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Telerilevamento

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Remote sensing

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Anno accademico 2019/2020

Codice attività didattica
INT0388
Docente
Prof. Piero Boccardo (Titolare del corso)
Corso di studio
Corso di Laurea Magistrale in Geografia e Scienze Territoriali (LM-80)
Anno
1° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
9
SSD attività didattica
ICAR/06 - topografia e cartografia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto più orale obbligatorio
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 Topografia/Cartografia e GIS.


No requirement is strictly due for this module, but basics of Mathematics, Physics, Statistics, GIS and Survey (GNSS, ordinary and digital photogrammetry) are appreciated.
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Sommario del corso

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Obiettivi formativi

Formazione di base nell'ambito del telerilevamento ottico multispettrale finalizzato alla generazione di tematismi di natura ambientale. Particolare  attenzione verrà posta sui dati satellitari gratuiti a media risoluzione spaziale utili per indagini alla scala territoriale e di paesaggio.

 

Fundamentals of multispectral optical remote sensing aimed at the generation thematic maps in the environmental domain. The focus  is on the free available image datasets having a middle geometric resolution, useful for investigations at the territorial and landscape scale.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Alla fine del'insegnamento  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 its 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.

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Programma

  • Introduzione al Telerilevamento: definizioni e leggi fisiche fondamentali
  • Interazioni tra energia elettromagnetica e atmosfera: finestre atmosferiche e fenomeno della diffusione
  • Interazione tra energia elettromagnetica e superfici: caratteristiche geoemtriche e fisico-chimiche  
  • Cenni di percezione visiva e colorimetria
  • Tipologie di satelliti per l'Osservazione della Terra: geostazionari ed elio-sincroni; Principali missioni. Schema di sensore; L'immagine digitale: definizione numerica e caratteristiche operative (concetto di risoluzione)         
  • Processamento dell'immagine: istogramma di frequenza, contrasto, scatterogrammi, filtri digitali e operatori matriciali: indici spettrali                        
  • Cenni di fotointerpretazione                                                                               
  • Preprocessamento radiometrico delle immagini: calibrazione in radianza e riflettanza, dark subtraction
  • Preprocessamento geometrico: la georeferenziazione delle immagini
  • La classificazione delle immagini: assistita e automatica; principali algoritmi
  • Verifica dell'accuratezza della classificazione: matrice d'errore e parametri di prestazione    

 

  • Introduction to Remote Sensing: definitions and main physical laws
  • interaction between atmosphere and electromagnetic radiation: atmospheric windows and scattering
  • Interaction between surfaces and electromagnetic radiation: geometric and  physical- chemical charachteristics  
  • Visual perception and colorimetry basics                                                                                  
  • Satellites for Earth Observation: geostationary and sun-synchronous. Main missions, Sensor scheme, digital image: numerical definition and operational features (resolutions)                                                        
  • Image processing: histogram, contrast enhancement, scatter plots, digital filters, matrix operators: spectral indices from satellite imagery                                                                                                                     
  • Image interpretation         
  • Radiometric pre-processing: radiance/reflectance calibration, dark subtraction      
  • geometric preprocessing: image warping                                                                                                             
  • Image classification: supervised and unsupervised classifiers
  • Classification Accuracy: confusion matrix and statistical parameters

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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 (esercitazioni, 4 ore)  dei concetti espressi ed in particolare al processamento dei dati. In questa fase gli studenti vengono addestrati all'utilizzo di software specifico (ENVI) per l'esecuzione dell'intero flusso di lavoro che permette di estrarre informazioni territoriali dai dati satellitari utilizzati come esempio.  

 

 

The module is made of frontal lessons (40 hours) where theoretical aspects are coupled with practical examples (exercises, 14 hours) concerning operational processing of satellite data. Students are trained on the basic use of specific processing software (ENVI) useful for the extraction of territorial information from satellite data. Once trained, students will operate in working groups to face a practical application. They will be required to producie 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.

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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'esame è condotto con modalità SCRITTA. Il compito d'esame prevede: a) 3 domande aperte relativa alla parte teorica (10 punti a domanda); b) 30 domande chiuse (1 punto a domanda) per la parte relativa alle esercitazioni.  La media delle votazioni conseguite nelle due parti determina il punteggio finale.

 

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.

Exam will be WRITTEN. It includes: a) 3 open questions related to the theoritecal part (scoring 10 points each); b) 30 closed questions (1 point for any for correct answer) for the lab practice. The mean value of the two exams will give the final grade.

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Testi consigliati e bibliografia

Piero Boccardo, Dispense del corso

 

 

Piero Boccardo, Remote sensing basics

 

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Note

 

 

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Altre informazioni

http://www.unito.it/servizi/lo-studio/appelli-desame/bacheca-appelli
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Orario lezioniV

GiorniOreAula
Mercoledì14:00 - 18:00
Giovedì14:00 - 18:00

Lezioni: dal 26/09/2018

Nota: Le lezioni di svolgeranno presso l'Aula informatica di Selvicoltura del Dipartimento di Scienze Agrarie, Forestali e Alimentari - Largo Braccini, 2 (ex Via Leonardo da Vinci, 44) Grugliasco (To)

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    Ultimo aggiornamento: 17/06/2019 15:40
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