Sistemi complessi e telerilevamento per l`ambiente

Orientamento
Sistemi Complessi e
Telerilevamento per
l’Ambiente
N. Pierdicca - [email protected]
V. Ferrara - [email protected]
Orientamento Sistemi Complessi e Telerilevamento per l’ambiente
Sistemi complessi per l’ambiente
Monitoraggio ambientale / Gestione attività
•
•
•
•
Telerilevamento
Sensori distribuiti
Comunicazione
GIS /TIS
Un efficace monitoraggio ambientale
può essere alla base di un
miglioramento della qualità della vita.
In particolare un efficace controllo
dell’ambiente può garantire rapide
risposte di intervento in situazioni di
particolare degrado o alterazione
dell’ambiente
(e
fra
essi
le
catastrofi naturali), risultando un
punto
chiave
dello
sviluppo
sostenibile.
Si fa in particolare riferimento a
situazioni di rischi quali:
•inquinamento atmosferico
•inquinamento elettromagnetico
•inquinamento acustico
•incendi boschivi
•inquinamento delle acque
•controllo dei movimenti franosi
•controllo dei bacini fluviali
Monitoraggio ambientale
e
Gestione delle risorse !
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Sistemi complessi per l’ambiente
Monitoraggio ambientale / Gestione attività
•
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•
•
Telerilevamento
Sensori distribuiti
Comunicazione
GIS /TIS
Le caratteristiche principali di un sistema basato su sensori
distribuiti sono:
•real time
•informazioni sono georeferenziate
•utilizza tecnologie SoC (Systems-on-chip) e SiP (System in Package) /
Chip Stack MCM.
•microsistemi contenenti anche più di un sensore
•basso costo unitario per uso in grande scala
•Basso consumo potenza (Tecniche harvesting / scavenging)
•ridotte dimensioni (meno invasive) a basso o nullo impatto ambientale.
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Sistemi complessi per l’ambiente
multisensori
distribuiti sul terrritorio
Local
Sensor Network
Connessioni in rete
Wireless
Standard: WiFi, WiMax, ZigBee,…
LAN
GPS
Converter
Access
Point
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Collaborazioni: Classificazione iperspettrale
Laboratorio LARA
(Airborne Laboratory for Environmental Research)
MIVIS è una
piattaforma aerea
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Monitoraggio ambientale / Gestione attività
•
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•
•
Telerilevamento
Sensori distribuiti
Comunicazione
GIS /TIS
Sviluppo dei sistemi di controllo e comunicazione.
•architetture di acquisizione dati
•software per acquisizione dati e per i sistemi di controllo
•strumenti di analisi
•strumenti software di interazione utente per la gestione e la
conseguente fruizione dei dati.
Orientamento Sistemi Complessi e Telerilevamento per l’ambiente
Sistemi complessi per l’ambiente
Orientamento Sistemi Complessi e Telerilevamento per l’ambiente
Sistemi complessi per l’ambiente
Orientamento Sistemi Complessi e Telerilevamento per l’ambiente
Sistemi complessi per l’ambiente
Orientamento Sistemi Complessi e Telerilevamento per l’ambiente
Sistemi complessi per l’ambiente – tecnologie elettroniche
Soluzioni tecnologiche RadHard
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Sistemi complessi per l’ambiente – tecnologie elettroniche
Vdc
Amplitude
Modulator
Envelope
detector
RF
input
PA
Phase
detector
RF
output
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Laboratori Dipartimento di Ingegneria Elettronica
Fotoallineatore
Sputtering
Balzer
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Laboratori Dipartimento di Ingegneria Elettronica
Lab. micro e nano tecnologie
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Laboratori Dipartimento di Ingegneria Elettronica
Lab. Circuiti a
Radiofrequenza
Lab. Elettronica per l’Ambiente
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Telerilevamento
• Il telerilevamento (remote sensing) è la
tecnologia che permette di misurare le
caratteristiche di un oggetto senza
entrare in contatto fisico con esso
• L'oggetto può essere l'ambiente
terrestre (telerilevamento ambientale)
nelle sue componenti di terra solida,
idrosfera, criosfera, atmosfera, biosfera
• I sensori di telerilevamento misurano le
variazioni indotte dall'oggetto su un
campo di forze, solitamente il campo
elettromagnetico (eventualmente il campo
acustico)
• L'informazione è "trasportata" dalla radiazione elettromagnetica (e.m.)
che, dopo aver interagito con l'oggetto (riflessione, diffusione,
assorbimento, rifrazione, ecc.) si propaga verso il sensore
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Missioni spaziali
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Sensori per telerilevamento
Radiometri ottici a scansione
• Multispettrali
• Iperspettrali
Radiometri a microonde
Radar
• Scatterometri
• Radar Altimetro
• Radar ad Apertura
Sintetica
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Gestione ed elaborazione dei dati
• Monitoraggio e Controllo del satellite
• Acquisizione dei dati
• Archiviazione dei dati
• Elaborazione dei dati
• Interpretazione dei dati
• Distribuzione all’utente
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Applicazioni
Atmosfera e clima
Rischi
Pianificazione
DEM
Risorse terrestri
Cartografia e Geographical
Information System (GIS)
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Interpretazione dei dati
Fondata sulla comprensione meccanismi interazione
radiazione con i mezzi naturali
• Modelli elettromagnetici diretti
• Metodi di inversione
Spettro
elettromagnetico
Es.: frequenze VIS/NIR
Es.: Microonde
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Radiometro orbita GEO
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Radiometro a MW orbita LEO
Special Sensor Microwave /Imager piattaforme DMSP
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Radar polarimetro
Stromboli, 1991
NASA/JPL AIRSAR, Banda L, HH, VV, HV
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Radiometro MS, media risol., orbita LEO
Roma
Fusione dati
SPOT e
LANDSAT
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Radiometro PAN e MS Alta Risol., orbita LEO
Immagine Ikonos
Immagine Quickbird
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Comparto industriale EO
Settori industriale
che attingono al
mercato EO come
da studio JRS
(non include
industria
aerospaziale
finanziata da
fondi pubblici)
Ref. JRC/ESYS 98196-RPT-02
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Proiezioni di mercato EO
• Settore pubblico per la
richiesta di informazioni
sull’ambiente (es. CEE,
Amministrazioni, Enti)
• Aziende/attività ad
impatto ambientale
• Enti preposti alla gestione
territoriale
• Enti/aziende
gestori/produttori di
risorse rinnovabili, etc.
• non include finanziamenti
pubblici industria
aerospaziale
Ref. JRC/ESYS 98196-RPT-02
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Agroalim.,
pesca, foreste
Servizi
Energia e
risorse natuali.
Infrastrutture,
trasporti, comm.
Organizz.
internazionali
Enti pubblici e
governativi
Ripartizione mercato EO
Ref. JRC/ESYS 98196-RPT-02
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Sbocchi professionali
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Enti pubblici di promozione industriale (ASI, ESA, etc.)
Aziende manifatturiere elettroniche (ThalesAlenia, …..
Aziende di engineering e servizio (Telespazio, ACS, ….)
Aziende di fornitura dati (Telespazio, Eurimage, ..)
Ricerca
Enti o amministrazioni locali
Società di servizio nel settore ambientale e GIS
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Un modulo a scelta fra:
Calcolo numerico (1° mod.) o
Geometria e algebra (1°:mod.) o
Metodi matematici per l’ingegneria (1° mod.) o
Modelli di programmazione matematica o
Sistemi elettronici UDI composta dai due moduli
Elettronica analogica con applicazioni
Microonde I
Comunicazioni elettriche (2° mod.)
Elettronica a radiofrequenza
Architetture di sistemi integrati (1°mod.)
Reti di telecomunicazioni
Telerilevamento UDI composta dai due moduli
Sistemi microelettromeccanici
Telerilevamento e diagnostica elettromagnetica
Propagazione Elettromagnetica
Elettronica per l’ambiente UDI composta dai due
moduli
Elettronica per l’ambiente
Radiotecnica terrestre e satellitare
Sistemi Embedded
Fisica superiore
Basi dati
Laboratorio di elettronica e
telecomunicazioni
12 crediti a scelta dello studente
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Contatti e collaborazioni per tesi
CNR-IFAc (Firenze)
Kell S.r.l. - Roma
ACS S.r.l.
Roma
Casaccia - Roma
ESA-ESRIN - Frascati
Serco . Frascati
INGV - Roma
Telespazio S.p.a - Roma)
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