L acqua vista dal cielo: dagli oceani ai campi coltivati

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1 ACQUA BUONA O CATTIVA? L OGGI E LE SFIDE FUTURE INIZIATIVA ORGANIZZATA IN OCCASIONE DELLA GIORNATA MONDIALE DELL ACQUA MARZO 2016 L acqua vista dal cielo: dagli oceani ai campi coltivati (A. Albertella G. Sona)

2 L acqua vista dal cielo

3 L acqua vista dal cielo

4 Perché osservare da satellite?

5 Osservazioni da satellite per misurare i ghiacci QuikSCAT (NASA) operativo dal 1999 al 2009, progettato per la misura dei venti sulla superficie del mare con onde radar ENVISAT (ESA) in orbita dal 2002 con una velocità di 7 km/s a circa 800 km sulla superficie terrestre. Radar-altimetria per misura la superficie del mare

6 Estensione e spessore del ghiaccio sul mare

7 La radar-altimetria da satellite

8 Superficie topografica media del mare

9 GOCE: misura del campo gravitazionale terrestre

10 Le correnti geostrofiche superficiali

11 Corrente del golfo

12 Corrente del golfo

13 La corrente circumpolare antartica

14 NON SOLO BLU Giallo-marrone Rosa Grigio Verde

15 I COLORI DELL ACQUA acqua semplice p.e. gli oceani : il colore è dato da acqua pura + clorofilla, (fitoplankton) Le altre sostanze sono direttamente correlate con questa acqua complessa : p.e. acque costiere, laghi e fiumi il colore è dato da tanti fattori non tutti collegati tra loro : clorofilla, materia organica e inorganica in sospensione

16 I COLORI DELL ACQUA DALLO SPAZIO

17 VEDERE DALL ALTO

18 COLORI RIFLESSI : VISIBILI E INVISIBILI Firme spettrali Suolo Vegetazione sana acqua pura acqua con fitoplankton

19 L ACQUA NELLE IMMAGINI DA SATELLITE WORDVIEW-2 GEO-EYE RAPID-EYE IKONOS MODIS Ü HICO MERIS ALI LANDSAT ASTER SPOT

20 INOLTRE..LA LUCE ENTRA NELL ACQUA Penisola di Sirmione - batimetria

21 ALCUNI ESEMPI

22 IDENTIFICAZIONE DI ALGHE TOSSICHE Landsat Sentinel 2 Baltico 7 Ago m

23 STUDIO DI ACQUE COSTIERE da immagini satellitari ed aeree La foce del Volturno (con CNR-IREA) Scopi : Classificare le acque costiere secondo diversi gradi di complessità ottica Studiare la distribuzione di Clorofilla, materiale organico e inorganico immessi in mare dal fiume Volturno. Studiare modifiche della forma della linea di costa

24 DEFINIZIONE DELLA LINEA DI COSTA

25 VARIAZIONI DELLA COSTA E STUDIO SOSTANZE IN ACQUA

26 VARIAZIONI DELLA COSTA E STUDIO SOSTANZE IN ACQUA

27 DA AEREO : VOLI RADIOMETRICI Qualità acque, stato vegetazione, coperture al suolo MIVIS-CNR (102 bande, TIR) HyMap-DLR (prog., ) APEX- BE, CH (300 bande, ) AISA (prog., ) CASI (prog., ), Concentrazione di Clorofilla-a

28 DA AEREO : VOLI METRICI (fotogrammetrici)

29 DA AEREO : VOLI METRICI (fotogrammetrici) Rilievo ghiacciaio Belvedere (ASP)

30 CONFRONTO CON RILIEVO DA DRONE

31 PROGETTO FoGLIE Fruition of Goods Landscape in Interactive Environment Sviluppare una nuova guida multimediale per integrare fruibilità e monitoraggio dei beni Modellizzazione 3D della diga storica di Poiret a Paderno D Adda da immagini da aereo, da UAV e da terra

32 PROGETTO FoGLIE Fruition of Goods Landscape in Interactive Environment Modellizzazione 3D della diga storica di Poiret a Paderno D Adda da immagini da aereo, da UAV e da terra

33 MODELLO DIGITALE 3D DELLA DIGA di POIRET

34 ESACOTTERO MIKROKOPTER del Dip.Ing.Civ e Ambientale Esacottero MikroKopter (RestArt) Dimensioni: 70 cm + eliche 12 Peso al decollo: 1.2 kg + payload Alimentazione: 2 batterie al litio 4000 mah Payload: fino a 500 g Sistema di navigazione: NAV Flight Control GPS.

35 RILIEVO di BACINO ARTIFICIALE (Valtellina) Calcolo del volume di detriti rimossi Due rilievi successivi

36 RILIEVO di BACINO ARTIFICIALE (Valtellina) Calcolo del volume di detriti rimossi Due rilievi successivi Differenza tra le superfici

37 RILIEVO VOLUME COLTRE NEVOSA bilancio idrologico (in coll. con sez. SIA) Elevata sovrapposizione immagini (60-80%) Pixel al suolo di circa 4 cm (H di volo =135 m) Punti di appoggio naturali e artificiali rilevati con GPS Terradat Sensefly Rilievo multitemporale : estivo + invernale Modello del terreno

38 RILIEVO VOLUME COLTRE NEVOSA bilancio idrologico (in coll. con sez. SIA) Prodotti del rilievo: Ortofoto estiva/invernale Modelli 3D estivo/invernale Modello 3D con texture

39 RILIEVI SULLA VEGETAZIONE Studio diffusione piante straniere nel Parco dell Adda Zone boschive critiche da monitorare (50 ettari circa) Dai colori delle foglie nelle diverse stagioni si possono in parte distinguere le specie Rilievo multispettrale-multitemporale: voli RGB + NIRGB in Estate Autunno Primavera

40 RILIEVI SULLA VEGETAZIONE Studio diffusione piante straniere nel Parco dell Adda Zone boschive critiche da monitorare (50 ettari circa) Dai colori delle foglie nelle diverse stagioni si possono in parte distinguere le specie Estate Autunno Primavera

41 PROGETTO ITACA Innovazione Tecnologie Azioni per il Controllo delle Alloctone Dai blocchi RGB dei voli estivi (massimo di copertura fogliare) sono ricavati i DSM.

42 RILIEVI DALL ALTO PER L AGRICOLTURA Il 90% del consumo d acqua è per uso agricolo Ottimizzazione di uso acqua in agricoltura capire il fabbisogno idrico di dettaglio x migliorare la gestione idrica Le risoluzioni al suolo dei satelliti non sono sempre adatte alla gestione agricola dettagliata dei campi Agricoltura di precisione (da terra o dall alto ) Consumi di acqua (Mil di m 3 )

43 L ACQUA NELLA VEGETAZIONE e NEI SUOLI Il colore delle foglie dipende anche dal nutrimento e dall acqua disponibili foglia secca foglia idratata foglia sana - foglia malata

44 APPLICAZIONI IN AGRICOLTURA Rilievi multispettrali sono già in uso in agricoltura di precisione : INDICI DI VEGETAZIONE (con NIR e Rosso) per creare MAPPE DI VIGORE prescrizioni di irrigazione e fertilizzazione Ma anche : ricostruzione di forma e dimensioni delle piante (DSM) per valutare crescita e salute della coltura Inoltre si possono utilizzare indici di contenuto d acqua, nelle piante e nei suoli

45 Nuove sperimentazioni (con Dip.di Sc.Agrarie e Ambientali) Immagini RGB modello di altezze IR e Rosso NDVI mappe di vigore

46 Prossimi esperimenti : MISURE DI TEMPERATURA (immagini termiche) La temperatura di suoli e vegetazione dipende anche dal contenuto di acqua Crop Water Stress Index

47 ACQUA BUONA O CATTIVA? L OGGI E LE SFIDE FUTURE Si ringraziano : Claudia Giardino, Erica Matta CNR IREA Paolo Dosso - TerraDat Simone Pulejo - VoloVisione