Archivio per categoria: Applicazioni

Il Sistema Informativo Nazionale Federato delle Infrastrutture (SINFI) è lo strumento identificato per il coordinamento e trasparenza per la nuova strategia per la banda larga e ultralarga. SINFI favorisce la condivisione dei dati geografici e alfanumerici relativi alle infrastrutture, mediante una gestione ordinata del sotto e sopra suolo e dei relativi interventi, ed offre un unico cruscotto per gestire con efficienza e monitorare tutti gli interventi.

La iptsat ha elaborato e consolidato una serie di procedure finalizzate a rendere i dati SINFI di facile lettura e interpretazione per l’utente finale. Il servizio proposto ha come obiettivo quello di convertire gli attributi alfanumerici SINFI in attributi di testo comprensibile, grazie all’utilizzo di tecnologia GIS.

Il processo lavorativo parte dallo studio, dall’analisi e della traduzione dei dati SINFI nativi per creare workflow e tool finalizzati ad automatizzare la conversione delle tabelle e degli attributi in testi comprensibili e sintetici. Tali strumenti possono essere forniti direttamente all’utente finale. In alternativa, la Iptsat è in grado di seguire in maniera autonoma tutto il processo lavorativo e consegnare al cliente i risultati ottenuti.

Mappatura e censimento degli impianti di illuminazione attraverso immagini satellitari notturne

La Iptsat, grazie alle proprie conoscenze in ambito Gis e Remote Sensing e soprattutto grazie alla grande esperienza nella geolocalizzazione delle infrastrutture in ambito utility, ha ideato e sviluppato soluzioni innovative per la mappatura, il censimento e il controllo degli impianti di illuminazione in ambito urbano ed extra urbano. Nello specifico, questi servizi si basano su solide procedure gis che sfruttano le informazioni derivate da immagini satellitari notturne a 90 cm di risoluzione. Questo permette di analizzare vaste aree di territorio anche più volte l’anno.
La iptsat ha acquisito ormai una notevole esperienza su queste tecnologie e procedure. Ha, infatti, mappato in questi anni più di 500.000 punti luce.
L’accesso a questi servizi permette alle aziende che si occupano della rete di illuminazione pubblica di geolocalizzare e monitorare i propri impianti a costi sostenibili e a evitare, in molti casi, azioni di censimento e controllo in loco.

Gli obiettivi raggiungibili attraverso queste avanzate tecnologie sono:

• Mappatura e censimento degli impianti di illuminazione pubblica.
  La geolocalizzazione delle infrastrutture può essere realizzata o partendo da un dataset già in possesso del cliente o anche senza alcun dato pregresso a disposizione. Nel primo caso sono segnalati i punti luce confermati, quelli confermati ma ricollocati con una maggior accuratezza, quelli non più presenti sul territorio e i punti luce presenti nella realtà ma inesistenti sul dataset del cliente. Nel secondo caso viene creato un nuovo dataset.
  In entrambe le situazioni, grazie al confronto continuo con il cliente attraverso webapp dedicate, viene data massima attenzione nella identificazione unicamente della rete pubblica, bonificando i risultati da eventuali luci di origine privata. Infine, anche possibili ingombri visivi, dovuti alla vegetazione o a elementi fisici antropici, vengono gestiti all’interno del dataset attraverso legende e attributi dedicati, secondo le indicazioni del cliente.
• Identificazione di punti luce spenti.
  Le immagini satellitari notturne, oltre a essere una delle fonti principali per permettere il corretto censimento della rete d’illuminazione pubblica, sono un dato fondamentale per identificare quali punti luce siano effettivamente in funzione a quali invece siano spenti. Questo permette di monitorare da remoto, in più momenti nell’anno, lo stato effettivo del servizio di illuminazione pubblica. Di conseguenza, è possibile da una parte avere un riscontro sulle segnalazioni ricevute dai cittadini o dagli addetti ai lavori, dall’altro evidenziare malfunzionamenti e criticità di cui non si aveva notizia.
• Identificazione aree non efficientemente illuminate
  Questo servizio permette di analizzare il territorio per individuare aree non efficientemente illuminate ed aiutare i gestori della rete nella pianificazione e sviluppo di nuove infrastrutture per migliorare anche la sicurezza dei cittadini.
• Analisi inquinamento luminoso
  Questo servizio permette d’individuare aree urbane o extraurbane eccessivamente illuminate (considerando in questo caso anche le luci di natura privata e soprattutto industriale) e, di conseguenza, aiutare gestori della rete, amministratori pubblici e anche studiosi nell’analisi dell’inquinamento luminoso.
• Classificazione tipo di lampade (Led/Sap)
  Ogni tipo di lampada ha una propria firma spettrale. Utilizzando tali firme è possibile quindi distinguere e classificare in automatico da satellite i differenti tipi di lampade, come lampade a LED e lampade SAP (Sodio ad Alta Pressione).

AGRICOLTURA

I dati satellitari sono in grado di saper rispondere in modo rapido e preciso alle richieste di chi opera in ambito agricolo; infatti, consentono ai clienti di usufruire di immagini delle loro coltivazioni in tutte le stagioni dell’anno per monitorare al meglio le risorse agricole.

Alcune possibili applicazioni in agricoltura:

• Mappatura dei campi e Classificazione delle coltivazioniValutazione e controllo degli stadi fenologici per la messa a punto di modelli agrometeorologici
• Analisi della salute delle piante e Monitoraggio infestazioni parassitarie
• Stima dei danni causati da calamità naturali (grandine, neve, alluvioni …) o da un qualsiasi altro evento (incendi, terremoti, frane …)
• Realizzazione di Mappe NDVI, NDVI Red Edge, fPAR, LAI, Clorofilla, OSAVI, TCARI, MCARI…
• Gestione delle acque di irrigazione
• Gestione della produttività agricola

VEGETAZIONE

La vegetazione manifesta comportamenti spettrali specifici a diverse lunghezze d’onda producendo una firma caratteristica.

La curva di riflettanza può variare il suo andamento in funzione di molti fattori quali il tipo di vegetazione e la sua densità, lo stadio fenologico, lo stato fito-sanitario, il contenuto di umidità, ecc. In particolare il suo andamento è regolato nelle bande del visibile, vicino e medio infrarosso rispettivamente dal contenuto e tipo di pigmenti fogliari, dalla struttura fogliare ed il contenuto in acqua.

I sensori dei più importanti satelliti sono stati progettati appositamente per estrarre il massimo delle informazioni nello studio della vegetazione

FORESTE

I dati satellitari multispettrali possono essere un utile strumento di supporto per enti pubblici ed istituti di ricerca nel processo di classificazione dei tipi vegetazionali, nel gestire gli inventari, nel controllare il mutare, lo stato fenologico e la salute delle foreste, analizzando così nel dettaglio ciò che è accaduto, che accade, o sta per verificarsi in determinate zone boschive, anche per, danni causati da incendi.

Alcune possibili applicazioni in ambito forestale:

• Definizione dei tipi vegetazionali attraverso processi di classificazione e foto interpretazione
• Determinazione delle aree percorse da incendi
• Definizione del rischio incendi
• Determinazione delle aree disboscate
• Stima della Biomassa attraverso correlazioni con indici di Vegetazione

USO SUOLO (corine land cover)

La Carta di Uso del Suolo è una carta tematica di base che rappresenta lo stato attuale di utilizzo del territorio e si inquadra nell’ambito del Progetto Corine Land Cover dell’Unione Europea.

La Carta di Uso del Suolo, con un linguaggio condiviso e conforme alle direttive comunitarie, si fonda su 5 classi principali (Superfici artificiali, Superfici agricole utilizzate, Superfici boscate ed ambienti seminaturali, Ambiente umido, Ambiente delle acque) e si sviluppa per successivi livelli di dettaglio in funzione della scala di rappresentazione. Costituisce un ausilio indispensabile alla ricerca applicata nell’ambito delle scienze naturali e territoriali, alla programmazione, alla pianificazione e gestione dei vari livelli territoriali.

Le specifiche Tecniche per la classificazione di uso del suolo Corine Land Cover 1990, 2000, 2006 prevedono l’utilizzo di immagini satellitari con un’unità minima cartografabile pari a 25 ettari. In particolare la specifica relativa al CLC 2006 prevede e raccomanda l’utilizzo di immagini satellitari a risoluzione medio alta per l’individuazione dei cambiamenti e l’aggiornamento di tali banche dati.
In questo contesto le immagini ad alta e altissima risoluzione rientrano ampiamente nei requisiti richiesti.

SICUREZZA, MONITORAGGIO AMBIENTALE E PIANIFICAZIONE DEL TERRITORIO

Sicurezza, monitoraggio ambientale e pianificazione del territorio. I dati satellitari sono è in grado di fornire potenti strumenti per aiutare le amministrazioni pubbliche e le aziende interessate alla gestione delle emergenze (e di conseguenza alla tutela della sicurezza nazionale), oltre che al controllo delle modifiche del paesaggio e degli interventi urbanistici.
Le costellazioni satellitari forniscono un importante contributo all’individuazione e al controllo di eventuali aree a rischio disastro o per supportare valutazioni d’impatto ambientale (come quello di una futura lottizzazione); ciò è finalizzato sia alla prevenzione e di conseguenza ad una migliore risposta alle emergenze derivanti dalle tempeste, dagli incendi, dalle alluvioni, dai terremoti e dalle frane, sia all’ottimizzazione delle attività di pianificazione del territorio.

Chi si occupa delle risorse naturali, come i biologi, gli agronomi, i forestali, gli operatori agricoli, i geologi, gli ingegneri grazie allo sviluppo di soluzioni GIS personalizzate (integrate da dati geospaziali e in particolare telerilevati da satellite) può per esempio:

• Gestire, analizzare e modellare informazioni
• Creare statistiche, stime, simulazioni e realizzare previsioni
• Archiviare, condividere, pubblicare dati
• Ottimizzare la gestione delle risorse naturali
• Supportare la conservazione dell’ambiente e della biodiversità

Inoltre, Iptsat è in grado di sviluppare infrastrutture tecnologiche per la gestione dei dati di Biodiversità tramite implementazione di:

• Biocase e Geocase software tool
• GBIF software tool
• Normalizzazione e strutturazione banche dati secondo standard ABCD v. 2.6

IL GIS E LA FLORA

Il GIS offre oggi uno strumento analitico potente per comprendere aspetti chiave dell’ecologia e biologia vegetale quali la distribuzione geografica e la fenologia delle piante, le quali, a loro volta, influenzano fattori importanti come il clima terrestre e le produzioni agricole.

Il GIS aiuta a identificare l’impatto del comportamento umano sulle risorse naturali e porta a un utilizzo più efficace delle stesse. I dati sulle risorse naturali vegetali, raccolti su grande scala anche attraverso il telerilevamento ed elaborati attraverso l’analisi spaziale e spettrale, consenteno in tempi rapidi di avere una visione a 360 ° dello stato fisiologico delle risorse vegetali.

IL GIS E LA FAUNA

I ricevitori di navigazione satellitare Global Positioning System (GPS) sono oggigiorno sempre più utilizzati negli studi ecologici e comportamentali per tracciare i movimenti degli animali in relazione agli ambienti in cui vivono e si nutrono.

Combinando il movimento GPS degli animali con le mappe dei loro habitat e della vegetazione attraverso strumenti GIS è possibile, ad esempio, mettere in relazione lo spostamento degli animali e la posizione di foraggiamento con le caratteristiche del paesaggio e dell’habitat e i tipi di vegetazione.

Questo potente approccio sta aprendo nuove opportunità allo studio degli aspetti spaziali del comportamento animale, in particolare il comportamento in cerca di cibo e i comportamenti sociali, con una precisione e un’obiettività molto maggiori rispetto al passato.

ACQUE

L’acqua, che ricopre circa il 70% della superficie del globo, rappresenta sempre di più una risorsa critica per la sopravvivenza del genere umano. Negli ultimi decenni, molteplici iniziative si sono mosse nella direzione della salvaguardia e del controllo di questa risorsa, operando nel controllo di alcuni parametri rappresentativi della qualità delle acque quali il Colore delle acque, la Torbidità, la Clorofilla, la Temperatura, la Distribuzione Algale e il pericolosissimo inquinamento da Idrocarburi e/o da Prodotti chimici.
COLORE DELLE ACQUE Il materiale sospeso, i pigmenti colorati, la presenza di carbonio disciolto e la frazione di humus influiscono sui valori cromatici di tristimolo del visibile (blu, verde e rosso). L’analisi delle tre componenti di colore (saturazione, tinta ed intensità) è dunque sufficiente per definire lo stato trofico di una massa idrica, almeno a livello qualitativo nelle tre classi oligotrofico, mesotrofico ed eutrofico.
MAPPE DI TORBIDITÀ La torbidità è uno dei parametri che permette di valutare la qualità delle acque; infatti, proprio un basso livello di torbidità è una delle caratteristiche più apprezzate dal turismo di qualità. Per l’analisi della qualità delle acque, è possibile ottenere una misura della torbidità direttamente dalle immagini satellitari e aeree in termini di Indice di Trasparenza. Con il telerilevamento è inoltre possibile valutare il coefficiente di attenuazione (Beam Attenuation Coefficient, BAC) delle acque, parametro correlato con i solidi sospesi per ben definite fasce di profondità.
DETERMINAZIONE DEL CONTENUTO DELLA CLOROFILLA Il contenuto di clorofilla in acqua è indice dello sviluppo e crescita della vegetazione algale. La presenza di clorofilla in acqua influenza notevolmente la radianza riflessa dalla superficie della stessa e per questo motivo è determinabile dall’analisi delle immagini satellitari.
MAPPE DI TEMPERATURA L’utilizzo della banda spettrale dell’infrarosso Termico (10,4-12,5 mm) permette di realizzare mappe di temperatura superficiale e seguirne l’evoluzione nel tempo. Utilizzando un’appropriata scala geometrica per il problema in esame è possibile anche localizzare scarichi puntuali nel corpo idrico.
DISTRIBUZIONE ALGALE AlgheUtilizzando sensori multispettrali aerei è possibile mappare la vegetazione algale nei bassi fondali ed ottenere tramite controlli multitemporali un monitoraggio di importanti parametri biologici (tra gli altri: la Posidonia oceanica). E’ possibile inoltre determinare tramite analisi multitemporali la presenza e lo sviluppo di mucillagine sulla superficie delle acque marine.

IDROCARBURI E PRODOTTI CHIMICI A MARE Le macchie d’olio sulla superficie marina possono comparire in seguito ad incidenti sofferti da navi o da piattaforme petrolifere o per sversamenti illegali di rifiuti oleosi. Rimuovere e controllare dette chiazze è di primaria importanza per limitare i loro drastici effetti sull’ambiente marino. Mediante le elaborazioni di immagini radar è possibile definire l’esatta posizione, la densità e l’estensione di sversamenti di olio a mare.
PREVENZIONE E CONTROLLO DEGLI INCENDI BOSCHIVI Mediante le analisi del territorio e dello stato della copertura vegetativa, è possibile mettere a punto software dedicati ai modelli di sviluppo degli incendi, mediante i quali poter disporre di strumenti in grado di indicare il sito in cui potrebbe probabilmente iniziare un incendio, in che direzione si potrebbe propagare e con che intensità. Un appropriato sistema informativo territoriale permette una rapida valutazione del livello di pericolosità e la conseguente pianificazione delle opere preventive, di contenimento e di soccorso.

Prevenzioni Incendi.

CATASTO INCENDI

Iptsat attraverso la sua grande esperienza è in grado di risolvere il problema del catasto incendi creando specifiche banche dati e GIS dedicati, in grado di tenere traccia di tutti gli eventi che sono accaduti sul territorio. Tutto ciò al fine di favorire l´attività di monitoraggio, controllo e prevenzione, come stabilito dalla legge n. 353 del 21/11/2000 “Legge quadro in materia di incendi boschivi”.

Confronto banda infrarosso vicino Planet Agosto 2012″ – Settembre 2012.

La conoscenza delle caratteristiche territoriali e della loro evoluzione nel tempo è il punto di partenza per una ottimizzazione della gestione dello stesso. A tale scopo, i processi di studio e pianificazione del territorio, possono essere supportati da soluzioni GIS (come banche dati geografiche e sistemi informativi territoriali), oltre che da dati satellitari (storici ed aggiornati), in particolare per:

• La creazione, aggiornamento e archiviazione di informazioni cartacee e digitali di tipo cartografico e mappale e/o di qualsiasi altro dato geografico e alfanumerico
• La consultazione, interrogazione e modifica dei dati territoriali anche via web
• Il censimento e controllo abusi edilizi (Analisi Multitemporale delle aree urbane)
• La produzione diretta di estratti e certificazioni

AREE URBANE

Le grandi metropoli, così come le medie e piccole città risentono dell’uso ma, soprattutto, dell’abuso delle risorse territoriali di pertinenza. Cresce sempre di più quindi la necessità di poter disporre di strumenti moderni ed efficaci da utilizzare per il controllo dell’espansione urbanistica, del degrado del territorio e dell’analisi di situazioni potenzialmente a rischio per l’ambiente e l’uomo.

ESPANSIONE URBANISTICA

L’analisi multitemporale delle aree urbane, ottenuta sovrapponendo immagini dello stesso territorio rilevate in tempi diversi, offre la possibilità di evidenziare le variazioni avvenute nel corso degli anni e permette di seguire lo sviluppo urbano di una data zona nel trascorrere del tempo. Le attuali disposizioni di Legge prevedono che entro il 31 dicembre 2003 ogni Amministrazione Comunale sia autonoma nella gestione del Catasto Urbano ed Agricolo di propria pertinenza.

CENSIMENTO E CONTROLLO DEGLI ABUSI EDILIZI

Da sempre il problema degli Abusi Edilizi rappresenta per i Comuni il “tallone di Achille”, vuoi perché non esistono documentazioni affidabili nel tempo, vuoi perché le risorse da dedicare alla gestione del problema sono scarse e disperse nei meandri degli Uffici Pubblici.
Oggi il Controllo e la repressione di tali abusi può diventare anche una fonte di reddito derivata dall’acquisizione di sanatorie, condoni e dei tributi da esse direttamente e indirettamente derivati.
Gli strumenti sinora utilizzati per gestire tale problematica si sono dimostrati poco utili, infatti la semplice cartografia, indispensabile a molteplici attività Istituzionali e produttive, risente di un difetto costituzionale che deriva dalle metodologie fino ad oggi utilizzate per la sua produzione. E’ noto infatti come la cartografia ufficiale sia precisa ma soffra del disallineamento con la situazione reale dovuto alla scarsità di risorse dedicate al suo aggiornamento tempestivo Le Immagini di sorvoli aerei sono costose e nascono ormai vecchie per loro stessa natura; gli aerei infatti volano solo periodicamente, a costi molto alti e con molti vincoli dettati dalle Autorità aeronautiche.
Le immagini satellitari offrono una valida soluzione a questi problemi poiché il sorvolo è continuo, l’aggiornamento è perciò garantito ed i costi sono di molto inferiori alle altre soluzioni. Le immagini del territorio, telerilevate da satellite, possono essere utilizzate in tal senso come soluzione capace di fornire tempestivamente prodotti cartografici aggiornati e coerenti al contesto, in grado cioè di colmare il gap temporale fra la necessità di informazioni urgenti e la possibilità di disporre di informazioni ufficiali di riferimento.

SISTEMA ON LINE SEMI AUTOMATICO DI CHANGE DETECTION

Il Change Detection è la tecnica di elaborazione di immagini telerilevate da satellite, nel nostro caso ad altissima risoluzione, per l’individuazione e/o discriminazione delle variazioni ambientali nel tempo.
Iptsat sta sviluppando un sistema semiautomatico di analisi dei cambiamenti in ambiente ArcGIS for Enterprise tramite lo studio di algoritmi di classificazione da implementare all’interno del web-gis. Questa ricerca vorrà favorire gli enti territoriali intenzionati ad aderire al progetto, a sviluppare attività più efficaci di controllo e monitoraggio del territorio di competenza, a costi molto bassi. La nostra ricerca è volta a tutelarle le nostre città e il nostro ambiente, fornendo uno strumento tecnologico rapido, economico e sostenibile, selezionato inoltre fra molte innovazioni, a rappresentare le aziende innovatrici italiane presso l’Expo Mondiale a Shanghai 2010.

I sistemi GIS e il telerilevamento da drone e/o da satellite sono strumenti fondamentali sia per i cittadini interessati a ottenere informazioni sul patrimonio culturale, sia per tutti gli studiosi e gli addetti ai lavori (archeologi, sovrintendenze, amministrazioni di musei…) che si occupano della gestione e del monitoraggio dei beni culturali e archeologici.
Alcune attività a cui le soluzioni GIS e il telerilevamento possono essere di supporto:

• Ottimizzazione processi connessi alla catalogazione e a diffusione di informazioni inerenti il patrimonio culturale
• Analisi per sorveglianza e monitoraggio nel tempo del patrimonio culturale
• Normalizzazione informazioni, per il loro corretto utilizzo e condivisione
• Ricerca e localizzazione siti archeologici

ARCHEOLOGIA

Un forte impulso alle ricerche archeologiche è stato fornito dalla tecnologia del telerilevamento satellitare che, mediante l’uso, seppur raffinato, di particolari bande spettrali dei sensori, consente di porre in evidenza linee, spezzate e curve di strutture difficilmente individuabili da una prospettiva piatta qual è l’osservazione dal piano campagna. E’ così possibile pensare a tali tecnologie per la localizzazione dei siti archeologici ed, inoltre, fondendo tali approcci con gli strumenti GIS, è possibile realizzare Sistemi Informativi per l’archeologia.

Esempio di localizzazione di siti Archeologici

LOCALIZZAZIONE DEI SITI ARCHEOLOGICI
Per l’individuazione di siti non ancora alla luce, possono essere utilizzate anche informazioni relative alla collocazione della vegetazione, all’umidità del suolo rilevata dal sensore, alla luminescenza e ai parametri termici del terreno.

SISTEMI INFORMATIVI PER L’ARCHEOLOGIA
Nel contesto di un sito archeologico, la distribuzione dei tipi di materiali usati, le caratteristiche composizionali e fisiche, le tipologie di degrado esistenti, sono elementi che possono essere inseriti in un Sistema Informativo per semplificare la catalogazione del materiale rinvenuto e l’elaborazione dei dati per analisi quantitative e statistiche. Inoltre, un modello tridimensionale del territorio estrapolato da immagini stereoscopiche del sito, rappresenta un valido aiuto nella progettazione di itinerari di visita all’interno del sito stesso.

BENI CULTURALI
Il dato geografico è una componente essenziale per la gestione dei beni architettonici e paesaggistici e del patrimonio storico ed artistico. Le problematiche legate alla valorizzazione e alla tutela dei Beni Culturali trovano quindi nelle tecnologie GIS e nel telerilevamento satellitare e da drone, un valido strumento per avviare processi e interventi di conservazione e manutenzione, ma soprattutto per coinvolgere il maggior numero di utenti potenzialmente interessati alla loro fruizione.