Il Telerilevamento da Satellite - Massimo Zotti, Planetek Italia s.r.l. p pkm026-355-2.0
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Il Telerilevamento da Satellite
Massimo Zotti, Planetek Italia s.r.l.
p
pkm026-355-2.0Agenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
operiamo
I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
elaborazione dei dati SAR
Le Camere Digitali Multispettrali
La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
Soluzioni
S l i i per l’i l’interoperabilità
t bilità e lla condivisione
di i i d
deii
dati geospazialiIl Gruppo Planetek Italia
Roma___ Bari_________
GEO-K
Planetek Italia
GAP
Atene_________
Planetek HellasDalla Ricerca alle soluzioni
Progetti
P tti
operativi
Progetti
P tti
R&D
Soluzioni sperimentali Soluzioni consolidateCampi Applicativi
WebGIS Telerilevamento, ambiente e territorio
Cartografia via Internet M it
Monitoraggio
i Ambientale
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 PlanetariaAgenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
operiamo
I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
elaborazione dei dati SAR
Le Camere Digitali Multispettrali
La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
Soluzioni
S l i i per l’il’interoperabilità
t bilità e lla condivisione
di i i d
deii
dati geospazialiL’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)
I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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 76 – 0.90
0 90 2 44 m
2.44
(NIR)
0.45 – 0.90 0.61 m
(Pan)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
della T
WORLDVIEW-1
Bande Risoluzione
Spettrali spaziale
0.40 – 0.90 0.50 m
(Pan)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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 76 – 0.90
0 90 1 64 m
1.64
(NIR)
0.45 – 0.90 0.41 m
(Pan)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
della T
SPOT 5
Bande Risoluzione
Spettrali spaziale
0.50 – 0.59 10 m
(green)
0.61 – 0.68 10 m
( d)
(red)
0.78 – 0.89 10 m
(NIR)
1.58
1 58 – 1.75
1 75 20 m
(SWIR)
0.48 – 0.71 2.5 - 5 m
((Pan))I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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
0 600 – 0.720
0 720 2 00 m
2.00
(red)
0.750 – 0.950 2.00 m
(NIR)
0.48 – 0.83 0.50 m
(Pan)I principali satelliti per
l’O
l’Osservazione
i d ll Terra
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
( ll )
(yellow)
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
0 860 – 1.04
1 04 1 84 m
1.84
(NIR2)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 p per l`analisi approfondita
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.WorldView 2 WorldView-2
WorldView 2 WorldView-2
WorldView 2
WorldView-2
WorldView-2
puòò acquisire
i i
in modalità stereo
e multispettrale
fino a 6950km²
in un singolo
p
passaggio
gg Migliore capacità di acquisizione in modalità stereoWorldView-2
WorldView 2
MESSINA
Migliore capacità di acquisizione in modalità stereoWorldView-2
WorldView-
First Images
4 band 2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
Analisi su aree costiereWorldView-2 WorldView- First Images 4 band 2m Image November 23, 2009 Aitutaki Lagoon
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 1000WorldView-2
First Images
R, RE, NIR1
2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
Vegetazione aquatica
sommersa
400 600 800 1000WorldView-2
First Images
Y, R, RE
2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
Vegetazione aquatica
sommersa
400 600 800 1000WorldView-2
First Images
G, Y, R
2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
400 600 800 1000WorldView-2
First Images
B, G, Y
2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
400 600 800 1000WorldView-2
WorldView-
First Images
C, B, G
2m Image
November 23, 2009
Aitutaki Lagoon
400 600 800 1000WorldView-2
First Images
2 IImage
2m
November 28, 2009
Florida Keys400 600 800 1000
400 600 800 1000
400 600 800 1000
400 600 800 1000
400 600 800 1000
WorldView-2
First Images
2m Image
November 28,, 2009
400 600 800 1000WorldView-2 WorldView 2 ESTRAZIONE DI FEATURES La presenza delle 4 bande aggiuntive garantisce un miglioramento nell`accuratezza d ll classificazioni delle l ifi i i del 20-30%, rispetto a studi che utilizzano le 4 bande tradizionali.
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
struttureLe applicazioni CHANGE DETECTION: come cambiano le città
Le applicazioni
CHANGE DETECTION: come cambia la città
DeltaCueLe 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 ikonosLe applicazioni
IL MONITORAGGIO COSTIERO
A li i delle
Analisi d ll V
Variazioni
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 m2Le applicazioni
USO DEL SUOLO: Indicatori ambientali
A li i delle
Analisi d ll V
Variazioni
i i i
ZoomLe 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 1.2Agenda
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
Soluzioni
S l i i per l’i l’interoperabilità
t bilità e lla condivisione
di i i d
deii
dati geospazialiTerraSAR-X StripMap HH Acquisition, HH, (3m, reduced) TerraSAR- Strait of Gibraltar – Ship Assessment Prel.. Image recorded during calibration phase Prel
TerraSAR-X SpotLight Acquisition
TerraSAR- Acquisition,, HH,
HH (1m reduced
reduced))
Pyramids
48 of Giza,
Giza, Egypt
Prel.. Image recorded during calibration phase
PrelTerraSAR-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 150kmTerraSAR-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 150kmTerraSAR-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 150kmTerraSAR-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 Scelta di quelli che maggiormente soddisfano i
2.
requisiti utente in termini di parametri di
acquisizione (orbita ascendente/discendente,
angolo di incidenza
incidenza, ecc
ecc.).
)
3. Creazione di un ordine di acquisizione con tutte le
caratteristiche finali del prodotto desiderato
(polarizzazione livello di processamento,
(polarizzazione, processamento ecc.).
ecc )
4. Inoltro dell'ordine direttamente alla DLR (Agenzia
Spaziale Tedesca) per l'approvazione e la presa in
carico.
caricoCosmo 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
i d
della
ll superficie
fi i tterrestre,
t parii a
1.800 immagini radar, ogni 24 ore.Applicazioni FAST MAPPING
Applicazioni MONITORAGGIO EVENTI FRANOSI VANTAGGI • Visione geografica ad elevata copertura spaziale • Ridotta risoluzione temporale • Sfruttamento di tecnologie allo stato dell’arte
Esempio PS Integrati
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 anniModelli 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
proiezioneModelli 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 , m CE 90
4,1
Planimetrica
Formato file GeoTIFF
Sistema di Secondo requisiti
proiezione utenteModelli 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
proiezioneModelli 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
proiezionePRECISO® Italia
Ortoimmagini satellitari
Caratteristiche del prodotto
• Dati di input: Immagini
aggiornate
i d
da satellite
lli
• Stessa accuratezza
geometrica delle cartografie
g g
analogiche e digitali in pari
scala
• Formato ECW/JPEG
2000/TIFF
• UTM WGS84
• GIS ready
• Nessuna cartografia di
riferimento
if i da
d ffornire
iAgenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
operiamo
I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
elaborazione dei dati SAR
Le Camere Digitali Multispettrali
La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
Soluzioni
S l i i per l’i l’interoperabilità
t bilità e lla condivisione
di i i d
deii
dati geospazialiNuvole di punti da foto aeree Esempio: foto a 5cm da ADS80
Nuvole di punti da foto aeree
Esempio: foto a 5cm da ADS80
Alta densità
densità:: 117 milioni di puntieATE
eATE
eATE
Nuvola di punti RGB-Encoded: ADS80 NIR/R/GeATE Nuvola di punti a 10 cm renderizzata come TIN Dettaglio della vegetazione Livello di dettaglio elevato: piscina vuota, macchine, ecc…
Agenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
operiamo
I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
elaborazione dei dati SAR
Le Camere Digitali Multispettrali
La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
Soluzioni
S l i i per l’i l’interoperabilità
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deii
dati geospazialiFotogrammi 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.
La soluzione: autocalibrazione ERDAS LPS La suite L it per lla 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.
Agenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
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I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
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La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
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di i i d
deii
dati geospazialiLa 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
g e distribuire dati e
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,
t ti indipendentemente
i di d t t
dalla tecnologia
75Dalla produzione alla condivisione e alla pubblicazione dei dati
ERDAS IMAGINE 2010
NOVITÀ
Nuova interfaccia utente per Integrazione Vector & FME
ERDAS IMAGINE Aggiornamento del modulo Vector per
N
Nuovo stile
til con Ribbon
Ribb supportare Microstation DGN e altri formati
Scalabilità del prodotto Supporto per algoritmo ER Mapper
Aggiunta del Batch multi-processing
multi processing Algoritmo
g di ER Mapper
pp supportato
pp in tutta la
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 77Vecchia Interfaccia Utente Nuova Interfaccia Utente
Visualizzazione 3D integrata
Visualizzazione 3D
ERDAS VirtualGIS
un potente e veloce
strumento di visualizzazione
di immagini telerilevate,
telerile ate con
elevate capacità di analisi
visiva 3DMap Composition integrata
Algoritmo ER Mapper Elaborazioni dinamiche “on the fly”
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
C
Creazione
i di strati
t ti piramidali
i id li
• Multithreaded
• Calcola simultaneamente le statistiche
• Non utilizza i Temporary files del Modeler
(risparmi tempo e spazio su disco)Estensioni ERDAS Stereo Analyst per ERDAS o per ArcGIS Restituzione 3D e aggiornamento diretto del DB
Estensioni ERDAS LiDAR Analyst per ERDAS o per ArcGIS
Agenda
Planetek Italia: chi siamo, cosa facciamo, come
operiamo
I dati ottici multispettrali
LL’elaborazione
elaborazione dei dati SAR
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La gestione dei fotogrammi storici
Le novità di ERDAS IMAGINE 2010
Soluzioni
S l i i per l’interoperabilità
l’i t bilità e la
l condivisione
di i i
dei dati geospazialiGeo-processing on-line 1. Crea un modello d’analisi spaziale
Geo-processing on-line 2. Valida il modello
Geo-processing on-line 3. Pubblica il modello
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!Grazie per l’attenzione!
Riferimenti utili:
www.planetek.it erdasnews.planetek.it
www.planetek.it/facebook www.planetek.it/twitter
www.massimozotti.itPuoi anche leggere
