Progetto HUMUS HUMidity Unraveling System - Workshop ASI 4 Bando PMI "Navigazione e Osservazione della Terra: utilizzo delle Infrastrutture ...
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Workshop ASI
4° Bando PMI
“Navigazione e Osservazione della Terra:
utilizzo delle Infrastrutture spaziali nazionali e comunitarie”
Roma, 27 Maggio 2015
Progetto HUMUS
HUMidity Unraveling System
1
HUMidity Unraveling System - HUMUS
Obiettivi del progetto HUMUS:
Mettere a punto tecniche di stima dell’umidità
del suolo con i dati dei satelliti europei per
l’Osservazione della Terra.
Sviluppare algoritmi che integrino i dati
telerilevati, tra loro e con misure locali.
Realizzare un sistema che fornisca un servizio
operativo di monitoraggio dell’umidità del suolo.
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Gli utenti e i loro requisiti:
• Per gli agricoltori la conoscenza dell’umidità del
terreno è di importanza fondamentale per avere un
quadro accurato dello stato di salute delle piante. La
condizione in cui un suolo è troppo arido per
mantenere una crescita affidabile delle piante (sotto il
Wilting Point) è comune nelle zone aride e semi-aride
e implica l’adozione e la gestione di pratiche di
irrigazione.
• Questi utenti hanno la necessità di monitoraggio
continuo dell’umidità del suolo per pianificare le
colture e rendere efficiente l’irrigazione.
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Gli utenti e i loro requisiti:
• Per gli scienziati del clima l’umidità del terreno
(Soil Moisture) è una delle variabili climatiche
essenziali (ECV). Recenti studi climatici mostrano che
l’aumento di concentrazione dei gas serra è correlato
(nell’emisfero boreale) con la riduzione di umidità nei
periodi estivi. Inoltre gli effetti locali dei cambiamenti
climatici dipendono dalle caratteristiche del terreno.
• Questi utenti hanno necessità di misurazioni con
elevata risoluzione spaziale e temporale per
alimentare i modelli di evoluzione climatica e poter
elaborare contromisure e strategie di adattamento.
Workshop ASI 4° Bando PMI, 27 Maggio 2015 4HUMidity Unraveling System - HUMUS
Gli utenti e i loro requisiti:
• Per gli utenti istituzionali (DPC, enti
internazionali) l’umidità del terreno (Soil Moisture) è
utile per valutare valutare il rischio idrogeologico e
definire strategie di mitigazione e gestione.
• Questi utenti hanno necessità di serie storiche
(stima del rischio) e di informazioni in tempo reale
(gestione delle emergenze).
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Metodologia – stima dell’umidità del suolo:
• Il sistema utilizzerà prevalentemente i dati dei
satelliti Sentinel-1 e COSMO-SkyMed.
• S-1 permette di stimare il contenuto di acqua nel
suolo
• CSK serve a disaggregare i dati S-1 sulle zone di
terreno nudo e di realizzare maschere delle zone
vegetate.
• Dati ottici potranno essere utilizzati per rifinire le
mascherature e per stimare lo stato delle colture.
Workshop ASI 4° Bando PMI, 27 Maggio 2015 6HUMidity Unraveling System - HUMUS
Metodologia - validazione:
• La validazione del sistema verrà effettuata
confrontando i risultati ottenuti con quelli disponibili
da altre fonti
• Reti di misura in-situ (come quelle dell’ International
Soil Moisture Network) -> selezione siti, filtraggio,
ricampionamento
• Dati provenienti da altri satelliti, specificamente
dedicati al Soil Moisture -> SMAP e SMOS
Workshop ASI 4° Bando PMI, 27 Maggio 2015 7HUMidity Unraveling System - HUMUS
Sperimentazione avanzata:
• La riflettometria GNSS può contribuire alla stima
dell’umidità del suolo integrando le misure radar in
retrodiffusione delle missioni SAR con le misure in
configurazione bistatica (speculare) ottenute a partire
dal segnale di opportunità in banda L con copertura
continua su quasi tutto il globo.
• Il GNSS-R sarà sperimentato con misure locali in
modo da prepararci all’uso dei dati dei satelliti
dedicati, non appena disponibili
Workshop ASI 4° Bando PMI, 27 Maggio 2015 8HUMidity Unraveling System - HUMUS
Infrastruttura:
External HUMUS INFRASTRUCTURE
Interfaces
Data from EO Management Services ValueAdding
SAR Satellites
DataIngestion Pre-
and Exchange processing
Data from EO
Opt. Satellites
Data from Data Soil Moisture
GNSS-R Management Evaluation
Processors
V.A. Data
Dissemination
Process
Geoportal Management Data fusion
(OGC Services
Subscribed LOD manag.t)
users
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• Capofila: ACS è una software house
fondata nel 1979, con sedi a Roma e a
Matera. Esperienza consolidata nella
realizzazione di sistemi per l'acquisizione,
l'archiviazione e l'elaborazione di dati
satellitari di Osservazione della Terra.
Numerose applicazioni del telerilevamento
(biomasse, desertificazione, inquinamento)
• Altra PMI: ARESYS Advanced Remote
Sensing Systems, è uno spin-off del
Politecnico di Milano, che dal 2003 opera
nel campo della elaborazione numerica del
segnale digitale, ed in particolare nel
settore del telerilevamento e delle analisi
geofisiche.
• UNIRM1 “La Sapienza” Dipartimento di
Ingegneria dell’Informazione Elettronica e
Telecomunicazioni, Prof. Pierdicca.
Supporto scientifico su elaborazione SAR e
GNSS-R
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• Attività e ruoli – Durata 24 mesi
Definizione contesto scientifico e algoritmi UNIRM
Definizione requisiti utente ARESYS
Studio tecniche di pre-elaborazione ACS
Disegno e sviluppo processori ACS
Disegno e sviluppo infrastruttura ARESYS
Integrazione sistema prototipale e suo esercizio ARESYS
Validazione scientifica e disseminazione UNIRM
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Opportunità di valorizzazione ulteriore del progetto:
• I risultati scientifici del progetto costituiranno una
base di conoscenza utilizzabile per contribuire a
progetti in ambito H2020.
• Possibili sinergie con Copernicus Land Monitoring.
• Il piano di Smart Specialisation Strategy della
Regione Lazio include la competenza tecnologica
«Applicazioni/servizi per Osservazione Terra», inoltre il
nostro progetto può contribuire attivamente anche al
settore Agrifood -> potenziale in asse prioritario 1a
(centro di competenza regionale su Soil Moisture)
Workshop ASI 4° Bando PMI, 27 Maggio 2015 12Riferimenti
Advanced Computer Systems A.C.S. S.p.A.
Via della Bufalotta, 378 00139 Roma
www.acsys.it
Ugo Di Giammatteo
Tel. 06 870901
E-mail udig@acsys.it
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