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Progetto COLTProgetto COLT
CClassificazione delle classificazione delle cOLOLture in atto ture in atto con il con il TTelerilevamentoelerilevamento
Descrizione del ruolo dell’analisi delle immagini satellitari Spot 5
Una sperimentazione di applicazione integrata telerilevamento - GisUna sperimentazione di applicazione integrata telerilevamento - Gis
Andrea SpisniAndrea Spisni e e Vittorio MarlettoVittorio Marletto
20/11/2005
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COLT• SCOPOSCOPO: Strumento territoriale indipendente di
individuazione delle colture per valutare i consumi idrici attesi tramite modello Criteria.
• OBBIETTIVI DEL TELERILEVAMENTO: OBBIETTIVI DEL TELERILEVAMENTO: classificare le colture agricole in atto per inizio giugno in modo da fornire i dati per l’applicazione del modello.
• DESTINATARIDESTINATARI: consorzi di bonifica e regione.• AREA TESTAREA TEST: pianura compresa tra Bologna e
Reggio-Emilia.• STRUMENTISTRUMENTI: analisi di immagini satellitari Spot 5
e modello Criteria
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COLTBase dati Spot 5Base dati Spot 5
Satellite francese a 10 m di risoluzione spaziale e 4 bande di acquisizione
Sensori Ris. Spettr. Ris. geom. Ampiezza
HRG
P : 0,48 - 0,71 m 5 m 60 km
B1 : 0,50 - 0,59 m 10 m 60 km
B2 : 0,61 - 0,68 m 10 m 60 km
B3 : 0,78 - 0,89 m 10 m 60 km
B4 : 1,58 - 1,75 m 20 m 60 km
Végétation
B1 : 0,50 - 0,59 m 1 km 2200 km
B2 : 0,61 - 0,68 m 1 km 2200 km
B3 : 0,78 - 0,89 m 1 km 2200 km
B4 : 1,58 - 1,75 m 1 km 2200 km
HRS P : 0,48 - 0,71 m 10 m 120 km
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Probabile area di acquisizione.
Il sensore acquisisce su un’area indicativa di 60 x 60 km2 puntabile.
Consorzi coinvolti da est:
1. Reno-Palata
2. Burana-Leo-Scoltenna-Panaro
3. Bonifica Parmigiana Moglia Secca
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• In fase di progettazione si è stabilito di acquisire quattro immagini durante il periodo compreso tra novembre e maggio.
• Le colture prevalenti individuate sono: – Erbacee: grano, medica e prati stabili, mais, barbabietola, riso,
pomodoro, cocomero e melone, soia, sorgo, patata.– Arboree: vite, pero, pioppo, melo, prugno, pesco.
• Nella loro definizione è importante il supporto fornito dai consorzi che meglio conoscono le dinamiche agricole del territorio.
• I maggiori sforzi saranno concentrati sulle coltivazioni erbacee
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COLTDATE OTTIMALI DI ACQUISIZIONEDATE OTTIMALI DI ACQUISIZIONE
Le date ottimali sono state definite in base ai periodi in cui risultano massime le differenze fenologiche delle colture prevalenti, soprattutto di quelle a maggior fabbisogno idrico:
1. Novembre (ottimale 01-15/11)
2. Febbraio (ottimale 01-29/02)
3. Aprile (ottimale 20-30/04)
4. Maggio (ottimale 10-20/05)
Le fasi fenologiche sono state individuate tramite la stazione agro-fenologica di Cadriano (BO) gestita dall’Università di Bologna. Come riferimenti principali sono state prese le seguenti specie:
• Grano e orzo,
• Medica,
• Barbabietola,
• Patata,
• Mais,
• Pomodoro.
Queste colture rappresentano specie o a nullo o ad alto fabbisogno irriguo.
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COLTNOTE ALLE DATE OTTIMALINOTE ALLE DATE OTTIMALI• 01-15 Novembre: discriminazione arboree (fg secche ed
inerbimento)/erbacee (prati e seminativi), seminativi autunno-vernini in prime fasi di sviluppo, medica e prati verdeggianti.
• 01-29 Febbraio: nei fruttetti prevale inerbimento, medica e prati stabili ingialliscono con gelate, seminativi autunno-vernini in fase di accestimento-levata, seminativi primaverili non ancora presenti (suolo nudo arato).
• 20-30 Aprile: sulle file piante visibili di barbabietola e patata (15 gg precedente piantine molto piccole), meloni e cocomeri in tunnel e prossimi alla rimozione delle protezioni, medica in massima copertura, seminativi autunno-vernini in spigatura, frutteti in fioritura.
• 10-25 Maggio: barbabietola e patata in piena crescita, mais in crescita, sfalcio della medica nella prima decade di maggio, orzo e avena ingialliti, frumento ancora verde, ma in calo (il 25 già visibilmente giallo), frutteti con foglie.
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COLTMETODOLOGIAMETODOLOGIA• Preparazione del database per la compilazione dei dati in
campo su GPS.• Ordine delle immagini e gestione delle acquisizioni.• Georeferenziazione in coordinate UTM 32 WGS84.• Raccolta delle verità a terra per ognuna della quattro
immagine.• Definizione delle aree di controllo.• Scelta del classificatore in base alla separabilità delle
classi.• Classificazione.• Affinamento dei risultati.• Restituzione della mappa delle colture in formato raster.• Applicazione del modello Criteria.
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Un esempio di catena di elaborazione.
Per ogni coltura verranno raccolti due punti a consorzio parzialmente distribuiti
Aree di controllo
Classificazione
Firme spettrali derivate
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RUOLO OTTIMALE DEI CONSORZIRUOLO OTTIMALE DEI CONSORZI• Fornire indicazioni su colture principali:
1. specie, 2. momento di semina,3. fasi fenologiche con foto.
• Se disponibile localizzazione delle colture per indirizzare i rilievi.
• Assistenza alla pianificazione dei rilievi.• Assistenza nei rilievi da eseguire in
contemporanea all’acquisizione o in date prossime.
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PROBLEMATICHEPROBLEMATICHE1. Il periodo considerato presenta una climatologia
non favorevole sotto l’aspetto della copertura nuvolosa, quindi si potrebbe verificare di dover ridurre l’area test, mascherando le zone coperte da nubi.
2. Altro problema sorge poichè il gestore del satellite deve eseguire altre acquisizioni di priorità maggiore durante le date richieste.
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Passaggi di Landsat 5p/r 192/29
10/01/200826/01/200811/02/200827/02/200814/03/200830/03/200815/04/200801/05/200817/05/2008
PROBLEMATICHEPROBLEMATICHEAlternative a Spot:
Landsat 5 (23 anni di esercizio)
30 m di risoluzione spaziale
7 bande di acquisizione
In questo caso si incorre nel rischio di deterioramento della risoluzione che da 10 m passa a 30 m.
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RISULTATI ATTESIRISULTATI ATTESI1. Entro inizio giugno deve essere prodotta una mappa in
scala indicativa 1:25.000-50.000 con la distribuzione delle colture individuate sull’area test.
2.2. La classificazione servirà come base per il calcolo dei La classificazione servirà come base per il calcolo dei consumi idrici tramite il modello Criteriaconsumi idrici tramite il modello Criteria.
3. I risultati sopra descritti saranno forniti ai consorzi e all’assessorato agricoltura RER per la gestione della risorsa idrica in tempo reale.
4. In caso di problemi legati all’acquisizione/elaborazione dei dati, un prodotto ottenibile può essere individuato come la separazione tra colture idroesigenti (estive) e non (invernali).
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Proposta del 11/11/2007
Foschia sulla zona nord-est
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Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione
Per maggiori informazioniPer maggiori informazioni
Andrea SpisniAndrea Spisni : [email protected]
Vittorio MarlettoVittorio Marletto : [email protected]://www.arpa.emr.it/sim/?telerilevamento
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