Urban Atlas: dalla sperimentazione europea GSE Land alla realizzazione di una carta di Uso del Suolo...

Urban Atlas: dalla sperimentazione europea GSE Land alla realizzazione di una carta di Uso del Suolo a

supporto nel monitoraggio territoriale

C. La Mantia (*), A. M. Deflorio (*), D. Iasillo (*),

(*) Planetek Italia s.r.l., Bari

pkm026-358-2.0 INPUT 2010 – Potenza

Sommario

Il progetto GSE Land: le fasi di realizzazione

Il prodotto di mappatura URBAN ATLAS

– Specifiche tecniche

– Contenuto informativo

L’evoluzione di Urban Atlas: GEOLAND2 e MaTRis

Verso il monitoraggio territoriale: la nuova CUS 2010

GSE LAND – Urban Atlas Il progetto

GMES è un’iniziativa comune della Commissione Europea e dall’Agenzia Spaziale Europea che ha lo scopo di sostenere collaborazione fra organizzazioni pubbliche di Utenti, enti di ricerca, e service provider per la definizione di servizi operativi di geo-informazione, supporto all’implementazione delle politiche Europee nell’ambito delle tematiche ambientali, agricole e della sicurezza.

Progetto internazionale finanziato da ESA (Agenzia Spaziale Europea) dedicato alla realizzazione di un portfolio di servizi per il monitoraggio e la gestione del territorio nell’ambito di GMES

GSE LAND – Urban Atlas Il progetto

Urban Atlas è una carta tematica di uso del suolo da immagini satellitari SPOT 5 su aree urbane secondo nomenclatura CORINE LC/MOLAND (4° livello per le classi “artificiali” e 2° livello per le altre classi).

Planetek Italia ha partecipato alla definizione e alla dimostrazione di una tipologia di servizio denominato Urban Atlas, pensato per la mappatura ad alta risoluzione delle aree urbanizzate.

Il servizio è indirizzato principalmente agli centrali che devono gestire, pianificare e controllare il territorio con particolare riferimento agli aspetti urbanistici (es. monitorare l’espansione urbana, le trasformazioni, le infrastrutture, la qualità ambientale).

Il servizio Urban Atlas

Test per individuare il protocollo di mappatura più idoneo per essere applicato in maniera efficace su aree molto vaste

FASE 1 – Sperimentazione su aree test (GSE LAND ESA)

Le fasi di realizzazione 1/2

Prototipo su città campione VE, PD, RO Quality assurance e validazione esterna ETC-LUSI Consegna dei prototipi di Urban Atlas alla Regione

Acquisizione di SPOT5 2006 su tutta la Regione del Veneto (ESA)

Estensione della produzione su tutta la Regione

Upgrade geometrico su base CTR

Quality assurance secondo procedura GSE LAND

Consegna del prodotto validato secondo gli standard europei

FASE 2 – Realizzazione su tutto il territorio Regionale

Il servizio Urban AtlasLe fasi di realizzazione 2/2

GSE LAND – Urban Atlas

1. Sperimentazione delle tecniche di classificazione di dati EO object-oriented e costruzione della catena dei produzione

2. Dimostrazione su aree campione: VE, RO, PD

3. Definizione e qualificazione del prodotto Urban Atlas secondo standard EC

4. Estensione dell’Urban Atlas a tutta la Regione del Veneto

Regione del Veneto: valutazione del prototipo

Schema del modello di realizzazione 1/2

Fase TEST

ESAGSE LAND

Sinergia Segreteria Regionale Ambiente e Territorio + Segreteria Regionale Settore Primario

Produzione

RegioneVeneto

La sperimentazione condotta nella prima fase di GSE LAND si è tradotta in un considerevole vantaggio in termini sia di tempi che di risorse nella successiva implementazione su scala regionale

La catena di produzione e le specifiche del prodotto sono testate e validate nell’ambito di un progetto di respiro europeo

La realizzazione ha usufruito del supporto tecnico-scientifico di un consorzio internazionale che riunisce competenze e know-how di società di comprovata esperienza nel settore del telerilevamento

Il servizio è stato erogato nel rispetto di una Garanzia di Qualità (Quality Assurance) secondo standard GSE LAND

Specifiche standard di prodotto e di servizio

Protocollo standard di produzione e verifica

Schema di validazione esterna della qualità del servizio

Il servizio Urban AtlasI vantaggi di un servizio GSE LAND

Prodotto URBAN ATLAS

Specifica tecnica

Dato in input SPOT-5 (10m ms; 2,5m pan)

Dati in input ausiliari Ortofoto 2003-2006, Carta Forestale

Nomenclatura base CORINE LC / MOLAND

Dettaglio tematico Superfici Artificiali - Livello 4 ; Superfici Naturali – Livello 2

Scala nominale 1:10.000

Densità informativa 0,25 ha MMU (Minimum Mapping Unit)

10 m MMD (Minimum Mapping Distance)

Formato di consegna Shapefile

Statistiche di uso del suolo per classe

Metadati ISO 19115

Accuratezza tematica Superfici Artificiali ≥ 85%

Superfici Naturali ≥ 80%

Accuratezza posizionale degli elementi digitalizzati dalla reale posizione nell’immagine satellitare

80%

Superfici Artificiali +/- 5m

Superfici Naturali +/- 15m

Modalità di realizzazione

Dettaglio del mosaico a colori reali delle immagini SPOT-5 del 2006 su Venezia

Il dettaglio tematico nella classe delle “Superfici Artificiali” è dato da un approfondimento della classe delle “Zone residenziali a tessuto discontinuo” in base

alla percentuale di tessuto “impermeabile” (impervious area) in esse presenti

Nell’ultima fase di lavoro il prodotto è stato portato ad un livello di accuratezza geometrica coerente con il dettaglio cartografico della CTR e dell’ortofoto

Geoland2 – Urban Atlas update Il progetto

Obiettivo: mettere a punto un protocollo di aggiornamento cartografico dell’Urban Atlas attraverso la sperimentazione delle potenzialità di nuovi sensori (WorldView-2, GEOEYE, TerraSAR-X)

Il progetto GEOLAND2 avrà la durata di quattro anni e sarà portato avanti da un team internazionale formato da 50 partner e coordinato da EADS ASTRIUM.

Progetto finanziato da EC nell’ambito del 7°PQ, costituisce un passo in avanti verso l’implementazione dei servizi GMES di monitoraggio del territorio (GMES-LMCS)

MaTRis – Mappe Tematiche da Aerospazio ad Altissima RisoluzioneIl progetto

Convenzione con il Dipartimento ICAR del Politecnico di Bari e il Comune di Apricena per la sperimentazione dell’utilizzo di immagini satellitari per la redazione di una carta digitale di uso del suolo (CUS 2010 di Apricena) di supporto alle attività di pianificazione strategica del territorio in tema di iter del PUG.

Coinvolgimento di soggetti, come Enti ed Amministrazioni Pubbliche, che hanno partecipato in modo operativo alla definizione dei Requisiti Utente e delle specifiche dei prodotti.

Finanziato con fondi POR della Regione Puglia, ha come obiettivo la definizione operativa di tecniche di analisi innovative capaci di trattare e integrare dati provenienti da sensori con differenti caratteristiche (multisorgente) con livelli differenti di precisione (multiscala) distribuiti nel tempo (multitemporale) per estrarre il massimo del contenuto informativo utile per la implementazione di applicazioni reali di supporto alle amministrazioni coinvolte nella gestione del territorio.

Verso il monitoraggio territoriale

Adeguamento delle specifiche tecniche CUS

Sulla base dell’esperienza Urban Atlas In linea con quanto indicato dal progetto europeo CORINE LC

rispetto al sistema di nomenclatura adottato In riferimento agli ultimi sviluppi in merito alla definizione delle

linee guida proposte dal Gruppo Nazionale Uso del Suolo durante l’ultimo seminario interregionale CISIS (Roma,2009)

Definizione della nuova Carta di Uso del Suolo multilivelloLIVELLO INFORMATIVO Descrizione Formato

LIVELLO 1 (Copertura Suolo) Layer di uso del suolo a 36 classi di legenda

SHP, MDBMetadati ISO 19 115 Report delle statistiche

LIVELLO 2 (Rete Trasporti) Layer della rete viaria e ferroviaria

LIVELLO 3 (Edifici) Layer degli edifici classificati in base al loro uso


Adeguamento delle specifiche tecniche CUS

URBAN ATLAS Nuova CUS 2010

Dato in input SPOT-5 2006/7 (2,5 – 10 m) Wordview-2 (0,5 – 1 m)

Dati in input ausiliari Ortofoto,Cartografia pre-esistente

(Carta Forestale, Land cover, etc

CTR, CUS storica

Google Earth, Bing maps

Dettaglio tematico Superfici Artificiali - Livello 4

Superfici Naturali – Livello 2

(32 classi)

Superfici Artificiali - Livello 4

Superfici Naturali – Livello 2

(36 classi)

Scala nominale 1:10.000 1:10.000

MMU

MMD

0,25ha

10m

0,16ha (artificiale), 0,25ha (non artificiale)

5m

Accuratezza Tematica 85% Cl. Artificiali

80% Cl. Naturali

85% Cl. Artificiali

80% Cl. Naturali

Accuratezza geo 80%

±5m classi artificiali

±15m classi naturali

80%

±3m classi artificiali

±5m classi naturali

OUTPUT Urban Atlas Layer

Metadata ISO19115

Formato shapefile

Livelli informativi:– CoperturaSuolo– Edifici– ReteTrasporti

Formato: GeoDB multilayer e shp

Metadata ISO19115


Metodologia nuova CUS 2010

Metodologia definita in via sperimentale e testata sul comune di Apricena.

Il caso di studio:Apricena



Prospettive di ricerca future

Nell’ambito della gestione sostenibile del territorio, la mappa di uso del suolo con una buona frequenza temporale e con una adeguata risoluzione spaziale è una fonte imprescindibile per l’analisi della situazione ambientale.

La messa a punto di opportuni “indicatori” a supporto della pianificazione territoriale e della VAS mediante lo sviluppo di algoritmi innovativi di elaborazione dei dati satellitari multitemporali potrà consentire l’estrazione diretta di informazioni sulle dinamiche di cambiamento del territorio. (es. problematiche connesse al consumo del suolo il cui elevato tasso sta minacciando le risorse naturali ed agricole del paese)

I dati satellitari si confermano, in tal senso, una fonte informativa preziosa per la definizione dello stato dei luoghi e il monitoraggio periodico nel tempo. I dati satellitari di nuova generazione (WorldView2 con 8 bande spettrali), consentono sia la classica fotointerpretazione per la produzione di CUS che la produzione automatizzata ed oggettiva di indicatori utili al monitoraggio della VAS.

Grazie per la vostra attenzione!

www.planetek.ithttp://www.gmes-gseland.info/http://www.gmes-geoland.info/

[email protected]

Legenda URBAN ATLAS

Tessuto urbano diffuso

Zone residenziali a tessuto discontinuo classificate in base alla densità di superficie impermeabile

Terreni non utilizzati e/o abbandonati all’interno delle aree urbane

Immagini SPOT 5

Venezia dal satellite SPOTV Multispettrale a 10m - RGB (Nir-Red-Green)

Data di lancio 4 Maggio 2002

Tempo di vita nominale 5 anni

Orbita Eliosincrona

Altitudine 822 km

Periodo orbitale 101.4 minuti

Ciclo orbitale26 giorni

Strumenti 2 HRG

Bande Spetrali e Risoluzione geometrica

PAN 2,5mGreen 10mRed 10mNIR 10mSWIR 20m

Range radiometrico delle bande

Pan: 0,48 – 0,71 m Green: 0.50 - 0.59mRed: 0.61 - 0.68 mNIR: 0.78 - 0.89mSWIR: 1.58 - 1.75 m

Ampiezza della traccia di osservazione

60 km x 60 km

Risoluzione Radiometrica

8 bit per pixel

Angolo di incidenza +/- 31.06°

Medio angolo al Nadir 0° - 15°

Immagini SPOT 5

Venezia dal satellite SPOTV Pancromatico a 2.5m

Data di lancio 4 Maggio 2002

Tempo di vita nominale 5 anni

Orbita Eliosincrona

Altitudine 822 km

Periodo orbitale 101.4 minuti

Ciclo orbitale26 giorni

Strumenti 2 HRG

Bande Spetrali e Risoluzione geometrica

PAN 2,5mGreen 10mRed 10mNIR 10mSWIR 20m

Range radiometrico delle bande

Pan: 0,48 – 0,71 m Green: 0.50 - 0.59mRed: 0.61 - 0.68 mNIR: 0.78 - 0.89mSWIR: 1.58 - 1.75 m

Ampiezza della traccia di osservazione

60 km x 60 km

Risoluzione Radiometrica

8 bit per pixel

Angolo di incidenza +/- 31.06°

Medio angolo al Nadir 0° - 15°

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