Analisi satellitari
L’utilizzo dei dati satellitari multispettrali ad alta e altissima risoluzione e il know-how specifico sul GIS e sul Remote Sensing, combinati al supporto dei propri collaboratori scientifici e (ove necessario) all’impiego di rilievi a terra e/o di altre fonti di dati, permette ad Iptsat di proporre soluzioni e servizi ad alto valore aggiunto e di progettarne nuovi sulla base delle esigenze dei clienti.
GEOREFERENZIAZIONE Processo di correzione dell’immagine nelle due dimensioni che permette di associare ad un oggetto contenuto nell’immagine coordinate reali di un sistema di riferimento noto.
ORTORETTIFICA Processo di correzione nelle tre dimensioni (molto più accurato della georeferenziazione) che permette di correggere un’immagine telerilevata, in particolare permette di limitare al minimo le deformazioni accorse nella fase di ripresa e da quelle connesse con la strumentazione utilizzata.
CORREZIONI RADIOMETRICHE Correzione degli effetti dovuti alla sensibilità del sensore e delle diverse condizioni di illuminazione.
CORREZIONE ATMOSFERICA Le distorsioni dei valori di radianza si ottengono a causa dell’attraversamento dei vari strati di atmosfera. La correzione atmosferica serve a rimuovere tali disturbi. La correzione atmosferica è particolarmente importante nei casi in cui i dati multitemporali devono essere confrontati e analizzati.
MOSAICATURA E BILANCIAMENTO I nostri software ci permettono di generare mosaici omogenei a partire da più immagini in tempi brevi: con il bilanciamento dei colori si ottengono ottimi risultati anche partendo da immagini radiometricamente differenti.
MAPPE DI INDICI VEGETAZIONALI Dall’analisi dei comportamenti spettrali della vegetazione è possibile definire relazioni quantitative per discriminare la vegetazione dalle altre tipologie di uso suolo mediante l’utilizzo di algoritmi che si basano sul rapporto tra bande spettrali tipiche di assorbimento e di riflessione.
MAPPE TEMATICHE E MAPPE DERIVATE Attraverso processi di classificazione e fotointerpretazione di dati telerilevati è possibile estrarre informazioni a valore aggiunto sotto forma di mappe derivate e tematismi specifici. Es.: mappe di uso del suolo, mappe di vegetazione, mappe di pendenza, mappe di temperatura.
CHANGE DETECTION Il Change Detection è la tecnica di elaborazione di immagini telerilevate da satellite che ha come finalità l’identificazione delle trasformazioni che avvengono in un determinato territorio nel tempo.
ORTOFOTOCARTE Una ortofotocarta è formata essenzialmente da una ortoimmagine satellitare inquadrata in un cartiglio Pere facilitarne l’utilizzo e per inquadrare l’ortoimmagine nel sistema di riferimento scelto vengono utilizzati: un reticolato chilometrico, un reticolato geografico e un cartiglio con una serie di ulteriori informazioni.
CREAZIONE E AGGIORNAMENTO CARTOGRAFIA Attraverso processi di restituzione cartografica in 2d e 3d è possibile aggiornare banche dati geografiche di tipo vettoriale. Es.: CTRN, DB topografici…
ORIENTAMENTO NELLO SPAZIO TRIDIMENSIONALE DELLE IMMAGINI ACQUISITE IN STEREOSCOPIA La visione stereoscopica consente di percepire la tridimensionalità. Le immagini orientate nello spazio tridimensionale permettono di acquisire la visione stereoscopica, e di preparare le immagini per l’estrazione di dati in 3d, sia modelli di elevazione sia oggetti estratti attraverso la fotorestituzione.
DEM (DSM) Un Modello Digitale di Elevazione (anche noto come DEM, dall’inglese Digital Elevation Model) è la rappresentazione della distribuzione delle quote di un territorio o di un’altra superficie, in formato digitale. Il modello digitale di elevazione viene in genere prodotto in formato raster associando a ciascun pixel l’attributo relativo alla quota assoluta (NTT DATA ALOS DEM/DTM 5 m).
DTM Nella gran parte delle applicazioni pratiche la superficie che interessa modellare è la superficie del suolo terrestre. In questo caso si parla più precisamente di Modello Digitale del Terreno o brevemente DTM, dall’inglese Digital Terrain Model. Un DTM quindi è un tipo particolare di DEM (NTT DATA ALOS DEM/DTM 5 m).
Costellazione Copernicus
Il programma satellitare Europeo Copernicus, formato da una costellazione di 6 satelliti chiamati “Sentinelle”, rappresenta la pietra angolare degli sforzi dell’Unione europea per monitorare la Terra e i suoi ecosistemi attraverso avanzati sistemi di telerilevamento satellitare. Il programma Copernicus mette a disposizione di cittadini, autorità pubbliche, scienziati ed imprese un’enorme quantità di informazioni sul nostro pianeta, in modo completo, aperto e gratuito.
Con il lancio nel 2014 del primo satellite, Sentinel-1A, l’Unione ha inaugurato la messa in orbita di una costellazione di poco più di una dozzina di satelliti nel corso dei prossimi dieci anni. Copernicus permette di capire meglio come la Terra sia un sistema integrato. I cittadini europei, i politici e gli amministratori, i ricercatori, gli utenti commerciali e privati, così come la comunità scientifica globale possono trarre beneficio in molti modi dalle informazioni fornite dai servizi di Copernicus. Sono qui sotto descritti alcuni esempi del valore aggiunto di Copernicus per la nostra vita quotidiana:
AGRICOLTURA
Valutazione periodica delle aree coltivate; monitoraggio dello sviluppo delle coltivazioni su scala regionale e globale; valutazione della sicurezza alimentare; stima del raccolto; sostegno a pratiche agricole sostenibili (ad esempio stima del fabbisogno idrico).
PROTEZIONE CIVILE E AIUTI UMANITARI
Attraverso il Centro europeo di coordinamento di risposta all’ emergenza (ERCC12): organizzazione della previsione e della risposta alle catastrofi e alle crisi umanitarie, accurate informazioni geografiche per il soccorso alla popolazione, logistica, infrastrutture d’approvvigionamento di acqua dolce, demografia, strutture sanitarie e ambientali per le aree colpite da calamità naturali o disastri causati dall’uomo.
CAMBIAMENTO CLIMATICO
Solide prove scientifiche per le variabili geofisiche che caratterizzano il cambiamento climatico; indicatori climatici (ad esempio, aumento della temperatura, innalzamento del livello del mare, scioglimento dei ghiacci, riscaldamento degli oceani); indici del clima (basati ad esempio sui rilevamenti della temperatura, del livello delle precipitazioni, degli eventi di siccità).
COOPERAZIONE E SVILUPPO
Applicazioni per monitorare l’agricoltura e la sicurezza alimentare, la deforestazione, la desertificazione e la biodiversità nei paesi in via di sviluppo, in collaborazione con i paesi partner e le organizzazioni internazionali (come l’Unione Africana, e le istituzioni delle Nazioni Unite).
ENERGIA
Supporto alla selezione e alla gestione dei siti di produzione di energie rinnovabili attraverso la fornitura di informazioni su alcune caratteristiche, tra cui la presenza di riserve idriche, il livello delle precipitazioni e la neve accumulata durante l’inverno; il monitoraggio di infrastrutture critiche, come le centrali nucleari, o la protezione di infrastrutture essenziali come centrali elettriche o gasdotti/oleodotti; la valutazione dell’efficienza energetica in impianti industriali ed edifici.
AMBIENTE
Monitoraggio della composizione atmosferica, della neve, del ghiaccio e della biodiversità; valutazione dei parametri del ciclo dell’acqua, come umidità del suolo o analisi dei corpi idrici; monitoraggio delle foreste e delle zone costiere; monitoraggio periodico del suolo e valutazione delle superfici impermeabilizzate; valutazione dei danni al patrimonio forestale e monitoraggio della desertificazione; monitoraggio degli oceani e dei mari europei, dell’ambiente marino e costiero, della qualità delle acque marine; osservazioni quali il colore dell’oceano e il livello del mare.
ASSICURAZIONI
Applicazioni a sostegno della modellizzazione del rischio geologico, valutazione del pericolo e dei danni, gestione dei sinistri.
SALUTE
Monitoraggio della qualità dell’aria in Europa e della composizione atmosferica globale; mappatura dei possibili focolai di epidemie o malattie; pianificazione per le emergenze di salute pubblica.
BLUE ECONOMY
Monitoraggio dell’ambiente marino per migliorare la conoscenza dello stesso e incoraggiare lo sviluppo sostenibile dell’economia marittima in diversi settori tra cui le attività off shore nel settore degli idrocarburi o il turismo costiero e marittimo.
TURISMO
Monitoraggio delle zone costiere; fornitura di indicatori di criticità e di indici per la valutazione e la pianificazione delle attività turistiche stagionali, come il manto nevoso, la qualità delle acque balneabili a livello europeo; il contributo alla tutela del patrimonio naturale e culturale.
TRASPORTI AEREI, TERRESTRI, MARITTIMI
Monitoraggio delle rotte navali o delle possibili fuoriuscite di idrocarburi, controllo del traffico marittimo per motivi di sicurezza; sicurezza aeronautica e supporto al traffico aereo in caso di circostanze eccezionali; analisi del rischio geologico e valutazione del rischio ambientale in aree critiche per i trasporti terrestri.
SICUREZZA
Supporto alle azioni esterne dell’Unione europea, comprese le operazioni per il mantenimento della pace, monitoraggio delle frontiere terrestri e marittime europee, e sorveglianza marittima in generale, a sostegno di vari tipi di comunità.
PIANIFICAZIONE URBANA E REGIONALE
A livello regionale o urbano, monitoraggio dell’uso del suolo e dei cambiamenti d’uso dello stesso; dettagliata mappatura ad alta risoluzione delle principali città europee, a sostegno della pianificazione urbana e per assicurare uno sviluppo bilanciato e sostenibile.
SENTINEL: MISSIONI PRINCIPALI
- Sentinel-1
Costellazione radar in banda C. Fornisce immagini giorno e notte in qualsiasi condizione atmosferica per il monitoraggio terrestre e marino. Il primo satellite è stato lanciato il 3 aprile 2014. Sentinel-1B (2016) è stato disattivato nel 2022; Sentinel-1C è stato lanciato nel dicembre 2024.
- Sentinel-2
Missione ottica multispettrale ad alta risoluzione per il monitoraggio di vegetazione, suolo, acque interne e coste. Sentinel-2A è stato lanciato nel giugno 2015, 2B nel marzo 2017 e 2C nel settembre 2024.
- Sentinel-3
Missione multistrumento per il monitoraggio globale di terre e oceani: altimetria marina, temperatura di superficie, colore delle acque. Sentinel-3A è operativo dal 2016, 3B dal 2018.
- Sentinel-4
Spettrometro UV/VIS/NIR montato sui satelliti Meteosat di terza generazione (MTG-S), operativo dal 2025. Misura in tempo quasi reale la composizione atmosferica e la qualità dell’aria in Europa.
- Sentinel-5
Spettrometro UVNS montato sui satelliti MetOp di seconda generazione. Monitoraggio globale della composizione atmosferica (ozono, biossido di azoto, metano, monossido di carbonio, aerosol). Primo lancio previsto per il 2025.
- Sentinel-6
Missione altimetrica per la misurazione precisa del livello del mare. Il satellite Sentinel-6 Michael Freilich è stato lanciato nel novembre 2020. Il gemello Sentinel-6B è previsto per il 2025.
Link riferimento: www.copernicus.eu
Dati Alta ed Altissima risoluzione
Negli ultimi anni, l’accesso a immagini satellitari ad alta e altissima risoluzione spaziale ha ampliato le possibilità di applicazione su scale molto ridotte, tipiche di amministrazioni ed enti locali. Le banche dati realizzate forniscono un contributo prezioso alla gestione del territorio, supportando attività di topografia, cartografia, fotogrammetria numerica, modellistica tridimensionale, Sistemi Informativi Territoriali e, soprattutto, Sistemi Informativi di Supporto alle Decisioni.
PRINCIPALI SATELLITI AD ALTISSIMA RISOLUZIONE:
GeoEye-1
Satellite commerciale lanciato nel 2008, con risoluzione pancromatica di 41 cm e multispettrale di 1,65 m. Opera in orbita eliosincrona a 684 km di quota con inclinazione di 98°, offrendo immagini fino a 60° fuori dal nadir.
IKONOS
Primo satellite commerciale a offrire immagini con risoluzione tra 1 e 4 metri. Raggiunge 82 cm in pancromatico e 3,2 m in multispettrale, con possibilità di fusione per immagini a colori ad altissima risoluzione.
WorldView-1
Lanciato nel 2007, offre risoluzione pancromatica di 50 cm e acquisizioni stereo precise utilizzate per Modelli Digitali del Terreno (DEM).
WorldView-2
Lanciato nel 2009, primo satellite commerciale con 8 bande multispettrali. Risoluzione di 46 cm pancromatica e 1,85 m multispettrale, tempo di rivisitazione di 1,1 giorni, con capacità di acquisizione fino a 785.000 km² al giorno.
WorldView-3 e WorldView-3
Forniscono risoluzione pancromatica di 30 cm e multispettrale di 1,24 m, ampliando le possibilità di analisi dettagliate del territorio.
QuickBird
Operativo dal 2001, acquisisce vaste aree con elevata accuratezza e fino a 75 milioni di km² all’anno. Ideale per monitoraggio territoriale, prevenzione rischi naturali e analisi di cambiamenti.
Pleiades
Costellazione francese duale lanciata nel 2011 e 2012, offre immagini a colori ortorettificate a 50 cm di risoluzione, con rivisitazione giornaliera e acquisizioni stereo. Precisione fino a 1 m con l’uso di Ground Control Points (GCP). Progettati anche per gestione emergenze con richiesta anticipata fino a 6 ore.
SPOT
Serie di satelliti francesi attiva dal 1986, con risoluzioni fino a 1,5-2,5 m. Adatti a cartografia a scala media, monitoraggio ambientale, agricoltura e urbanistica. Archivio di oltre 30 milioni di scene.
Jilin 1 A
Satellite cinese con risoluzione pancromatica di 70 cm e multispettrale di 2,88 m. Offre modalità stereo-triplet per DEM a 1,5 m. Notevole per il costo competitivo.
GF-2
Satellite cinese con risoluzione di 80 cm pancromatica e 8 m multispettrale, con swath di circa 70 km. Offre immagini ad altissima risoluzione a costi contenuti.
TripleSat
Costellazione di 3 satelliti con risoluzione spaziale di 80 cm e swath di 23,4 km, dotati di 5 bande: pancromatica e 4 multispettrali (RGB + NIR).
Pleiades Neo
Nuova generazione di satelliti francesi, offre risoluzione spaziale di 30 cm su ampie superfici.
Planet
Costellazione di oltre 200 satelliti multispettrali con risoluzioni variabili da 50 cm a 5 m, garantendo frequenti aggiornamenti globali.
Landsat – 30 m
Sentinel-2 – 10 m
Jilin – 50 cm
Skysat – 50 cm
Google – 20cm
PleiadesNeo – 15 cm
Uno stadio visto a differenti risoluzioni
Immagini Satellitari
Il telerilevamento è un insieme di tecniche di ripresa, elaborazione e interpretazione di dati, che sfrutta l’energia elettromagnetica come vettore di informazione. Il telerilevamento utilizza immagini rilevate da satelliti, droni per caratterizzare la superficie della terra nei suoi parametri di interesse. Le applicazioni dei dati telerilevati sono svariate ma tutte di grande importanza per l’analisi, il monitoraggio e la gestione del territorio e dell’ambiente.
Realizzato da piattaforme satellitari, il telerilevamento rappresenta un’enorme fonte di dati a basso costo, ampio dettaglio ed alta ripetitività temporale.
Iptsat è da anni impegnata nel mondo del Telerilevamento tramite:
- La distribuzione di immagini delle costellazioni WorldView, Kompsat, Planet, Quickbird, GeoEye, Ikonos, Pleiades, Pleiades Neo, Spot, Aster, Landsat (7, 8), Triplesat; Jlin, ZY3, Geofen
- La definizione di piani di monitoraggio
- La fornitura di servizi di elaborazione e classificazione dati telerilevati, quali
- analisi ed interpretazione delle immagini
- applicazione di correzioni geometriche e radiometriche
- produzione di mappe tematiche e mappe derivate
- creazione e aggiornamento cartografia
- elaborazione di DEM (Digital Elevation Model) e DTM (digital terrain model)
- La fornitura di soluzioni ad alto valore aggiunto per
- lo studio e il controllo delle risorse ambientali, agricole, vegetazionali e forestali
- la pianificazione urbanistica e il monitoraggio delle infrastrutture
- l’individuazione di abusi edilizi e ambientali
- la conservazione e la gestione dei beni archeologici, paesaggistici, culturali e turistici
- il supporto alle emergenze causate da calamità naturali e da disastri ambientali
