E.Lab realizza campagne di acquisizione in situ ed è in grado di elaborare dati relativi a:
- Misure spettroradiometriche;
- Misure di LAI (Leaf Area Index);
- Misure termometriche;
- Misure di umidità dei suoli con TDR (Time Domain Reflectometer);
- Immagini multispettrali e termiche da pallone aerostatico.
Tali tipologie di misure sono soventemente richieste da enti di ricerca e da Società che si occupano di acquisire immagini telerilevate che hanno la necessità di calibrare i dati e validare le informazioni ottenute dalle diverse piattaforme. Le caratteristiche che contraddistinguono la società in tale ambito sono:
- Elevato know-how proveniente dalla pregressa esperienza accademica;
- Possibilità di utilizzare un’ampia strumentazione resa fruibile dal DIIAA dell’Università degli Studi di Palermo con apposita convenzione (in fase di approvazione).

Le elaborazioni delle immagini acquisite da piattaforma satellitare, aerea o pallone aerostatico sono:
- Calibrazione in radianza, in temperatura di brillanza e in riflettanza;
- Georeferenziazione e normalizzazione topografica;
- Correzione atmosferica.
Tali elaborazioni sono effettuate mediante l’utilizzo di un apposito linguaggio di programmazione (IDL) che consente di ottimizzare i tempi di processamento dei dati e la personalizzazione delle varie applicazioni e permettono l’utilizzo di tali dati ad enti di ricerca, alle Agenzie Regionali di Protezione dell’Ambiente e agli enti operanti in zone di particolare interesse naturalistico.

Esempio di immagine telerilevata visibile in pseudocolor.

Le diverse specie vegetali nell’area da investigare vengono distinte secondo delle classi di appartenenza. Questo tipo di applicazione permette l’analisi dello stato di copertura vegetale di un territorio e di come la vegetazione sia in grado di adattarsi strutturalmente e funzionalmente alla diverse condizioni ambientali. Inoltre è possibile, grazie all’analisi multitemporale, tramite algoritmi di change detection, una stima della variazione della vegetazione in termini di area occupata e di tipo fenologico. Il servizio si presta a soddisfare le esigenze di svariate tipologie di clienti, come per esempio gli enti di ricerca e gli enti di controllo del territorio che possono contare sulla esperienza dei soci di E.Lab, sulla velocità di elaborazione dei risultati e sulla possibilità di effettuare analisi multi temporali anche su vaste aree.

Un indice di vegetazione è il risultato dell’analisi di dati telerilevati attuata attraverso una formula matematica che permette di stimare la presenza di vegetazione in una zona di interesse. Gli Indici di vegetazione sono correlati alla quantità di biomassa vegetale e danno indicazioni sullo stato di salute, sulla produttività delle colture, sulla densità e copertura e sullo stato nutrizionale.
Possono essere suddivisi in tre tipologie:
- Pendenza basati (NDVI, TVI, ARVI, ecc…);
- Distanza basati (PVI1, PVI2, PVI3);
- Comportamento intermedio (SAVI, MSAVI, ecc…).
Il valore aggiunto che la nostra società offre in questo servizio consiste nell’ottenere in breve tempo le diverse tipologie di indici di vegetazione adattandosi in modo dinamico alle varie esigenze dei clienti quali, ad esempio, la realizzazione di procedure user friendly per un rapido e agevole processamento delle immagini.

Mappa di NDVI della Sicilia del mese di Gennaio 2006.

L'agricoltura di precisione (precision farming) è l'insieme delle applicazioni ad alto contenuto tecnologico che permettono una gestione ottimale dell'azienda agricola, differenziando spazialmente sia l'utilizzo delle risorse che le pratiche agricole da adottare in modo da aumentare la resa riducendo gli sprechi. Grazie all'utilizzo congiunto di immagini telerilevate acquisite da piattaforma aerea o satellitare e da misure in situ di alcune grandezza di interesse, si possono ottenere mappe di stato della vegetazione le quali consentono all'imprenditore agricolo di ottimizzare le varie pratiche agricole (irrigazione, potatura, fertilizzazione, raccolta).

Le classi di copertura del suolo figurano tra le informazioni necessarie per la formulazione delle strategie di gestione sostenibile del patrimonio paesistico - ambientale e per controllare e verificare l’efficacia delle politiche ambientali settoriali (agricoltura, industria, turismo, ecc...). Grazie al know-how posseduto, la Società è in grado di fornire ai clienti, generalmente enti pubblici, immagini classificate a diverse scale spaziali riducendo i tempi di elaborazione ed utilizzando opportunamente dati telerilevati provenienti da diversi sensori.

Esempio classificazione dell’uso del suolo da immagine telerilevata.

Le zone aride sono spesso soggette a salinizzazione del suolo. Questo fenomeno impedisce la crescita delle piante in quanto limita la loro capacità di rifornirsi di acqua, provoca squilibri nutrizionali e induce fenomeni di tossicità. Le mappe di salinità del terreno risultano un utile strumento per individuare tali aree e programmarne il recupero e la riqualificazione.
Le mappe di umidità dei suoli vengono invece ricavate utilizzando il Triangle Method per fornire informazioni quantitative sul contenuto di umidità del suolo a partire dai dati spaziali relativi alle stime degli indici di vegetazione e alla temperatura radiometrica superficiale del suolo.
Le tecniche utilizzate dalla E.Lab consentono ai clienti, dall’azienda agricola agli enti di ricerca, di ottenere le mappe di umidità e salinità in tempi brevi dei ed utilizzando un numero ridotto di punti di controllo in campo.

Gli algoritmi di fire detection maggiormente utilizzati per rilevare un rogo attivo sono basati sul metodo della soglia che, in base alle caratteristiche del suolo esaminato, consentono l’individuazione delle possibili aree in cui è presente un incendio. Inoltre, attraverso l’applicazione di tecniche di change detection, è possibile delimitare le aree incendiate e, di conseguenza, calcolare la superficie di vegetazione bruciata.
Tale servizio consente al cliente, per lo più gli enti di controllo del territorio, di realizzare facilmente un archivio storico delle aree incendiate, di individuare i fronti di incendio ed analizzare in tempi brevi porzioni notevoli di territorio.

Area boschiva bruciata.

Il telerilevamento satellitare o aereo associato all’impiego di sistemi informativi territoriali rappresenta la metodologia più adeguata per stimare il danno provocato da fenomeni calamitosi quali alluvioni, terremoti, frane ed incendi. La caratterizzazione del territorio è data dalla sovrapposizione di strati informativi relativi al periodo anteriore e successivo all’evento e, analizzando l’area interessata, è possibile investigare e stimare approssimativamente il danno che la calamità ha comportato.

Nell’ambito degli interventi di individuazione di scarichi non autorizzati, il telerilevamento assume un ruolo di primo piano, soprattutto in considerazione delle particolari attitudini di alcuni sensori e degli algoritmi messi a punto a questo scopo. Attraverso delle anomalie di alcuni parametri fisici e chimici e di è possibile identificare i pennacchi provocati dagli scarichi. Ai destinatari del servizio, principalmente gli enti preposti alla tutela e salvaguardia degli ambienti marini, lo staff della Società offre la possibilità di investigare ampie porzioni di territorio a costi inferiori rispetto alle tradizionali tecniche di monitoraggio.

Individuazione di uno scarico in mare da immagine telerilevata.

Una problematica ambientale e sanitaria ancora diffusa nel territorio è la presenza di manufatti in cemento-amianto, prodotto che dal 1994 è stato messo al bando a causa dei suoi effetti nocivi sulla salute dell’uomo. Per la sua individuazione su aree di grandi dimensioni (es. territorio comunale) ed in tempi brevi, il telerilevamento risulta attualmente la metodologia più opportuna. Attraverso l’utilizzo di dati telerilevati registrati con sensori di tipo MIVIS o superiori è possibile effettuare il riconoscimento, la quantificazione e la mappatura delle coperture in cemento-amianto.

Il telerilevamento fornisce un potente mezzo operativo per l’analisi dell’ambiente costiero consentendo di ottenere, a differenza delle misurazioni in situ, dei dati spazialmente distribuiti e con intervalli di tempo quasi giornalieri. L’analisi multitemporale di immagini satellitari, permette di monitorare l'evoluzione delle dinamiche spazio-temporali di:
- temperatura superficiale (SST);
- concentrazione di clorofilla-a (Chla);
- concentrazione di solidi sospesi (TSS);
- torbidità.
Il servizio si presta a soddisfare le esigenze di svariate tipologie di clienti come per esempio gli enti di ricerca e gli enti di controllo del territorio che, possono contare sulla velocità di elaborazione dei risultati e sulla possibilità di tarare i modelli con rilievi in pieno campo.

Mappe di Sea Surface Temperature.

Utilizzando sensori multispettrali aerei è possibile mappare la vegetazione sommersa ed ottenere, tramite controlli multitemporali, il monitoraggio di importanti parametri biologici ad esempio l’avanzamento o l’arretramento dei fronti di Posidonia Oceanica quale fondamentale indicatore del benessere dell’ecosistema marino. E’ possibile, inoltre, determinare la presenza e lo sviluppo di mucillagine sulla superficie delle acque marine. La clientela a cui si rivolge questo servizio è costituita da enti di ricerca e da enti preposti alla tutela e salvaguardia degli ambienti marini.

Esempio di classificazione della vegetazione sommersa nella baia di Mondello.

L’individuazione della linea di costa intesa come la linea di interfaccia tra acqua e sabbia può essere determinata tramite l’utilizzo di immagini satellitari multispettrali ad alta risoluzione spaziale. Il servizio messo a punto consente alle amministrazioni preposte al monitoraggio e alla tutela del territorio ed agli studi di ingegneria costiera la determinazione della linea di costa in maniera alternativa rispetto alle tradizionali tecniche di fotointerpretazione.