Nuove tecnologie e dimensione sociale dell'informazione città territorio e ambiente - Iuav
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Iuav : 87 nuove tecnologie e dimensione sociale dell’informazione città territorio e ambiente Giornale del dottorato di ricerca in Nuove Tecnologie & Informazione Territorio Ambiente in collaborazione con lo spin-off dell’Università Iuav di Venezia UniSky srl www.ricercasit.it www.unisky.it Università Iuav di Venezia Santa Croce 191 Tolentini 30135 Venezia +39 041 257 1819 tel. www.iuav.it ©Iuav 2010 Iuav giornale dell’università iscritto al n 1391 del registro stampa tribunale di Venezia ISSN 2038-7814 a cura del servizio comunicazione comesta@iuav.it direttore Amerigo Restucci stampa Grafiche Veneziane, Venezia (VE)
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Nuove tecnologie e informazione Ritengo che il lavoro in corso nell’ambito mativi, dai Sistemi di osservazione Il quarto tema riguarda lo sviluppo della smarcano da territori geografici ’fissi’,
territorio e ambiente: dopo tre anni del dottorato sia fertilizzato, e con reci- della terra alla cartografia IGM e delle Neogeography, termine che riassume la perché sono in grado di registrare una
di lavoro dei dottorandi procità, dalle forti relazioni con la Laurea Regioni, fino alle cartografie geologiche, fusione di una pluralità di nuove tecno- vasta gamma di attraversamenti, di
Luigi Di Prinzio magistrale in Sistemi informativi e tele- geomorfologiche, tematiche, e ai dati logie in grado di restituire all’informa- stimoli, di appartenenze motivate da
rilevamento e con il Master di II° livello socio economici in un unico sistema di zione “territorio ambiente” una specifica flussi di diversa natura. Il city sensing
1 Ritengo sia utile indicare alcune coor- (ora alla nona edizione) che consentono conoscenze georeferenziate sul territorio utilità sociale, favorendo e consentendo è, in questa prospettiva, una sfida ana-
dinate all’interno delle quali contestua- di coniugare davvero in concreto un rap- e l’ambiente? nuove dinamiche nel rapporto tra pro- litica, un tentativo di tenere assieme
lizzare il lavoro svolto nei primi tre anni porto vivo tra formazione e ricerca sui - come immaginare un nuovo proces- duttori e utilizzatori di dati sui territori fissità e movimento, urbano e rurale,
di attività di ricerca all’interno della temi ICT/città-territorio-ambiente (cfr. so di integrazione e sintonizzazione di di proprio interesse. Inoltre sulla scia di la biologia della conservazione, la vita
Scuola di dottorato Iuav sui temi delle www.ricercasit.it). ruoli tra soggetti istituzionali diversi che straordinarie iniziative di grandi istitu- nel mare. Si tratta di una nuova gene-
nuove tecnologie e informazione territo- E ritengo altresì che la costituzione dello hanno avuto e hanno compiti specifici zioni europee, sono in corso di sviluppo razione di rapid mapping che può age-
rio e ambiente. Spin-off Iuav Unisky srl (www.unisky.it), nel settore della cartografia e dei dati? E una serie di ricerche, di cui si presenta volmente attualizzare diverse forme
Come noto (?) questo dottorato - unico avvenuta nella scia dell’impegno sui vari quale rapporto tra questi e il mercato? lo stato di avanzamento, che puntano a di vulnerabilità, esposizione e rischio,
nel paese (sì, “p” piccola) per i temi che temi della ricerca dottorale, può contri- - come avviare e con quali caratteristiche connettere con sempre migliore effica- ma anche di prestazione e consumo
si è dato - è nato in un contesto molto buire efficacemente ai processi di tra- e modalità un nuovo processo di produ- cia modelli di conoscenza con processi puntuale, areale e di rete. Reti sensi-
“distratto” sul ruolo innovativo che le sferimento della ricerca pubblica verso il zione e distribuzione di un “sistema di decisionali multi attore nell’era 2.0. bili riposizionano i soggetti (individui,
nuove tecnologie hanno avuto, hanno e sistema delle imprese e della P.A. informazioni territoriali” coinvolgendo imprese, istituzioni e altro ancora), ne
ancor più avranno nei processi di gover- Ora si iniziano a vedere risultati concreti, soggetti pubblici e privati? Innovazioni e paradossi modificano i gradienti, la capacità di
no della città, del territorio e dell’am- grazie al lavoro di tutti, e ha quindi senso - quale ruolo potrebbero assumere gli Domenico Patassini cattura delle complesse relazioni fra
biente. Tale contesto connota sia il livel- avviare la discussione dentro e fuori organi cartografici dello Stato, e quale locale e globale, le pulsazioni in una
lo locale della Facoltà di Pianificazione l’università, utilizzando lo strumento del le Regioni in una prospettiva di “sussi- Le nuove tecnologie di osservazione del- specie di social brain. A loro volta, le
del Territorio e dell’intero Iuav, sia quello giornale Iuav. diarietà dell’informazione territoriale” in la terra, di elaborazione e rappresenta- necessarie capacità di accesso, sele-
più in generale del sistema universitario 2 Il progetto del dottorato assume come un contesto caratterizzato da flussi con- zione degli spazi antropici hanno incre- zione e sintesi modificano (per dirla
e della galassia delle pubbliche ammi- scenario quello caratterizzato dalla cre- tinui di innovazione a livello concettua- mentato in modo considerevole l’offerta con Amartyia Sen) i rapporti fra diritti,
nistrazioni. scente complessità delle problematiche le, metodologico e tecnologico nell’area di dati a costi marginali mediamente capacità e funzionamenti con inevita-
Un contesto quindi difficile e qualche connesse alla gestione del territorio e ICT per il territorio e l’ambiente? decrescenti. Sono tuttavia significativi bile lascito di disuguaglianze. Così, il
volta ostile, che ci ha visto costretti a dell’ambiente –sicurezza, qualità, effi- 3 I lavori che si presentano “in progress” i differenziali nei comparti interessati successo di alcune esperienze (Montre
lavorare con grandi difficoltà (potrei dire cienza– che comporta una sempre mag- sono raccolti in quattro temi che costitu- per modalità ed intensità d’uso, ma so- Verte/Citypulse, la ’ruota di Copenha-
lottare) su piani diversi: dalla ricerca di giore domanda di conoscenza delle tra- iscono l’architettura generale dell’attivi- prattutto per la compresenza di compo- gen’, ’Greenhaviour’ e ’Senspod’, ’Real
risorse finanziarie esterne, allo sforzo di sformazioni avvenute, sullo stato di fatto tà svolta finora nel dottorato, e che scan- nenti di mercato reale e fittizio. Queste time’ e l’artistico ’Biomapping’ di Nold,
condividere progetto/i formativi e di e sui trend. Questa condizione si colloca discono i punti cardine dell’evoluzione componenti contrappongono offerta per fare alcuni esempi) evidenzia la
ricerca. Il tutto appesantito da un’orga- in una fase di straordinario cambiamen- del paradigma della rappresentazione e unilaterale in cerca di valorizzazione a distanza dal patrimonio immateriale
nizzazione priva di qualsiasi supporto to imperniato sulle tecnologie informa- della conoscenza socialmente condivisa domanda insoddisfatta. L’insoddisfa- più che un’ auspicabile convergenza.
logistico, da una cultura amministrativa tiche, telematiche e spaziali destinate a del territorio e dell’ambiente. zione è in parte dovuta ad inerzie e a La formazione di comunità virtuali su
che non è in grado di sostenere le inizia- mutare radicalmente lo scenario di riferi- Il primo gruppo di interventi si collo- resistenze nella introduzione di riforme piattaforme di condivisione richiede
tive connotate da qualche grado di inno- mento culturale, giuridico- istituzionale, ca all’interno del tema costituito dallo organizzative richieste dalla diffusione come presupposti la standardizzazio-
vazione, e un’istituzione disinteressata a organizzativo. sviluppo del paradigma dell’immagine, di nuove tecnologie. Si tratta di squilibri ne dei protocolli di comunicazione e
pratiche valutative in itinere o ex-post. In questo contesto i modelli consolidati all’interno del quale ci si trova di fronte tipici di prodotti e processi innovativi l’interoperabilità dei sistemi. Su que-
Vorrei ricordare che abbiamo cominciato di rappresentazione del territorio stan- a una straordinaria evoluzione della tec- che accompagnano la formazione di un sto argomento insistono diversi con-
cinque anni fa con quattro assegni di no virando verso un sistema integrato nologia sul versante dei sistemi di osser- mercato con connotati e regole ancora tributi. I dati acquisiscono elementi
ricerca per esplorare e mettere a punto di informazioni georiferite accessibili via vazione della terra che hanno prodotto instabili, che si presenta ’culturalmente’ di informazione basica per la produ-
un progetto di dottorato sui temi delle Web, con modalità di accesso amichevo- e produrranno sempre più immagini aperto e con lenta assimilazione istitu- zione di linguaggi ordinari, come il
nuove tecnologie in rapporto al governo li e sui cui si innestano i contributi delle straordinarie che possono essere inter- zionale. La disomogenea distribuzione geotagging, l’associazione, la correla-
del territorio, con l’intento di evitare di reti sociali. pretate strutturalmente e classificate in dei costi e gli squilibri di mercato ge- zione semantica e il browsing. Questi
imboccare percorsi di ricerca al buio o Il concetto di dato georiferito si è diffuso ragione del parallelo sviluppo degli stru- nerano inedite esternalità, in alcuni linguaggi consentono di confinare ad
autoreferenti. a livello globale/locale anche grazie alla menti di classificazione automatica. casi positive, in altri negative. La dispo- esercizio ancillare la statistica spazia-
Il materiale prodotto in quella prima fase rivoluzione Google Earth e alla diffusione Il secondo tema riguarda lo sviluppo nibilità astratta od operativa di dati é le che, pur ancorata ad eleganti for-
è pubblicato interamente sul sito http:// di dispositivi di localizzazione satellitare della sensoristica a bordo di ogni gene- una esternalità positiva (potenziale o me algebriche, non riesce a proporre
www.ricercasit.it/RicercaIntegrata.aspx e di piattaforme di acquisizioni di imma- re di piattaforma: da quelle satellitari a reale), mentre le difficoltà organizza- simultaneamente le trasformate del
sia per quanto riguarda i prodotti interme- gini a bordo di ogni genere di aereo o quelle costituite da reti di sensori wireless tive, istituzionali e normative possono descrittore e dell’unità statistica di ri-
di, sia per quelli finali. Quattro consistenti di veicolo. Di fatto ad ogni coordinata e da sensori indossabili in grado di realiz- produrre pesanti esternalità negative. levazione. Questa statistica sembra in
rapporti di ricerca (integralmente scarica- geografica Wgs84 è associata una coor- zare sistemi di misure sullo stato dell’am- La ipotetica riduzione dei costi varia difficoltà nel trattare (se non ex-post e
bili in pdf), sulla base dei quali –insieme a dinata informativa con un indirizzo Url biente e dei contesti urbani. In parallelo con gli usi e questi oscillano con l’uti- in forma di schematici ’regimi spaziali’)
un articolato processo di ascolto di attori sul web. Al trattamento georiferito di si sono aperti straordinari orizzonti per lità del dato per scopi definiti. Poiché l’osmosi fra oggetti, perimetri e flussi.
presenti in questa area multidisciplinare– dati territorio/ambiente, inoltre, viene l’utilizzo di microvelivoli (droni) in grado l’innovazione tecnologica dilata gli Le innovazioni tecnologiche producono
è stato costruito il progetto di dottorato sempre più spesso riconosciuto un con- di sviluppare attività di monitoraggio orizzonti d’uso, li reinventa e non si nuovi linguaggi che non si limitano a
di ricerca in nuove tecnologie e informa- tributo innovativo verso i paradigmi e le ambientale ad altissima risoluzione e limita a rispondere a domande prede- comunicare la realtà e i suoi problemi,
zione territorio e ambiente. pratiche di governo del territorio e nella low cost. Metodologie e piattaforme di finite, essa mette alla prova l’utenza ma li creano: con ridondanza ( quando
Sulla base di quel progetto pubblicato e costruzione degli strumenti di piano di acquisizione che consentono di dare un obbligandola ad aggiornamenti tecni- le parole sono troppe vuol dire che non
raggiungibile all’indirizzo Web http:// tipo sia regolativo che negoziato. contributo sostantivo alle tematiche delle co-organizzativi, all’aggiornamento di c’è la cosa) o contribuendo a ridurre il
www.ricercasit.it/Dottorato/Content. Il connubio tra geo-web e le reti sociali smart cities, in particolare alla costruzio- missioni proprie e di networking. Ciò dominio del virtuale e l’astrattezza del-
aspx?page=41, si è iniziato a sviluppa- nel Web 2.0 ha prodotto un terreno fer- ne di city-model e di city-sensing. Vale a che a prima vista sembra essere ’manna lo spazio. Lo spazio diventa così modo
re il lavoro di ricerca dal gennaio 2007, tilissimo nel quale vengono sviluppate dire della realizzazione di modelli digitali caduta dal cielo’ si può trasformare in di essere dell’immagine e della parola,
con una lezione magistrale sui temi del molteplici applicazioni sui temi dell’in- urbani ad altissima risoluzione ottenuti ansia per incapacità o nella leggerezza luogo di futuro più che di storia, oltre
rapporto tra democrazia e nuove tecno- formazione a dimensione geografica a da scansioni laser da terra e da piatta- di un optional. Non è, infatti, sconta- le contingenze tecniche. Nelle nuove
logie, tenuta da Stefano Rodotà che può supporto dei processi di governo del forma aerea, popolati dall’insieme delle ta la consapevolezza delle implicazio- geografie intuizione ed espressione
anche oggi essere ascoltata in streaming territorio e dell’ambiente. attività che vi si localizzano, dalle misu- ni politico-sociali e, quando c’è, può diventano parte della sintassi con
sul sito web del dottorato. Questo quadro è ulteriormente arricchi- re dei relativi consumi energetici, cui si produrre resistenze di diversa natura. inevitabili sconfinamenti etnografici.
In questi tre anni un gruppo di venti- to dalle soluzioni che, integrando reti di affiancano sistemi di misura distribuita e Le innovazioni tecnologiche, sintetiz- Alcuni paradossi sono in nuce e con-
quattro giovani tra dottorandi e assegni- sensori, Internet e telefonia cellulare, a basso costo basati su reti di sensori, in zate in questo quaderno, interessa- tribuiscono a definire importanti dire-
sti http://www.ricercasit.it/Dottorato/ consentono lo sviluppo di attività di grado di rappresentare e comunicare via no diversi campi fra loro connessi. Il zioni di ricerca sul nuovo paradigma.
Content.aspx?page=131, di provenien- monitoraggio anche in tempo reale per web stato e criticità di fenomeni a scala principale è costituito dall’evoluzione Tre, in particolare. L’aumento dell’en-
za disciplinare eterogenea (agronomi, una miriade di applicazioni, sia in un urbana e territoriale. del sistema di comunicazione e mo- tropia di sistema si accompagna ad
architetti, ingegneri ambientali, pianifi- contesto di pubblica amministrazione, Il terzo tema, che raccoglie anch’esso nitoraggio satellitare che negli ultimi una decrescente consapevolezza del
catori, geologi, statistici, giuristi) hanno sia in campo professionale. Applicazioni una molteplicità di interventi, è quello anni ha modificato radicalmente le limite intrinseco alle protesi tecnolo-
sviluppato un’articolata gamma di lavori che vanno dal controllo e gestione della della dimensione del tempo reale nell’in- rappresentazioni geografiche in senso giche. Le pratiche di foot-loose net-
le cui schede di sintesi sono presentate mobilità urbana a quello del rischio formazione “territorio e ambiente”. Nel lato, offrendo possibilità di declina- working sono innervosite da localiz-
in questo numero del giornale Iuav. idrogeologico, da monitoraggio della dottorato si stanno sviluppando una re la scala spaziale nell’eterogeneità zazioni intese come chiavi di ricerca
Il lavoro di ricerca, rendicontato con qualità ambientale al controllo della serie di esperimenti che, a partire dalla dei fenomeni allo studio. La classifi- della conoscenza, con pochi gradi di
scrupolo, è tutto pubblico e liberamente trasformazione del suolo. costruzione di dispositivi elettronici di cazione per oggetti si misura in modo libertà. Lo standard di cittadinanza,
accessibile da web, ed è stato interamen- All’interno di questo scenario il proget- misura, arrivano alla realizzazione di esemplare con questa declinazione. invocato dal Codice dell’Amministra-
te finanziato (borse di dottorato e assegni to culturale e scientifico del dottorato sistemi di monitoraggio basati su reti La diffusione della sensoristica tradizio- zione Digitale, sembra ridursi a moda-
di ricerca) dagli utili di attività di ricerca in in Nuove Tecnologie e informazione diffuse di sensori in ambiente urbano, nale e wearable assieme all’utilizzo di lità di fruizione del diritto tradizionale
convenzione, da quote derivanti dall’at- territorio e ambiente NT&ITA intende in grado di restituire sistemi di indicatori unmanned aerial vehicle (Uav), a costo per significativi problemi di accesso.
tività delle varie edizioni del Master SIT affrontare e confrontarsi con una serie relativi alla qualità dell’ambiente e alle ridotto rispetto ad altri dispositivi di te-
e Telerilevamento, e da finanziamenti di di quesiti: criticità più evidenti in materia di mobi- lerilevamento, contribuisce alla costru-
enti pubblici e aziende private. - come ricomporre i diversi strati infor- lità e sicurezza. zione di ’territori sensorizzati’. Questi si
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nuove tecnologie e informazione territorio & ambiente
lo sviluppo del paradigma dell’immagine
Da Google Earth a NearMap relazione al suo contenuto informativo scienziati e professionisti dell’ambien- proprietà del dato e delle infrastruttu- mente ad altri settori, infatti, si pone
Paolo Dosso precipuo, ma anche in relazione alla te ma anche per utenti comuni che li re per distribuirlo all’utenza, aspetto sempre più spesso il tema del (geo)
suo collocazione o riferibilità nello utilizzano per visualizzare, condividere che nella visione di Al Gore avrebbe information overload, a cui risulta ne-
A più di 10 anni dalla visione artico- spazio. Questo aspetto rappresenta e rappresentare dati georiferiti di ogni dovuto essere gestita da un’infrastrut- cessario porre rimedio mediante l’ìm-
lata da Al Gore sul “Digital Earth” un’inedita opportunità di vedere ed genere. L’utilizzo di queste tecnologie tura ibrida pubblico-privata con forti plementazione di logiche di selezione
nel California Science Center di Los interpretare l’informazione anche sulla costituisce una opportunità senza pre- elementi di ridondanza tali da garanti- e filtraggio dei dati in relazione alla
Angeles, basata sulla rappresentazio- base delle mutue interrelazioni spazia- cedenti per il pubblico accesso ai dati re la disponibilità continua e l’accesso loro significatività, pertinenza e quali-
ne tridimensionale, multirisoluzione li. Ma a fronte di queste nuove oppor- e l’impegno di collaborazione attraver- sicuro dell’umanità ai dati, a quanto tà del relativo contenuto informativo.
e multitemporale del pianeta come tunità - concludeva Al Gore – risultava so il web per il governo del territorio e concerne un più elevato livello di in-
mezzo di accesso all’enorme mole di necessario interrogarsi anche riguardo dell’ambiente. Molti di questi progetti, teroperabilità, che potremmo definire
dati georiferiti oggi disponibili, gran a nuove problematiche: la previsione di inoltre ci forniscono spunti interessanti “2.0”, legato all’integrazione di dati
parte degli elementi che hanno costi- Al Gore era che la parte più impegna- legati a nuovi modelli di business pos- provenienti da sensori “location-based”
tuito tale straordinario scenario sono tiva di questa entusiasmante sfida sa- sibile nel campo dell’informazione ge- delle tipologie più disparate (multiple
attualmente non solo disponibili ma rebbe stato il fatto di riuscire a rendere ografica, dove i modelli economici e di sensors, wearable sensors, augmented
di fatto largamente utilizzati da ampie intellegibile e gestibile il nascente flus- business tradizionali iniziano a mostra- reality). Inoltre, risulta importante de-
fasce di utilizzatori che ne hanno fatto so di informazione geospaziale, ovvero re la corda, come già avvenuto per altri finire le modalità attraverso le quali
uno strumento innovativo di rappre- trasformare i dati grezzi in informazio- settori attraversati nel corso di questi l’informazione raccolta da una moltitu-
sentazione e comunicazione di infor- ne comprensibile, utile, utilizzabile. ultimi anni dal “tornado” della rivo- dine di soggetti possa essere integrata
mazioni. Nel suo celebre discorso, Al Il panorama tecnologico di cui oggi luzione digitale (editoria tradizionale; in una visione collettiva e globale del
Gore partiva dalla constatazione che disponiamo è in parte costituito da settore degli audiovisivi, in particolare mondo attraverso procedure chiare, ef-
un vasto insieme di elementi tecnolo- strumenti ed opzioni che costituisco- musica e cinema; fotografia, sviluppo ficaci e che garantiscano la qualità del
gici innovativi stavano in quegli anni no la realizzazione pratica di quanto e stampa, ecc., in generale ogni am- dato: si tratta del tumultuoso mondo
ponendo l’uomo in condizione di po- preconizzato da Al Gore: tra di essi, i bito in cui si ravvisano elementi legati della cosiddetta social geography, che
ter catturare, memorizzare, processare principali strumenti di rappresentazio- alla tutela della proprietà intellettua- sconvolge - come già accennato - le
e visualizzare una enorme quantità, ne del pianeta attualmente diffusi nel le, di opere di ingegno od artistiche). consolidate certezze relative al busi-
largamente superiore a qualsiasi pre- panorama del web geografico, quali Al contempo, però, risulta necessario ness geografico (es. OpenStreetMap)
cedente disponibilità mai verificatasi Google Earth e la numerosa schiera di individuare quali aspetti della visione e che prefigura inedite opzioni di
prima, di informazione riguardante il globi 3D, fino a giungere al progetto di Al Gore non sono stati ancora svilup- condivisione dell’informazione (es. la
pianeta Terra ed un’ampia varietà di NearMap, stanno crescendo continua- pati in modo soddisfacente, oltre che cd. crowd-sourced imagery). Tutto ciò
fenomeni culturali e sociali. La gran mente in numerosità e accuratezza indicare alcuni limiti o rischi derivanti pone però ulteriori interrogativi riguar-
parte di quell’informazione era ed è delle informazioni fornite. Questi sono dalle modalità concrete tramite le qua- do alla capacità della mente umana di
georeferenziata o georeferenziabile, oggi di fatto considerati come stru- li la visione di Al Gore è stata sinora tenere il passo con una così gran mole
ovvero può essere gestita non solo in menti di uso quotidiano non solo per realizzata: dalla questione relativa alla di informazioni disponibili: analoga-
Le Missioni di Osservazione di idrocarburi in mare già ampiamente Infine, un rapido accenno ad alcune menzionata anche Spot Image, società
della Terra: i satelliti di ultima testate con altre sorgenti di dati di ana- delle principali missioni di tipo commer- francese che opera i satelliti Spot 4 e
generazione e gli sviluppi futuri loghe caratteristiche. Il lancio del primo ciale ad alta risoluzione in corso e previ- 5, oltre a distribuire altri interessanti
Paolo Dosso dei due satelliti è previsto per il 2012. ste nel prossimo futuro, con un occhio prodotti quali Formosat-2 e Kompsat-2,
Sentinel-2 monterà invece un innovati- di riguardo a possibili trend innovativi e prevede il lancio di altri due satelliti
Le piattaforme di Telerilevamento, vo sensore multispettrale a 13 bande a in termini di disponibilità, fruibilità ed della serie Spot (6 e 7, con caratteri-
attuali e future, rappresentano uno dei differenti risoluzioni, variabili da 10 m economicità del dato. Si confrontano stiche migliorate rispetto ai preceden-
più efficaci sistemi disponibili per l’ali- a 60 m, nel campo del visibile, vicino sul mercato essenzialmente due gran- ti) e due ulteriori satelliti denominati
mentazione di basi di dati territoriali e medio infrarosso. Sarà caratterizzato di gruppi: da una parte GeoEye, par- Pleiades che andranno a posizionarsi
e ambientali ed hanno un ruolo sem- vazione della Terra sviluppati in ambi- da elevata frequenza di rivisita e swath tecipata tra gli altri anche da Google, nel segmento di mercato attualmen-
pre più importante per la protezione to pubblico europeo sono i programmi width piuttosto ampia, pari a 290 km. dall’altra Digitalglobe. GeoEye opera e te coperto da GeoEye e DigitalGlobe.
dell’ambiente, la prevenzione di cata- Sentinel e CosmoSkyMed, entrambi Il lancio del primo satellite è previsto distribuisce i dati dei satelliti GeoEye-1 Infine RapidEye, gestore di una costel-
strofi naturali, la sicurezza del territo- inquadrati nel progetto di più vasta nel 2013. (attualmente il satellite con maggior lazione di 5 satelliti con caratteristiche
rio e dei cittadini. Le nuove tecnologie portata GMES (Global Monitoring for Sentinel-3 sarà una missione multi- risoluzione al suolo) ed Ikonos, e pre- completamente diverse (5 bande, 5 m
legate all’osservazione della Terra sono Environment and Security), finalizzato sensore con particolare focus sul moni- vede il lancio di GeoEye-2 nei prossi- GSD, swath width di 70 km), interes-
in continua evoluzione, consentendo lo a soddisfare la crescente necessità, toraggio delle acque: strumenti per il mi anni con un ulteriore incremento sante soprattutto per le modalità di
sviluppo di nuovi ambiti applicativi. da parte dei decisori delle politiche a rilievo della topografia delle superfici della risoluzione a terra. Dall’altro acquisto dei dati (online tramite web
Dai primi anni settanta ad oggi, gra- livello europeo, di accedere a servizi degli oceani, il colore e la temperatura lato, Digitalglobe opera e distribuisce application che prevede il taglio auto-
zie anche a molte contiguità con le informativi puntuali ed accurati al fine permetteranno di monitorare tali target Quickbird e i due satelliti WorldView. In matico delle porzioni desiderate e prez-
applicazioni militari e di sorveglianza, di gestire in modo efficace le tematiche in modo efficace, completo, e ripetibile particolare, WorldView-2 presenta l’in- zi interessanti) e la disponibilità anche
le tecniche di Telerilevamento hanno ambientali, comprendere e mitigare gli nel tempo. Si prevede il lancio del primo teressante novità di ben 8 bande spet- di prodotti ad alto valore aggiunto, ad
progredito costantemente dalle pure effetti del cambiamento climatico e satellite nel 2013. trali con risoluzione inferiore ai 2 m. esempio nel campo dell’agricoltura e
attività sperimentali sino alla costitu- supportare le attività di protezione civi- Per le missioni Sentinel-4 e Sentinel-5 Accanto ai due principali players, va del monitoraggio delle foreste.
zione di una base tecnologica operativa le. Esso rappresenta il contributo euro- il payload è ancora da definire nel det-
e commerciale rilevante. peo a GEOSS (Global Earth Observation taglio. Si sfrutterà comunque come
Negli ultimi anni, forte impulso alle System of Systems). piattaforma satellitare una coppia di
attività di rilievo da satellite della Il progetto Sentinel si compone di una satelliti Sounder Meteosat di terza
superficie terrestre è giunto anche gra- serie di missioni spaziali ciascuna costi- generazione ed una coppia di satelliti
zie all’avvento dei vari servizi di web tuita da una coppia di satelliti gemel- post-EUMETSAT Polar System. Lanci
mapping allestiti dai principali web li. L’obiettivo è costituire una gamma previsti nel 2017, 2020 e 2024.
content providers globali, per i quali è completa di sensori a disposizione degli Per quanto riguarda la missione
stato necessario un importante sforzo utenti avente caratteristiche di ripetibi- CosmoSkyMed, gestita dall’Agen-
di predisposizione iniziale della base lità, elevata frequenza di rivisita e ripro- zia Spaziale Italiana, si tratta di una
dati raster di riferimento. Su questo ducibilità delle analisi effettuabili. costellazione di 4 satelliti equipaggiati
terreno si è giocata e si sta ancora gio- Sentinel-1 sarà basato su sensori radar con radar SAR, in grado di operare con
cando una competizione accesa con i SAR in banda C, con l’obiettivo di diverse modalità di acquisizione che
fornitori di dati rilevati da piattaforma acquisire multiple immagini giornalie- variano gradualmente da 1 m GSD e
aerea, competizione che ha costituito re, diurne e notturne, per applicazioni swath width di 10 km, fino a 100 m GSD
un fortissimo stimolo all’innovazione nel campo del monitoraggio dei suoli con swath width di 200 km.
anche nel settore della strumentazione e delle acque, anche per applicazioni Il sistema prevede un Dual Use: da un
per i rilievi aerei. specifiche quali monitoraggio delle lato gli utenti istituzionali, e dall’altro
Due dei principali progetti di Osser- posizioni di imbarcazioni e sversamenti una forte apertura al mercato privato.
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Nuove generazioni di immagini e mappe tematiche dove ogni pixel viene Ma perché conviene usare gli oggetti?
nuovi strumenti di classificazione: assegnato ad una classe sulla base delle La risposta è racchiusa nel concetto
Object Based Image Analysis (OBIA) sue caratteristiche spettrali e/o geome- della contestualizzazione. Il miglior
Stefano Picchio triche. In funzione del tipo di approccio classificatore di immagini infatti è
utilizzato dal classificatore, che può nel nostro cervello che, analizzando
Nel panorama del trattamento delle basarsi sull’analisi del singolo pixel o su un’immagine, non “analizza” i singoli
immagini telerilevate da piattaforma insiemi di pixel (che assumono il signi- pixel, ma direttamente “oggetti”. Ecco
satellitare ed aerea, che costituiscono ficato di oggetti), si può distinguere quindi che la contestualizzazione è fun-
basi informative ormai indispensabili tra classificazioni pixel-based e object- zione importante per il riconoscimento.
per la costruzione di nuove generazio- based. Il secondo approccio analizza il Infine gli oggetti sono più significativi
ni di quadri di conoscenza territoriali e contenuto informativo di insiemi signi- per l’utente finale, sono più user-frien-
ambientali, stiamo assistendo ad un rapi- ficativi di pixel (gli oggetti) mentre il dly, sono più rilevanti dal punto di vista
do incremento delle risoluzioni spaziali, primo sfrutta le caratteristiche spettrali dell’analisi statistica, ma soprattutto
radiometriche, spettrali e temporali. È di ogni pixel singolarmente. sono direttamente utilizzabili all’inter-
opportuno, pertanto, e necessario saper La classificazione object-based quindi no dei Sistemi Informativi Territoriali.
integrare dati da piattaforme diverse, valorizza l’elevato contenuto informati- L’Object-Based Image Analysis è una 1
garantire l’interoperabilità tra i sensori vo della componente geometrica delle recente disciplina del campo della Scienza
e saper sviluppare nuove applicazioni. immagini telerilevate. Per questo moti- dell’Informazione Geografica dedicata
Se fino a qualche anno fa eravamo abi- vo risultano di crescente utilità all’au- allo sviluppo di metodi automatici per
tuati a trattare immagini con risoluzioni mentare della risoluzione geometrica. la segmentazione di immagini telerile-
medio-basse come quelle provenienti Per estrarre informazioni dai dataset vate in oggetti significativi dal punto di
dai sensori a bordo del Landsat o dello il primo passo consiste in un’operazio- vista spaziale e geografico e valutando le
Spot, l’avvento di satelliti come Ikonos ne di segmentazione, che consente di rispettive caratteristiche attraverso para-
ha aperto la strada alla generazione dividere l’immagine in tanti “gruppi” metri spaziali, spettrali e temporali.
di immagini ad alta risoluzione. Ecco di pixel omogenei da un punto di vista Oggi la tecnologia a bordo di piattafor-
quindi che il contenuto informativo e spettrale, rispettando al contempo alcu- me e sensori nel campo del telerileva-
l’accuratezza dell’informazione territo- ni vincoli geometrici. Operativamente mento consente di produrre immagini
riale estratta da questo tipo di dataset l’algoritmo di segmentazione procede, e dataset con risoluzioni centimetriche;
aumenta enormemente di pari passo a partire da ogni pixel dell’immagine, ecco quindi che l’approccio per pixel
con la scala. alla fusione di poligoni adiacenti in fun- non è più sostenibile, specialmente
Quickbird, Geoeye-1 e Worldview-2 zione del cambiamento di eterogeneità per dataset a bassa risoluzione spet- 2
sono alcune delle piattaforme ad alta osservabile tra i due oggetti originari e il trale (come le immagini RGB a colori
e altissima risoluzione (sotto i 2 m per le nuovo poligono generato. Se il cambia- reali). L’avvento di progetti importanti
bande multispettrali e fino a 40 cm nel mento di eterogeneità è minore rispetto come Near-Map della società austra-
pancromatico), i tempi di rivisita vanno al fattore di scala avviene la fusione tra liana Ipernica Ltd induce a riflettere
da 1 a 3 giorni e nel caso di WV2 le oggetti, mentre se il cambiamento di seriamente sul trattamento di grandi
bande a disposizione sono ben 8. eterogeneità è maggiore del fattore di moli di dataset entro breve tempo.
Estrarre informazione da questo tipo scala i poligoni restano separati. L’integrazione di dati provenienti da
di dataset non è operazione semplice, I principali parametri utilizzabili sono piattaforme diverse e altri strati ancil-
specialmente se si vuole ottenere una quindi il fattore di scala (che consente lari nel processo di classificazione
elevata accuratezza geometrica e tema- di ottenere oggetti della dimensione diviene quindi un passo ineludibile.
tica. Ecco quindi che è necessario saper desiderata), il fattore di forma, il fattore Ad esempio dati Lidar e immagini tele-
utilizzare nuovi strumenti di trattamen- colore, il fattore di compactness e smoo- rilevate, integrate nello stesso proces-
to e classificazione delle immagini, e il thness. Gli oggetti possono essere seg- so di segmentazione e classificazione,
mercato e le case produttrici di softwa- mentati a differenti livelli gerarchici e consentono di ottenere buoni risultati
re di questo tipo si stanno muovendo di poi via via aggregati sulla base di para- specialmente con risoluzioni elevate 3
pari passo con l’evoluzione del dato. metri caratteristici degli oggetti stessi dei dati ottici, grazie al trattamento
1 il processo di classificazione di dati ottici ad 3 immagine RGB a colori reali prodotta dal
Come noto, il processo di classificazio- (come il colore, la forma, la tessitura) della nuvola dei punti, all’estrazione di alta risoluzione integrato con dati lidar sensore WorldView 2 sull’area di Mestre
ne è un’operazione con cui a partire da e sulla base delle relazioni tra oggetti Dsm e Dtm e all’analisi statistica del 2 la nuvola di punti lidar 3D su Piazza Barche
dati telerilevati vengono prodotte delle vicini, o con i sotto/super oggetti. dato altimetrico basata su oggetti. a Mestre
Rapid Mapping con l’impiego dei La combinazione tra hardware (rap- exif dell’immagine che riporta l’ora di
sistemi Micro-UAV. Primi passi verso presentato dalla culla stabilizzata) e scatto necessaria per associare lo scatto
la georeferenziazione automatica software (che analizza gli assetti al ai parametri di assetto del multirotore
degli scatti nadirali momento dello scatto) permette di e la risoluzione dell’immagine (numero
Niccolò Iandelli, Ivano Boscolo, effettuare una georeferenziazione in di pixel righe e colonne).
Andrea Marchiori tempi molto brevi degli scatti nadirali I parametri derivati dall’exif vengono
realizzati. Al rientro a terra del multi utilizzati, assieme alla quota relativa
La fotografia nadirale, sia con sensori rotore gli scatti vengono processati di volo, per calcolare l’impronta a terra
nel visibile (macchine fotografiche) che congiuntamente alla traccia di volo e dello scatto fotografico. L’impronta
con camere multi spettrali e termiche, è ai parametri di assetto. a terra dello scatto fotografico viene
una delle attività in cui possono essere La procedura realizzata per le opera- utilizzata sia per produrre un file con
impiegati i multi rotori. Attraverso culle zioni di Rapid Mapping impiega i dati estensione KML per GoogleEarth sia per
stabilizzate che mantengono la verti- provenienti dal multirotore e dalle produrre un file JPGW che può essere
cale con un sistema di servocomandi immagini scattate durante il volo. Per letto da un client GIS oppure da piatta-
Esempio di procedura di rapid mapping
automatici è possibile realizzare degli quanto riguarda l’assetto di volo ven- forme di condivisione di dati geografici realizzata a partire da immagine nadirale
scatti nadirali dell’area di interesse. In gono impiegati i dati registrasti dalla come ad esempio geoSDI di ERA. da piattaforma Micro-UAV
particolare, utilizzando la capacità di scheda che si occupa del volo chiamata
hovering (possibilità di stazionare in Navy Control.
volo a quote prestabilite), si possono La Navy Control del multirotore regi-
realizzare degli scatti mantenendo la stra tutti i parametri di volo in un file
verticale su un punto e variando la con estensione con estensione*.gpx
quota di scatto. contenuto all’interno di una microsd
Con l’elettronica di bordo dei multiro- presente a bordo del velivolo.
tori, composta anche da una stazione Sul file gpx vengono registrare, assieme
inerziale (IMU) basata su giroscopi e alla posizione ed al tempo, la quota di
accelerometri, i parametri e in partico- volo relativa e l’angolo di assetto del
lare gli angoli sui diversi assi nelle tre quadrimotore rispetto al nord. Tutti i
dimensioni sono registrati e vengono parametri provengono dai sensori di
impiegati in post processing per rico- bordo di cui è dotato il quadrirotore
struire l’assetto in volo al momento (accelerometri e giroscopi).
dello scatto. In questo modo la distor- Per quanto riguarda le immagini, scat-
sione dello scatto può essere corretta tate contemporaneamente al volo,
attraverso gli angoli registrati sul file vengono utilizzati i metadati relativi
di log del quadrirotore. ad ogni scatto, in particolare la sezione
Iuav : 87 5
lo sviluppo della sensoristica e delle piattaforme di acquisizione
DB Sensori: panoramica della altissima risoluzione temporale e spa- on Earth Observation Satellites) ha
sensoristica su piattaforme ziale; nuove tecnologie di elaborazione avviato dal 1998 un programma inter-
“tradizionali” dei dati, che hanno influenzato le tec- nazionale di studio, classificazione
Giuliana Bilotta, Silvia dalla Costa niche di miglioramento delle immagini delle applicazioni più significative da
e di classificazione; infine la presenza parte dei rappresentanti dei diversi enti
I sistemi di telerilevamento satellita- di nuovi applicativi commerciali per il e delle agenzie spaziali nazionali.
re per il monitoraggio territoriale e trattamento delle immagini. Esistono già archivi e database che
ambientale hanno conosciuto negli Il principio di funzionamento dei senso- enfatizzano nello specifico le caratteri-
ultimi anni una notevole evoluzione in ri si basa, come è noto, sulla registrazio- stiche tecniche del sensore, da utilizza-
un processo in cui sono andati di pari ne della radiazione elettromagnetica re per misurare un parametro, che tut-
passo l’innovazione tecnologica ed il proveniente dagli oggetti osservati alle tavia non evidenziano esaurientemente
progresso degli strumenti informatici diverse lunghezze d’onda; le caratteri- le tematiche applicative supportate
per l’elaborazione dei dati telerileva- stiche tecniche e problematiche prin- da tali strumenti e l’effettivo utilizzo
ti, che vengono utilizzati a supporto cipali che influenzano o modificano il nell’ambito della redazione di analisi
e integrazione di studi e progetti o di dato registrato ne individuano i para- e progetti.
archivi e basi di dati derivati da altre metri che consentono di scegliere o di Il DB Sensori, realizzato nell’ambito di
fonti e di diverso formato. valutare quale strumento utilizzare nei una ricerca integrata che ha anticipa-
Nel corso dell’ultimo decennio, c’è diversi campi applicativi. Allo stesso to il Dottorato in “Nuove Tecnologie e delle diverse tematiche ed esigenze se informative da sensore disponibili;
stato un rapidissimo sviluppo delle modo, le caratteristiche della piatta- Informazione Territorio Ambiente”, si applicative. Gli elementi rilevanti del può interrogare il DB Sensori, ad esem-
piattaforme satellitari e di conseguen- forma (quale, ad esempio, il tempo di proponeva di partire da questa rifles- DB Sensori sono: pio nell’ambito dello studio per una
za dell’offerta di immagini e prodotti rivisitazione del satellite a cui si lega sione e costruire una connessione tra il - l’uso di un vocabolario condiviso per VAS, ed ottenere l’elenco dei sensori
orientati al monitoraggio del territorio una scelta sulla risoluzione spaziale) mercato dei dati e i possibili utenti arti- la catalogazione degli ambiti di inter- ad alta risoluzione per l’applicazione
e dell’ambiente. Ciò si è verificato per influenzano l’individuazione dei dati colati in funzione delle diverse appli- vento; “Monitoraggio inquinamenti”, macro-
diversi fattori tra i quali la distribuzione più adatti (per tempo, costo, scala) cazioni tematiche (rischio e difesa del - l’integrazione con il DB Giacimenti e tema “Vegetazione naturale”; oppure
di dati militari cui è stato reso possibile all’applicazione. suolo, pianificazione e uso del suolo, il DB Domanda. L’attività di ricerca si è trovare i distributori dei dati Landsat 5-
l’accesso; il lancio di missioni commer- Al fine di rendere accessibili i dati pro- mobilità, ambiente) che esprimono articolata nella successiva integrazione Thematic Mapper; o, ancora, conoscere
ciali; la realizzazione di nuovi sensori ad venienti da satelliti il CEOS (Committee specifiche domande di conoscenza del del lavoro con l’indagine dedicata ai le applicazioni d’uso dei dati acquisiti
proprio ambito di riferimento. giacimenti informativi, al fine di avviare dal sensore.
Si tratta dunque un archivio della sen- un’ulteriore riflessione sulle diverse fonti Gli ultimi dati inseriti sono relativi a senso-
soristica e dei dati acquisiti dai sensori informative, di proprietà pubblica, per il ri e piattaforme di satelliti inviati in orbita
correlato alle esigenze dell’utente fina- territorio e per l’ambiente che costitui- di recente, come GeoEye e WorldView-2.
le. Le risorse informative sono relazio- scono l’offerta di dati, e nel successivo Occorre integrare il DB Sensori con l’ag-
nate con la domanda di informazione confronto con il lavoro sulla domanda di giunta di sensori e piattaforme messi in
attraverso gruppi di parole chiave sele- informazione espressa da quanti gesti- orbita da coreani e cinesi aggiungendo,
zionabili dal thesaurus GEMET - General scono e governano il territorio; tra l’altro, anche i micro dispositivi, visto
Multilingual Enviromental Thesaurus - - l’informazione territoriale comprensi- lo sviluppo interessante che ultimamente
dell’Agenzia Europea dell’Ambiente. In bile e fruibile per l’utente. Con questa hanno avuto le micro piattaforme per il
questo modo è possibile definire i pac- realizzazione l’utente può utilizzare in rilevamento ambientale, le reti di sensori
chetti informativi orientati in funzione modo chiaro e comprensibile le risor- e i sensori “wearable”.
Le micro piattaforme per il Measurement Unit). È un sistema ri a bordo registrano e trasmettono in dotata di microprocessore e sistema di
rilevamento ambientale, le reti di basato su un accelerometro a tre assi tempo reale i livelli di inquinamento, la trasmissione bluetooh, diversi sensori
sensori WSN e i sensori “wearable” e tre giroscopi. La matrice che si viene congestione del traffico e le condizioni ambientali e non.
Niccolò Iandelli a creare permette di ricostruire l’orien- delle strade in tempo reale.
tamento assoluto dell’oggetto a cui è The Greenhaviour project. Veicoli total-
La realizzazione e la diffusione a costi collegata. mente automatici, dotati di 7 teleca- Caratteristiche tecniche di Senspod
sempre più bassi di sensori di piccole Sensori di Gas. Recentemente si stanno mere, 4 laserscanner, GPS, sensore sensori
dimensioni ha permesso il diffondersi sviluppando sensori di piccole dimen- inerziale, “guideranno” da Parma a Gas: e2V Metal Oxide Semi-conductor
di quelli che vengono definiti sensori sioni dedicati alla misura di gas disciolti Shanghai (Cina) lungo un percorso di sensors
“indossabili”. Questi micro-sensori sono nell’aria con risoluzione che supera la 13.000 km per 3 mesi. A bordo avranno Humidity/Temperature: Sensirion
in grado di misurare diverse grandezze ze possono essere misurate attraverso: parte per milione. Si basano sulla varia- dei sensori che misurano I livelli di CO2. UV: SG Lux
Noise: 30 – 140 db
e sono basati sulla tecnologia MEMS Accelerometro a tre assi. Il principio zione di resistenza dell’elemento sensi- Le misurazioni sono rese disponibili in GPS: Mediatek chip with patch antenna
(Micro- Electro-Mechanical Systems). di funzionamento si basa sulla misura bile a seguito dell’assorbimento su di tempo reale sul sito web. Accellerometri 3 assiali e giroscopi
I trasduttori così realizzati vanno di fatto dell’inerzia di una massa sottoposta ad esso di molecole della fase gassosa. Senspod. Sviluppato da Sensaris con comunicazione
a realizzare una possibilità di monito- una accelerazione. La massa è sospesa cui il gruppo di ricerca sta collaboran- - bluetooth Class 2 radio with range up to 30
raggio diffuso a basso costo e sono ad un elemento elastico e un sensore I sensori diffusi e i sensori wereable do, rappresenta un primo prototipo m in free air
- processor Texas Instruments MSP430
impiegati in diversi progetti di interesse rileva lo spostamento rispetto alla strut- Molti sono i prototipi già realizzati o in funzionante e ingegnerizzato di mul-
- 3.7 V Lithium ion battery rechargeable via
internazionale, basati sull’analisi della tura fissa del dispositivo. In presenza di fase di realizzazione di sensori o gruppi tisensore indossabile. Senspod è alla mini USB connector
qualità dell’ambiente e sulla possibilità un’accelerazione, la massa (che è dota- di sensori di piccole dimensioni diffon- base di molti dei progetti sopramen- - 2G Bit micro SD Card
di costruzione di informazione geogra- ta di una propria inerzia) si sposta dalla dibili sul territorio o indossabili. Tra i zionati. Senspod ha le dimensioni di un dimensione
fica condivisa. propria posizione di riposo in modo pro- progetti più importanti si segnalano: orologio da polso e monta, su una base 50 x 80 x 20 mm (W x L x H) Weight: 66 g
porzionale all’accelerazione rilevata. Il La Montre Verte/Citypulse. Il pro-
I Mems sensore trasforma questo spostamento getto è stato concepito nell’ambito
I MEMS sono composti da diversi stru- in un segnale elettrico. del programma di Città 2.0 di Fing
menti integrati (meccanici, elettrici ed Sensore ad ultrasuoni. Si basa sul prin- (Generazione di Internet Fondation
elettronici), strumenti evoluti di dimen- cipio di funzionamento dell’ecoscan- Nouvelle). L’obiettivo è di moltipli-
sioni ridottissime. daglio ultra-acustico. Il sensore emette care per 1.000 il numero di sensori
L’impiego dei MEMS permette di crea- un fascio impulsivo di ultrasuoni che si ambientali della città, incoraggiando
re una struttura complessa con sensori espandono a partire dalla membrana di il coinvolgimento delle persone nella
dedicati che interagiscono con chip di emissione. Il fascio si espande in forma misurazione degli indici ambientali, in
silicio; i fenomeni misurabili sono mec- conica con un angolo che dipende dalla modo da associarli direttamente alla
canici, termici, ottici e magnetici. geometria del sensore. La eco riflessa costruzione di una città sostenibile.
Il sistema quindi è in grado di subire dal bersaglio ritorna al trasduttore. La Copenaghen wheel. È una ruota realiz-
variazioni dall’ambiente traducendo di distanza tra il bersaglio e il sensore viene zata da un partenariato di aziende che
fatto le grandezze fisiche misurate in ricavata dall’intervallo di tempo tra la trasforma rapidamente normali bici-
impulsi elettrici. trasmissione del fascio e la ricezione clette in e-bikes ibride e contemporane-
Ad oggi le grandezze fisiche misurabili dell’eco. Il sensore converte l’intervallo amente funziona come unità mobile di
sono: suono, accelerazione, pressione, di tempo in un segnale digitale che è rilevamento. La ruota di Copenaghen
temperatura, ph, umidità, concentrazio- utilizzato internamente per calcolare la wheel permette di recuperare l’energia
ne di CO2, intensità di flusso magnetico, distanza dell’oggetto da rilevare. dissipata durante la frenata e aiutare la
concentrazione di Nox. Queste grandez- Stazione inerziale (IMU- Iner tial pedalata quando è necessario. I senso-
Iuav : 87 6
Micro Unmanned Aerial Vehicle - La tecnologia Volo FPV (acronimo di First Person View, Applicazioni - Rilievi a distanza di aree edificate, cen-
Micro UAV I microdroni UAV sono velivoli di piccole volo in prima persona) consente un avvi- - Riprese aeree a bassa quota ed alta tri urbani o singoli edifici
Niccolò Iandelli, Mario Pizzolon dimensioni (minimo 60 x 60 cm ca.) com- cinamento maggiore all’obiettivo da risoluzione di porzioni limitate di terri- - Creazione di quadri di conoscenza con-
posti da un telaio portante in alluminio o rilevare perché il pilotaggio avviene con torio (qualche ettaro) sia con teleca- divisa via rete.
Recentemente gli UAV (acronimo di fibra di carbonio. I microdroni volano gra- un visore che riceve le immagini diretta- mere che con macchine fotografiche.
Unmanned Aerial Vehicle) e in partico- zie alla spinta di quattro o più motori ad mente da una telecamera posta sul veli- Scatti nadirali e prospettici. Riprese nel Caratteristiche dei microdroni UAV
dimensione
lare i micro-UAV (con peso inferiore ai 2 elica brushless controllati da regolatori di volo. Indicato per aree morfologicamente campo del visibile (RGB) e riprese multi
da 60 x 60 cm ca. sino a 80 x 80 cm ca. per
chilogrammi in assetto di volo) rappre- velocità dedicati ad ogni singolo motore. complesse e pericolose (riprese di zone di spettrali con camere a 3 bande (NIR- gli esa e otto-rotori
sentano l’ultima frontiera per la ripre- I velivoli sono pilotati da remoto da un distacco di frane, superamento di ostacoli BLUE-GREEN). peso in volo
sa del territorio ad alta risoluzione e a pilota dotato di radio comando o da una quali fiumi e altre barriere, avvicinamento - Produzione di modelli digitali della da 500 sino a 700 gr ca.
bassa quota di volo. stazione a terra. Il loro recente sviluppo è in luoghi contaminati); superficie a partire da stereo coppie. capacità di carico
Al gruppo degli UAV appartengono legato alla crescita dell’affidabilità e alla Volo autonomo garantisce il massimo - Realizzazione di strisciate. da 400 gr (quadrirotori) a 600 gr (esarotori)
alimentazione
diverse tipologie di velivoli (aeropla- riduzione dei costi dei componenti elet- della sicurezza sulle lunghe distanze. La - Rilievo a distanza di aree non accessi-
Batteria Li.Po 12v
ni, elicotteri, dirigibili) e anche velivoli tronici basati su nano tecnologie MEMS traiettoria di volo è preimpostata e la posi- bili o non sicure. autonomia
innovativi rappresentati dagli elicotteri (Micro Electro-Mechanical Systems). I zione del velivolo è controllata o dal GPS - Analisi degli inquinanti dispersi in atmo- 12/15 minuti in funzione del carico
multi-rotori (quadrirotori, esarotori e velivoli sono equipaggiati con schede e di bordo o da un sistema alternativo. sfera attraverso micro sensori MEMS. e del vento
ottorotori). componentistica utile al volo (barometri,
Questi oggetti rappresentano una accelerometri, GPS etc) e possono traspor- Tematiche
nuova piattaforma aerea di rilevamen- tare sensori dedicati a diverse tipologie di Rischio – monitoraggio idrogeologico,
to grazie alla possibilità di montare al rilievo. I sensori sono trasportati su appo- monitoraggio delle zone colpite da disa-
corpo principale del quadrirotore diversi site “culle” con caratteristiche hardware stri naturali, sorveglianza, supporto ad
sensori, capaci di realizzare immagini nel diverse: alcune sono nadirali stabilizzate operazioni di protezione civile, antincen-
visibile e nell’infrarosso, immagini ter- per il mantenimento della verticale, altre dio boschivo.
miche e acquisire parametri ambientali. sono inclinabili con gradazione definibile Ambiente – controllo inquinamenti,
Uno dei punti di forza è rappresentato per riprese prospettiche. monitoraggio delle fasi di coltura, con-
dalla possibilità di non esporre a rischio servazione della biodiversità.
alcun essere umano potendo comanda- Modalità di pilotaggio Mobilità – integrazione con piattaforme
re a distanza il velivolo che può inviare Volo a vista consente il trasporto dei sen- MMS (Mapping Mobile System), control-
a terra i dati rilevati. La piattaforma si sori con l’utilizzo del radiocomando fino lo delle situazioni di criticità stradale.
presta a essere impiegata come piatta- a un massimo di circa 250 m. rispetto Uso del Suolo – monitoraggio delle
forma leggera di rilievo aereo impiega- all’operatore ed è principalmente indicato variazioni di uso del suolo, foreste e
bile rapidamente anche in contesti di per zone ristrette e accessibili (sito arche- parchi naturali.
emergenza. ologico, discarica, incrocio stradale);
Il progetto quadrirotori Il sistema di volo è costituito da un con la limitata capacità di portata in Rapid mapping tempi molto brevi (nell’ordine della
Niccolò Iandelli, Mario Pizzolon, computer presente a bordo del velivolo termini di peso dei quadrirotori e di La fotografia nadirale sia con sensori decina di minuti) degli scatti nadirali
Stefano Picchio, Andrea Marchiori, che si occupa di gestire il volo del veli- consumo di energia. nel visibile (macchine fotografiche) che realizzati. Al rientro a terra del multi
Ivano Boscolo volo secondo comandi inviati da remo- Completerà la ricerca un’analisi della con camere multi spettrali e termiche è rotore gli scatti realizzati vengono pro-
to dalla stazione di controllo e terra. normativa esistente riguardo al volo di una delle attività in cui possono esse- cessati congiuntamente alla traccia di
Il monitoraggio del territorio richiede Il sistema si avvale di dispostivi che questa tipologia di micro velivoli, auto- re impiegati i multi rotori. Attraverso volo e ai parametri di assetto.
sempre un’innovazione costante nei trasmettono informazioni utili al volo rizzazioni necessarie e problematiche culle stabilizzate è possibile realizzare
processi e nelle tecnologie di rileva- stesso. Ogni “missione” in cui viene da affrontare. degli scatti che mantengono la verti- Trasmissione flusso video
mento dei parametri ambientali. Il impiegato il velivolo avrà il suo sen- Sono a disposizione del gruppo di lavo- cale con un sistema di servocomandi Sfruttando la tecnica di volo FPV (First
telerilevamento, inteso come la ripresa sore, la sensoristica quindi sarà legata ro 3 velivoli multi rotore (quadrirotori) automatici. In particolare utilizzando la Person View) è possibile inviare a terra il
a distanza di un soggetto attraverso alle applicazioni specifiche in cui viene così composti: capacità di hovering (possibilità di sta- flusso video (anche in alta risoluzione)
dei sensori, e in particolare la ripresa impiegato il velivolo e spazierà da tele- - due velivoli con moduli in radiofre- zionare in volo a quote prestabilite) si e la traccia di volo. In questo modo è
del territorio, è in rapida evoluzione sia camere, macchine fotografiche, sensori quenza per il volo autonomo, di cui uno possono realizzare degli scatti nadirali possibile impiegare il multi rotore come
nelle tecnologie che nelle metodologie. specializzati (NIR, termico, sensori CO2, dotato di culla stabilizzata; mantenendo la verticale su un punto e punto di vista privilegiato ad esempio
Gli UAV sono velivoli, senza presenza WSN etc.) - un velivolo quadrirotore con sistema variando la quota di scatto. per operazioni di soccorso, controllo o
umana a bordo, pilotati da remoto da La comunicazione tra il velivolo e il completo per il volo FPV (First Person L’elettronica di bordo dei multi rotori sorveglianza.
una stazione a terra o radiocontrolla- sistema di terra avviene attraverso View) e sistema di trasmissione della è composta anche da una stazione
ti; la possibilità di installare a bordo onde radio, a seconda delle configura- telemetria e del video a terra. inerziale (IMU) basata su giroscopi e Condivisione del dato - L’integrazione
diversi sensori li rende una piattaforma zioni i dati rilevati dal velivolo posso Attività principale del gruppo di lavoro accelerometri, i parametri e in partico- con geoSDI
aerea per la creazione di quadri cono- essere archiviati sullo stesso attraver- è quello di realizzare dei test sul campo lare gli angoli sui diversi assi nelle tre La stazione di terra sarà dotata di un
scitivi condivisi. so datalogger oppure possono essere per la messa a punto di procedure e dimensioni sono registrati e vengono software dedicato che si occupa della
IUAV, UNISKY s.r.l. e UNINGEO hanno trasmessi in tempo reale alla stazione servizi che possono essere effettuati impiegati in post processing per rico- georeferenziazione rapida e che tra-
realizzato un partenariato i cui obiet- a terra che deve essere in grado di tra- con il volo a bassa quota. I Test che struire l’assetto in volo al momento smette online l’immagine processata.
tivi principali sono l’ottimizzazione smettere al velivolo tutti i comandi e le sono in via di realizzazione riguarda- dello scatto. In questo modo la distor- L’immagine (visibile o multi spettrale)
del multi rotore come piattaforma di richieste del pilota e ricevere le infor- no: la sicurezza e la qualità del volo, la sione dello scatto può essere corretta rilevata dal sensore a bordo del multi
rilievo aereo, l’analisi delle potenzialità mazioni trasmesse dai sensori installati fotografia aerea nel campo del visibile attraverso gli angoli registrati sul file rotore può essere condivisa in breve
di utilizzo e del contributo che questa a bordo del velivolo. e multi-spettrale, il trasporto di sensori di log del quadrirotore. tempo grazie all’integrazione con la
metodologia di raccolta di informazio- All’interno della ricerca ognuno di que- ambientali. Il gruppo di lavoro svilup- La combinazione tra hardware (rap- piattaforma geoSDI.
ne geografica può fornire al completa- sti segmenti deve essere affrontato in pa e integra software specifici per la presentato dalla culla stabilizzata) e
mento di database tematici legati al modo approfondito, a tale proposito è gestione del velivolo e per la gestio- software (che analizza gli assetti al
territorio e all’ambiente. prevista una ricerca di mercato riguardo ne/interpretazione/analisi dei dati momento dello scatto) permette di
agli strumenti e ai multi-rotori disponi- prodotti dai diversi rilievi/test. compiere una georeferenziazione in
bili al fine di individuare la componen-
tistica con le caratteristiche tecniche Prossime fasi
che rispondano ai requisiti richiesti. Acquisizione sincrona o asincrona
La prima parte della ricerca quindi L’impiego di multi-rotori di piccole
dovrà affrontare le problematiche rela- dimensioni e con alte capacità di per-
tive alla sicurezza del volo, alla taratura sonalizzazione è legato alla possibilità
Programma di lavoro degli strumenti. di costruire una piccola flotta di qua-
Il monitoraggio del territorio attraverso Nella seconda fase la ricerca dovrà drirotori (8-10) dotati di diversi sensori
multi rotori è composto da diversi seg- comprendere anche una parte dedi- e che potranno agire in modo coordina-
menti: il velivolo, il sistema di volo, la cata all’analisi dei sistemi di naviga- to permettendo di acquisire molteplici
sensoristica, il sistema di scambio dati zione, dei software di data logging e informazioni del territorio sorvolato in
e il sistema di controllo a terra. data sending. contemporanea dallo “sciame” di mul-
I multi-rotori sono degli “elicotteri” con Una parte approfondita della ricer- ti-rotori dotati di una serie di sensori
quattro o più rotori montati su una ca sarà effettuata sulla sensoristica diversi a bordo. Il volo sincrono semiau-
struttura di alluminio a forma di croce. specializzata installabile su ogni sin- tonomo permetterebbe di coprire por-
Il velivolo è composto dal telaio, dai golo quadrirotore. In particolare sarà zioni di territorio contemporaneamen-
sistemi di navigazione, dal sistema di necessario individuare sensori compa- te con diversi sensori realizzando così
controllo del volo e da strutture dedi- tibili con le applicazioni scelte e con un campionamento contemporaneo di
cate ai diversi sensori. le caratteristiche tecniche compatibili diverse grandezze.
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