Il telerilevamento da satellite

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Il telerilevamento da satellite

  1. 1. Il Telerilevamento da Satellite Massimo Zotti, Planetek Italia s.r.l. p pkm026-355-2.0
  2. 2. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  3. 3. Il Gruppo Planetek Italia Roma___ Bari_________ GEO-K Planetek Italia  GAP Atene_________ Planetek Hellas
  4. 4. Dalla Ricerca alle soluzioni Progetti P tti operativi Progetti P tti R&D Soluzioni sperimentali Soluzioni consolidate
  5. 5. Campi Applicativi WebGIS Telerilevamento, ambiente e territorio Cartografia via Internet Monitoraggio Ambientale M it i A bi t l Public utilities Protezione civile e Grandi Rischi Monitoraggio Trasporti Risorse Agricole e Forestali Reti Tecnologiche Salvaguardia Acque e specie Marine Formazione Sicurezza e Difesa Formazione Specializzata Esplorazione Planetaria
  6. 6. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  7. 7. L offerta L’offerta di dati telerilevati Vantaggi nell’uso dei dati da satellite: • Visione sinottica ed acquisizione su aree vaste • Qualità del dato in termini di informazione spaziale e spettrale • Tempi di rivisitazione elevati • Tempi di acquisizione e consegna rapidi QuickBird Ikonos GeoEye WorldView-1 WorldView-2 Pleiades (2)
  8. 8. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T QUICKBIRD Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.45 – 0.52 2.44 m (blu) 0.52 – 0.60 2.44 m (green) 0.63 – 0.69 2.44 m (red) 0.76 0.90 0 76 – 0 90 2.44 2 44 m (NIR) 0.45 – 0.90 0.61 m (Pan)
  9. 9. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T WORLDVIEW-1 Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.40 – 0.90 0.50 m (Pan)
  10. 10. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T GEOEYE-1 Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.45 – 0.52 1.64 m (blu) 0.52 – 0.60 1.64 m (green) 0.62 – 0.69 1.64 m (red) 0.76 0.90 0 76 – 0 90 1.64 1 64 m (NIR) 0.45 – 0.90 0.41 m (Pan)
  11. 11. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T SPOT 5 Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.50 – 0.59 10 m (green) 0.61 – 0.68 10 m (red) ( d) 0.78 – 0.89 10 m (NIR) 1.58 1.75 1 58 – 1 75 20 m (SWIR) 0.48 – 0.71 2.5 - 5 m ( (Pan) )
  12. 12. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T FORMOSAT - 2 Bande Risoluzione Spettrali p spaziale p 0.45 – 0.52 8m (blu) 0.52 – 0.60 8m (green) 0.63 – 0.69 8m (red) 0.76 – 0.90 8m (NIR) 0.45 – 0.90 2m (Pan)
  13. 13. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T KOMPSAT - 2 Bande Risoluzione Spettrali p spaziale p 0.45 – 0.52 4m (blu) 0.52 – 0.60 4m (green) 0.63 – 0.69 4m (red) 0.76 – 0.90 4m (NIR) 0.50 – 0.90 1m (Pan)
  14. 14. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T EROS A1 ed EROS B1 Bande Risoluzione Spettrali p spaziale p A1: 1.9 m 0.50 – 0.90 (Pan) Bande Risoluzione Spettrali spaziale B1: 0.70 m 0.50 0.90 0 50 – 0 90 (Pan)
  15. 15. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T PLEIADES 1 & 2 Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.430 – 0.550 . . 2.00 m (blu) 0.490 – 0.610 2.00 m (green) 0.600 0.720 0 600 – 0 720 2.00 2 00 m (red) 0.750 – 0.950 2.00 m (NIR) 0.48 – 0.83 0.50 m (Pan)
  16. 16. I principali satelliti per l’Osservazione d ll Terra l’O i della T WORLDVIEW-2 Bande Risoluzione Spettrali spaziale 0.45 – 0.90 0.46 m (Pan) 0.40 – 0.45 1.84 m (coastal) 0.45 – 0.51 1.84 m ( ) (blu) 0.51 – 0.58 1.84 m (green) 0.585 – 0.625 1.84 m (yellow) ( ll ) 0.63 – 0.69 1.84 m (red) 0.705 – 0.745 1.84 m (Red-Edge) 0.77 – 0.895 1.84 m (NIR1) 0.860 1.04 0 860 – 1 04 1.84 1 84 m (NIR2)
  17. 17. WorldView 2 WorldView-2 Coastal Band utile per lo studio di aree costiere, grazie alle sue caratteristiche di penetrazione nell`acqua, e ideale per migliorare i risultati nei processi di correzione atmosferica; Yellow Band molto importante per rendere meglio i colori naturali delle immagini e per ottimizzare i processi di classificazione; Red Edge Band fondamentale per l`analisi approfondita p pp delle condizioni di salute della vegetazione; Near Infrared 2 Band una seconda banda nell`infrarosso nell infrarosso vicino, meno influenzata dalle condizioni atmosferiche, estremamente utile a supporto dell'analisi della vegetazione e delle biomasse.
  18. 18. WorldView 2 WorldView-2
  19. 19. WorldView 2 WorldView-2
  20. 20. WorldView 2 WorldView-2 WorldView-2 può acquisire ò i i in modalità stereo e multispettrale fino a 6950km² in un singolo p passaggio gg Migliore capacità di acquisizione in modalità stereo
  21. 21. WorldView 2 WorldView-2 MESSINA Migliore capacità di acquisizione in modalità stereo
  22. 22. WorldView- WorldView-2 First Images 4 band 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon Analisi su aree costiere
  23. 23. WorldView- WorldView-2 First Images 4 band 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon
  24. 24. WorldView-2 First Images RE, NIR1, NIR2 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon Rifrazione delle onde e vegetazione acquatica sommersa barriere lineari 400 600 800 1000
  25. 25. WorldView-2 First Images R, RE, NIR1 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon Vegetazione aquatica sommersa 400 600 800 1000
  26. 26. WorldView-2 First Images Y, R, RE 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon Vegetazione aquatica sommersa 400 600 800 1000
  27. 27. WorldView-2 First Images G, Y, R 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon 400 600 800 1000
  28. 28. WorldView-2 First Images B, G, Y 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon 400 600 800 1000
  29. 29. WorldView- WorldView-2 First Images C, B, G 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon 400 600 800 1000
  30. 30. WorldView-2 First Images 2m Image 2 I November 28, 2009 Florida Keys
  31. 31. 400 600 800 1000
  32. 32. 400 600 800 1000
  33. 33. 400 600 800 1000
  34. 34. 400 600 800 1000
  35. 35. 400 600 800 1000
  36. 36. WorldView-2 First Images 2m Image November 28, 2009 , 400 600 800 1000
  37. 37. WorldView 2 WorldView-2 ESTRAZIONE DI FEATURES La presenza delle 4 bande aggiuntive garantisce un miglioramento nell`accuratezza delle l d ll classificazioni ifi i i del 20-30%, rispetto a studi che utilizzano le 4 bande tradizionali.
  38. 38. WorldView 2 WorldView-2 ESTRAZIONE DI FEATURES • 13 classi con classificazione automatica t ti • Possibilità di distinguere diverse classi di vegetazione e di separare l’asfalto da altre tipologie di strutture
  39. 39. Le applicazioni CHANGE DETECTION: come cambiano le città
  40. 40. Le applicazioni CHANGE DETECTION: come cambia la città DeltaCue
  41. 41. Le applicazioni IL MONITORAGGIO COSTIERO IGM (1959) ORTOFOTO (1999) IKONOS (2005) + 87 m - 60 m - 56 m - 126 m - 126 m Linea di riva IGM Linea di riva ortofoto Linea di riva ikonos
  42. 42. Le applicazioni IL MONITORAGGIO COSTIERO Analisi d ll Variazioni A li i delle V i i i IKONOS - ORTOFOTO Area in erosione + 70.000 m2 Area in avanzamento Linea di riva ikonos Linea di riva ortofoto Porto di CAMPORA DI S. GIOVANNI - 130.000 m2
  43. 43. Le applicazioni USO DEL SUOLO: Indicatori ambientali Analisi d ll Variazioni A li i delle V i i i Zoom
  44. 44. Le applicazioni USO DEL SUOLO: Urban Atlas 1998 2003 Carta dei cambiamenti Realizzata dalle mappe di uso del suolo (periodo 1998-2003) ha come obiettivo l’analisi dei cambiamenti delle classi di urbano: 1. Urbano continuo  classe Moland 1.1.1 2. Urbano discontinuo  classe Moland 1.1.2 3. Aree industriali e commerciali  classe Moland 1.2
  45. 45. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  46. 46. TerraSAR- TerraSAR-X StripMap HH Acquisition, HH, (3m, reduced) Strait of Gibraltar – Ship Assessment Prel. Prel. Image recorded during calibration phase
  47. 47. TerraSAR- TerraSAR-X SpotLight Acquisition, HH (1m reduced) Acquisition, HH, reduced) Pyramids of Giza, Egypt 48 Giza, Prel. Prel. Image recorded during calibration phase
  48. 48. TerraSAR-X Altissima risoluzione  Spotlight fino a 1m di risoluzione 10km x 5 o 10km  StripMap fino a 3m di risoluzione 30km x 50km  ScanSAR fino a 16m di risoluzione 100km x 150km
  49. 49. TerraSAR-X Alta risoluzione  Spotlight fino a 1m di risoluzione 10km x 5 o 10km  StripMap fino a 3m di risoluzione 30km x 50km  ScanSAR fino a 16m di risoluzione 100km x 150km
  50. 50. TerraSAR-X Media risoluzione  Spotlight fino a 1m di risoluzione 10km x 5 o 10km  StripMap fino a 3m di risoluzione 30km x 150km  ScanSAR fino a 16m di risoluzione 100km x 150km
  51. 51. TerraSAR-X Programmazione del satellite Planetek Italia gestisce direttamente la programmazione per le nuove acquisizioni: 1. Verifica dei passaggi utili del satellite sulla AOI (area d'interesse). 2. 2 Scelta di quelli che maggiormente soddisfano i requisiti utente in termini di parametri di acquisizione (orbita ascendente/discendente, angolo di incidenza ecc ) incidenza, ecc.). 3. Creazione di un ordine di acquisizione con tutte le caratteristiche finali del prodotto desiderato (polarizzazione, (polarizzazione livello di processamento ecc ) processamento, ecc.). 4. Inoltro dell'ordine direttamente alla DLR (Agenzia Spaziale Tedesca) per l'approvazione e la presa in carico. carico
  52. 52. Cosmo Sky-Med Sviluppato dall’ASI - Agenzia Spaziale Italiana in cooperazione con il Ministero della Difesa Una costellazione di quattro satelliti identici, dotati di radar ad apertura sintetica (SAR) che lavorano in banda X Una volta completato, il sistema sarà in grado di effettuare fino a 450 riprese al giorno d ll superficie t i della fi i terrestre, pari a t i 1.800 immagini radar, ogni 24 ore.
  53. 53. Applicazioni FAST MAPPING
  54. 54. Applicazioni MONITORAGGIO EVENTI FRANOSI VANTAGGI • Visione geografica ad elevata copertura spaziale • Ridotta risoluzione temporale • Sfruttamento di tecnologie allo stato dell’arte
  55. 55. Esempio PS Integrati
  56. 56. TanDEM-X Costellazione INFOTERRA Il satellite gemello di TerraSAR-X è in orbita da giugno 2010. TerraSAR-X e TanDEM-X permettono la produzione di DEM interferometrici a livello globale con accurattezza altimetrica < 2m La missione prevede la copertura dell’intero globo nell’arco di tre anni
  57. 57. Modelli Digitali di Elevazione DEM di TanDEM-X Specifiche tecniche Risoluzione 10 m Accuratezza 10 m Altimetrica Accuratezza 10 m Planimetrica Formato file ASCII Sistema di UTM WGS 84 proiezione
  58. 58. Modelli Digitali di Elevazione WES – WorldView Elevation Suite Specifiche tecniche Risoluzione 1m Accuratezza 25 – 50 cm Altimetrica (relativa, in funzione della disponibilità di GCP) 1m (assoluta) Accuratezza 4,1 m CE 90 , Planimetrica Formato file GeoTIFF Sistema di Secondo requisiti proiezione utente
  59. 59. Modelli Digitali di Elevazione DEM di NEXTMap Specifiche tecniche DSM Risoluzione 5m Accuratezza 1m RMSE Altimetrica Accuratezza 4,1 m CE 90 Planimetrica Formato file GeoTIFF DTM Sistema di Geografico proiezione
  60. 60. Modelli Digitali di Elevazione SPOT DEM Specifiche tecniche Risoluzione 20 m Accuratezza 20 m Altimetrica Accuratezza 30 m Planimetrica Formato file GeoTIFF Sistema di UTM WGS 84 proiezione
  61. 61. PRECISO® Italia Ortoimmagini satellitari Caratteristiche del prodotto • Dati di input: Immagini aggiornate d satellite i da lli • Stessa accuratezza g geometrica delle cartografie g analogiche e digitali in pari scala • Formato ECW/JPEG 2000/TIFF • UTM WGS84 • GIS ready • Nessuna cartografia di riferimento da f i if i d fornire
  62. 62. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  63. 63. Nuvole di punti da foto aeree Esempio: foto a 5cm da ADS80
  64. 64. Nuvole di punti da foto aeree Esempio: foto a 5cm da ADS80 Alta densità: 117 milioni di punti densità:
  65. 65. eATE
  66. 66. eATE
  67. 67. eATE Nuvola di punti RGB-Encoded: ADS80 NIR/R/G
  68. 68. eATE Nuvola di punti a 10 cm renderizzata come TIN Dettaglio della vegetazione Livello di dettaglio elevato: piscina vuota, macchine, ecc…
  69. 69. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  70. 70. Fotogrammi storici Esempio: il Volo GAI Tra il 1954 ed il 1956 il GAI effettuò per conto dell’IGM un rilievo aerofotogrammetrico in bianco e nero, alla scala media di 1: 33.000, sulla quasi totalità del territorio nazionale.
  71. 71. La soluzione: autocalibrazione ERDAS LPS La it L suite per l la fotogrammetria della ERDAS mette a disposizione dell’utente appositi algoritmi di autocalibrazione (SCBA: Self-Calibrating Bundle Adjustment) basati su differenti modelli empirici, per l’ortorettifica di fotogrammi aerei in assenza dei certificati di calibrazione.
  72. 72. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’i t Soluzioni l’interoperabilità e l condivisione d i bilità la di i i dei dati geospaziali
  73. 73. La catena del valore dell’informazione geospaziale • Author Trasformare i dati in prodotti a valore aggiunto: ortofoto, modelli digitali del terreno, features, dati 3D, mappe Prodotti a tematiche; tematiche Valore Aggiunto • Manage Rintracciare, descrivere, catalogare e distribuire dati e g servizi web DELIVER • Connect Dati Interconnettere utenti e condividere CONNECT rapidamente le informazioni all’interno di un’organizzazione o rispetto ad aziende ed enti esterni (B2B) MANAGE Interoperabilità • Deliver AUTHOR OGC, ISO e IT Distribuire le informazioni velocemente ed efficacemente ad un’ampia gamma The Geospatial Information Value Chain di utenti, i di t ti indipendentemente d t t dalla tecnologia 75
  74. 74. Dalla produzione alla condivisione e alla pubblicazione dei dati
  75. 75. ERDAS IMAGINE 2010 NOVITÀ  Nuova interfaccia utente per  Integrazione Vector & FME ERDAS IMAGINE Aggiornamento del modulo Vector per Nuovo stile con Ribbon N til Ribb supportare Microstation DGN e altri formati  Scalabilità del prodotto  Supporto per algoritmo ER Mapper Aggiunta del Batch multi-processing multi processing Algoritmo di ER Mapper supportato in tutta la g pp pp linea di IMAGINE  Consolidamento della mosaicatura Tool di mosaicatura unificato con  Spatial Model Publishing MosaicPro per ottenere mosaici compresi Creazione di servizi WPS per ERDAS tra >10,000 immagini e >5.5TB APOLLO  IMAGINE SAR Interferometry combina InSAR, CCD e il nuovo DInSAR in un unico modulo © ERDAS, Inc. A Hexagon Company. All Rights Reserved 77
  76. 76. Vecchia Interfaccia Utente Nuova Interfaccia Utente
  77. 77. Visualizzazione 3D integrata
  78. 78. Visualizzazione 3D ERDAS VirtualGIS un potente e veloce strumento di visualizzazione di immagini telerile ate con telerilevate, elevate capacità di analisi visiva 3D
  79. 79. Map Composition integrata
  80. 80. Algoritmo ER Mapper Elaborazioni dinamiche “on the fly”
  81. 81. Scalabilità di IMAGINE Processamento parallelo in Batch • Lancia sequenze di comandi in Parallelo • Essentials è ancora Seriale • 1 x Licenza Advantage = 4 processi paralleli • 2 x Licenze Advantage = 8 processi paralleli • Etc. Mosaic tool Multi-threaded Creazione di strati piramidali C i t ti i id li • Multithreaded • Calcola simultaneamente le statistiche • Non utilizza i Temporary files del Modeler (risparmi tempo e spazio su disco)
  82. 82. Estensioni ERDAS Stereo Analyst per ERDAS o per ArcGIS Restituzione 3D e aggiornamento diretto del DB
  83. 83. Estensioni ERDAS LiDAR Analyst per ERDAS o per ArcGIS
  84. 84. Agenda  Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come operiamo  I dati ottici multispettrali  L’elaborazione dei dati SAR L elaborazione  Le Camere Digitali Multispettrali  La gestione dei fotogrammi storici  Le novità di ERDAS IMAGINE 2010  S l i i per l’interoperabilità e la condivisione Soluzioni l’i t bilità l di i i dei dati geospaziali
  85. 85. Geo-processing on-line 1. Crea un modello d’analisi spaziale
  86. 86. Geo-processing on-line 2. Valida il modello
  87. 87. Geo-processing on-line 3. Pubblica il modello
  88. 88. GEOportale.it GEOportale it Condividi i tuoi dati e verifica se i tuoi servizi WebGIS rispettano gli standard OGC per partecipare ad un’Infrastruttura di Dati Territoriali!
  89. 89. Grazie per l’attenzione! Riferimenti utili: www.planetek.it erdasnews.planetek.it www.planetek.it/facebook www.planetek.it/twitter www.massimozotti.it

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