Telerilevamento: applicazioni ed utilizzi per l'analisi dei dati spaziali terrestri

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Il telerilevamento è una disciplina che si è sviluppata nei primi decenni del '900 dall'esigenza di poter osservare le strutture dall'alto e successivamente fungendo da volano di una profonda innovazione sia in ambito civile che militare.

Il grande vantaggio di questo metodo deriva dal fatto che per acquisire l'informazione di un determinato oggetto non è necessario entrare in contatto con esso ma è sufficiente poterne registrare un parametro fisico.

In questo ragionamento si includono quindi nel termine una vasta gamma di possibili metodologie di acquisizione.

Satellite Landsat
Figura 1 - Satellite Landsat [Fonte SPACENEWS].


L'innovazione e la ricerca hanno consentito un profondo cambiamento nella metodologia di acquisizione ed elaborazione del dato arrivando fino alle attuali tecnologie che includono piattaforme aeree quali Droni e Satelliti equipaggiati con un vasta gamma di sensori.

È pertanto possibile distinguere le categorie di sensori che possono essere installati sulle piattaforme sopracitate distinguendoli sostanzialmente in quelli che fanno parte degli attivi e quindi che emettono un segnale e ne misurano i tempi e le modalità di ritorno, per esempio il LiDAR, ed i sensori passivi, i quali misurano la risposta fisica di un determinato oggetto, per esempio il sensore fotografico

Sistema aeromobile e pilotaggio remoto dotato di sensore LiDAR
Figura 2 - Sistema Aeromobile a Pilotaggio Remoto dotato di sensore LiDAR [Fonte DROME.ALIGATOR]


Dal punto di vista applicativo, il telerilevamento ha permesso di gestire agevolmente lo strato informativo che ora si rivela indispensabile per la migliore caratterizzazione dell'ambiente dal punto di vista sia numerico che chimico fisico.

La necessità di monitorare e valutare l'incidenza dei fenomeni naturali sulle strutture, le infrastrutture, nonché sull'ambiente naturale stesso può essere soddisfatta dall'utilizzo di piattaforme aeree dotate di sensori ottico meccanici ed elettronici. Il monitoraggio dei terremoti, delle frane, ma anche lo stato evolutivo dei vulcani e quindi di quella categoria di fenomeni che contemplano il movimento della superficie terrestre, possono essere monitorati grazie all'utilizzo della tecnologia SAR, ovvero un Sensore Radar ad Apertura Sintetica.

Il SAR basa il suo funzionamento sull'effetto doppler e potendo indagare la stessa area ad intervalli temporali regolari, oltre all'elevata risoluzione geometrica è in grado di fornire un'accurata e precisa stima dei movimenti della superficie terrestre.

SAR studio movimenti della superficie terrestre - INGV
Figura 3 - Interferogramma (A) ottenuto dall'elaborazione di due immagini SAR del satellite Sentinel-1. (B) Corrispondente mappa delle spostamento del suolo dovuto al terremoto del 24 agosto 2016 [Fonte: INGV]


Un secondo esempio di quotidiano utilizzo è quello relativo alla necessità di interpretare lo stato superficiale, e pertanto morfologico, di un determinato ambiente al fine di valutarne e calcolarne i parametri fisici.

In questo caso, uno strumento come il Laser Scanner Aereo (LiDAR) sarebbe in grado di fornire un dato di riguardevole importanza che, unito alla facile gestibilità, integra anche un'elevata risoluzione spaziale a terra.

Elaborazione mediante geoprocesso Hillshade di un modello digitale del terreno
Figura 4 - Elaborazione mediante geoprocesso "Hillshade" di un modello digitale del terreno. [Fonte ArcGIS].


Riassumendo quindi, gli esempi riportati fanno parte dei dati che vengono acquisiti da piattaforme aeree dotate di particolare sensoristica. È opportuno sottolineare che anche il trattamento e l'analisi del dato grezzo richiede una particolare attenzione che coinvolgerà una serie di strumenti, come anche i GIS per il trattamento e l'estrazione ed il calcolo dei parametri numerici.

Come risultato finale vi sarà quindi l'evoluzione di un iter procedurale complesso che partendo dall'acquisizione del dato si chiuderà con la restituzione di un output contenente un'informazione esaustiva indispensabile per una serie di processi decisionali relativi la gestione del territorio. 
 

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