Telerilevamento satellitare per la sostenibilità ambientale e la
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Telerilevamento satellitare per la sostenibilità ambientale e la
GEOMATICA – T ELERILEVAMENTO SATELLITARE PER LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE E LA MAPPATURA DI DISASTRI 1 TELERILEVAMENTO SATELLITARE PER LA SOSTENIBILITÀ AMBIENTALE E LA MAPPATURA DI DISASTRI GRUPPO DI RICERCA: Gabriele Bitelli, Paolo Conte, Francesca Franci, Alessandro Lambertini, Emanuele Mandanici, Maria Alessandra Tini, Luca Vittuari, Rossella Casciere, Maurizio Barbarella, Michaela de Giglio PAROLE CHIAVE: Telerilevamento, sostenibilità, dispersione energetica, monitoraggio ambientale, disastri Nel progetto europeo EnergyCity si utilizzano immagini termiche aeree per la mappatura delle dispersioni degli edifici in sette aree urbane europee, nell’ambito dell'attuazione di pratiche di efficienza energetica e riduzione delle emissioni di CO2. Il dato finale, che deriva da un complesso processo di elaborazione di immagini, viene utilizzato in modelli energetici per confluire infine in un WebGIS a supporto delle decisioni. L’Isola Urbana di Calore (UHI) può essere rilevata con immagini satellitari. Attraverso immagini satellitari multi- e iperspettrali, in un altro progetto si conduce il monitoraggio ambientale di un'area protetta in Egitto, con analisi delle acque lacustri del lago Karun (salinità, clorofilla) e mappatura litologica dell’area tramite classificazione; la ricerca riguarda inoltre l’analisi di change detection nella regione nell’arco di decenni, usando anche immagini satellitari declassificate Corona. Un’altra applicazione è relativa allo studio degli effetti dell’intrusione del cuneo salino all’interno delle Pinete ravennati. Lo scopo è creare una procedura operativa per valutare lo stato di salute della vegetazione di aree compromesse, attraverso l’analisi dell’NDVI. La salinizzazione dell’acquifero influisce infatti sulle piante inducendo cambiamenti nelle proprietà fotosintetiche e nella copertura, osservabili attraverso misure spettrali da satellite. Dal confronto delle risposte nelle bande del rosso e dell’infrarosso, e dalla sua valutazione statistica, è possibile riconoscere le aree più stressate e di conseguenza circoscrivere i successivi monitoraggi di salinità sul campo e gli interventi di bonifica. Nel caso di catastrofi, la disponibilità di immagini satellitari multispettrali ad alta risoluzione, e/o dati radar, consente di ottenere in tempi brevi e con buon livello di precisione la mappatura di aree molto ampie, per la gestione dell’emergenza e per la valutazione del danno in ambiente GIS. Esempi significativi affrontati dal gruppo su vari siti nel mondo sono alluvioni, incendi, tsunami e terremoti, con la possibilità in questo caso di ottenere anche una prima valutazione del livello di danneggiamento degli edifici. Fig.1 Mappatura delle dispersioni energetiche in aree urbane: dall’immagine termica notturna, non elaborata, al sistema WebGIS a supporto delle decisioni Fig.2 Concentrazione di Clorofilla-a in acque lacustri (Qarun Lake) ricavata da immagini iperspettrali; effetti della correzione atmosferica Fig.3 Pinete ravennati: distribuzione spaziale dell’NDVI con tracciamento delle aree campione; andamento dell’NDVI medio delle aree campione Fig.4 Mappatura dei danni del terremoto di Bam (Iran) mediante classificazione object-oriented di immagini satellitari ad alta risoluzione 2 PUBBLICAZIONI Bitelli G., Franci F., Mandanici E. (2013). Monitoring the urban growth of Dhaka (Bangladesh) by satellite imagery in flooding risk management perspective. Proc. Workshop “The Role of Geomatics in Hydrogeological Risk”, 6 pp., Padova Africani P., Bitelli G., Lambertini A., Minghetti A., Paselli E. (2013). Integration of LIDAR data into a municipal GIS to study solar radiation. Int. Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Volume XL1/W1, 6 pp., Hannover, Germany Bitelli G., Conte P. (2011). Techniques, tools and workflow for remote sensed roof temperature mapping in some cities across Central Europe. In: Proc. 17th Int. Conference “Building Services, Mechanical and Building Industry Days” – Urban Energy Conference, Debrecen, ISBN: 978963-313-039-1, 49-56, BME Budapest RESEARCH PROJECTS AND ACTIVITIES 2013 Bitelli G., Gusella L. (2008). Remote sensing satellite imagery and risk management: image based information extraction. In C.A. Brebbia & E. Beriatos (Eds.) Risk Analysis VI, pp. 149-158, WIT Press, Southampton Gusella L., Adams B.J., Bitelli G., Huyck C.K., Mognol A. (2005). Object Oriented Image Understanding and Post-Earthquake Damage Assessment for the 2003 Bam, Iran, Earthquake. 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SPIE Remote Sensing - Earth Resources and Environmental Remote Sensing/GIS Applications, Vol. 7831, pp. 78311Z1-78311Z8 ASI (Agenzia Spaziale Italiana). Cosmo-SkyMed AO n. 2248: RAPID RApid Processing for Information on Damage. Contract L/104/09/0. PI: G. Bitelli (2010-2012) Conte P., Bitelli G. (2009). Burned areas mapping by multispectral imagery: a case study in Sicily, Summer 2007. Proc. VII Int. EARSeL Workshop “Advances in Remote Sensing and GIS applications in Forest Fire Management”, Matera, ISBN 978-88-904367-0-3, 277-284 Gusella L., Adams B.J., Bitelli G. (2008). Mobile Mapping technology and integration with Remote Sensing imagery for post-disaster damage evaluation. Int. Arch. of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XXXVI, 5/C55, pp. 150-158, ISSN: 1682-1777 PRIN2008: Mapper - Procedure di acquisizione ed elaborazione di dati multisorgente per il supporto alle emergenze. Resp. Scient.: G. Bitelli PRIN 2010-11: Tecniche geomatiche innovative ed emergenti di rilievo, telerilevamento (da aereo, satellite, uav) e webgis per la mappatura del rischio in tempo reale e la prevenzione del danno ambientale. Resp. Scient.: M. Barbarella EU Central Europe Contract 2CE126P3. ENERGYCITY - Reducing energy consumption and CO2 emissions in cities across Central Europe. PI: T. Csoknyai, Resp. Scient. G. Bitelli (20102013) http://www.enercity2013.eu CONTATTI [email protected] [email protected]