Il telerilevamento a supporto del monitoraggio ambientale e nella gestione degli eventi emergenziali - Arpa Piemonte
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Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Arpa Piemonte
Il telerilevamento a supporto del
monitoraggio ambientale e nella
gestione degli eventi emergenziali
Incontro pubblico - Polo Universitario “Rita Levi-Montalcini”, Asti
Martedì 10 aprile 2018
Angelo Robotto
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Earth Observation in Arpa
Attività
Arpa Piemonte svolge da diversi anni attività di telerilevamento per il
monitoraggio ambientale.
Tutti i dati telerilevati (satellitari, aerei, SAPR) confluiscono nel
Sistema Informativo Geografico Ambientale
L’archivio di immagini aeree e satellitari copre un arco temporale di
circa 30 anni .
A questi si aggiungono gli archivi di fotogrammi di voli minori dagli
anni 50 agli anni 80
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Attività realizzate
Satellite Aereo Drone
Uso del Suolo Landsat 7-8 Voli Regionali AGEA
SPOT 5
Carta della Natura Quickbird
SPOT 5
ERS1 -2
Monitoraggio Frane COSMO
Rilievi Crolli
Voli Regionali
Radarsat
Eventi alluvionali SPOT 4 Voli Regionali
ERS1
Mappatura Amianto
Voli Regionali AGEA Rilievi Aree Critiche
LIDAR Edificato 3DEdificato 3D
Monitoraggio Consumo Suolo Copernicus
Voli Regionali
Sentinel AGEA
Incendi Boschivi
Siti conaminati
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Esempi:
•Mappatura amianto con telerilevamento aereo e approfondimenti drone
•Monitoraggio Consumo Suolo con telerilevamento satellitare Copernicus
Sentinel
•Monitoraggio Incendi con dati MODIS, Sentinel, Landsat e servizi Near Real
Time Copernicus
•Stima Land Surface Temperature con Landsat TIRS
•Change detection
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Arpa Piemonte
Esempio:
Mappatura amianto
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Progetto di Mappatura Amianto Regionale
La scelta delle aree di Elevata
urbanizzazione e
indagine prioritarie densità abitativa
Aree di indagine:
Aree comuni >10.000 abitanti (68 comuni)
Escluse aree >1000 m slm
Complessivamente : circa 600 comuni
indagati (300 completamente, 300
parzialmente )
Superficie Indagata:
Oltre 9000 kmq
oltre 40% aree di pianura (
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Progetto di Mappatura Amianto Regionale
Le scelte progettuali
Classificazione automatica con telerilevamento aereo
Approccio innovativo verifica in campo
Rapidità di applicazione Indagine su area vasta, tempo max completamento 2-3 anni
Basso costo Utilizzo ortoimmagini già disponibili.
Interamente gestito con risorse professionali e strumentali
dell’Agenzia
Definizione Sperimentazione Avvio applicazione su scala
metodologia su area campione regionale
Asti, 10/04/2018
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
MAPPATURA COPERTURE MCA - Metodologia
Telerilevamento: Preparazione e processamento immagini
Immagini utilizzate
Ortofoto Volo Regione Piemonte
2009-2010
Bande visibile (RGB)
Banda Infrarosso vicino (NIR)
Risoluzione geometrica 0.4m
Ortofoto Regione Piemonte 2009 – banda Visibile
Image import
Image processing
Circa 4800 immagini
Circa 4 TB di spazio disco
Asti, 10/04/2018
Ortofoto Regione Piemonte 2009 – banda Infrarosso vicino
Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Telerilevamento – Analisi e classificazione automatica delle immagini
FASE 1: riconoscimento
automatico forme ed oggetti
OBJECT ORIENTED SEGMENTATION
FASE 2: classificazione
automatica
coperture (potenzialmente)
MCA
FASE 3 Creazione Sistema
Informativo Geografico
Asti, 10/04/2018
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Mappatura Amianto : Pubblicazione e divulgazione dei risultati
Geoportale Arpa
Piemonte
webgis.arpa.piemonte.it
Attraverso il servizio è
possibile consultare:
• Cartografia
• Documentazione , Video
• Sintesi avanzamento
attività
• Download dati, accesso
servizi
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Mappatura Amianto: il monitoraggio
Telerilevamento con droni : prospettive
•Possibilità di monitoraggio
in aree inaccessibili
•Elevata definizione
•Tempistica contenuta
•Possibilità di valutare
dettagli non visibili da orto-
immagini tradizionali (visione
obliqua)
•Derivazione modelli 3D
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Esempio: Progetto Monitoraggio Amianto con Prov. Cuneo (2016-2018)
Il progetto sperimentale si pone come
risultati attesi:
-una più rapida e più precisa
identificazione dei manufatti delle
coperture contenenti cemento-
amianto con conseguente riduzione del
numero delle ispezioni
-la possibilità di estendere le verifiche in
aree difficilmente raggiungibili ed
ispezionabili con sopralluogo
tradizionale
-una base dati funzionale ad una
restituzione tridimensionale e quindi
volumetrica delle coperture
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Derivazione ortoimmagini ad
elevata risoluzione (5 cm) Classificazione ed integrazione
mappatura regionale
Elaborazione modelli 3D e
volumetrie edifici
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Il progetto
Valutare estensioni del progetto e altri possibili campi
applicazione Arpa
Amianto Antropico: estensione esperienza ad
altri Comuni o aree critiche
Qualità acque: scarichi con camere termiche;
•Dissesti : analisi strutturali e volumetriche frane,
aree valanga etc.
•Corpi idrici: morfologia fluviale di dettaglio,
torbiere, mesohabitat fluv.
•Discariche: monitoraggio volumetria e stato;
•Siti industriali / siti contaminati: monitoraggio
evoluzione
•Grandi opere: monitoraggio evoluzione opera,
cantieri etc.
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Arpa Piemonte
Esempio:
Monitoraggio Consumo Suolo con
telerilevamento satellitare
Copernicus Sentinel
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Il progetto Monitoraggio Consumo di Suolo
Il Monitoraggio del Consumo di Suolo è una delle funzioni del Sistema nazionale
(SNPA ) attribuite dalla Legge 132/2016
• Monitoraggio annuale delle
aree di cambiamento
(consumo/recupero)
• Completamente realizzato
con sole risorse umane,
tecnologiche, economiche
interne ad SNPA (ISPRA e
ARPA)
• Totalmente basato su
Telerilevamento Satellitare
con dati Copernicus
(Sentinel 2)
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Monitoraggio Consumo di Suolo:
esempio confronto multi-temporale
immagini Satellitari Copernicus Sentinel
Sentinel 2A - Torino
2015-2016
Trasformazione area
Stadio Juventus
Composizione bande Infrarosso
in falsi colori:
in rosso vivo le aree vegetate
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Esempio attività di
monitoraggio in corso
presentazione maggio 2018
Vercelli: Nuovo Polo
Amazon 2017
Nuovo consumo 2016-
2017
Circa 40 ettari
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Copernicus Sentinel 2: confronto Indici vegetazionali (NDVI) multitemporale
2015 2016
Novi Ligure - 2015-2016: Esempio aree di trasformarzione per lavori Terzo Valico
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Arpa Piemonte
Esempio:
Analisi evoluzione incendi boschivi
e qualità aria
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Copernicus: Incendi boschivi & qualità aria
Incendi in Piemonte ottobre 2017
In concomitanza con gli eventi calamitosi
dell’ottobre 2017 è stata avviata la
raccolta, organizzazione, trattamento e
messa a disposizione dell’utenza interna ed
esterna dei dati e dei servizi disponibili
• Valutazione evoluzione aree percorse da
fuoco
• Valutazione del contributo delle emissioni
sulla qualità dell’aria (PM10 e PM2.5)
(stima circa il 40%)
Realizazione di un servizio informativo in
condivisione con :
• Sala Operativa Protezione Civile Regionale
• Corpo forestale – AIB
• Centro Funzionale Arpa
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Copernicus: Incendi boschivi & qualità aria
Sviluppo servizio WebGIS
• Incendi ultime 24-48h (MODIS
FIRMS e ultimi 7 giorni (VIIRS)
• Perimetrazione incendi ultimi 30
giorni (Copernicus EMS EFFIS,
VIIRS)
• Temperature e direzione del Vento
in tempo reale, aggiornamento ogni
10 min (Arpa)
• Stazioni qualità dell'aria (Arpa)
• Immagini satellitari MODIS Terra e
Aqua con aggiornamento
giornaliero (NASA/Esri)
• Altre immagini
satellitari Copernicus Sentinel e
Landsat 8 Integrazione dati Copernicus EMS
The Copernicus Emergency
Management Service
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Arpa Piemonte
Esempio:
Altre sperimentazioni in corso:
• modellazione temperatura al suolo
• change detection
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Copernicus
STIMA LST – Land Surface Temperature
Analisi temperature a terra tramite elaborazione dati
del sensore TIRS (Thermal Infrared Sensor) di
Landsat 8
• 2017: Sperimentazione su area Torinese e
• 2018: messa a punto modelli automatici ed
avvio elaborazione in continuo (estate)
• Confronto ed analisi con stazioni a terra
Possibili applicazioni
•Mappatura Ondate di calore
•Analisi Incendi
•Supporto metodologico alla
spazializzazione dati meteo
Asti, 10/04/2018Arpa Piemonte: Attività EO/RS
Copernicus Esempio cantieri Terzo Valico
Sperimentazione
Change Detection
Avvio prime sperimentazioni di
Change Detection automatico con
dati Sentinel 1 e Sentinel 2
Ortoimmagine 2010
Possibili applicazioni:
•Monitoraggio grandi opere
(cantieri)
•Perimetrazione aree interessate
da incendi
•Consumo di suolo Sentinel 2 – apr 2016
Asti, 10/04/2018Puoi anche leggere
