AVT Airborne Sensing Italia (AVT-ASI) propone il monitoraggio del verde urbano con telerilevamento a partire da immagini aeree iperspettrali. A differenza dei sensori multispettrali, che catturano le radiazioni in poche e ampie bande spettrali, i sensori iperspettrali registrano i dati in centinaia di bande strette e contigue nella parte riflettente dello spettro elettromagnetico che include la regione visibile, la regione dell’infrarosso vicino e la regione dell’infrarosso a onde corte. Inoltre le immagini aeree acquisite da AVT-ASI hanno risoluzione spaziale fino a 50 – 100 cm, ideale per lo studio del verde urbano.
Mappatura delle specie arboree
AVT-ASI propone diversi prodotti che possono aiutare il controllo e la pianificazione del verde urbano. Il primo è la mappatura delle specie arboree di interesse con algoritmi di machine learning. Una volta disponibile la mappa, si ricercano specie arboree invasive, specie da monitorare per limitare la diffusione di malattie e parassiti, specie che sono conosciute per la loro fragilità e che quindi rappresentano un pericolo se si verificano condizioni di maltempo e forte vento. Come nel caso del Comune di Ferrara, l’informazione può essere condivisa con i cittadini attraverso opportune piattaforme.
Figura: classificazione delle specie arboree.
Indici vegetazionali
Il secondo prodotto proposto da AVT-ASI per il controllo del verde urbano è rappresentato dagli indici vegetazionali, con i quali studiare, tra le altre cose, lo stato di salute della vegetazione, il contenuto di clorofilla, la presenza di stress idrico. L’indice MSI, ad esempio, assume valori più alti in caso di un maggiore stress idrico e meno contenuto di acqua.
La mappatura degli alberi e del loro stato di salute nelle aree urbane può prevenire situazioni pericolose in caso di alberi morti o rami che potrebbero cadere e causare danni e lesioni. Inoltre, grazie alla copertura delle immagini su tutto il territorio urbano, l’analisi è estesa alle aree verdi private, generalmente non accessibili e non monitorabili con rilievi in campo, e alle aree agricole, in cui è possibile verificare molte caratteristiche biofisiche delle piante, ad esempio il contenuto di clorofilla e azoto, la presenza di stress idrico, ma anche la presenza di materiale vegetale secco per evidenziare i residui nei campi (che in particolari aree possono rappresentare un combustibile per gli incendi) o la senescenza della vegetazione.
Figura: Ferrara Normalized Difference Negative Index.
Analisi delle acque
Anche la gestione delle risorse idriche beneficia ampiamente del telerilevamento dalle immagini iperspettrali per la stima di parametri biofisici, in particolare quelli che caratterizzano la qualità dell'acqua. Infatti possono essere studiate la purezza dell’acqua attraverso l’indice AVW, la concentrazione di clorofilla-a, la materia sospesa totale (TSM) e la materia organica disciolta colorata (CDOM) o la torbidità. Questi dati sono impiegati per identificare le fioriture algali nocive e monitorare l'habitat bentonico e la salute degli ecosistemi.
Altre applicazioni in ambiente urbano
E’ evidente che le immagini aeree iperspettrali abbiano un potenziale enorme nell’analisi del territorio e possano essere impiegate in diversi settori. Un prodotto molto importante ottenibile dalle immagini iperspettrali aeree è la mappatura dei materiali urbani superficiali. Tra i materiali più ricercati sui tetti c’è il cemento amianto, che può causare gravi malattie, la classe dei pannelli solari, la cui conoscenza aumenta la consapevolezza della presenza di fonti energetiche nel territorio. Le immagini aeree iperspettrali consentono altresì di rilevare e mappare le fonti di inquinamento, come le fuoriuscite di petrolio e i rifiuti industriali, facilitando azioni tempestive di risposta e contenimento.
AVT Airborne Sensing Italia
AVT Airborne Sensing Italia (AVT-ASI), società con sede a Trento e parte del gruppo AVT, esegue rilievi iperspettrali da aereo e da drone e fornisce immagini, mappe di classificazione, indici spettrali e altri prodotti che rispondono alle richieste dei singoli progetti.
Parte delle attività illustrate e i risultati sulla città di Ferrara mostrati nelle immagini sono stati realizzati all’interno del progetto europeo USAGE (Grant Agreement no 101059950 - call HORIZON-CL6-2021-GOVERNANCE-01-17).
Approfondimenti
AVT Airborne Sensing: www.avt-as.eu
Pagina web progetto USAGE: https://www.usage-project.eu/home
