Necessità: implementare un sistema satellitare per la raccolta e la catalogazione di librerie spettrali da dato satellitare e dato in-situ

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Le librerie di dati spettrali raccolti in situ, on site ed ex situ sono una chiave che permette di leggere attraverso i satelliti iperspettrali informazioni sullo stato delle matrici ambientali terrestri, in particolare quelle del suolo. L’aumento della consapevolezza sui cambiamenti climatici e sugli impatti dell’uomo fa sentire l’esigenza di avere queste informazioni sempre più aggiornate. La facilità con cui queste informazioni risultano disponibili dipende fortemente dalla qualità e disponibilità dei dati spettrali e dal modo in cui sono presentati.

L’esigenza di proporre una metodologia condivisa per l’acquisizione di firme spettrali di campo e da remoto tramite satelliti iperspettrali emerge dalla ancora carente propensione a condividere i dati spettrali tra i diversi utilizzatori e ad usare gli stessi in applicazioni diverse con particolare riferimento alle azioni di monitoraggio. Ciò non deve stupire data la complessità delle relazioni fisiche e biofisiche che le firme spettrali vanno a rappresentare e quindi alle informazioni che se ne possono ricavare per scopi di monitoraggio. Oltre che da questa complessità, il dato spettrale raccolto è dato da molteplici fattori che si verificano nel momento in cui si effettuano le misurazioni. Tali fattori riguardano innanzitutto le condizioni ambientali, che dipendono sia dalle caratteristiche del sito di campionamento che dalle condizioni meteo che si verificano nel momento della raccolta. Altri importanti fattori sono legati alle caratteristiche proprie dei target misurati. Il suolo ad esempio è rappresentato da grande variabilità, inter- ed intra-specifica, dovuta alle differenze tipologiche, allo stato di salute, alle risposte all’ambiente o alla densità, con cambiamenti a micro-scala fisica e chimica che avvengono continuamente. Un altro esempio è dato dalla variabilità dei sedimenti, che si presentano in varie mineralogie, granulometrie e quantità del contenuto in acqua. Con tale complessità vanno ad interagire poi le tecniche di misurazione, tra le quali il mondo scientifico ha ormai trovato grande varietà di scelta. Come risultato i dataset spettrali ottenuti sono difficilmente confrontabili, e quindi difficilmente scambiabili per essere usati in progetti di monitoraggio diversi da quelli che ne hanno motivato la raccolta. Per promuovere l’interscambio di dati spettrali è necessario prima di tutto definire una chiave comune per la presentazione degli stessi, a fronte della loro variabilità interna ed esterna che possa incentivare uno sviluppo di un sensore iperspettrale europeo che ancora latita nel panorama COPERNICUS. Il monitoraggio degli ambienti attraverso il telerilevamento iperspettrale è importante perché i cambiamenti della superficie terrestre sono difficili da prevedere data la loro natura dinamica, e le tecniche basate sui rilievi in campo sarebbero laboriose ai fini dell’ottenimento di dati esaustivi. Per questo la possibilità di consultare e scambiare dati spettrali in-situ e da remoto è particolarmente utile, ma è proprio questa complessità che rende necessario lo sviluppo di un approccio iperspettrale (In-situ e da remoto), in particolare per scopi di monitoraggio del territorio.