Responsabile Scientifico: Prof. Pier Franco Pellegrini Stazione Ricezione Satelliti Polo...

Responsabile Scientifico: Prof. Pier Franco Pellegrini

Stazione Ricezione SatellitiPolo Universitario di Prato

Attività di Ricerca alla Stazione Ricezione Satelliti

Polo Universitario Prato (PIN)

Stazione Ricezione Satelliti

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Polo Universitario di Prato (PIN)

PIN Prato, 20 giugno 2006

Stazione Ricezione Satelliti – Polo Universitario Prato (PIN)

Attività della Stazione 1996 – a tutt’oggi (2006) – Osservazione della Terra

• Attività di ricerca

• Attività operativa in continuo

• Studi di realizzazione per l’Installazione di sistemi ad hoc periferici

• Realizzazione di archivio storico


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Collaborazioni esterne della Stazione Ricezione Satelliti

• Laboratorio di Telecomunicazioni, Università di Firenze

• Istituto Superiore Prevenzione e Sicurezza sul Lavoro (ISPeSL)

• Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale della Toscana (ARPAT)

• Laboratorio per la Meteorologia e la Modellistica Ambientale (LaMMA)

• Frensistemi S.r.l.

• Ufficio Idrografico Regionale – Presidenza Regione Siciliana

• Dipartimento di Ingegneria Idraulica ed Applicazioni Ambientali (DIIAA)

L’attività della Stazione Ricezione Satelliti è stata e viene svolta grazie anche ai finanziamenti derivati dalle collaborazioni con:


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Satelliti ricevuti direttamente presso la Stazione (dati grezzi) – Sensori radiometrici passivi

• Satelliti della costellazione NOAA (NOAA12, 16, 17, 18) – Sensore AVHRR(disponibili circa 25'200 immagini dal 25.03.1995 al 21.04.2006)

• Satelliti METEOSAT Seconda Generazione (METEOSAT-8 o MSG-1) – Sensore SEVIRI (disponibili circa 7'700 immagini dal 01.01.2006 al 21.04.2006)

• Satelliti METEOSAT Prima Generazione (METEOSAT-5, -6, -7) – Sensore MVIRI (disponibili circa 86'500 immagini dal 10.11.1994 al 31.12.2005)

Dati ricevuti per via telematica – Sensori radiometrici passivi

• Satelliti DMSP – Sensore SSM/I(disponibili circa 5'500 immagini dal 19.09.1999 al 21.04.2006)

• Satelliti Aqua & Terra – Sensore MODIS (disponibili alcune immagini di prova)

• Satellite ENVISAT – Sensore MERIS (disponibili alcune immagini di prova)

• Satellite SeaStar – Sensore SeaWiFS (disponibili alcune immagini di prova)


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Interno della Stazione Ricezione Satelliti, 11°05'.942 E, 43°53'.134 N (lon, lat WGS84)

• Ricezione satelliti NOAA (fino a 12 riprese al giorno)

• Ricezione satellite METEOSAT-7 (1 ripresa ogni 30 minuti)

• Ricezione METEOSAT Seconda Generazione (1 ripresa ogni 15 minuti)

• Archivio storico di dati grezzi ed elaborati


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• Antenna ricezione NOAA: Parabola di diametro 1.8 m, racchiusa da un guscio di protezione (radome)

• Antenna ricezione METEOSAT-7: Parabola 3 m di diametro

• Antenna ricezione MSG-1: Parabola 0.8 m di diametro per ricezione DVB-S da satellite Hot Bird 6

Antenne per la ricezione diretta dei Sensori Satellitari

Antenna NOAA

Antenna METEOSAT


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Stazione Ricezione Satelliti – Polo Universitario Prato (PIN) Immagini QuickLook AVHRR/NOAA (5 bande, 2048 punti/linea di scansione, risoluzione 1.1 km)


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Ricezione ed elaborazione dati del satellite METEOSAT Seconda Generazione (MSG)

L’immagine in falsi colori ottenuta con:• Banda IR_016 per il rosso• Banda VIS_008 per il verde• Banda VIS_016 per il blu

Immagini QuickLook in falsi colori del sensore SEVIRI/MSG

Caratteristiche sensore SEVIRI:

• 12 bande spettrali (visibile, infrarosso vicino-medio-termico + banda pancromatica ad alta risoluzione)

• Risoluzione a terra: 3 km (1 km per la banda ad alta risoluzione)

• Acquisizione: 37123712 punti, 1 immagine delle 12 bande ogni 15 min


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Elaborazione dati del sensore SSM/I (satelliti DMSP)

Esempio di rilevamento della velocità del vento su mare in [m s–1]

Sensore a microonde SSM/I (satelliti DMSP)

Caratteristiche sensore SSM/I:

• 7 bande spettrali: 19.4 GHz (pol. V e H), 22.2 GHz (pol. V), 37.0 GHz (pol. V e H), 85.5 GHz (pol. V e H)

• Risoluzione a terra: 6943 km (19.4 GHz), 6040 km (22.2 GHz), 3728 km (37.0 GHz), 1513 km (85.5 GHz)


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Esercitazione di protezione civile [convegno Arno 30]

Zone a rischio di intense precipitazioni, individuate attraverso l’analisi multicanale di dati METEOSAT-7

Evento precipitativo del 19 giugno 1996 in Versilia

METEOSAT infrarosso

METEOSAT vapor acqueo

In rosso sono evidenziati i pixel interessati da una situazione di pericolo


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Grafici:

• METEOSAT-7 infrarosso termico / vapor acqueo

• METEOSAT-7 infrarosso termico / visibile

Istogrammi di occorrenza bidimensionale

evidenziate le coppie di pixel caratterizzanti l’evento precipitativo del 19.06.1996 in Versilia


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Rilevamento della Temperatura di Brillanza del sensore a microonde SSM/I

Evidenziati in rosso: punti interessati dalla presenza delle precipitazioni (alti valori di T37V e bassi valori di T85V)

Bande SSM/I utilizzate: 37 GHz (V) e 85 GHz (V)


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Analisi comparata tassi di pioggia stimati da satellite

(dati SSM/I e METEOSAT)

È possibile localizzare con precisione l’area dell’evento e delle

relative intense precipitazioni


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Acquisizione ed elaborazione di dati NOAA per il Laboratorio per la Meteorologia e la Modellistica Ambientale (LaMMA) della Toscana

Calibrazione radiometrica sensore AVHRR/NOAA

Bande del sensore AVHRR/NOAA:

• Banda 1 (0.58 – 0.68 μm)

• Banda 2 (0.725 – 1.1 μm)

• Banda 3A (1.58 – 1.64 μm)

• Banda 3B (3.55 – 3.93 μm)

• Banda 4 (10.3 – 11.3 μm)

• Banda 5 (11.4 – 12.4 μm)

Radianza della banda 3A AVHRR in [mW m–2 sr–1 (cm–1)–1], formato “Italia”


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Osservazione dell’atmosfera e correzione atmosferica di dati satellitari per l’Istituto Superiore per la Prevenzione e la Sicurezza del Lavoro (ISPeSL)

Calcolo di isolinee di vapor d’acqua precipitabile

Vapor d’acqua precipitabile espresso in [g cm–2]

Utilizzati dati ATOVS/NOAA (insieme di sensori satellitari per effettuare sondaggi verticali dell’atmosfera)


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Calcolo di isolinee del contenuto di ozono atmosferico da dati ATOVS/NOAA

Contenuto di ozono espresso in [DU] (Unità di Dobson)


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1000850

700

500

400

300250

200

150

100

70

50

30

20

10

200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300

Heigh

t [mba

r]

Air Temperature [K]

Profilo di Temperatura dell'Aria

Lat.=41.08 [GG.GG] Lon.=13.62 [GG.GG]

Date: 16.07.1997

"19612atp.plt"Ottenimento del profilo verticale temperatura/pressione dell’aria da dati ATOVS/NOAA

• Temperatura espressa in [K] (in ascissa)

• Pressione espressa in [mbar] (in ordinata)


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Analisi di immagini di telerilevamento ambientale presso la Stazione Ricezione Satelliti (PIN)

Calcolo dell’indice (adimensionale) di vegetazione “MERIS Terrestrial Chlorophyll Index” (MTCI) che valuta la quantità di clorofilla e lo stato di salute della vegetazione

Sensore MERIS: radiometro passivo con 15 bande nel visibile (risoluzione a terra 250 m)

Elaborazione dati MERIS/ENVISAT


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Analisi di immagini di telerilevamento ambientale presso la Stazione Ricezione Satelliti (PIN)

Calcolo dell’indice (adimensionale) di vegetazione NDVI (Normalized Difference

Vegetation Index) da dati AVHRR/NOAA

Immagine ottenuta con interpolazione nearest neighbour


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Sperimentazione di Metodologie integrate per l'analisi di dati MERIS [convenzione ASI-ESA]

Calibrazione radiometrica sensore MERIS/ENVISAT

Elaborazione su area Argentario, valori esaltati

linearmente


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Progetto Pilota PIN – ARPAT di Monitoraggio dell'Ambiente Marino Tramite Telerilevamento da Satellite: Applicazioni in tempo reale [convenzione ARPAT]

Stima della Temperatura

Superficiale del Mare (SST) da dati

AVHRR/NOAA

Temperatura espressa in [°C]


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Metodologie innovative di integrazione, gestione, analisi di dati da sensori spaziali per l'osservazione della idrosfera, dei fenomeni di precipitazione e del suolo [convenzione ASI–CNIT]

Utilizzo di tecniche di interpolazione segmentata su dati

AVHRR/NOAA

Esaltazione delle linee di costa


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Metodologie integrate di indagine in aree di pregio ambientale mirate alla valorizzazione delle risorse [Progetto MIR]

CABD

Rilevazione dei vettori di spostamento di fronti

nuvolosi

Metodi dei Momenti (A), di Croscorrelazione (B), di Crosscorrelazione a Multirisoluzione (C), di Ottimizzazione Globale (D)


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Metodologie integrate di indagine in aree di pregio ambientale mirate alla valorizzazione delle risorse [Progetto MIR]

Rilevazione dei vettori di spostamento della temperatura

superficiale del mare (SST)

• Utilizzati dati AVHRR/NOAA e METEOSAT-7

• Vettori rilevati tramite Metodo di Crosscorrelazione a Multirisoluzione


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Validazione di dati MERIS su mare presso la Stazione Ricezione Satelliti (PIN)

Stima della concentrazione di clorofilla-a su mare da dati MERIS/ENVISAT

Concentrazione di clorofilla espressa in [mg m–3]


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Contributo all’Osservazione del Mare dell'Arcipelago Toscano da Satellite [convenzione ARPAT]

Stima della Temperatura Superficiale del Mare (SST) da dati

AVHRR/NOAA



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Contributo all’Osservazione del Mare dell'Arcipelago Toscano da Satellite [convenzione ARPAT]

Studio dell’andamento della di Temperatura Superficiale

del Mare (SST) media in zone di mare costiero

Le sigle Tnnn indicano le 11 zone di mare costiero in cui è stato suddiviso il Mare della Toscana


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Osservazione della Temperatura Superficiale del Suolo presso la Stazione Ricezione Satelliti (PIN) [Progetto SEDEMED II]

Stima della Temperatura Superficiale del Suolo (LST) da dati AVHRR/NOAA



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Osservazione della Temperatura Superficiale del Suolo presso la Stazione Ricezione Satelliti (PIN) [Progetto SEDEMED II]

Studio dell’andamento della media mensile della

temperatura superficiale del suolo

(LST) per le province della Sicilia


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Sito WEB e WAP della Stazione Ricezione Satelliti (PIN)

Homepage della Stazione Ricezione Satelliti

URL: http://maresat.ing.unifi.it/

Server: Presso Stazione Ricezione Satelliti – Prato (PIN)

Contenuto: Mappe di temperatura superficiale del mare, regolarmente aggiornate e rese disponibili dal personale della Stazione Ricezione Satelliti, panoramica delle attività svolte

WAP: Attivo il sito http://satlab2.ing.unifi.it/wapsite/index.wml


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Elenco delle mappe di temperatura superficiale del mare (SST) disponibili on-line

URL: http://maresat.ing.unifi.it/dataJ.htm


Contenuto: Ultime mappe di temperatura superficiale del mare prodotte dal personale della Stazione Ricezione Satelliti, regolarmente aggiornate


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Portale dell’archivio di dati grezzi ed elaborati NOAA e METEOSAT/MSG

URL: http://maresat.ing.unifi.it/ricerca/Ricerca.php


Contenuto: Elenco delle mappe satellitari grezze e di elaborazione disponibili in archivio


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PersonaleProf. P. F. Pellegrini, Responsabile Scientifico ([email protected])Ing. M. Tommasini, Responsabile Operativo ([email protected])Ing. G. Poli, Collaboratore ([email protected])Ing. G. Adembri, Collaboratore ([email protected])Ing. M. Innocenti, Collaboratore ([email protected])Ing. S. Mori, Collaboratore ([email protected])Dr. R. Lucchesi, Collaboratore ([email protected])Dr. M. Johnson, Collaboratore ([email protected])Sig. L. Nencioni, Collaboratore Tecnico ([email protected])

Stazione Ricezione SatellitiPolo Universitario di Prato (PIN)Piazza G. Ciardi, 2559100 PRATO (PO)Tel. +39 0574 602525Fax. +39 0574 602515 Laboratorio di TelecomunicazioniDipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni (DET)Facoltà di Ingegneria Università di FirenzeVia S. Marta, 350139 FIRENZE (FI)Tel. +39 055 4796387 (lab.), +39 055 4796267 (uff.)Fax. +39 055 494569

Indirizzi dei Laboratori


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