70077 - TELERILEVAMENTO (1) (LM)

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente, già in possesso della conoscenza dei principi di base della rappresentazione cartografica, acquisisce competenze per la comprensione della cartografia digitale e dei sistemi geografici di informazione (GIS).

Contenuti

MODULO 1: PRINCIPI BASE DEL TELERILEVAMENTO

• Introduzione al Telerilevamento: definizione, aspetti generali del sistema, applicazioni. Principi fisici del telerilevamento (da energia radiante a radianza, onda elettromagnetica, lunghezza d’onda, spettro elettromagnetico).
• Interazioni dell’energia con l’atmosfera (riflessione, trasmissione e emissione). Finestre atmosferiche. Firma spettrale: definizione e descrizione firme acqua, suoli e rocce, vegetazione.
• Strumenti di osservazione: piattaforme, orbite, sensori attivi e passivi, parametri di acquisizione (IFOV, Swath, angolo elevazione satellite, angolo elevazione sole), sistemi di acquisizione a scansione (along-track, across-track), sistemi a matrice. Modalità di acquisizione.
• Descrizione sensori, immagini digitali, riprese multispettrali, visualizzazione dei dati, risoluzione geometrica, risoluzione spettrale (pan-sharpening), risoluzione radiometrica, risoluzione temporale.

MODULO 2: DISTORSIONI E CORREZIONI

• Distorsioni delle immagini: radiometriche e geometriche. Sorgenti delle distorsioni geometriche (curvatura terrestre, rotazione, variazione di quota, velocità, assetto, distorsioni panoramiche).
• Modelli di correzione geometrica parametrici e non parametrici (cenni). Ortorettifica (DTM), georeferenziazione. Principali missioni attuali.

MODULO 3: CLASSIFICAZIONE E APPLICAZIONI

• Distribuzione Gaussiana.
• Introduzione alla classificazione.
• Classificazione per pixel, classificazione supervisionata (fasi preliminari, algoritmi di classificazione)
• Metodi di classificazione supervisionata (minima distanza dalla media, massima verosimiglianza, support vector machine, random forest e altri); algoritmi hard e soft (Bayes, Fuzzy cenni).
• Metodi di classificazione non supervisionata (cluster, k-means, isodata). Classificazione pixel-oriented.
• Valutazione accuratezza delle classificazioni.
• Cenni di Machine Learning 
• PCA, tecniche di miglioramento dell’immagine, indici di vegetazione.

Testi/Bibliografia

Studenti frequentanti e non frequentanti

Dispense e slide del docente.

Per approfondimenti:

Principi e metodi di telerilevamento. Pietro Alessandro Brivio, Giovanni Lechi, Eugenio Zilioli. Città studi edizioni.

Basics of Geomatics. Mario A. Gomarasca. Springer.

Metodi didattici

Lezioni a distanza e frontali con l'ausilio di slide per la trattazione teorica.

Esercitazioni mediante utilizzo di software per le applicazioni pratiche.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Studenti frequentanti e non frequentanti

L’esame consisterà in un colloquio orale, durante il quale verrà verificata la conoscenza, anche trasversale, degli argomenti previsti dal programma. Verrà richiesto di applicare, a casi concreti che riguardano il territorio e le sue dinamiche, i concetti base del Telerilevamento e di trarne poi delle conclusioni in modo autonomo. Verrà infine testato il corretto utilizzo della terminologia fondamentale della materia. Per accedere all’esame è richiesta la presentazione di una mappa, realizzata dallo studente, mediante l’applicazione di una o più tecniche di classificazione ad un dato digitale satellitare (fornito dalla Docente).

Strumenti a supporto della didattica

Laboratorio didattico di Geomatica/Informatica con postazioni PC singole; software per elaborazione di immagini digitali Open Source e commerciali; software GIS Open Source; videoproiettore

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Michaela De Giglio