Dati satellitari ad altissima risoluzione e ERDAS IMAGINE per l'aggiornamento della linea di costa: un caso di studio dell'Università dell'Aquila

Condividiamo di seguito una recente esperienza del gruppo di ricerca del laboratorio di Geomatica dell'Università dell'Aquila presso il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile-Architettura e Ambientale (DICEAA), istituito e diretto dalla Professoressa Donatella Dominici, che riguarda l'utilizzo di ERDAS IMAGINE e dei dati satellitari ad altissima risoluzione per lo studio della linea di riva.
Conoscere il territorio nel quale viviamo è un importante passo per la sua conservazione e manutenzione. L'ambiente costiero è un ambiente dinamico, soggetto a continui cambiamenti, quali, ad esempio: geologici, geomorfologici, idrodinamici, biologici, climatici e antropici. Il monitoraggio di queste aree risulta, quindi, essere fondamentale per la salvaguardia, sia del patrimonio culturale che della popolazione che vive in queste zone. L'attuale disposizione di tecnologie avanzate, come le immagini satellitari, permette di studiare e analizzare vaste aree del territorio in maniera rapida e fornisce a utenti professionali e ad istituzioni, quali Regioni, Protezione Civile, etc.., la possibilità di gestire prontamente le emergenze ambientali.

L'attuale Laboratorio di Geomeatica.
A partire da sx: Professoressa D. Dominici, Ricercatrice M.Alicandro, Dottoranda S.Zollini

Il laboratorio di Geomatica dell'Università dell'Aquila ha, fin dalla sua fondazione, riposto grande impegno nelle attività riguardanti l’analisi delle aree costiere.

Dal 2010 il laboratorio è partito con l'analisi

di immagini satellitari ad alta ed altissima risoluzione e negli ultimi anni sta lavorando  sulle potenzialità  del radar (SAR).

 

Figura 1: Una delle fasi di pre-elaborazione, inserimento dei GCP
(Ground Control Points) per l'ortorettifica di immagini satellitari

Con il software ERDAS IMAGINE Professional, per esempio,  è stato possibile pre-elaborare le immagini satellitari (in figura 1 è rappresentata una delle fasi di pre-elaborazione) e, in seguito, applicare indici e algoritmi comunemente utilizzati in letteratura per questi scopi. Tra i più efficaci vanno sicuramente menzionati il WVWI (WorldView Water Index, Figura 2) e l'NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) dai quali è stato possibile definire ed estrarre in maniera netta la linea di riva. Anche la classificazione (figura 3) ha fornito risultati interessanti. Da questa analisi è stato possibile evidenziare le differenze di profondità del mare e quelle tra sabbia asciutta e bagnata.

I principali vantaggi che risiedono nell'utilizzo di tecniche di enhancement e nell'applicazione di filtri e/o indici su immagini satellitari sono:

• La disposizione di immagini e dati in tempi brevi;
• I costi relativamente contenuti rispetto alle tecniche tradizionali;
• La possibilità di acquisire immagini di grandi estensioni in qualunque zona (anche in quelle critiche dal punto di vista della sicurezza dell'operatore);
• L'alta ripetibilità della presa (dipendente dal tempo di rivisitazione dei satelliti).

Figura 2: Applicazione del WorldView Water Index 

su immagine satellitare ad altissima risoluzione

 Effettuando un'analisi multi-temporale, è inoltre  possibile eseguire una change detection per  individuare le trasformazioni territoriali avvenute nell'arco di tempo di riferimento, quali, ad esempio, eventuali zone erose e/o sedimentate, sia a livello qualitativo e quantitativo.  In questo modo è 

 possibile garantire lo sviluppo di opportuni piani di 

 intervento per la salvaguardia del territorio.

Figura 3: Classificazione su immagine satellitare ad altissima risoluzione

RIFERIMENTI

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3. DE GIROLAMO P, BELTRAMI G.M, VISCA C, DEL GUZZO F, DOMINICI D. (2006). Monitoraggio costiero a scala regionale mediante utilizzo di immagini satellitari ad alta risoluzione. IDRA. 10-15 settembre. 
4. DOMINICI D, BAIOCCHI V., RADICIONI F., BRIGANTE R. (2012). Dètermination de la ligne de còte par des imabes multi-spectrales haute rèsolution. GÉOMATIQUE EXPERT, vol. 86, p. 28-35, ISSN: 1620-4859.
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