ARPAT– Regione Toscana,
Area Mare
Università di Palermo Dipartimento Ingegneria
Idraulica ed Applicazioni
Ambientali
PIN – Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione Satelliti
Progetto MIR
METODOLOGIE INTEGRATE DI INDAGINE IN AREE DI PREGIO
AMBIENTALE MIRATE ALLA VALORIZZAZIONE E GESTIONE
DELLE RISORSE
Workpackage 6
Realizzazione di un sistema di monitoraggio da satellite in
tempo reale sul mare con elaborazione distribuita
Cluster 10 Area MARE
Napoli, 29-30 Marzo 2007
ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Gruppo di Ricerca
PIN Polo Universitario Prato
Stazione Ricezione
Satelliti
ARPAT Regione Toscana
Area Tutela Ambiente Marino, Lagunare,
Lacustre, Costiero e dell’Ittiofauna- Piombino (LI)
P. F. Pellegrini
M. Tommasini
M. Innocenti
L. Nencioni
G. Poli
G. Adembri
M. Bucci
F. Serena
F. Gambassi
A. Melley
G. Magnelli
PNAT Parco Nazionale
Arcipelago Toscano
Portoferraio Isola d’Elba (LI)
Università degli Studi di Palermo
Dipartimento di Idraulica ed Applicazioni
Ambientali - DIIAA
M. Tozzi
M. Corsi
G. La Loggia
G. Ciraolo
A. Maltese
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Strutture realizzate nell’Attività MIR
•
Implementazione della Stazione Ricezione Satelliti orientata all’osservazione del
mare in tempo reale
•
Laboratorio di Telerilevamento presso la sede ARPAT – Area Mare di Piombino
•
Stazione di Osservazione del mare da immagini satellitari presso la sede del
Parco Nazionale dell’Arcipelago Toscano di Portoferraio
•
Sistema di connessione tra i Laboratori e il DIIA (Univ. Palermo) con
elaborazione distribuita
•
Sistema per il monitoraggio in continuo dell’Arcipelago Toscano con dati da
satellite
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Obiettivi raggiunti nell’Attività MIR
•
Operazioni del sistema di monitoraggio in continuo da satellite (Aprile 2002 –
Agosto 2003) dell’Arcipelago Toscano e del Mar di Sicilia in tempo reale
•
Realizzazione di algoritmi proprietari per la Georeferenziazione Precisa dei dati
satellitari per analisi sub-pixel
•
Messa a punto di algoritmi originali per l’interpolazione dei dati satellitari
(Interpolazione Segmentata)
•
Ricondizionamento dei dati su mare acquisiti dal Battello Oceanografico Poseidon
dell’ARPAT per l’ottimizzazione, su Scala Regionale (zona di test: Arcipelago
Toscano), degli algoritmi di calcolo dei parametri fisici su mare
•
Ottimizzazione dell’Algoritmo di calcolo della SST (Sea Surface Temperature)
•
Ottimizzazione dell’Algoritmo di calcolo della Clorofilla-A
•
Osservazione del Moto di Zone di SST (isoterme) sul Mar Tirreno
•
Determinazione degli andamenti spazio-temporali della SST Media sul Mar di
Toscana nel periodo Luglio 2001 – Agosto 2005
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Il sistema di monitoraggio
in continuo del Mar di
Toscana e di Sicilia
Unità coinvolte:
 Lab. Telecomunicazioni
DET – Univ. di Firenze,
 Staz. Ricezione Satelliti
Pin – Polo Univ. di Prato,
 ARPAT – Area Mare
Regione Toscana (Piombino)
 Parco Nazionale Arcipelago
Toscano – PNAT (Portoferraio)
 DIIA – Dipart. Ingengeria
Idraulica ed Applicazioni
Ambientali - Università di
Palermo
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Schema del flusso dei dati interscambiati tra le unità di ricerca partecipanti al progetto
Stazione di ricezione ed
elaborazione dati pre-elaborati di
ARPAT Piombino
Stazione remota per
l'elaborazione distribuita
di dati HRPT NOAA e
visualizzazione file. Le
immagini sono prodotte
localmente o acquisite
direttamente dalla
stazione di Prato.
Stazione di ricezione
satelliti PIN - Prato
NOAASAT
Battello Poseidon
ARPAT, raccolta dati
verita' su mare
Server locale ARPAT
- Accesso Stazione di Prato;
- Database dati verità a
mare;
- Database file immagini
telerilevate e di prodotti
fisici ottenuti;
- Backup dati su unità
CDROM e Nastro;
Acquisizione ed elaborazione
dei file ricevuti dai satelliti della
serie NOAA
ARPAWORK
MAREWORK
ARPASAT
MARESAT
Satelliti
NOAA
Calibrazione dei dati satellitari
elaborati tramite i parametri
ambientali misurati in mare da
ARPAT
Laboratorio di
Telecomunicazioni DET
dell'Università di
Firenze
Server locale Lab. Sen. Sat.
- Pagine web attivita' MIR;
- Archivio file di immagini (count e
prodotti) da dati NOAA/HRPT;
- Backup dati su unità CDROM e
Nastro;
Altri Gruppi di Ricerca
Cluster 10
Osservatorio mare con
dati telerilevati - Ente
Parco Arcipelago
Toscano (Portoferraio Elba (Li))
Dipartimento di Ingegneria
Idraulica ed Applicazioni
Ambientali - Università
degli Studi di Palermo
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Il sistema di monitoraggio in continuo del
Mar di Toscana e di Sicilia realizzato
Stazione Ricezione Satelliti
PIN – Polo Universitario di Prato
Coordinate (Datum WGS-84)
Lat. 43° 53'.134 - Lon. 11° 05'.942
Antenna di ricezione Satelliti NOAA
Caratteristiche: Diametro 1.8 m,
motorizzata, coperta da Radome
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Il sistema di monitoraggio in continuo del
Mar di Toscana e di Sicilia realizzato
Osservatorio Mare -PNAT
Parco Nazionale Arcipelago Toscano.
Portoferraio, Isola d’Elba (LI)
Coordinate (Datum WGS-84)
Lat. 42°48’.885 - Lon. 10°19’.785
Laboratorio Telerilevamento
ARPAT – Area Mare di Piombino
Coordinate (Datum WGS-84)
Lat. 42° 58'.095 - Lon. 11° 15'.170
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Il sistema di monitoraggio in continuo del Mar di Toscana e di Sicilia realizzato
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Catena elaborazione immagini NOAA-AVHRR
per il calcolo di parametri fisici sul mare (ad es. SST) in tempo reale e su base mensile
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
SST calcolata sui mari
di Sicilia e
sull’Arcipelago Toscano
da dati NOAA-AVHRR
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Esempi di prodotti
fisici su mare
Clorofilla-A calcolata sul mare di
Toscana da dati MERIS
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Toscana Mare Aperto
Esempio di
Analisi Spazio-Temporali
26
T111
24
T113 22
20
SST media (°C)
Applicazione dei risultati al calcolo
delle SST medie mensili in sub-aree
del Mar di Toscana
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
T117
18
T120
16
Ttot 14
12
10
giu-03
lug-03
giu-03
lug-03
ago-03
apr-03
mag-03
apr-03
mag-03
feb-03
mar-03
feb-03
mar-03
dic-02
gen-03
dic-02
gen-03
ott-02
nov-02
set-02
lug-02
ago-02
giu-02
apr-02
mag-02
feb-02
mar-02
dic-01
gen-02
ott-01
nov-01
set-01
lug-01
100
ago-01
8
Data
111
Toscana Mare Costiero
101
26
113
24
T100
22
T101
SST media (°C)
20
117
T106
18
T108 16
14
Ttot
106
12
120
10
Data
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
ago-03
nov-02
ott-02
set-02
ago-02
lug-02
giu-02
apr-02
mag-02
feb-02
mar-02
dic-01
gen-02
nov-01
ott-01
set-01
lug-01
8
ago-01
108
12
ARPAT– Regione
Toscana
Area Mare
Università di Palermo
Dipartimento Ingegneria Idraulica
ed Applicazioni Ambientali
Polo Universitario di Prato
Stazione Ricezione
Satelliti - PIN
Alcune Attività prevedibili nell’immediato futuro
 Parametri fisici ottenibili da dati satellitari con osservazione in tempo reale:
SST, Clorofilla-a, Torbidità, SPM (Suspended Particulate Matter)
 Possibilità di osservazione su zone di mare (da decidere in base a progetti
attivi) sia sul Tirreno che su altre zone dell’intero Mediterraneo
 Ottimizzazione degli algoritmi su scala regionale (Analisi Regionale, es: zona di
mare del Santuario dei Cetacei)
 Incremento ed aggiornamento dell’archivio di immagini satellitari costituito a
partire dal 1997 con dati NOAA-HRPT, METEOSAT-7, MSG, SSM/I acquisite
direttamente
 Disponibilità di serie storiche
 Certificazione di qualità sui dati ricevuti ed elaborati
 Utilizzazione di test pilota sull’Arcipelago Toscano in collaborazione con ARPATAREA MARE (Dati satellite – Misure verità a terra)
Cluster 10 Area Mare – Napoli, 25-26 Marzo 2007
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