- Oggetto:
- Oggetto:
Telerilevamento e fotointerpretazione
- Oggetto:
OPTICAL REMOTE SENSING AND IMAGE INTERPRETATION
- Oggetto:
Anno accademico 2019/2020
- Codice dell'attività didattica
- SAF0104
- Docente
- Prof. Enrico Corrado Borgogno Mondino (Affidamento interno)
- Corso di studi
- [1708M21-002] SCIENZE E TECNOLOGIE DEI SISTEMI E TERRITORI FORESTALI - curr. Prevenzione e mitigazione dei rischi naturali.
- Anno
- 2° anno
- Tipologia
- C - Affine o integrativo
- Crediti/Valenza
- 4
- SSD dell'attività didattica
- ICAR/06 - topografia e cartografia
- Modalità di erogazione
- Convenzionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto
- Prerequisiti
-
Benchè nessuna propedeuticità sia prevista in modo formale, è auspicabile che lo studente affronti il modulo avendo conoscenza dei fondamenti di Analisi Matematica (studio di funzione, derivate totali e parziali, integrali), di Fisica (elettromagnetismo e ottica), di Statistica (trattamento delle osservazioni), di geomatica (Sistemi di coordinate, GIS, fotogrammetria).
No requirement is strictly due for this module, but basics of Mathematics (function analysis, derivatives, integrals), Physics (electromagnetism, optics), Statistics (Theory of errors) and Geomatics (Coordinate systems, GIS, photogrammetry) are appreciated. - Propedeutico a
-
L'insegnamento non costituisce propedeuticità per altri insegnamenti. Tuttavia può risultare di suppoorto a:
-Mod. Prevenzione dell'erosione del suolo, delle frane e delle valanghe
- Protezione dagli incendi boschivi
- Pianificazione pastorale
- Pianificazione faunistica - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Il Telerilevamento ottico costituisce un supporto alla lettura del territorio per l'estrazione di informazioni spaziali utili per la caratterizzazione della componente forestale. In particolare l'insegnamento intende fornire le basi teoriche e operative per la produzione di carte tematiche di copertura e uso del suolo e per la derivazione e lettura degli indici spettrali di maggiore interesse (NDVI, EVI, NDSI etc.) da utilizzarsi come indicatori ambientali anche all'interno di modelli forestali. In particolare l'attenzione verrà posta sui dati satellitari gratuiti a media risoluzione spaziale utili per indagini alla scala territoriale e di paesaggio.
Optical remote sensing supports territorial analysis; it allows to derive spatial information useful to describe forests. The course is specifically intended to supply theoretical and operative bases to generate land use/land cover maps and to compute and interpret spectral indices (NDVI, EVI, NDSI etc.). The latter can help forest dynamics comprehension and are often used in forest models. Particular attention will be paid to free satellite imagery.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Alla fine del modulo lo studente sarà in grado di interpretare un'immagine satellitare multi-spettrale e di comprenderne le fasi si processamento che la trasformano da dato grezzo in prodotto cartografico tematico. Le competenze consegnate allo studente riguardano: a) capacità di selezionare la tipologia di dato satellitare utile ai fini di una specifica applicazione sula base delle sue caratteristiche geometriche, spettrali, radiometriche e temporali; b) capacità di leggere con competenza tutti i dati di accuratezza (metrica e semantica) che riguardano una carta tematica derivata da satellite; c) capacità di interpretare i principali indici spettrali derivabili da dati telerilevati; d) capacità di generare carte tematiche e valutarne la qualità attraverso l'adozione di classificatori assistiti e automatici.
At the end of the course students will be skilled in multispectral satellite image interpretation and processing aimed at thematic map generation. Acquired skills will be the able to: a) select the most suitable satellite data to face a specific application on the basis of their spectral, radiometric, geometric and temporal features; b) evaluate and define the accuracy (position and content) of generated results; c) generate and interpret spectral indices useful to map landscape properties; d) generate thematic maps by supervised and unsupervised approaches.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Il modulo si sviluppa per l'intera durata attraverso l'erogazione di lezioni frontali (36 ore), nel corso delle quali il docente procede anche all'esemplificazione pratica (esercitaioni, 4 ore) dei concetti espressi ed in particolare al processamento dei dati. In questa fase gli studenti vengono addestrati all'utilizzo di software freeware (SAGA GIS e QGIS) per l'esecuzione dell'intero flusso di lavoro che permette di estrarre informazioni territoriali dai dati satellitari utilizzati come esempio. Sulla base delle competenze acquisite gli studenti, organizzati in gruppi di lavoro, procedono, al di fuori dell'orario di lezione, al processamento di dati campione e redigono un report tecnico che illustra una applicazione territoriale attinente la difesa del suolo e concordata con il docente del modulo di "Prevenzione dell'erosione del suolo, delle frane e delle valanghe ", in cui il telerilevamento costituisca la metodologia di indagine. Per le lezioni frontali il docente si avvale di presentazioni multimediali che sono a disposizione degli studenti tramite piattaforma CAMPUSNET.
Lessons are mainly frontal (36 hours) where theoretical aspects are coupled with practical examples (exercises, 4 hours) concerning operational processing of satellite data. Students will be trained on the basic use of free processing software (SAGA GIS and QGIS) useful for the extraction of information from satellite data. Once trained, students will operate in working groups to face a practical application dealing with soil preservation suggested by the lecturer of the module of "PREVENTION OF SOIL EROSION, LANDSLIDES AND SNOW AVALANCHES". They will be required to produce a technical report describing the operational workflow and professional considerations about obtained results. Students will be provided with slides and data that the teacher uses during lessons through the CAMPUSNET system.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'efficacia delle lezioni viene verificata procedendo, all'inizio di ciascuna lezione (10 minuti) , ad un limitato dibattito riguardante i contenuti della lezione precedente, nel corso del quale gli studenti sono invitati a rispondere a domande e sollecitati a proporne. Tale azione non contribuisce alla valutazione finale, ma costituisce un utile strumento per lo studente di autovalutare il proprio grado di apprendimento.
L'appello d'esame è subordinato alla redazione di un report tecnico scritto, realizzato per gruppi, relativo ad un caso studio attinente i contenuti del corso e sviluppato con l'utilizzo di dati telerilevati forniti dal docente e con software di settore ottenibili gratuitamente dagli studenti. Il docente, a cui il documento verrà consegnato almeno 3 giorni prima dell'appello, procede alla sua valutazione che contribuirà per un terzo a quella finale del modulo. Il report costituisce anche il punto di partenza del colloquio orale che intende verificare le competenze scientifiche e le basi teoriche acquisite. L'esame sarà condotto congiuntamente con il docente del modulo di "Prevenzione dell'erosione del suolo, delle frane e delle valanghe" per verificare come le nozioni trasmesse siano state recepite e trasferite nell'ambito specifico di intervento territoriale (erosione suolo, frane e valanghe). Il superamento dell'esame avviene soltanto se si raggiunge la sufficienza in entrambi i moduli. Vengono poste almeno tre domande per ciascun modulo. Il voto finale è la media dei voti dei due moduli espresso in trentesimi.
Effectiveness of lessons is verified by discussing with the students at the beginning of a new lesson (10 minutes), the content of the last preceding one. In this context students are invited to answer some technical questions and proposing their own ones.
Final exam can be given only if a technical report, composed by a group of students, concerning a case study based on the use of remotely sensed data.
The report has to be sent to professor at least 3 days before exam date. Professor evaluate it; its weight on final score is one third of the total. During exam the report is the starting point from which theoretical and scientific questions will start. Oral exam will be done together with the teacher of the module of "PREVENTION OF SOIL EROSION, LANDSLIDES AND SNOW AVALANCHES", to check how information concerning remote sensing is applied to the practical application of soil erosion, landslides and snow avalanches. Exam is passed only if the score is positive for both evaluated modules. The final score is the arithmetic mean of the scores of the 2 teaching modules expressed in thirtieths.
- Oggetto:
Attività di supporto
- Oggetto:
Programma
L'insegnamento fa parte dell'area di apprendimento in Prevenzione e mitigazione dei rischi naturali.
Contenuti:
- Introduzione al Telerilevamento: definizioni e leggi fisiche fondamentali (Ingegneria forestale).
- Interazione tra energia elettromagnetica e superfici: riflettanza, trasmittanza, assorbanza, emittanza. Rugosità delle superfici e geometria dell'illuminazione (Ingegneria forestale).
- Firme spettrali; interazione tra atmosfera e radiazione elettromagnetica: finestre atmosferiche e diffusione (Ingegneria forestale)
- Tipologie di satelliti per l'Osservazione della Terra: geostazionari ed elio-sincroni; principali missioni; schema di sensore; immagine digitale: definizione numerica e caratteristiche operative (risoluzioni), (Ingegneria forestale).
- Processamento dell'immagine: istogramma di frequenza, contrasto, scatterogrammi, filtri digitali e operatori matriciali; indici spettrali (Ingegneria forestale).
- Fotointerpretazione del colore: cenni di colorimetria; il flusso di lavoro del telerilevamento (Ingegneria forestale).
- Pre-processamento radiometrico delle immagini: radianza e riflettanza, correzione atmosferica, correzione topografica, (Ingegneria forestale)
- La georeferenziazione delle immagini, (Ingegneria forestale).
- La classificazione delle immagini: assistita e automatica; principali algoritmi (Gestione multifunzionale sostenibile delle risorse forestali)
- Verifica dell'accuratezza della classificazione: matrice d'errore e parametri di prestazione (Gestione multifunzionale sostenibile delle risorse forestali)
The course elong to the Prevention and mitigation of natural risks learning area
- Introduction to Remote Sensing: definitions and main physical laws - (Forest Engineering)
- Interaction between surfaces and electromagnetic radiation: reflectance, transmittance, absorbance, emittance. Surface roughness and geometry of lighting - (Forest Engineering)
- Spectra; interaction between atmosphere and electromagnetic radiation: atmospheric windows and scattering (Forest Engineering)
- Satellites for Earth Observation: geostationary and sun-synchronous. Main missions, Sensor scheme, digital image: numerical definition and operational features (resolutions) - (Forest Engineering)
- Image processing: histogram, contrast enhancement, scatter plots, digital filters, matrix operators: spectral indices from satellite imagery- (Forest Engineering).
- Image interpretation: basics of colorimetry; the remote sensing workflow - (Forest Engineering)
- Radiometric pre-processing: radiance, reflectance, atmospheric correction, topographic correction - (Forest Engineering).
- Image georeferencing - (Forest Engineering)
- Image classification: supervised and unsupervised classifiers (Multi-functional and sustainable management of natural resources).
- Classification Accuracy: confusion matrix and statistical parameters (Multi-functional and sustainable management of natural resources)
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
[1] Principi e Metodi di Telerilevamento (Brivio, Lechi, Zilioli, 2006), Città Studi Edizioni
[2] Telerilevamento: Informazione Territoriale mediante immagini da satellite, A. Dermanis, L.Biagi, Casa Editrice Ambrosiana
[3] Elementi di Geomatica, M.A. Gomarasca, Ed. AIT, 2004.
[1] Principi e Metodi di Telerilevamento (Brivio, Lechi, Zilioli, 2006), Città Studi Edizioni
[2] Telerilevamento: Informazione Territoriale mediante immagini da satellite, A. Dermanis, L.Biagi, Casa Editrice Ambrosiana
[3] Elementi di Geomatica, M.A. Gomarasca, Ed. AIT, 2004.
- Oggetto:
Note
Il materiale didattico sarà caricato sulla piattaforma CampusNet nel corso dello svolgimento del modulo.
Didactic material will be available for students through the CampusNet distribution system
- Oggetto:
