Valerio TRAMUTOLI | TELERILEVAMENTO DEI RISCHI NATURALI E ANTROPICI

Italiano

Il corso riguarda l’insegnamento di Telerilevamento da Satellite. Esso esamina gli elementi di base dell’Osservazione della Terra dallo spazio, trattando i principi fisici di base, le tecnologie e le metodologie utilizzate, con un focus sulle tecniche passive in banda ottica. L’obiettivo principale del corso consiste nel fornire agli studenti le basi per affrontare lo studio dei processi e dei parametri ambientali con tecnologie spaziali. Le principali conoscenze fornite saranno:- principi e leggi fisiche di base- elementi di base dell’interazione radiazione-materia- Principio base dell’osservazione multi-spettrale - Piattaforme e orbite satellitari- Sensori: caratteristiche e principi di funzionamento - Elementi di trattamento di immagini digitali multi-spettrali- Esempi di Applicazioni del telerilevamento ambientaleLe principali abilità saranno:- Valutare le potenzialità dei sistemi spaziali di osservazione della Terra- Analizzare ed Interpretare immagini digitali multi-spettrali in banda ottica- Utilizzare dati satellitari per lo sviluppo di applicazioni ambientali

- Suggerire applicazioni innovative e tecnologie adeguate

- Conoscenza dei concetti fondamentali di analisi matematica- Conoscenza dei concetti fondamentali di geometria- Concetti elementari di Fisica classica- Principi base di elettromagnetismo

- Capacità di utilizzare i pacchetti Office Excel e Powerpoint ???????

CONTENUTI DEL CORSO

Modulo 1. Introduzione al corso: principi del telerilevamento (4 ore)Introduzione al remote sensing. Sorgenti e segnali nel telerilevamento. Concetti base dell’osservazione della Terra dallo spazio: firme spettrali, spaziali, temporali, di intensità.

Modulo 2. Leggi fisiche di base (6 ore) Leggi fisiche fondamentali: Legge di Plank, Legge di Wien, approssimazione di Raileigh-Jeans e di Wien. Definizione di Temperatura di Brillanza. Le interazioni radiazione-materia: il ruolo dell’atmosfera ed interazioni con la superficie. Riflessione, scattering, assorbimento. Finestre atmosferiche.  Equazione generale del trasferimento radiativo, legge di Beer-Bouguer-Lambert. Penetrazione delle onde e.m nella materia: lunghezza di attenuazione.

Modulo 3. Concetti di base dell’osservazione multispettrale. (6 ore di lezione e 4 ore di laboratorio)Principio base dell’osservazione multispettrale. Curve di risposta spettrale, firme spettrali. Cenni di spettroscopia atomica e molecolare. Teoria di Rutherford-Bohr. Condizione di Bohr per la frequenza.    Spettri atomici. Livelli energetici e termini spettroscopici atomici. Spettri molecolari (cenni).Esercitazioni teorico pratiche: calcolo della funzione di Planck, Approssimazione di Reileigh-Jeans. Misura in laboratorio di firme spettrali in riflettanza per vegetazione, minerali e superfici artificiali.  Elaborazione dei dai misurati in laboratorio.

Modulo 4. Strumenti e Tecniche di Telerilevamento (8 ore di lezione e 4 ore di laboratorio) Tecniche radiometriche spettroradiometriche e sistemi a scansione in banda ottica: principi base. Caratteristiche principali dei sensori satellitari. Radiometri a scansione e multibanda. Piattaforme satellitari: orbite polari e geostazionarie. Competizione e vincoli per la risoluzione spaziale, spettrale, temporale e radiometrica: il rapporto segnale-rumore.  Principali strumenti e piattaforme per l'osservazione della terra dallo spazio. Laboratorio di acquisizione dati satellitari.

Modulo 5. Tecniche di elaborazione ed interpretazione di immagini telerilevate (6 ore di lezione e 6 ore di esercitazione) Definizione e pre-elaborazione di immagini digitali. Calibrazione, navigazione e correzione di immagini satellitari. Tecniche di enfatizzazione e filtraggio. Classificazione di immagini multi-spettrali. Altre tecniche di elaborazione ed interpretazione.  Esercitazioni teorico-pratiche: classificazione supervisionata e non supervisionata.

Modulo 6. Applicazioni del telerilevamento satellitare per l’osservazione della Terra (2 ore di lezione + 6 ore di laboratorio)Esempi di applicazioni del telerilevamento da satellite per lo studio di parametri e processi ambientali (es. vegetazione, temperatura, ecc.). Esercitazioni teorico-pratiche: analisi ed interpretazione di immagini satellitari multispettrali.

Il corso prevede 56 ore di didattica tra lezioni in aula, esercitazioni e laboratorio. In particolare, sono previste 32 ore di lezione frontale, 20 ore di esercitazione guidata e 4 ore di laboratorio.

Esame orale. Nella prova orale sarà valutato non solo il livello di conoscenza acquisito dallo studente sugli argomenti del corso ma anche la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso; per superare la prova è necessario acquisire almeno 18/30.

R. P. Gupta Remote Sensing Geology, Springer & Verlag, (1991). W.G. Rees, Physical Principles of Remote Sensing, Cambridge University Press (1990) Copia delle slides presentate durante le lezioni

Altri testi consigliati: P.J. Curran, Principle of Remote Sensing, Longmann (1985). J.B. Campbell Introduction to Remote Sensing, Taylor & Francis (1996) N. M. Short The Remote Sensing Tutorial Edited by Jon Robinson: disponibile in biblioteca come iper-testo su CD-ROM e consultabile sul sito internet della NASA: http://code935.gsfc.nasa.gov/Tutorial/TofC/Coverpage.htmlP. M. Mather, Computer Processing of remotely-sensed images, J. Wiley & sons (2006). ???????

Durante l’avanzamento del corso e delle lezioni il docente periodicamente renderà disponibile agli studenti il materiale didattico di supporto (es. slides illustrate a lezione). Orario di ricevimento: il martedì e giovedì dalle 10:00 alle 12:00 presso il CNR-IMAA, C.da S. Loja, Zona Industriale di Tito Scalo (Pz).

Oltre all’orario di ricevimento settimanale, il docente e? disponibile in ogni momento per un contatto con gli studenti, attraverso la propria e-mail

??????13/02/2024,

19/03/2024,

21/05/2024,

18/06/2024,

09/07/2024,

30/07/2024,

17/09/2024,

29/10/2024,

21/11/2024,

18/12/2024.

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