COLTCOLT

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

COLTCOLT

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

COLTCOLT

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

COLTCOLT

COLT

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

COLTCOLT

COLT

• 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

COLTCOLT

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.

COLTCOLT

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.

COLTCOLT

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.

COLTCOLT

COLT

Un esempio di catena di elaborazione.

Per ogni coltura verranno raccolti due punti a consorzio parzialmente distribuiti

Aree di controllo

Classificazione

Firme spettrali derivate

COLTCOLT

COLT

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.

COLTCOLT

COLT

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.

COLTCOLT

COLT

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.

COLTCOLT

COLT

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).

COLTCOLT

COLT

Proposta del 11/11/2007

Foschia sulla zona nord-est

COLTCOLT

Grazie per l’attenzioneGrazie per l’attenzione

Per maggiori informazioniPer maggiori informazioni

Andrea SpisniAndrea Spisni : aspisni@arpa.emr.it

Vittorio MarlettoVittorio Marletto : vmarletto@arpa.emr.ithttp://www.arpa.emr.it/sim/?telerilevamento

20/11/2005