Exploitation of COSMO/SkyMed data for Earth surface monitoring.

23 Attività CITIMAP le finalità del centro saranno perseguite mediante le seguenti attività: I. Produzione di dati sperimentali relativi all applicazione dei dati telerilevati alle macchine agricole in tecnologia VRT (colture sperimentali e programma di acquisizioni); II. Sviluppo e produzione di elaborazioni di dati telerilevati adatte all impiego sulle macchine agricole in tecnologia VRT; III. Attività di dimostrazione e formazione per le tecniche agricole VRT implementate mediante l utilizzo di dati telerilevati.

24 prospettive Uno sviluppo coerente con gli obbiettivi del centro, reso possibile dallo sviluppo delle tecnologie e dalla diminuzione dei costi, è la costituzione di una stazione di ricezione diretta delle immagini. Tale soluzione, ormai disponibile anche per sensori ad alta risoluzione adatti all impiego nell agricoltura di precisione, offre caratteristiche di grande tempestività, parametro critico nelle applicazioni di agricoltura di precisione.

25 prospettive Obiettivo del CITIMAP è anche quello di proporsi, nel medio periodo, quale centro di servizio per l acquisizione, l elaborazione e la distribuzione di dati telerilevati nel formato immediatamente utilizzabile dalle macchine dotate di tecnologia VRT e nei tempi adatti all impiego nei processi produttivi aziendali nella pianura padana.