Tutela ambientale del Lago Trasimeno - ARPA Umbria

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1 9 0 A r p a U m b r i a 2 0 1 2 il momento più opportuno per l’acquisizione delle immagini. Tra questi in Italia è presente il sensore MIVIS (Multispectral Infrared and Visible Imaging Spectrometer) del CNR e montato sull’aereo CASA 212 della Bloom- CGR. 12.2 Materiali e metodi Il 12 maggio 2009, alle ore 12:00 il sensore iperspettrale MIVIS ha compiuto un rilevo della sponda orientale del Trasimeno, fornendo una scena di 13 km di lunghezza, 4 km di larghezza con una risoluzione al suolo di 4 m. Il sensore MIVIS è uno strumento costituito da 4 spettrometri che riprendono ed analizzano, simultaneamente, la radiazione proveniente dalla superficie terrestre, suddivisi in 102 canali nel campo del visibile, nel campo dell’infrarosso vicino (NIR), nel campo dell’infrarosso medio (MIR) ed in quello termico. In concomitanza al sorvolo è stata effettuata una serie di misure limnologiche, fotometriche e radiometriche: queste ultime sia sul comparto vegetale sia sulla colonna d’acqua. I dati di campo del 12 maggio sono stati assemblati Fig. 35. Il sensore iperspettrale MIVIS opera nel dominio dell’energia riflessa mediante tre differenti spettrometri in 92 bande Tabella 4 Caratteristiche tecniche del sensore MIVIS Spettrometro Regione Spettrale (nm) Risoluzione (nm) Canali Visibile – NIR 433-833 20 20 Infrarosso Medio 1150-1550 50 8 Infrarosso Medio 2000-2500 8 64 Infrarosso Termico 8200-12700 400 10
4 . I l t e l e r i l e v a m e n t o 1 9 1 Fig. 36. A sinistra scena della sponda orientale del lago Trasimeno acquisita il 12 maggio 2009, a destra l’inquadramento dell’immagine nel lago nella più ampia banca-dati di misure limnologiche e radiometriche in situ del lago precedentemente illustrata. L’approccio utilizzato per il riconoscimento delle macrofite da dati MIVIS è stato di tipo semi-empirico; tale metodo utilizza specifiche regioni degli spettri dell’immagine che, unitamente alla conoscenza delle caratteristiche spettrali dei parametri di interesse, permette di sviluppare gli algoritmi per il loro riconoscimento. Il dato iperspettrale MIVIS è stato elaborato secondo le comuni operazioni di pretrattamento dell’immagine, quali la georeferenziazione e il ricampionamento delle bande (delle 102 bande disponibili si sono selezionate le 20 bande della regione del visibile e vicino-infrarosso). La correzione radiometrica, che consente di normalizzare l’immagine per gli effetti di illuminazione e il disturbo atmosferico è stata eseguita con il metodo dell’empirical-line sfruttando le misure radiometriche di campo sincrone al sorvolo. L’immagine corretta è stata quindi elaborata in base alla separabilità spettrale che le superfici di interesse hanno nei confronti della radiazione elettromagnetica. Tramite un classificatore ad albero decisionale (Coppin et al., 2004) è stato possibile riconoscere differenti classi che includono il substrato colonizzato da macrofite sommerse e sub-emergenti, le zone interessate da canneto e le acque otticamente profonde. Per le aree classificate a canneto i dati MIVIS sono stati ulteriormente elaborati per calcolarne l’indice NDVI, come effettuato per le immagini ASTER e ALOS del 2007-2008. Per quanto riguarda la componente acquatica l’immagine ricampionata e corretta atmosfericamente è stata tratta con un approccio analitico mediante l’utilizzo del programma Bomber (Bio- Optical Model for the evaluation of Bottom Effect on water Reflectance) del CNR-IREA. Il programma Bomber è un tool basato sulla modellistica bio-ottica per estrarre le proprietà di qualità dell’acqua da dati telerilevati corretti dall’effetto atmosferico.
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