Droni per il monitoraggio ambientale: opportunità e complessità (Andrea Spisni e Vittorio Marletto)

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1 Droni per il monitoraggio ambientale: opportunità e complessità (Andrea Spisni e Vittorio Marletto) Monitoraggio incendio delle torbiere ferraresi, settembre 2015, con videocamera termografica e camera GoPro,

2 Telerilevamento in Arpa ER Il laboratorio di telerilevamento di Arpa svolge attività nelle seguenti materie: Individuazione e misure superfici innevate Anomalie Ndvi per monitoraggio della siccità e diffusione della zanzara tigre Classificazione zone agricole di pianura per la stima dei fabbisogni irrigui di pianura Elaborazioni di dati satellitari a supporto della Protezione Civile Gestione dell archivio regionale di immagini da satellite Campi agricoli e bonifica in pianura bolognese Innevamento e macro aree di protezione civile (in azzurro)

3 Possibili campi applicativi per i droni in Arpa Monitoraggio siti industriali Applicazioni legate al Centro Funzionale e Protezione Civile Frane Alluvioni Esondazioni Mareggiate Incendi Sversamenti di idrocarburi Mucillagini in mare Stato della costa Applicazioni agricole e forestali Bilanci idrici dei terreni coltivati Stato fitosanitario delle colture e delle foreste Attualmente Arpa ER non dispone di droni

4 Tipo di sensori utilizzabili Video e fotocamere nel visibile ed infrarosso Blu, verde e rosso ( μm) Vicino infrarosso (0.7-1 μm) Infrarosso termico (10-12 μm) Tamponi/sensori per sostanze chimiche e qualità dell aria GPS

5 Un esempio: torbiera in fiamme, monitoraggio IR termico Incendio della torbiera Boschetto bonifica Valle del Mezzano, ex valli di Comacchio, Ferrara agosto/settembre 2015 Contesto agricolo Boschetto sulla sinistra sulla destra campi di soia

6 Un esempio: torbiera in fiamme, monitoraggio IR termico 1 Drone attrezzato con gps camera IR termica e videocamera gopro 1. Trasporto in auto 2. Allestimento 3. Volo 2 3 Committente ArpaER Esecuzione UniBO

7 Vantaggi Agilità di spostamento del mezzo e del gruppo di lavoro Capacità di adattare la sensoristica al caso di studio Tempo reale nella visualizzazione del dato ripreso Questo aspetto è determinante per tutte le applicazioni che richiedono un supporto diretto. Nel caso di incendi la possibilità di vedere subito le zone che ancora presentano anomalie termiche permette ai tecnici impiegati nelle opere di contenimento di intervenire in modo localizzato

8 Limiti tecnici Tempo di volo molto breve Area coperta di ridotta estensione Altezza di volo modesta Presenza di vento e limiti nel controllo Rischio di perdita del drone in ambienti ostili Autorizzazioni di volo in ambiente urbano

9 Possibile integrazione dei droni: il progetto S3T (Por Lazio) S3T pone le basi per il contesto operativo dei droni nell ambito del monitoraggio ambientale. Scopo del progetto è la definizione di standard e protocolli di scambio dati tra unità in campo, in ufficio, droni e altre fonti, come stazioni fisse di misura. L ipotesi di intervento sviluppata da Arpa ER è stato lo sversamento di idrocarburi in ambiente fluviale Zone di studio: il fiume Po E stato fornito supporto anche per altre applicazioni di competenza Arpa come monitoraggi regolari ed altre emergenze in cui l Agenzia può intervenire S3T è in fase di sviluppo e non è operativo

10 S3T: sversamento petroli in fiume Po Esempio di analisi sviluppato durante l evento di febbraio 2010 dopo lo sversamento di oli minerali nel Lambro Immagini a colori reali (Aisa Eagle iperspettrale) Pietrapertosa C., Spisni A., Pancioli V., Sterzai P., Pavan A., Paganini P., Monni A., Coren C., 2010, Utilizzo di immagini iperspettrali per il monitoraggio di sversamento di idrocarburi nel fiume Po, Atti 14a Conferenza Nazionale ASITA, 9 12 novembre 2010, Fiera di Brescia

11 S3T: aree test Al consorzio S3T sono state fornite specifiche tecniche richieste per il monitoraggio di eventi simili e possibili aree di studio per casi sperimentali Pontelagoscuro (Fe) Zona del Po con presa d acqua per l acquedotto di Ferrara Torricelle di Sissa (Pr) Presenza di un pontile usato per campionamenti dell acqua Ogni area presenta delle caratteristiche peculiari in grado di permettere l integrazione dei dati telerilevati con altre fonti, ad esempio campionamenti di laboratorio, misure idrometriche, facilità di accesso al punto Isola Serafini (Pc) Presenza di impianti idroelettrici Enel

12 S3T: un esempio di flusso dati Si riporta un esempio di flusso dati che il sistema S3T deve poter gestire in caso di emergenza legata a sversamento di idrocarburi. I dati raccolti devono fluire attraverso tutte le unità collocate sul territorio. L accesso deve avvenire tramite sia tramite pc che smartphone/tablet. Dati idrometrici fluviali: portata livelli velocità altezza dell'alveo supporto modellistica idrologica per stima diffusione degli inquinanti supporto a terra per rilievi sia a sponda che su natante monitoraggio in tempo reale dell'evoluzione del fenomeno condizioni meteo previste informazioni sullo stato attuale degli interventi di contenimento analisi di campioni Dati telerilevati da droni (video ed immagini) Video per valutazione degli interventi di contenimento dell inquinante in tempo reale Immagini per analisi a posteriori per la stima degli spessori e dei quantitativi sversati

13 Arpa e telerilevamento Per informazioni Vittorio Marletto, vmarletto@arpa.emr.it Andrea Spisni, aspisni@arpa.emr.it V.le Silvani 6, Bologna Laboratorio di telerilevamento tinyurl.com/arpaertelerilevamento