Sezione Telerilevamento
Responsabile: Dr. Gianfranco Fornaro
Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente
(IREA)
Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)
via Diocleziano,328 80124 Napoli
[email protected]
Sezione Telerilevamento
Soggetti Partecipanti
 Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’Ambiente
IREA-CNR (Dr. G. Fornaro)
 Istituto per le Applicazioni del Calcolo IAC-CNR
(Dr. U.
Amato)
 Dipartimento di Scienza ed Ingegneria dello Spazio DSISUNINA (Prof. A. Moccia)
 Dipartimento di Ingegneria Elettronica e Telecomunicazioni
DIET-UNINA (Ing. A. Iodice)
 Osservatorio Vesuviano OV-INGV (Dr. G. Ricciardi)
 16 Ricercatori e 2 Tecnici
Sezione Telerilevamento
Copertura
Spettrale
Sezione Telerilevamento
Obiettivi Primari
 Realizzazione di un laboratorio per l’archiviazione ed il
trattamento di dati a microonde, ottici e all’infrarosso che
funga da “infrastruttura” per le applicazioni del
telerilevamento satellitare su scala regionale.
 Realizzazione di un prototipo di elaborazione avanzata dei
dati satellitari per il monitoraggio delle deformazioni
 La messa a punto di uno spettrometro multispettrale
aviotrasportabile su aerei UAV (Unmanned Air Veichle) per
il monitoraggio del rischio antropico.
Sezione Telerilevamento
Ulteriori Obiettivi delle Attività della Sezione
 Trasferire nuove tecnologie di osservazione satellitare a
microonde al monitoraggio del rischio sismico e
vulcanico, di supporto ad altri strumenti (e.g., livellazione
e GPS) in termini di collocazione dei sensori ed
integrazione dei dati per permettere una ottimizzazione
del sistema di sorveglianza delle aree critiche.
 Utilizzare i sensori ottici e all’infrarosso posti su satellite
per la determinazione di parametri di interesse nel rischio
idrogeologico quali: il contenuto colonnare di vapore
acqueo e la temperatura superficiale.
 Utilizzare le immagini a microonde satellitari per il
controllo dell’inquinamento marino mediante analisi della
risposta da onde capillari e per il controllo dell
inondazioni.
Sezione Telerilevamento
Obiettivi di lungo termine
 sviluppare nuove metodologie di osservazione globale e
complementare (sensori coerenti ed incoerenti,
spettralmente differenziati, day and night, all weather) per
l’individuazione di aree di crisi nell’ambito del rischio
sismico, vulcanico, idrogeologico ed antropico;
 sviluppare nuove metodologie per l’individuazione ed il
controllo degli edifici e la previsione dei crolli;
 sviluppare metodologie innovative di elaborazione
tomografica per l’osservazione del sottosuolo;
 sviluppare nuove tecniche application oriented per
l’estrazione di informazioni dai dati a microonde;
 migliorare gli algoritmi di elaborazione dati esistenti
(risoluzione spaziale, rumore, effetti atmosferici, ecc.).
Sezione Telerilevamento
Importanza della
Diversità Spettrale
Radar ERS
Multispettrale MERIS
Sezione Telerilevamento
ASAR
Importanza della
Diversità Spettrale
MODIS
Sezione Telerilevamento
Esempio di uso di immagini SAR per il
controllo dell’inquinamento marino
Immagine ERS di
superficie marina
coperta da uno
strato di petrolio
(Oporto, 1994).
Sezione Telerilevamento
Strumentazione da acquisire
nell’ambito del progetto
 Cluster di storage e processing (16 nodi biprocessore con
capacità di 6 TByte di storage e switch ad alta velocità).
 Spettrometro multispettrale pushbroom aviotrasportabile.
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Progetto Dimostratore
WP9
Nuove tecnologie di telerilevamento aereo e
satellitare per applicazioni di monitoraggio del
rischio ambientale.
Sezione Telerilevamento
Progetto Dimostratore: Obiettivo 1
Messa a punto di un prototipo algoritmico di elaborazione di
segnali radar acquisiti in tempi diversi per il monitoraggio
delle deformazioni mediante la generazione di mappe
storiche di deformazione con accuratezza
centimetrica/subcentimetrica (sistema di archiviazione e
trattamento dati del laboratorio).
L’algoritmo si basa su una metodologia avanzata di
elaborazione SAR Interferometrica Differenziale
Multipassaggio (M-DIFSAR) recentemente sviluppata dai
ricercatori dell’IREA ed unica al mondo nell’ambito del
monitoraggio su larga scala delle deformazioni mediante
sensori attivi a microonde. I risultati, ottenuti nel contesto
della sperimentazione della tecnica, sono stati ripresi anche
da Science.
Sezione Telerilevamento
ERS Data IREA Processing
Areal deformation around Naples
Left: temporal rms value (in color scale) of the 3-D (space-time)
deformation matrix. Larger values of the rms identify “hot” deformation
areas.
Right: temporal evolution of the point A (in the Campi Flegrei caldera)
and of the point B (in the Vomero area).
Sezione Telerilevamento
ERS Data
IREA Processing
Downtown Coherent Point Deformations
Sezione Telerilevamento
ERS Data – Deformations Related to Thermal
Expansion
Sezione Telerilevamento
Progetto Dimostratore: Obiettivo 2
E’ legato all’acquisizione dello spettrometro per lo
approntamento di un sensore aviotrasportato su aerei UAV
(Unmanned Aerial Veichle) operante nell’ambito del
monitoraggio del rischio antropico.
Nelle fattispecie nel:
controllo degli incendi,
controllo dell’inquinamento atmosferico,
inquinamento delle acque,
agricoltura e foreste,
ecologia, valutazione della biomassa.
Sezione Telerilevamento
Fire Control with Airborne Multispectral Data
Pancromathic (left), Middle-Infrared (Middle) and Far Infrared (Right) of a
fire
Sezione Telerilevamento
Trasferimento Tecnologico
Realizzazione, in primis, di un organismo che, a conclusione del
triennio previsto, possa rappresentare un riferimento regionale e
nazionale nell’ambito dell’osservazione aerea e satellitare e quindi
fornire:
 Il supporto alle altre sezioni del centro in termini di disponibilità di
dati e trasferimento di tecnologie altamente innovative;
 prodotti ad elevato valore aggiunto di interesse per gli enti locali e
nazionali, per i Comuni, per la Protezione Civile e per tutti gli enti
ed organismi deputati al controllo del territorio, nonché per società
di servizi sul territorio (riprese aeree, restituzioni cartografiche,
sviluppo software, e terziario avanzato) e ad aziende operanti nel
settore aerospaziale, sensoristico e HW/SW;
 la promozione di spin-off d’impresa per le applicazioni avanzate
dell’osservazione da satellite e/o aereo;
 la formazione di personale altamente qualificato partendo da
laureati di 1° e 2° livello.
Sezione Telerilevamento
Contesto dei Programmi
Nazionali ed Internazionali
 Nei programmi dell’ESA l’osservazione della Terra
costituisce una delle maggiori linee di investimento
(GMES e lancio del satellite ENVISAT del Febbraio 2002)
10 Strumenti
radar, radiometri, laser,
spettrometro ed altimetro per lo
studio di: oceani, aree costiere,
atmosfera, vulcani, ecc.
Tempi di rivisitazione:
35 giorni (orbita)
3 giorni (scena)
Sezione Telerilevamento
Contesto dei Programmi
Nazionali ed Internazionali
 Programma COSMO/SKYMED dell’ASI/CNES ad elevata
priorità nel Piano Spaziale Nazionale 2003-2005
approvato dal Parlamento.
4 satelliti radar e 2 satelliti ottici per
l’osservazione della Terra su scala
Nazionale
Tempi di rivisitazione:
3 giorni (orbita)
12 ore (scena)
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