SOS Sit srl Nicola Dongiovanni 15/04//2014

REGIONE PUGLIA
AREA POLITICHE PER LO SVILUPPO,
IL LVAORO E L’INNOVAZIONE
UNIONE EUROPEA
FONDO EUROPEO DI SVILUPPO
REGIONALE
Intervento cofinanziato dall’U.E. – FESR P.O. Regione Puglia 2007-2013 – Asse I – Linea 1.2 Azione 1.2.4
Bando «Aiuti a Sostegno dei Partenariati Regionali per l’Innovazione - Investiamo nel vostro futuro»
Martedì 15 Aprile 2014
Villa Romanazzi Carducci - Bari
Nicola Dongiovanni
Progetto SOS – Save Our Soil
Esiti e scenari
MINISTERO DELLO SVILUPPO
ECONOMICO

SOS – Save Our Soil: monitoraggio e
recupero di suoli degradati mediante
tecnologie innovative
Presentazione del Proponente
Nicola Dongiovanni

Nicola Dongiovanni
Soluzioni per la conoscenza, la governance e la
tutela del territorio e il monitoraggio ambientale

…. dall’acquisizione alla fruizione del dato
territoriale ed ambientale

Nicola Dongiovanni
Infrastrutture

Nicola Dongiovanni
La flotta aerea
Partenavia P68 Observer
Officina manutenzione

Nicola Dongiovanni
Sensori digitali per riprese aeree
Calcolo delle traiettorie
DIGITAL CAMERA
LiDAR SENSOR
Piattaforma
Inerziale

Nicola Dongiovanni
Apparati di rilevazione terrestre
MMS – Mobile Mapping Systems
GeoRADAR integrato con Apparato ad Alto Rendimento (MMS)

Nicola Dongiovanni
Videosorveglianza termica e nel visibile
Stazione idrometrica Stazione ondametrica Stazione meteorologica
Strumentazione di campo - Sensori di monitoraggio

Nicola Dongiovanni
Stazioni di Fotogrammetria Digitale ed
Elaborazione Dati
 TRIANGOLAZIONE AEREA
AUTOMATICA
 AUTOCORRELAZIONE
DIGITALE
 MODELLI DIGITALI DEL
TERRENO (DTM) E DI
SUPERFICIE (DSM)
 RESTITUZIONE
FOTOGRAMMETRICA
 ORTOFOTO DIGITALE
 BANCHE DATI
TERRITORIALI

Nicola Dongiovanni
I nostri servizi
 Rilievi Aerei Digitali: Fotogrammetrici – LiDAR Iperspettrali - Termici
 Rilievi Terrestri: Topografici - MMS Mobile Mapping Services – 3D City Modeling
 Altri Rilievi: Batimetrici - Georadar
Acquisizione Dati
Elaborazione e Gestione Dati
Fruizione e Condivisione Dati
 Cartografia Digitale: Tecnica – Tematica - Catastale
 Ortofoto Digitali
 DTM, DSM, DBM
 Database Geotopografici
 Sistemi Informativi Territoriali - WebGIS
 Sistemi di Supporto alle Decisione (DSS)
 Sistemi di Supporto per la Protezione Civile
 Supporto alla Pianificazione Urbanistica e alla Progettazione Civile

Inquadramento generale del Progetto
Nicola Dongiovanni

Nicola Dongiovanni
La tematica della degradazione del suolo
costituisce un ambito di speciale interesse da parte
dell’Unione Europea che nel 2002 ha emanato la
Direttiva del Parlamento Europeo e del Consiglio
COM(179) - Verso una strategia tematica per la
protezione del suolo.

Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Metodologie tradizionali di analisi
Le tecniche tradizionali di analisi
dei suoli prevedono:
- la predisposizione di una
griglia regolare di punti,
distribuiti omogeneamente
nell’ambito dell’intero campo
in esame,
- il prelievo di campioni di suolo
in corrispondenza dei punti
individuati,
- l’analisi chimica di laboratorio
di tali campioni.

Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Metodologie tradizionali di analisi
Limiti delle metodologie tradizionali:
- sono estremamente time-
consuming (è necessaria una
quantità di tempo considerevole
perché gli operatori vadano
materialmente a prelevare i
campioni nella posizione esatta),
- sono estremamente costose (i
reagenti necessari per condurre le
analisi chimiche hanno costi
elevati),
- producono un’informazione
discretizzata, relativa solamente ai
punti campionati.

Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
LA SFIDA
Testare l’efficacia di metodi alternativi quali il rilevamento e l’ acquisizione
dati da piattaforma aerea per le finalità connesse con l’analisi dei suoli
al fine di verificare se è possibile pervenire a mappature comparabili con
quelle derivanti dai metodi tradizionali
ma riducendo il numero di campioni di verità a terra.

Nicola Dongiovanni
Impoverimento di
Sostanza Organica
Contaminazione
Inquinamento
Tema del Progetto - Degradazione dei suoli
SOS - Save Our Soil

Nicola Dongiovanni
Monitoraggio
periodico delle
aree per tenere
sotto controllo i
livelli di
degradazione
Pianificazione e
attuazione di
strategie di
intervento
Individuazione
della degradazione
delle aree rurali, in
particolare dei suoli
impoveriti (con
basse quantità di
Sostanza Organica)
e contaminati
OBIETTIVO: Messa a punto di un servizio
integrato e innovativo per
SOS - Save Our Soil

Il Partenariato
Nicola Dongiovanni

SOS - Save Our Soil
Punti di forza
Creazione di un
Partenariato di
Imprese ed Enti
di Ricerca
Pugliesi,
afferenti tutti al
DIPAR
(Distretto Per
l’Ambiente e il
Riutilizzo)
Nicola Dongiovanni

Creazione di un
Partenariato di
Imprese ed Enti
di Ricerca
Pugliesi,
afferenti tutti al
DIPAR
(Distretto Per
l’Ambiente e il
Riutilizzo)
Finanziato dalla Regione Puglia con il bando
Partenariati Regionali per l’Innovazione
Programma Operativo Regionale FESR 2007-2013 - Obiettivo Convergenza
ASSE I - Linea 1.2 –Azione 1.2.4
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Punti di forza

SOS - Save Our Soil
Tecnologie innovative
Telerilevamento mediante l’utilizzo di sensori
aviotrasportati di ultima generazione:
Partenavia P68
Nicola Dongiovanni

Vantaggi dei rilievi aerei:
- sono estremamente veloci (con una
velocità media di 220-240 km/h l’aereo
copre grandi distanze in pochissimo
tempo),
- sono meno costosi rispetto alle tecniche
tradizionali,
- producono un’informazione «continua»,
cioè non relativa solamente a punti
specifici, ma all’intero territorio
investigato.
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Tecnologie innovative

Acquisizione dati mediante
rilevazione da aereo e,
contestualmente, in campo
Messa a punto e validazione di
algoritmi innovativi per ricavare
informazioni sul livello di
degradazione dei suoli indagati
Pianificazione ed
esecuzione di interventi di
ripristino ambientale
(spandimento di compost)
Esecuzione di monitoraggi
aerei iperspettrali successivi
agli interventi di ripristino.
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Metodologia sperimentata

L’utilizzo dei sensori innovativi ha portato con sé le difficoltà connesse con il loro
impiego in ambito operativo e non solo sperimentale.
Sebbene siano state condotte delle sperimentazioni in ambiente controllato,
preliminari e propedeutiche al presente progetto, il passaggio all’analisi in «pieno
campo» compiuto con SOS ha portato con sé le difficoltà legate all’eterogeneità di
condizioni operative non controllate (differenti condizioni ambientali dei suoli, quali:
umidità, pH, randomica presenza di altri elementi, etc.).
Il tempo a disposizione (18 mesi) è stato sufficiente ad inquadrare delle metodologie
di approccio ma è stato di certo troppo breve per riuscire ad esaurire tutti gli ambiti di
studio di una tematica così complessa e quindi ad arrivare ad uno stadio industriale..
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Criticità riscontrate

• Messa a punto di uno standard procedurale ripetibile
per le campagne di acquisizione (in campo e da aereo)
Acquisizioni dati
• Messa a punto di algoritmi innovativi per la
valutazione della presenza di Sostanza Organica nei
terreni oggetto di studio
Interpretazione dati
• Verifica della validità dell’utilizzo di compost di
qualità per scopi di bio-rimedio nelle aree degradate
Interventi di ripristino
ambientale
• Realizzazione di un ambiente prototipale WebGIS di
consultazione e condivisione dei dati acquisiti e dei
risultati ottenuti
Fruizione dati
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Risultati ottenuti

 Condizioni meteorologiche idonee per le acquisizioni;
 Condizioni agronomiche dei suoli, durante le acquisizioni;
 Disposizione opportuna dei punti di campionamento in situ;
 Inserimento sull’area di studio di strumenti ausiliari all’elaborazione dei dati
acquisiti da aereo (teli bianchi);
 Predisposizione di Punti di Controllo a Terra (GCP);
 Metodologie di trattamento e pre-elaborazione dei dati acquisiti da aereo;
 Etc.
Risultati – Standard procedurale
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil

si rimanda alle presentazioni degli Enti di Ricerca
Risultati – Approcci per la stima di SOM
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Gli approcci messi a punto hanno evidenziato maggiore robustezza in aree estese ed omogenee

Risultati – WebGIS di consultazione
http://www.sit-puglia.it:1001/sos/
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil

Prospettive
I risultati raggiunti sono concreti e positivi
poiché pongono delle solide basi
tecniche e scientifiche
per successive attività di sviluppo e di
consolidamento pre-competitivo
di una metodologia di monitoraggio
e recupero dei terreni impoveriti e degradati,
altamente innovativa e sostenibile.
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil

Sviluppi
Nicola Dongiovanni
SOS - Save Our Soil
Si auspica la possibilità di
proseguire il lavoro
iniziato con il Progetto
SOS al fine di poter:
 approfondire ulteriori
tematiche ancora
aperte,
 portare a maggiore
affinamento le
metodologie di
approccio inquadrate,
 ampliarle, applicandole
anche a diversi ambiti

Il progetto SOS può essere considerato come la 1° fase di
un processo che ha visto la sperimentazione degli
approcci e lo sviluppo degli algoritmi.
Riteniamo che sia necessaria una 2° fase, allo scopo, non
solo di mettere a punto e portare a maggiore affinamento
gli approcci, definendone i limiti minimi di applicabilità,
ma anche di individuare tempi e costi rispetto alle
tecniche tradizionali di analisi.
Una volta messi a punto in modo più fine gli algoritmi
sarà infatti possibile stimare in modo più accurato i tempi
e condurre una più precisa analisi costi-benefici.
Nicola Dongiovanni
Valutazione finale dei risultati
SOS - Save Our Soil

Nicola Dongiovanni
Grazie per l’attenzione!
Di seguito diamo
una panoramica delle attività svolte dalla SIT

Attività svolte dalla SIT S.r.l.
Maria Rita Muolo

Coordinamento
 Attività di Project
Management (promuovere e
coordinare le attività)
 Ruolo di interfaccia con la
Regione Puglia per tutti gli
adempimenti burocratico-
amministrativi previsti in
attuazione del progetto
Maria Rita Muolo

Telerilevamento aereo
mediante l’utilizzo di due sensori, un sensore
IPERSPETTRALE e un TERMICO.
L’iperspettrale consente l’acquisizione di una
forma d’onda di radianza riflessa (firma
spettrale), caratteristica di ogni materiale,
permettendone il riconoscimento, la
localizzazione sul territorio, la perimetrazione,
il monitoraggio, etc.
Il termico consente l’acquisizione di un valore
di temperatura per ogni pixel dell’immagine.
Maria Rita Muolo
Acquisizioni aeree
Sensori innovativi

Acquisizioni aeree
Installazione dei sensori
Maria Rita Muolo

Acquisizioni aeree
Pianificazione dei voli
Maria Rita Muolo
- Configurazione
dei sensori
- Velocità di
acquisizione
- Quota di volo
- Ingombro a
terra
- Sovrapposizione
laterale
necessaria
- Posizione e
direzione degli
assi delle
strisciate

Volo di calibrazione dei sensori
sul territorio del Comune di Fragagnano (TA)
Strisciate longitudinali e trasversali
eseguite in versi opposti
Quota di volo: 830 m
Velocità: 125 kn
Sovrapposizione laterale: 60%
Acquisizioni aeree
Esecuzione dei voli
Maria Rita Muolo

Rilievi iperspettrali e termici
sui tre siti oggetto di studio (S1, S2, S3)
Configurazione di acquisizione utilizzata:
N° di Bande: 32
Quota di volo: ~830 m
Velocità: ~130 kn
Pixel size: 0,40 m
Acquisizioni aeree
Esecuzione dei voli
Maria Rita Muolo

Misurazione degli offset lineari (lever arms) della strumentazione necessari per le
preelaborazioni successive
Acquisizioni aeree
Preelaborazione dei dati
Maria Rita Muolo

Elaborazione della traiettoria
Acquisizioni aeree
Preelaborazione dei dati
Maria Rita Muolo

…eseguita la calibrazione geometrica ed
ottenuti i parametri lineari ed angolari di
orientamento delle strisciate e i parametri
interni al sensore (lunghezza
focale reale e centro ottico),
…è stato possibile ortorettificare
e georeferenziare le immagini dei Suoli da fornire agli Enti
di Ricerca, per la conduzione degli opportuni studi.
Elaborazione dei dati
Calibrazione, correzione, ortorettifica e georeferencing
Maria Rita Muolo

Messa a punto di un iter procedurale
SIT ha collaborato assieme agli Enti di Ricerca coinvolti nel Progetto, alla messa a
punto di un iter procedurale standardizzato e condiviso che potesse essere
replicabile in tutte le campagne di acquisizione dati
Maria Rita Muolo

 Condizioni meteorologiche opportune per le acquisizioni;
 Condizioni agronomiche dei suoli, durante le acquisizioni;
 Disposizione opportuna dei punti di campionamento in situ;
 Inserimento sull’area di studio di strumenti ausiliari all’elaborazione dei dati
acquisiti da aereo (teli bianchi);
 Utilizzo di opportuna strumentazione di rilievo GPS;
 Metodologie di trattamento e pre-elaborazione dei dati acquisiti da aereo;
 Etc.
Maria Rita Muolo
Messa a punto di un iter procedurale

Rilievi iperspettrali e termici sui tre siti oggetto di studio (S1, S2, S3)
dopo lo spandimento (Marzo 2013, Giugno 2013, Settembre 2013)
Differenti configurazioni di acquisizione utilizzate:
N° di Bande: 32 N° di Bande: 96
Quota di volo: ~830 m Quota di volo: ~2070 m
Velocità: ~130 kn Velocità: ~130 kn
Pixel size: 0,40 m Pixel size: 1,00 m
Acquisizioni aeree
Esecuzione dei rilievi post-intervento
Maria Rita Muolo

Realizzazione di WebGIS di consultazione
Maria Rita Muolo

SOS Sit srl Nicola Dongiovanni 15/04//2014

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