Tesi di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni

Presentazione sul tema: "Tesi di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni"— Transcript della presentazione:

1 Tesi di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni
Indirizzo Telerilevamento ed Elettromagnetismo applicato Rilevamento giornaliero della temperatura superficiale della terra, per il periodo Luglio 04 – Giugno 05, da dati telerilevati da satellite NOAA su zone regionali e medie mensili sulle province della Sicilia Relatore: Prof. Ing. P.F. Pellegrini Candidata: Claudia Donati A.A. 2004/2005

2 Obiettivi Ottenimento prodotti per il monitoraggio ambientale da dati NOAA/AVHRR Mappe LST (Land Surface Temperature) Sicilia, Toscana, Italia Mappe LST medie mensili regione Sicilia Grafici LST medie mensili province Sicilia Inserimento nel programma di ricerca Interreg. SEDEMED II in collaborazione con l’Ufficio Idrografico Regionale Sicilia 15 Dicembre 2005

3 Selezione dati grezzi Dati ricevuti da satellite NOAA 16 presso Stazione Ricezione Satelliti PIN di Prato Periodo 1 Luglio 2004 – 30 Giugno 2005 2 passaggi giornalieri intorno ore e UTC 15 Dicembre 2005

4 Catena di elaborazione LST
AmEDIT (Ambiente Elaborazione Digitale Immagini Telerilevate) 15 Dicembre 2005

5 Analisi qualitativa immagini grezze
Estrazione quick look (immagine sottocampionata dei count Ch 3 AVHRR) 1 riga immagine/4 di ripresa 1 pixel immagine/4 di ripresa Quick look file grezzo T Gennaio 2005 ore UTC 15 Dicembre 2005

6 Analisi qualitativa immagini grezze
Analizzati 662 passaggi del satellite NOAA 16 Scartate immagini: Copertura nuvolosa > 20 % Fuori copertura Degradate Immagini idonee → Prodotte 392 mappe LST 15 Dicembre 2005

7 Correzione geometrica
Geolocazione pixel di ripresa su griglia regolare in proiezione Mercatore WGS84 Valore pixel immagine corretta ottenuti interpolando bilinearmente i valori dei 4 pixel più vicini nell’immagine originale 15 Dicembre 2005

8 Correzione geometrica
Sovrapposizione linee di costa della zona geografica Correzione della georeferenziazione Linee di costa formato Sicilia proiezione Mercatore WGS84 sovrapposte all’immagine grezza 15 Dicembre 2005

9 Classificazione pixel immagine
Sovrapposizione della maschera terra/mare della zona geografica Immagine maschera terra/mare formato Sicilia proiezione Mercatore WGS84 15 Dicembre 2005

10 Correzione radiometrica
Sensore AVHRR (radiometro) dispone di 5 Ch Ch 1, 2 Rosso Ch 3 IR Vicino Ch 4, 5 IR Termico Eliminare imprecisioni introdotte dal sensore Correzione elevazione Sole e distanza Terra – Sole Calibrazione sensore (count → radianza) 15 Dicembre 2005

11 Correzione atmosferica
Radianza misurata dal sensore è falsata da fenomeni atmosferici di assorbimento/riflessione Stimare la trasmittanza atmosferica → Radianza a terra 15 Dicembre 2005

12 Calcolo LST 15 Dicembre 2005

13 Ts = T4 + 1.8 (T4 - T5) + 4.8 (1 - ε) – 75 Δε [K]
Calcolo LST Formula calcolo LST Ulivieri et al., 1992 Ts = T (T4 - T5) (1 - ε) – 75 Δε [K] Ts [K] Temperatura superficiale del suolo T4 [K] Temperatura di brillanza canale 4 AVHRR T5 [K] Temperatura di brillanza canale 5 AVHRR Δε [adim] Differenza tra emissività canali 4 e 5 AVHRR ε [adim] Semisomma tra emissività canali 4 e 5 AVHRR 15 Dicembre 2005

14 Rappresentazione mappa LST
Immagini in falsi colori Palette di 16 colori fissi (modello RGB) Intervalli di 32 °C variabili Studio per determinare intervalli idonei a coprire l’escursione termica misurata nella regione considerata 15 Dicembre 2005

15 Intervalli di temperatura utilizzati
Stagione Temp. Giorno Temp. Notte Estate Lug – Ago – Sett 24 – 56 °C 16 – 48 °C 0 – 32 °C Autunno Ott – Nov – Dic -8 – 24 °C Inverno Gen – Feb – Mar -16 – 16°C Primavera Apr – Mag – Giu 8 – 40 °C 15 Dicembre 2005

16 Prodotte 149 mappe LST Siclia
Mappa LST Sicilia 04 Gennaio 2005 Ore UTC Grezzo T Prodotte 149 mappe LST Siclia 15 Dicembre 2005

17 Prodotte 112 mappe LST Toscana
Mappa LST Toscana 10 Febbraio 2005 Ore UTC Grezzo T Prodotte 112 mappe LST Toscana 15 Dicembre 2005

18 Prodotte 131 mappe LST Italia
Mappa LST Italia 21 Luglio 2004 Ore UTC Grezzo T Prodotte 131 mappe LST Italia 15 Dicembre 2005

19 Mappe LST medie mensili Sicilia
Luglio 04 Agosto 04 Settembre 04 Ottobre 04 Novembre 04 Dicembre 04 Gennaio 05 Febbraio 05 Marzo 05 Aprile 05 Maggio 05 Giugno 05 15 Dicembre 2005

20 LST medie mensili province Sicilia
Sovrapposizione maschera classificazione province su mappe LST medie mensili Sicilia Costruzione grafici File classificazione province Sicilia proiezione Mercatore WGS84 15 Dicembre 2005

21 LST medie mensili province Sicilia
101 TP 102 PA 103 ME 104 AG 105 CL 106 EN 107 CT 108 SR 109 RG 15 Dicembre 2005

22 LST medie mensili province Sicilia est
107 CT 108 SR 109 RG 15 Dicembre 2005

23 LST medie mensili province Sicilia ovest
101 TP 102 PA 104 AG 105 CL 15 Dicembre 2005

24 Conclusioni Obiettivi raggiunti con produzione di:
392 Mappe LST Sicilia, Toscana, Italia Mappe LST medie mensili Sicilia Andamenti LST medie mensili province Sicilia Creazione di un archivio di immagini LST con l’uso della versione più recente della catena AmEDIT 15 Dicembre 2005

25 Conclusioni Applicazioni e studi di carattere ambientale
Risultati base per monitoraggio fenomeni su scala regionale e provinciale Stato di salute del suolo Condizioni di vegetazione Tendenza all’aridità I dati ottenuti saranno in parte inclusi nella documentazione del prossimo meeting SEDEMED II 15 Dicembre 2005

26 Grazie per l’attenzione
Un ringraziamento particolare a tutto il personale del Laboratorio di Telecomunicazioni Claudia Donati