SIAS Satellite Irrigation Advisory Services

Servizio per Irrigazione assistita da Satellite

ARIESPACE srl

Spin off dell’Università degli Studi di Napoli Federico II

Centro Direzionale, IS. A3 -80143 – Napoli -ITALY

tel.: +39 081 21 33 326 fax.: +39 081 56 28 563

info@ariespace.com

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COS’È

Il servizio fornisce in tempo reale (via web e via sms) alle aziende agricole e ai gestori delle risorse idriche il fabbisogno idrico delle colture stimato da dati di Osservazione della Terra ad alta risoluzione utilizzando la metodologia FAO 1-step. Il dato può essere aggregato a differenti scale spaziali (particelle catastali, consorzi di bonifica, etc.) e temporali (tempo reale, serie storiche) utilizzando applicazioni di web mapping basate su API di Google maps.

ABSTRACT A more rational use of limited water resources requires a detailed knowledge of the crop water requirements and their evolution during the irrigation season at both farm and basin level. Earth Observation techniques are able to provide crop water requirements by taking into account the actual development of crops, as a result of environmental conditions and agricultural practices. SIAS can be integrated in the activities of traditional irrigation support services. Ariespace methodologies are based on the estimation of crop coefficient, Kc, from vegetation parameters and meteorological data, using the schematization adopted within F.A.O. standards. Real-time distribution of personalized irrigation advices on a weekly basis directly to farmers by means of different communication systems (Internet, text and graphical messages by using GSM/UMTS handset) Aggregated information (irrigation secondary units, district and basin level) to end-users such as water users associations and/or water authorities via a dedicated

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WebGIS system based on integration of Google maps APIes and database PostgreSQL-PostGis.

Keywords: Remote Sensing, crop water requirement, water management, web mapping, google maps api, Deimos imaging

IL FATTORE “ACQUA”

L’acqua è per l’agricoltura un fattore determinante della produzione sia in aree siccitose che in presenza di precipitazioni distribuite in maniera non uniforme durante l’anno, come accade nei climi mediterranei. Spesso, anche in presenza di terreni fertili, concimi e sementi appropriate, la scarsità o la mancanza di acqua possono inficiare notevolmente la resa delle colture.

L’agricoltura è il settore economico che utilizza maggiormente le risorse idriche: si stima che, nelle regioni dell’Italia meridionale, su 10 litri di acqua disponibile, superficiale e sotterranea, circa 6 litri

sono destinati all’irrigazione dei campi. Il quadro normativo comunitario, nazionale e regionale ha chiaramente indicato la strada futura per l’utilizzo dell’acqua: il risparmio, la disponibilità e l’accessibilità per i diversi utilizzatori, la tutela da fonti inquinanti.

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Questo richiede che le istituzioni e gli imprenditori agricoli si facciano carico di una consapevolezza maggiore verso questa fondamentale risorsa.

GLI IMPEGNI REGIONALI Da tempo, l’Assessorato all’Agricoltura e alle Attività Produttive della Regione Campania è impegnato in iniziative finalizzate ad ottimizzare la gestione dei mezzi tecnici utilizzati dalle aziende agricole allo scopo di migliorarne l’efficienza economica, nel rispetto dell’ambiente e

della salubrità dei prodotti agroalimentari. In tale ottica, è stato predisposto il Piano Regionale di Consulenza all’Irrigazione (PRCI -SIAS) il cui obiettivo è la gestione razionale ed

efficiente della risorsa idrica nelle aziende agricole campane.

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OBIETTIVI DEL SERVIZIO L’obiettivo principale del PRCI-SIAS non è solo la gestione razionale ed efficiente della risorsa idrica nelle aziende agricole, ma anche l’attuazione di uno specifico servizio di consulenza “integrato” con le altre pratiche agronomiche, quali ad esempio le concimazioni e la difesa fitosanitaria.

Solo così è possibile realizzare agrosistemi economicamente convenienti ed ecologicamente compatibili, in grado non solo di risparmiare la risorsa “acqua” ma anche di conservarne la qualità, insieme a quella delle altre risorse non rinnovabili, come ad esempio il suolo. La razionalizzazione dell’attività irrigua aziendale investe sia gli aspetti agronomici che quelli tecnologici ed economici. Ecco quindi che è necessario conoscere la risposta qualitativa e quantitativa all’irrigazione delle diverse colture, valutando il fabbisogno idrico nelle diverse fasi fenologiche, in relazione alle

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piogge, al processo di evapotraspirazione ed alle caratteristiche idrauliche dei suoli.

Attraverso una scelta consapevole dei volumi e dei momenti di intervento irriguo, è anche possibile ridurre i costi di esercizio e di investimento legati all’irrigazione.

COME FUNZIONA IL SERVIZIO Da oltre due decenni, la superficie della Terra viene ripetutamente fotografata dallo spazio, grazie a satelliti artificiali in grado di eseguire un continuo monitoraggio dell’ambiente (acqua, suolo, atmosfera).

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L’evoluzione tecnologica di questi sensori consente oggi di rilevare dettagli di dimensione inferiore ad 1 metro da un’altezza di oltre 700 km. Questa tecnologia viene adesso messa a disposizione degli agricoltori e dei consorzi per aiutarli a gestire l’irrigazione in maniera più razionale.

Esempio di monitoraggio temporale della crescita colturale

per un campo di mais durante la stagione irrigua.

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Nasce così uno strumento innovativo per l’assistenza irrigua, realizzato mettendo insieme le informazioni ottenute dai satelliti ed i nuovi mezzi di comunicazione (come i telefoni cellulari e la rete Internet). Grazie alla collaborazione della Facoltà di Agraria dell’Università di Napoli Federico II e lo spin-off accademico Ariespace srl, le immagini satellitari vengono interpretate per il calcolo dei fabbisogni irrigui settimanali, ovvero la quantità d’acqua da somministrare e la durata dell’intervento in ciascuna parcella. Questa informazione, insieme alla fotografia satellitare dell’azienda, viene inviata tramite SMS o MMS direttamente al conduttore dell’azienda, il quale riceve così un “consiglio irriguo” personalizzato in tempo reale. In qualsiasi istante, ciascuno di essi potrà poi “osservare” la propria azienda sull’immagine satellitare disponendo di un personal computer o di un telefono cellulare di nuova generazione.

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LE INFORMAZIONI DISTRIBUITE AGLI UTENTI

Il Consiglio irriguo

Gli utenti ricevono, con cadenza settimanale un consiglio irriguo personalizzato con un’informazione sintetica di solo testo via SMS. La stessa informazione di testo ricevuta via SMS, accompagnata da un’immagine satellitare (in cui è anche riportato una mappa della distribuzione del coefficiente colturale per le singole parcelle oltre ai dati meteo), viene contemporaneamente inviata, via posta elettronica e via MMS.

Foglio Informativo inviato via e-mail ed MMS

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Tutte le informazioni sono visualizzabili attraverso una dashboard per ciascuna azienda navigabile attraverso un normale browser. La tecnologia utilizzata è costituita da specifiche API di Googlemaps connesse a un database PostgreSQL-PostGIS.

Dashboard aziendale realizzata mediante API di Google maps, database PostgreSQL-PstGIS.

Servizio ai Gestori delle Risorse Irrigue

Oltre alle informazioni dedicate alle aziende vengono elaborati anche i fabbisogni complessivi di ciascun distretto irriguo allo scopo di migliorare la gestione consortile dell’irrigazione. Tali

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informazioni sono di particolare utilità, sia in fase di gestione, per migliorare l’operatività degli impianti irrigui, che in fase di programmazione degli interventi, per valutare con maggiore accuratezza la domanda irrigua massima per ciascuno dei distretti. Esse sono disponibili e facilmente visualizzabili con l’ausilio di un sistema Web-Gis sviluppato specificamente per il Piano.

WebGIS del Piano Regionale di Consulenza all’Irrigazione

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Il Portale del Servizio

Il Portale è la via di accesso a tutte le informazioni descritte precedentemente, dai dati meteorologici in tempo reale, alle previsioni del tempo per gli areali di attuazione del Piano. Dal portale è anche possibile l’accesso alle piattaforme di rilascio dei dati, differenziate in funzione del tipo di utente

Portale del Servizio – www.consulenzairrigua.it

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I NUMERI DEL PIANO Attivo dal 2006 per la sola Piana del Sele, il servizio è stato esteso già dal 2007 anche alla Piana del Volturno. Nel 2010, le aziende aderenti sono state 257, pari a oltre 4.500 ettari di superficie irrigua netta irrigata. Nel 2011 il Piano è stato finanziato in attuazione del Programma di Sviluppo Rurale Campania 2007-2013 misura 124 ed è denominato Irrisat e vede fra gli altri la partecipazione dell’Università degli studi di Salerno e del CNR-ISAFOM di Ercolano.

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aziende servite in ettari

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Le aree monitorate corrispondono ai territori ricadenti nei Consorzi di Bonifica Integrale di Paestum e Destra Sele, Bacino del Volturno e Sannio-Alifano. L’elaborazione delle immagini satellitari è stata effettuata nelle 24/48 ore successive all’acquisizione, producendo la mappa del coefficiente colturale Kc con un dettaglio compreso fra i 10 ed i 30 m al suolo.

I DATI SATELLITARI

Nel corso della stagione irrigua 2011 il sistema prevede l’utilizzo di immagini multispettrali acquisite ogni 7-10 giorni dai sensori DMC distribuite dalla società spagnola DEIMOS imaging di Valladolid.

Dati agrometereologici on line in tempo reale

La piattaforma Web, consultabile on-line stata ulteriormente sviluppata, al fine di rendere consultabili le serie storiche ed in tempo reale di dati agrometeorologici.

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Dati delle stazioni meteo del Piano Regionale di Consulenza all’Irrigazione consultabili on line

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BENEFICIO ECONOMICO I dati acquisiti nel corso del PRCI-SIAS, hanno confermato in molti casi l’uso eccessivo della risorsa, determinato da una valutazione soggettiva dei fabbisogni irrigui. Molte aziende hanno via via utilizzato il consiglio fornito riducendo così i volumi di acqua forniti alle colture, e quindi anche i costi legati al sollevamento dell’acqua.

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acquisizione satellitare

Confronto tra fabbisogno stimato e fornito per un’azienda

della Piana del Sele

Il risparmio legato all’applicazione del piano è mediamente superiore ai 200 euro per ettaro.

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Per saperne di più:

www.consulenzairrigua.it www.ariespace.com www.sito.regione.campania.it/agricoltura/ email: info@ariespace.com tel. 0812133326 - fax 0815628563