Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Tulone: Monitoraggio della qualità delle acque marine a partire da dati telerilevati

1,356 views

Published on

Published in: Technology
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Tulone: Monitoraggio della qualità delle acque marine a partire da dati telerilevati

  1. 1. Monitoraggio della qualità delle acque marine a partire da dati telerilevati Ing. Mario Tulone (1)(2) , Ing. Antonino Maltese (2) Dipartimento di Ingegneria Idraulica ed Applicazioni Ambientali Università di Palermo (1) (2)
  2. 2. Il degrado dell'ambiente rende necessario ed urgente l'avvio di concrete e coerenti attività mirate al monitoraggio ed alla salvaguardia degli ecosistemi marini e terrestri Realizzare una catena di processi automatizzati e controllati per la pre-elaborazione di serie temporali di immagini grezze e per successive elaborazioni determinazione di distribuzioni spazio-temporali di variabili di qualità delle acque marino-costiere quali SST, concentrazione di clorofilla-a, concentrazione di solidi sospesi, torbidità, ecc., nonché i fronti di temperatura <ul><li>Remote sensing </li></ul>Introduzione <ul><li>GIS </li></ul>
  3. 3. Area di Studio Acque marino-costiere (fino a 50 km dalla costa siciliana)
  4. 4. Monitoraggio classico <ul><li>Disco di Secchi </li></ul><ul><li>Sonda multiparametrica </li></ul><ul><li>Campionatori acqua (Bottiglia di Niskin) </li></ul><ul><li>Analisi di laboratorio </li></ul>
  5. 5. Remote Sensing <ul><li>Satellite </li></ul><ul><li>Aereo </li></ul><ul><li>In Situ </li></ul>Il telerilevamento è la scienza che permette di ottenere informazioni circa un oggetto, un’area, o un fenomeno attraverso l’analisi di dati acquisiti per mezzo di un dispositivo che non è in contatto con l’oggetto, l’area o il fenomeno sotto esame
  6. 6. Monitoraggio classico Remote Sensing (S)Vantaggi elevata risoluzione spaziale e bassa risoluzione temporale elevata risoluzione temporale e bassa risoluzione spaziale dati in continuo ma dati puntuali dati spazialmente distribuiti Costi elevati
  7. 7. Il sensore MODIS Il MODIS ( MOD erate-resolution I maging S pectroradiometer ) è uno spettroradiometro a 36 bande, 21 delle quali tra 0,4 e 3,0 nm, e le restanti 15 tra 3,0 e 14,5 mm. Esso ha una campo di vista di 2300 km con una risoluzione spaziale di 250 m in 2 bande, 500 m in 5 bande e 1 km nelle altre 29 bande, con una risoluzione temporale di circa 12 ore. Particolarmente adatto al monitoraggio delle variazioni a scala globale, permette di ricavare, tramite le bande nell’infrarosso termico, la temperatura superficiale dei mari e della crosta terrestre
  8. 8. Il MODIS ( MOD erate-resolution I maging S pectroradiometer ) è uno spettroradiometro a 36 bande, 21 delle quali tra 0,4 e 3,0 mm, e le restanti 15 tra 3,0 e 14,5 mm. Esso ha una campo di vista di 2300 km con una risoluzione spaziale di 250 m in 2 bande, 500 m in 5 bande e 1 km nelle altre 29 bande, con una risoluzione temporale di circa 12 ore. Particolarmente adatto al monitoraggio delle variazioni a scala globale, permette di ricavare, tramite le bande nell’infrarosso termico, la temperatura superficiale dei mari e della crosta terrestre Il sensore MODIS
  9. 9. I satelliti Terra e Aqua I satelliti NASA Terra (AM1), e Aqua , (PM1) sono progetti per l’osservazione della terra concepiti dall’EOS ( Earth Observing System ). Il Terra sorvola la Terra da nord a sud, sorvolando l’Italia all’incirca alle 10:30 a.m. e p.m Terra Aqua l’Aqua da sud a nord, sorvolando l’Italia all’incirca alle 01:30 a.m. e p.m. Orbita eliosincrona quasi-polare di quota 705 km Data e luogo di lancio 8 Novembre 1999 da Vanderberg, California Veicolo per il lancio Delta II Peso 5190 kg Numero di strumenti 5 sensori: MODIS, CERES, ASTER, MIRS, MOPITT Orbita Elio-sincrona, quota di 720 km Inclinazione 98.1° Durata di un’orbita 101 minuti Vita della missione 6 anni Data e luogo di lancio 4 Maggio 2002 da Vanderberg, California Veicolo per il lancio Delta II Peso 2934 kg Numero di strumenti 6 sensori: MODIS, CERES, AIRS, AMSR-E, AMSU-A, HSB Orbita Elio-sincrona, quota di 705 km Inclinazione 98.2° Durata di un’orbita 99 minuti Vita della missione 6 anni
  10. 10. IMAPP SeaDAS Processing I dati acquisiti sono in formato grezzo (raw) Production Data Set (PDS), e non sono direttamente utilizzabili dai software di image processing ma vanno processati per ottenere i prodotti L1B (calibrated radiance) antenna ricevente del DLR Center X-Band Antenna Terra/Aqua PDS Level 1A MOD01 Geolocation Level 1B MOD03 MOD02
  11. 11. Pre-elaborazioni Il prodotto MODIS non è esente da problemi ed errori : le immagini risultano in teoria georiferite ad una proiezione Integerized Sinusoidal , poco nota alla maggior parte dei pacchetti software di analisi dell’immagine Riorganizzazione del dataset Georeferenziazione Subset spaziale Subset spettrale Correzione atmosferica con il modello dello scattering relativo
  12. 12. Modello per la stima della Turbidity [NTU] (Chen, 2007) Modello per la stima della concentrazione di TSS [mg/l] (Delu et al. 1999) Modello per la stima della concentrazione di CHL (C CHL ) [mg/m 3 ] (O’Reilly et al. 2001) Modello dello split windows per il calcolo della SST [K] (Mao, Qin, Shi e Gong, 2004) I Modelli
  13. 13. Calibrazione dei modelli GEOprocessing
  14. 14. <ul><li>Clorophyll-a </li></ul><ul><li>Total Solid Suspended </li></ul><ul><li>Sea Surface Temperature </li></ul><ul><li>Turbidity </li></ul>Applicazione
  15. 15. <ul><li>Clorophyll-a </li></ul><ul><li>Total Solid Suspended </li></ul><ul><li>Sea Surface Temperature </li></ul><ul><li>Turbidity </li></ul>Applicazione
  16. 16. <ul><li>Clorophyll-a </li></ul><ul><li>Total Solid Suspended </li></ul><ul><li>Sea Surface Temperature </li></ul><ul><li>Turbidity </li></ul>Applicazione
  17. 17. <ul><li>Clorophyll-a </li></ul><ul><li>Total Solid Suspended </li></ul><ul><li>Sea Surface Temperature </li></ul><ul><li>Turbidity </li></ul>Applicazione
  18. 18. <ul><li>I GIS ed il telerilevamento forniscono un potente mezzo operativo per l’analisi dell’ambiente costiero, consentendo di coprire spazialmente e temporalmente maggiori estensioni di mare, in modo complementare ed integrato con i sistemi tradizionali </li></ul><ul><li>L’analisi multitemporale di immagini satellitari, permette di monitorare l'evoluzione delle dinamiche spazio-temporali di diversi fenomeni chimico-fisici e di ottenere mappe sinottiche su vasta scala </li></ul><ul><li>I risultati delle elaborazioni hanno mostrato un buon accordo tra i dati misurati e quelli ricavati dalle immagini satellitari </li></ul><ul><li>La calibrazione dei modelli in ambito mediterraneo consente il raggiungimento di risultati più accurati rispetto a quanto ottenibile utilizzando i parametri di calibrazione internazionale </li></ul>Conclusioni

×