Il Programma Copernicus ed i suoi Servizi: potenzialità e prospettive di sviluppo in ambito Italiano Potenzialità di uptake (ed anche di downstream) dei prodotti e dei servizi

Prof. Andrea Taramelli ISPRA

Delegato Nazionale al Copernicus User Forum e Copernicus Committee

REGOLAMENTO (UE) N. 377/2014 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL

CONSIGLIO

del 3 aprile 2014

che istituisce il programma Copernicus e che abroga il regolamento (UE) n. 911/2010

“L’obiettivo di Copernicus dovrebbe essere quello di fornire informazioni precise ed attendibili relative all’ambiente e alla sicurezza, adeguate alle esigenze degli utenti e a sostegno di altre politiche dell’Unione, riguardanti in particolare il mercato interno, i trasporti, l’ambiente, l’energia, la protezione civile e la sicurezza civile, la cooperazione con i paesi terzi e gli aiuti umanitari.

(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014)

“Per realizzare i suoi obiettivi, Copernicus dovrebbe assicurare la capacità dell’Unione di eseguire osservazioni spaziali e di fornire servizi operativi … Dovrebbe inoltre utilizzare le missioni partecipanti disponibili e i dati in situ forniti, principalmente dagli stati membri ... Nella misura più ampia possibile Copernicus dovrebbe utilizzare le capacità in materia di osservazioni e servizi spaziali degli Stati Membri … Copernicus dovrebbe altresì utilizzare le capacità delle iniziative commerciali in Europa, contribuendo in tal modo anche allo sviluppo del settore commerciale spaziale praticabile in Europa”.

(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014)

• I Servizi elaborano i dati satellitari, combinandoli con le informazioni in situ, e ove necessario con altre ancora, e trasformandoli in molteplici e diversi strati nformativi:

– nell’ambito dei Core Services a livello europeo

– nell’ambito dei Downstream Services a livello di Stato membro.

• La definizione e la realizzazione dei Servizi da erogare e delle infrastrutture di osservazione, sono guidati da esigenze degli utenti.

• Ciascun Servizio fa riferimento ad architetture e regole di governo e gestione proprie, anche diverse da servizio a servizio.

• I dati elaborati sono messi a disposizioni degli Utenti finali, istituzionali e commerciali, organizzati in Comunità secondo diverse Data Policy, legate alla natura, alle finalità ed ai compiti delle Comunità stesse.

• Le Comunità degli Utenti prioritari sono:

• “gli utenti Copernicus di base: le istituzioni e gli organi dell’Unione e le autorità europee, nazionali, regionali o locali competenti ai fini della definizione, dell’attuazione, dell’esecuzione o del monitoraggio del servizio pubblico o della politica” nei diversi settori

• “gli utenti del settore della ricerca: università o ogni altra istituzione dedita alla ricerca e all’istruzione”

• “gli utenti “commerciali e privati”

• … “le organizzazioni non governative”

(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).

I Servizi e gli Utenti

… … Art.2

Ambito di applicazione 1. Copernicus è un programma civile, orientato agli utenti e sotto controllo civile che si basa sulle capacità nazionali ed europee esistenti e assicura la continuità delle attività svolte nell'ambito del monitoraggio globale per l'ambiente e la sicurezza (GMES).

2. Copernicus è costituito dalle seguenti componenti:

a) una componente di servizi destinata a fornire informazioni nei seguenti settori: monitoraggio atmosferico, monitoraggio dell'ambiente marino, monitoraggio del territorio, cambiamenti climatici, gestione delle emergenze e sicurezza;

b)una componente spaziale destinata a garantire osservazioni spaziali sostenibili per i tipi di servizi di cui alla lettera a);

c)una componente in situ destinata a garantire le osservazioni mediante installazioni a bordo di aerei, di navi e a terra per i tipi di servizi di cui alla lettera a).

(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).

La natura e le componenti di Copernicus

La Struttura

Commercial contracts

Grants

*Implementation mode still to be defin

e

d: Mode of Implementation (direct/indirect): Coordination by EEA

Indirect Management

Direct ManagementService Providers

Copernicus component DA - Delegation agreement

CSD - Cross Sub-delegation

ESA - European Space Agency

EUMETSAT - European Organisation f or the Exploitation of

Meteorological Satellites

EEA - European Environment Agency

FRONTEX - The European Agency f or the Managment of Operational

Cooperation at the External Borders of the Member States of the European

Union

ECMWF - The European Centre f or Medium-Range Weather ForecastsEUSC - European Union Satellite Center

Programme

Programme Manager Committee

User Forum

Space ComponentIn-situ Component*

Land

Monitoring

Emergency

Management

Atmosphere

Monitoring

Maritime

Environment

Monitoring

Climate

ChangeSecurity

Pan European &

Local

Components

Global Systematic

and hotspot

component

MappingEarly Warning

SystemBorder

Surveillance

Maritime

Surveillance

External

Actions

DA

with

EEA

CSD

with Joint

Research

Centre

CSD

with Joint

Research

Centre

DA

with

DA

withDA

with

DA

with

DA

with

(tbd)

Member State

institutions

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

ProvidersService

Providers

Legend:

Services

DA with DA with Requirements

for space

component

System architecture

of the Copernicus

Space Component

Copernicus

Board Procurement

Board

Launch ServicesSentinel 1,2,3,5P

Space Segment

Development &

Construction

Launch ServicesSentinel 4,5

Launch ServicesSentinel 6 provided

by the USA

Copernicus

Board

Next generation of user

requirements for the services

and the space component

Services

applications

Data

Dissemination

Infrastructure

Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3

LAND MARINE

Sentinel 4

Sentinel 5

Precursor (5P)

Sentinel 5

Sentinel 6 Data

Dissemination

Infrastructure

(EUMETCast)

Ground Segment Development and Operations

--

Ground Segment Development and OperationsHigh level

technical

requirements

Service data

requirements

Il programma Copernicus è coordinato e gestito dalla Commissione Europea. Lo sviluppo delle infrastrutture di osservazione viene effettuata sotto l'egida dell'Agenzia spaziale Europea (ESA) per la componente spaziale e dell'Agenzia Europea dell’Ambiente (EEA) e gli Stati membri per la componente in situ.

Presenza italiana: Copernicus Committe: MIUR, ASI, ISPRA Copernicus User Forum: ISPRA, ASI

C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o

C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o

Commercial contracts

Grants

*Implementation mode still to be defin

e

d: Mode of Implementation (direct/indirect): Coordination by EEA

Indirect Management

Direct ManagementService Providers

Copernicus component DA - Delegation agreement

CSD - Cross Sub-delegation

ESA - European Space Agency

EUMETSAT - European Organisation f or the Exploitation of

Meteorological Satellites

EEA - European Environment Agency

FRONTEX - The European Agency f or the Managment of Operational

Cooperation at the External Borders of the Member States of the European

Union

ECMWF - The European Centre f or Medium-Range Weather ForecastsEUSC - European Union Satellite Center

Programme

Programme Manager Committee

User Forum

Space ComponentIn-situ Component*

Land

Monitoring

Emergency

Management

Atmosphere

Monitoring

Maritime

Environment

Monitoring

Climate

ChangeSecurity

Pan European &

Local

Components

Global Systematic

and hotspot

component

MappingEarly Warning

SystemBorder

Surveillance

Maritime

Surveillance

External

Actions

DA

with

EEA

CSD

with Joint

Research

Centre

CSD

with Joint

Research

Centre

DA

with

DA

withDA

with

DA

with

DA

with

(tbd)

Member State

institutions

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

ProvidersService

Providers

Legend:

Services

DA with DA with Requirements

for space

component

System architecture

of the Copernicus

Space Component

Copernicus

Board Procurement

Board

Launch ServicesSentinel 1,2,3,5P

Space Segment

Development &

Construction

Launch ServicesSentinel 4,5

Launch ServicesSentinel 6 provided

by the USA

Copernicus

Board

Next generation of user

requirements for the services

and the space component

Services

applications

Data

Dissemination

Infrastructure

Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3

LAND MARINE

Sentinel 4

Sentinel 5

Precursor (5P)

Sentinel 5

Sentinel 6 Data

Dissemination

Infrastructure

(EUMETCast)

Ground Segment Development and Operations

--

Ground Segment Development and OperationsHigh level

technical

requirements

Service data

requirements

In orbita

C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o

“Copernicus dovrebbe fornire informazioni sullo stato dell’atmosfera, anche a livello locale, nazionale, europeo e mondiale; informazioni sullo stato degli oceani, anche mediante l’istituzione di un raggruppamento europeo specifico per il monitoraggio marino; informazioni per il monitoraggio del territorio a sostegno dell’attuazione di politiche locali, nazionali ed europee; informazioni a sostegno delle politiche di adattamento e mitigazione dei cambiamenti climatici; informazioni geospaziali a sostegno della gestione delle emergenze, anche attraverso attività di prevenzione, e della sicurezza civile compreso il sostegno all’azione esterna dell’Unione.”

(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).

… i” Core Services” di Copernicus ….

emergency management land monitoring

marine env. monitoring

atmosphere monitoring security climate change

I Servizi di Copernicus

La domanda a cui dobbiamo rispondere è a che servono tali Servizi e quelli a valle , cioè i “Downstreams”, sviluppati soprattutto da Soggetti pubblici e privati presenti nello Stato Membro, in questo caso l’Italia, per le necessità, il sostegno, la promozione delle diverse Comunità di utenti.

Servizi

operativi per la

pianificazione

marittima

I Servizi Copernicus a supporto del quadro normativo europeo e delle

attività istituzionali nazionali

La EEA focalizzarà su tre principali pilastri: consapevolezza, disponibilità ed accesso al dato in-situ,

trasversalmente ai Servizi Copernicus.

Framework contract EEA/IDM/15/026 – Services supporting the EEA's implementation of cross-cutting activities for coordination of the in situ component of the Copernicus:

EEA prevede la stretta collaborazione con i Delegated Bodies per condurre un’analisi “data gap” e per mantenere una suddivisione delle task relativamente alla componente in situ.

The Copernicus reference data access node (CORDA) sarà mantenuto operativo dalla EEA. Da ottobre 2015 CORDA ha supportato l’accesso a dati geospaziali nazionali e regionali, sulla base di temi spaziali INSPIRE selezionati. CORDA sarà sviluppato in futuro sulla base dei requisiti a livello di Servizio Copernicus.

In collegamento con il CAMS, EEA assicurerà la fornitura di dati sulla qualità dell’aria avvalendosi della rete Eionet. Nell’ambito della componente in-situ, verrà aggiornato anche il database LUCAS 2018.

In-Situ Component

L’integrazione potenziale del dato satellitare delle missioni Europee (Sentinel 1&2) e nazionali (CSK e Prisma) con il dato in-situ: esempio di integrazione del dato rilevato dal drone per monitoraggi di

dettaglio

In-Situ Component

Commercial contracts

Grants

*Implementation mode still to be defin

e

d: Mode of Implementation (direct/indirect): Coordination by EEA

Indirect Management

Direct ManagementService Providers

Copernicus component DA - Delegation agreement

CSD - Cross Sub-delegation

ESA - European Space Agency

EUMETSAT - European Organisation f or the Exploitation of

Meteorological Satellites

EEA - European Environment Agency

FRONTEX - The European Agency f or the Managment of Operational

Cooperation at the External Borders of the Member States of the European

Union

ECMWF - The European Centre f or Medium-Range Weather ForecastsEUSC - European Union Satellite Center

Programme

Programme Manager Committee

User Forum

Space ComponentIn-situ Component*

Land

Monitoring

Emergency

Management

Atmosphere

Monitoring

Maritime

Environment

Monitoring

Climate

ChangeSecurity

Pan European &

Local

Components

Global Systematic

and hotspot

component

MappingEarly Warning

SystemBorder

Surveillance

Maritime

Surveillance

External

Actions

DA

with

EEA

CSD

with Joint

Research

Centre

CSD

with Joint

Research

Centre

DA

with

DA

withDA

with

DA

with

DA

with

(tbd)

Member State

institutions

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

Providers

Service

ProvidersService

Providers

Legend:

Services

DA with DA with Requirements

for space

component

System architecture

of the Copernicus

Space Component

Copernicus

Board Procurement

Board

Launch ServicesSentinel 1,2,3,5P

Space Segment

Development &

Construction

Launch ServicesSentinel 4,5

Launch ServicesSentinel 6 provided

by the USA

Copernicus

Board

Next generation of user

requirements for the services

and the space component

Services

applications

Data

Dissemination

Infrastructure

Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3

LAND MARINE

Sentinel 4

Sentinel 5

Precursor (5P)

Sentinel 5

Sentinel 6 Data

Dissemination

Infrastructure

(EUMETCast)

Ground Segment Development and Operations

--

Ground Segment Development and OperationsHigh level

technical

requirements

Service data

requirements

In orbita

C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o

Sviluppato dall'ASI in cooperazione con il Ministero della Difesa, Cosmo-SkyMed si basa su una costellazione di quattro satelliti SAR in banda X in grado quindi di vedere attraverso le nuvole e in assenza di luce solare. Il sistema è in grado di fornire 1.800 immagini ogni 24 ore. Puo operare in modalità Spotlight (pochi km quadrati, con risoluzione fino al singolo metro), Stripmap (striscia continua di superficie terrestre) o ScanSAR (coprendo una regione di 200 km di lato). I tempi di risposta si attestano tra le 72 ore (rutinaria) e 18 ore per (emergenze).

Costruito in Italia, Sentinel 1 si basa ad oggi su una costellazione di due satelliti SAR in banda C, con risoluzione di 10 metri, capaci di fornire immagini prese in qualsiasi condizione atmosferica, di giorno o di notte, utili per situazioni di emergenza, controllo marittimo e terrestre, sicurezza civile e studi climatici ed altre applicazioni. La costellazione Sentinel-1 fornisce una copertura globale con particolare attenzione all'Europa ed alle molte vie marittime, inviando i dati entro alcune ore dall'acquisizione.

Sentinel 2A registra immagini in 13 canali spettrali nel visibile, nel vicino infrarosso e nell’infrarosso a onde corte, con una risoluzione spaziale di 10 metri. L’affiancamento ravvicinato nel tempo dei due satelliti Sentinel 2 apre a grandi opportunità: ciascun punto sulla Terra sarà ripreso ogni cinque giorni. L’alta risoluzione spaziale permetterà la mappatura di una grande varietà di caratteristiche della superficie terrestre, anche nelle aree urbane eterogenee, e le sue caratteristiche lo rendono un importante strumento a favore della tutela ambientale.

Con la messa in orbitadei satelliti Landsat ha avuto inizio l'era delle osservazioni della terra per scopi civili. Questi satelliti furono i capostipiti del telerilevamento. Il primo satellite Landsat fu messo in orbita nel 1972 e ne seguirono altri 6 (l’ultimo, nel 2013, il Landsat 8; il 6 ha fallito il lancio).

I Sensori: dal Landsat alle Sentinels

Accesso al dato Copernicus Space Component https://spacedata.copernicus.eu/

Accesso al dato

Accesso al dato/servizio Copernicus •Land-related data: http://land.copernicus.eu •Atmosphere-related data: http://atmosphere.copernicus.eu •Marine-related data: http://marine.copernicus.eu •Emergency-related data: http://emergency.copernicus.eu •Climate change-related data: http://climate.copernicus.eu (Beta version)

Accesso al Copernicus Project database: http://www.copernicus.eu/project-database

Tutti i Servizi e lo Space Component offrono un

interfaccia utente per l’accesso al dato… …ad esclusione del CSS!

Tuttavia la “Space policy” e la “Space economy” nazionali per le attività di monitoraggio che utilizzino gli strumenti ed i Servizi offerti dall’Osservazione della Terra, prevedono una tanto auspicata quanto possibile integrazione in particolare tra la costellazione europea delle “Sentinels” del Programma Copernicus e quella nazionale “Cosmo SkyMed” , altresì identificata anche come una delle “Contributing Mission” di tale Programma europeo, ma non solo. Infatti il Piano Strategico “Space Economy”, che prevede l’implementazione di infrastrutture abilitanti la produzione di prodotti e l’erogazione di Servizi avanzati a vantaggio delle diverse Comunità ed in particolare del mercato afferente le attività spaziali.

… i” Core Services” di Copernicus ….

emergency management

land monitoring marine env. monitoring

atmosphere monitoring security climate change

Servizi nazionali di interferometria

Collaborative Ground Segment … Nazionale ed Esteso

Il costituendo “Extended Collaborative Ground Segment" è la principale infrastruttura abilitante in tale contesto. Tale infrastruttura di supporto dell’utenza, anche tramite la fornitura di un servizio capace di trasferire il processo di calcolo verso il dato, non è finalizzato sola alla distribuzione del dato processato delle Sentinels e delle Contributing Missions, ma anche delle informazioni di livello superiore prodotte da “Downstream Services” ritenuti di interesse nazionale e risiedenti presso l’infrastruttura stessa. Infatti la stessa è concepita per permettere alla Comunità istituzionale ed a quelle scientifica e dell’impresa nazionale operante nel settore spaziale di beneficiare di un unico ambiente tanto per l’identificazione, l’accesso ed il processamento del dato, quanto di partecipare allo sviluppo di tali “Downstream Services”, a tutto vantaggio del processo produttivo nazionale

Copernicus Missions: Sentinel 1, Sentinel 2, … ,

Sentinel x, ….

Contribuiting Missions: CosmoSkyMed, ….

Other Missions: Saocom, ….

The Ground Segment:

The Basic National Services:i) Reference and real time

archiving and “big data” management …

ii)First level information (Raw and processed data, …)

iii) Second level information (DTM, mapping of natural and human systems morphology, …)

iv)Third level information (land use, transformation and movement mapping, …)

v) …

EnvironmentalMonitoringISPRA/SNPA

Other Public Bodies Research and

academic Bodies

EnterprisesAgriculture

CREA /MIPAAF

Civil ProtectionDPC/PCM

… i”

Co

reSe

rvic

es”

di C

op

ern

icu

s…

.

emergencymanagement land monitoring

marine env. monitoring

atmospheremonitoring security climate change

The Copernicus CGS : The National

Collaborative Infrastructure … extended !!

Regions

Il Collaborative Ground Segment ESTESO

Tre principali servizi NAZIONALI previsti: TEP Coste, TEP Clima – Atmosfera e TEP Habitat Mapping

Collaborative Ground Segment … Nazionale ed Esteso

CCCS Budget

19

Programma Copernicus allocazione budget Servizi (2014-2020)

Copernicus SERVICES

Activities under Budget Line 02

06 01

124 300 522

1. Indirect Management: 93 503 000

Land Monitoring Service (Pan-

European and Local)

9 642 000

Marine Environment

Monitoring Service

20 385 000

Atmosphere Monitoring

Service

9 570 000

Climate Change Service 33 945 000

Security Service (Maritime

Surveillance)

6 500 000

Security Service (Border

Surveillance)

8 040 000

Security Service (Support to

External Actions)

4 500 000

In-situ coordination 921 000

2. Direct Management: 30 797 522

Land Monitoring Service

(Global)

9 500 000

Emergency Management

Service

8 900 000

LUCAS in-situ Network 2 870 750

Programme Evaluation 1 156 772

User Uptake, Digital Market

and Downstream Services

6 670 000

Internationalisation of

Copernicus

700 000

Communication and Outreach 1 000 000

Copernicus Space Component

Activities under Budget Line 02

06 02

485 531 478

1. Indirect Management: 480 931 478

Space Segment Development 160 332 478

Sentinel Launches 6 447 000

Sentinel Operations (S1-2-3) 139 430 000

Sentinel Operations (S3-J3) 20 649 196

Ground segment data

circulation, dissemination &

network

11 550 000

Platform evolution of

Copernicus data distribution

10 000 000

Access to data from Copernicus

Contributing missions

54 005 049

Remuneration and Internal

Cost (ESA)

61 200 000

Remuneration and Internal

Cost (EUMETSAT)

17 317 755

2. Direct Management: 4 600 000

Space Component Evolution 500 000

Space Surveillance and

Tracking (SST)

4 100 000

Grand Total 609 832 000

Budget 2017 (EUR)

Schema funzionale dell’approccio della

Commissione

Copernicus Exploitation – conceptual model

Data Platform Meta- data

Unstructured Data

Structured Data

DATA MAP: capture, extract, review, normalize

integrate, analyze, publish

Space

Platf

orm

Space

Econ

omy

Strate

gy

Descriptive Analytics

Performance Improvement

Analy

tics a

nd

tools

Environment, …

Defense

Data Sources Data in-site, Data open Copernicus Other

ASI/EO

Servi

ces

Current Core Services Public 2016

New Business PPP 2020 New Economy Private 2025

Predictive Analytics Prescriptive Analytics

Information as a service

The Italian Space Economy Strategic Plan(1/2)

• At National level, the Space Economy Strategic Plan has been defined with the aim to broaden the scope of exploitation of space activities and develop the adaptation, adoption and use of space systems, products, services and applications also in non-space markets.

• The Strategic Plan, has elaborated a multi-regional cooperation programme where Regions have identified the technological areas where complementarities can be found among the research and industrial excellences on their territories and integrated support initiatives can be launched, based on the use of Regional Structural Funds

The Italian Space Economy Strategic Plan(2/2)

• Such a combination of regional support policies brought the National Government to support the programme, by providing it with a co-funding through the National Funds for the Development and Cohesion policy.

• The plan will also act on the public demand side, especially trough Pre-commercial & Innovation Partnership and Public Private Partnership.

• a first set of "ready to run" initiatives has been also identified to be put in a precurrent program, to be started by the end of 2016.

• An attempt to exploit a similar scheme for the integration of European flagship space programs and cohesion policy should be analyzed and proposed in the framework of the revision of the European space Strategy.

Public Research

Direct action

Innovation Public

demand &

PPP

State aid to R&I

+ Geographical return

Risk Sharing

Financial Platform

Integrated Model for the development of

innovative infrastructures

enabling the new Space Economy

markets

Innovative user needs

identification R&D

Final

product

Pre-Commercial Procurement Innovative Procurement

R&D Service Contract Supply Contract

Pre-Commercial Procurement: a “two steps” administrative procedure

Innovative user needs

identification R&D

Final

product

Competitive procedure

Unique Supply Contract

Innovation partnership: a “unique” administrative procedure

Il Forum nazionale degli Utenti

Copernicus Copernicus

Cos’è il Forum Nazionale degli Utenti Copernicus Il Forum Nazionale è lo strumento di Cabina di Regia Spazio a guida PCM per la raccolta del requisito dell’utenza, per la divulgazione e condivisione dell’informazione e sede di confronto e discussione

relativamente ai Servizi ed alla componente spaziale (CGS) del Copernicus.

Quando e perchè è nato?

Il Forum Nazionale nasce nell’ambito della riunione di coordinamento interministeriale del 3 dicembre 2014 presso la PCM, avente anche lo scopo di definire delle linee di indirizzo nazionale al fine di massimizzare i ritorni sul nostro Paese in termini industriali e di servizi applicativi del Programma europeo Copernicus (Cabina di Regia Spazio).

Nello sviluppo delle attività della Cabina di Regia Spazio, è stata identificata la necessità di massimizzare la condivisione delle informazioni disponibili e di stimolare un dibattito ed un dialogo nazionale finalizato al coordinamento dei requirements dell’utenza nazionale afferente al settore spaziale ed allo sviluppo di servizi applicativi da esso derivati, per un approccio nazionale coordinato verso i massimi organi di governo del Copernicus (Committee, User Forum and Security Board).

Com’è composto?

Il Forum è costituito da rappresentanze nazionali (Istituzionali, della Ricerca, dell’Industria, dell’Impresa) e di raccordo istituzionale verso l’Europa e da partecipanti ad attività chiave per lo sviluppo della componente nazionale (ma anche di contributo verso l’Europa) di Copernicus.

…e prospettive per un Forum Nazionale a regime

L’obiettivo a breve-medio termine è di contribuire per una politica spaziale nazionale qualificata, autorevole e coordinata a tutti i livelli di sviluppo del programma (Core, Downstream & space component) o da esso originata.

Come funziona il Forum?

Workshops tematici organizzati in ambito User Forum Nazionale

Workshops tematici contaminati dallo User Forum Nazionale

Seminari Copernicus

Capitanerie di porto (I servizi del Programma Copernicus a supporto della Guardia Costiera) – Mar. 2016

NOE (I Servizi Copernicus a supporto dei Controlli Ambientali) Apr. 2016 SNPA (Servizi potenzialità e prospettive di sviluppo in ambito SNPA) Giu. 2016

SMD (Il Servizio Sicurezza del Programma Copernicus a supporto della Comunità di Utenza Nazionale ) Giu. 2016

Prossimi Seminari MinINT (Focus su Security e Copernicus Space Component) Sett/Ott. 2016?

MITT (Focus su Land e Copernicus Space Component) Sett/Ott. 2016?

Gli obiettivi del Forum nel breve periodo

Nel pianificare gli eventi dello UFN, sarà mantenuto il focus:

a) sugli obblighi nazionali ed europei

(Direttiva Acque, Direttiva Marine Strategy & Maritime Spatial Planning, Consumo di suolo e urban sprawl, Direttiva Nitrati, Politica Agricola Comune, Direttiva Qualità dell’aria, etc. … )

b) sugli obiettivi del Piano Nazionale Space Economy

c) sull’innovazione anche tecnologica

d) Sul completamento delle rapresentanze dell’utenza nazionale

A livello nazionale, verso il copernicus, un coordinamento nazionale sempre più forte finalizzato ad una collaborazione sinergica tra Enti di Ricerca, Pubbliche Amministrazioni, Impresa ed Industria. Individuare le reali necessità dell’utente (non sempre i requirement convergono sulle necessità) per un miglior sviluppo dei prodotti Copernicus. Creare occupazione: serve una strategia che ponga l’accento sull’utilizzo dei prodotti Copernicus dalla comunità commerciale e sulla sinergia con la comunità della ricerca per rendere l’impresa innovativa. Tale strategia deve svilupparsi di pari passo con gli sviluppi delle politiche spaziali del paese e congruentemente con quanto definito nel Piano Space Economy. L’operatività dei servizi istituzionali: per risultare di fatto operativo, il servizio erogato deve essere trasferito in un sistema di responsabilità. Integrazione del dato: l’informazione ottenuta nell’ambito dei vari servizi può assumere valore maggiore se integrata con altre risorse, al fine creare ulteriori strati informativi che, di ritorno, potranno essere riutilizzati nell’ambito dei core service a livello europeo e nei downstream a livello nazionale e sub-nazionale, con indubbi impatti positivi sull’economia legata alle attività di monitoraggio. Accesso full and open del dato ed alle informazioni prodotte nell’ambito del Copernicus per qualsiasi livello di utenza.

Quali sono gli impatti attesi dal Programma, a livello Paese, nel prossimo futuro?

L’utilizzo dei Servizi Copernicus nell’ambito dell’ambiente costiero

L’integrazione del dato/servizio Copernicus trova particolare utilità nelle aree di transizione, quali quelle costiere. La possibilità di accesso a dati in-Situ ad alta risoluzione sia spaziale che temporale permette una migliore definizione dei prodotti cartografici, quali, ad esempio, le mappe della copertura del fondo in ambiti di acqua bassa. L’uso di dati iperspettrali, Lidar e di radiometria combinati integrati con dati raccolti in campo ha dimostrato un miglioramento nella quantificazione e nel monitoraggio delle caratteristiche fisiche e ambientali delle aree marino costiere, anche per la pianificazione e gestione dei bilanci sedimentari.

I prodotti dei Core Services e quelli dei collegati Downstream Services e le collegate possibilii elaborazioni supportano attività di governace quali ICZM, Maritime Spatial Plannig e MSFD, proponendosi per il tramite delle aree di transizione quale punto di contatto di un sistema unico e ricollegabile attraverso lo sviluppo di strategie innovative di monitoraggio scientifico e innovativo per l’ambiente acquatico e quello terrestre.

AQ ASI-ISPRA una TEP Italiana per un laboratorio virtuale nazionale sul rischio costiero

Valuable natural resources characterized by the continue interactions between geomorphological and biological components

Their adaptation to changing conditions is highly dependent on the rate and extent of spatial and temporal processes and their

responses are still poorly understood

Key element to analyse and enhance resilience of these vulnerable ecosystems in order to increase their ability to cope with the impacts from natural hazard and to reduce the risk of

damage to human and ecological systems

La TEP COSTUME (COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)

La TEP COSTUME (COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)

La TEP italiana “COSTUME” per un “Virtual Laboratory for the Coastal Risks” è il primo progetto di ASI pensato per sfruttare a pieno le capacità del sistema Extended Collaborative Ground Segment nazionale.

ISPRA, ha sostenuto il progetto ed assistito ASI nella predisposizione e nella valutazione della TEP anche garantendo il raccordo con le Comunità degli utenti interessate e coinvolgibili attraverso lo User Forum Nazionale (UFN).

L’obiettivo principale del progetto è quello di offrire alle Comunità di utenti non solo un ampio set di prodotti e serviziper il monitoraggio del rischio Costiero con l’EO, ma altresì la possibilità di ricevere un pieno supporto per sviluppare delle attività anche in collaborazione e concorso con altri soggetti.

Il progetto, sebbene modificato ed adattato al nostro contesto anche normativo e ai “needs e requirements” delle Comunità degli utenti nazionali, è basato sui risultati dei due precedenti studi competitivi (Coastsat e CIRCE) e sull’approcchio ESA Thematic Exploitation Platform.

La TEP COSTUME (COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)

A partire dai prodotti di processamento, assimilazione e integrazione del dato il “Virtual Laboratory” dovrà fornire prodotti/servizi per la gestione del rischio e/o il monitoraggio ambientale nel contesto dei seguenti fenomeni/eventi.

Assimilazione ed integrazione del dato

- ISPRA (librerie spettrali)- COPERNICUS Core/Downstream Services

(MYOCEAN, AquaMar)- SINANET- ECMWF (European Centre for Medium

Range Weather Forecasts)- Reti ondametriche e mareografiche gestite

da ISPRA e/o Autorità locali- … ….

- Variazione del livello del mare – dinamica lenta:1.Subsidenza (di origine naturale e/o antropica)2. Innalzamento del livello del mare

- Erosione delle coste e depositi dei sedimenti- Inquinamento delle aree marine costiere-Condizioni meteo marine particolari:

1. Campi di vento e di onde per eventi critici-Evoluzione degli habitat marini e costieri- Mappe di Stato- Mappe di Cambiamento- Serie temporali

Fenomeni e/o eventi

Prodotti attesi

1. Linee di Costa2. Livello del mare5. Movimento Ondoso6. Tasso di subsidenza costiera7. Campi di Vento9. Habitat marino costieri10. Ecosistema marino (entro 30 km dalla linea di

riva)I. Mappe di clorofillaII. Total Suspended MatterIII. Trasparenza (in termini di K490)IV. Sostanza organica disciolta e colorata (CDOM)V. Sea Surface TemperatureVI. Ciclo diurno della SST

(segue) prodotti attesi

Volumi delle spiagge Mappa delle foci dei fiumi, della portata, dell’estensione delle plumes fluvialiMappatura evolutiva delle dune costiere e areeumide (inclusa la zona di retrospiaggia)Procedure per l’analisi dinamica del litoraleOttimizzazione con dati EO delle forzanti meteo-marineUtilizzo di dati EO per verifiche modelli previsionalistato del mare

Virtual Laboratory for the Coastal RisksVirtual Laboratory for the Coastal Risks

Il Sistema dovrà essere in grado di gestire dati EO almeno dei tipi (sensori) seguenti: a. SAR in banda X b. SAR in banda C c. SAR in banda L f. Ottici Multispettrali a bassa/media risoluzione g. Ottici Multispettrali ad alta/altissima risoluzione

Il Sistema dovrà essere in grado di utilizzare i dati prodotti dalle missioni di interesse prioritario per l’ASI: a. SENTINEL 1/2/3 b. COSMO-SkyMed e. PRISMA

Il Sistema dovrà essere in grado di utilizzare i dati prodotti dalle seguenti missioni: a. TerraSAR-X e Tandem-X b. Radarsat-2 c. ALOS-2

Wave Downscaling of northern Adriatic Sea

using Sentinel 1

La TEP COSTUME

...MONITORING OF RESILIENCE INDICATOR AND ESTIMATION OF INFLUENCE ON DEGRADATION ON ECOSYSTEMS …

Coastal erosion/accretion evolution trend monitoring

… from a detailed cover map of both aquatic and terrestrial environments Preferred areas

for nesting

ShapeIndex

… specific coastal sites

Natura 2000 spatial pattern indexes

TO

Coastal Subsidence

La TEP COSTUME

La fascia costiera

Crescita del territorio e consumo di suolo nella zona costiera

Abbiamo consumato Abbiamo consumato quasi il 20% di suolo compreso quasi il 20% di suolo compreso tra 0 e 300 metri di distanza tra 0 e 300 metri di distanza dalla costa e il 16% compreso dalla costa e il 16% compreso tra i 300 e i 1000 metritra i 300 e i 1000 metri

Copernicus Land Monitoring Service

ad il monitoraggio del territorio e del Consumo di suolo

Rete nazionale di

monitoraggio del consumo

di suolo

57

ASI-Ispra qualità dell’aria

Perché uno strato intermedio a scala Nazionale? I servizi Copernicus sono ancora debolmente collegati con le richieste che la Commissione Europea in tema di valutazione della qualità dell’aria. Si auspica l’inserimento di un meccanismo di collegamento tra la governance di copernicus ed altri organismi di consultazione (per es. il gruppo Fairmode), in modo da assicurare coerenza tra i servizi forniti e quanto richiesto agli stati membri.

Cosa ci si aspetta dai servizi Downstream del CAMS?

Risoluzione più elevata, integrazione con il dato telerilevato, possibilità di utilizzare inventari delle emissioni specifici e dettagliati,

possibilità di eseguire analisi di scenario per i piani di miglioramento della qualità dell’aria per avere condizioni al contorno di elevata

qualità e per modelli numerici applicati a scala nazionale e locale.

Il progetto Qualità dell’aria ASI-SNPA: colmare il gap tra i servizi Copernicus-CAMS e la

scala locale attraverso un servizio nazionale

Applicazioni SAR (Sentinel 1, Cosmo-SkyMed) - Grado di urbanizzazione - Cambiamento del grado di urbanizzazione - Integrazione con i dati di popolazione Pressioni antropiche - Rugosità Permeabilità del terreno Possibilità di ricarica della falda acquifera

Caratterizzazione delle risorse idriche e della vulnerabilità degli acquiferi attraverso lo sviluppo di nuove soluzioni per il supporto ai controlli ambientali in agricoltura

Multispettrale (es. applicazione Sentinel 2 e potenziale di Prisma)

- Caratterizzazione copertura del suolo - Variazione copertura del suolo - Analisi tessitura dei terreni - Tipologie di colture - Stato di salute della vegetazione - Integrazione con dati relativi uso fertilizzanti e

fitofarmaci

Es. Processamento del dato

supporto dei controlli in agricoltura: caso dei nitrati Integrazione del dato ottico (Rapid Eye) con dato

Cosmo-SkyMed Direttiva 91/676/CEE

Recepita con il D.leg 152/99 e DM del 7 aprile 206

Copernicus Land Monitoring Service e l’agricoltura

Modello isotopico SIAR

Laboratorio CIRCE – II UniNA per le analisi isotopiche

0

25

50

75

100

125

150

175

200

giu-08 nov-08 apr-09 nov-09 mag-10 nov-10 mag-11 nov-11

con

cen

traz

ion

e

nit

rati

(m

g/l)

Sistema SINTAI nazionale e rete EioNet europea

… L’APPORZIONAMENTO DELLE SORGENTI CON IL METODO ISOTOPICO …

D.Lgs. 27/1/1992, n.99 utilizzazione dei fanghi di depurazione in agricoltura

Uso dei fanghi di depurazione in agricoltura: attività di controllo e vigilanza del territorio

Il Capitolo 4 riporta una

sintesi delle procedure

proposte suddivise in:

-Attività di autorizzazione,

controllo e vigilanza

- Piano di Utilizzazione Agronomica (PUA) dei fanghi

Grazie per l’attenzione