Tutela ambientale del Lago Trasimeno - ARPA Umbria

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estremo interesse per la comprensione
delle proprietà ecologiche che caratterizzano
i corpi lacustri. Grazie alle
riprese telerilevate effettuate nella banda
dell’infrarosso termico, è possibile così
ottenere delle vere e proprie mappe di
temperatura superficiale dei corpi idrici
e di seguirne l’evoluzione nel tempo.
9.4 Approcci quantitativi
Generalmente le tecniche di stima dei
parametri di qualità dell’acqua si possono
effettuare attraverso differenti metodi,
come descritto in Giardino (2006):
• il metodo empirico: basato sullo sviluppo
di relazioni statistiche tra i valori
spettrali misurati dal sensore e i
parametri caratteristici della qualità
dell’acqua, misurati in coincidenza
al passaggio del sensore (fig. 3). In
quest’ambito l’analisi di regressione
utilizza tecniche d’analisi univariata
o multivariata, include trasformazioni
di variabili e fa riferimento
all’utilizzo di singole bande spettrali
e/o a loro rapporti;
• il metodo semi-empirico: utilizza specifiche
regioni degli spettri dell’immagine e
richiede la conoscenza delle caratteristiche
spettrali delle sostanze otticamente
attive indagate nell’acqua,
per sviluppare algoritmi per questi
componenti;
• il metodo analitico: utilizza un criterio
fondato su relazioni fisiche attraverso
le quali le proprietà ottiche
dell’acqua sono associate alla
radianza emergente dalla colonna
d’acqua, a sua volta rapportata al
segnale misurato dal sensore. Questo
metodo riguarda l’inversione di
tale concatenazione di relazioni per
individuare i parametri di qualità
dell’acqua a partire dalle immagini
(fig. 3). L’inversione del modello
bio-ottico può essere effettuato utilizzando
differenti tecniche come ad
esempio il metodo dei minimi quadrati,
le tecniche di ottimizzazione
non lineare, le reti neurali e le Look
Up Table (LUT).
Il metodo analitico offre grandi potenzialità
perché a differenza del metodo
empirico non richiede osservazioni sincrone
al passaggio satellitare per sviluppare
le relazioni statistiche tra parametro
e dato telerilevato e, a differenza del
metodo semi-empirico, presenta una
maggiore applicabilità essendo basato
su leggi fisiche indipendenti dalle caratteristiche
del sensore, dalle condizioni
atmosferiche e dagli intervalli di variabilità
del parametro. D’altro canto,
essendo associato alla modellistica, è
affetto da tutte le problematiche legate
in generale ai modelli (es. sensibilità,
accuratezza dei parametri) e la sua
applicabilità dipende fortemente dalla
conoscenza delle proprietà ottiche dei
bacini oggetto di studio.
Al fine di calibrare/validare i modelli
adottati, le attività di ricerca richiedono
attività di campo volte alla raccolta di
dati che descrivano la “verità” in situ dei
bacini oggetto di studio. I dati si distinguono
sostanzialmente in due raggruppamenti
definiti in base alla disciplina
che da sempre li governa: i dati limnologici
da una parte (es. analisi chimiche
di laboratorio sui campioni d’acqua) e
quelli radiometrici dall’altra (es. misura
della radianza riflessa da una prateria di
macrofite sommerse). Entrambi vanno
così a comporre una fondamentale base
di dati per l’elaborazione dei dati satellitari
e la comprensione delle proprietà
ottiche dei bacini studiati.