Il laboratorio si occupa di acquisizione ed elaborazione di dati acquisiti utilizzando tecniche di remote/proximal sensing in ambienti outdoor. Include attività di monitoraggio, studio e sviluppo condotte negli anni in numerosi siti sperimentali sia forestali che a valenza agro-forestale e agricola.
ESPERIENZE SVILUPPATE
Monitoraggio fenologico digitale automatizzato
Sviluppo di sistemi automatizzati basati su fotocamere digitali in time-lapse per monitorare i ritmi stagionali della vegetazione attraverso l’analisi dello spettro RGB delle immagini ad alta risoluzione. Estrazione di indici vegetazionali dalle immagini come proxy per valutare i tratti funzionali della vegetazione. Attività svolte su specie della macchia mediterranea. Valutazione dell’effetto della diversità funzionale sulla fenologia di specie arboree mediterranee in condizioni di alto e basso impatto idrico, in monocoltura e miste.
Monitoraggio Laser 3D:
- sviluppo di metodologie per modellazioni 3D delle caratteristiche strutturali in ambienti agro-forestali (es. diametri tronchi, altezze piante, grado di copertura, densità piante ecc.), come supporto per la simulazione di interventi di gestione forestale, l’implementazione di modelli di crescita, stima degli stock di carbonio, la caratterizzazione di tipologie di combustibile forestale e la valutazione degli impatti dei disturbi naturali o antropici;
- Ricostruzione 3D di ambienti ipogei per analizzare sia le formazioni geologiche, geomorfologiche e idrogeologiche del paesaggio sotterraneo e i cambiamenti nella morfologia delle grotte dovuti a variazioni climatiche sia per valutare l’impatto dell’overturism e pianificare gli interventi di protezione nei siti più fragili; c) creazione di accurati modelli tridimensionali di siti archeologici a supporto della tutela e valorizzazione del patrimonio culturale regionale.
Analisi di dati telerilevati e rilevazione dati di campo per applicazioni di precision farming e precision forestry
Analisi di dati telerilevati da Sentinel-2 e Landsat per applicazioni in campo agricolo e forestale. Valutazione dello stato idrico e fenologico delle colture attraverso le variazioni degli indici vegetazionali RGB e specifici di stress idrico (CWSI). Stima e mappatura della severità degli attacchi da defogliatori forestali mediante la validazione di indici spettrali derivati dall’analisi di dati telerilevati nel campo visibile e infrarosso. Acquisizione in campo di dati ground truth per la validazione di dati telerilevati da satellite e UAV.
LINEE DI RICERCA
- Stima e mappatura dei tipi di vegetazione e dei modelli di combustibile attraverso rilievi di campo e immagini satellitari.
- Analisi di dati telerilevati e rilevazione dati di campo per applicazioni di precision farming e precision forestry.
- Analisi di serie temporali di immagini visibile/termico della vegetazione per la valutazione delle metriche fenologiche e funzioni ecosistemiche.
- Sviluppo di metodi e tecnologie di precision farming per gestione integrata della risorsa idrica (sensori innovativi ICT, IoT).
- Gestione sostenibile delle risorse ambientali turistiche con quantificazione degli impatti diretti e indiretti dovuti all’overtourism e pianificazione di soluzioni di mitigazione.
STRUMENTI
- Leica RTC360 laser scanner terrestre (TLS) a tempo di volo ad alta velocità leggero e di piccole dimensioni ad altissime prestazioni, con tecnologia dinamica Waveform Digital (WFD) (2 milioni di punti al secondo) e sistema di imaging HDR avanzato. Con applicativi Leica Cyclone “Field 360” e REGISTER 360 per il controllo, visualizzazione e l’editing.
- Leica BLK2GO laser scanner portatile (MLS) wireless (420 mila punti al secondo). Dotato di sistema di visione costituito da fotocamere e SLAM. Con applicativi Leica “BLK2GO Live” e “Cyclone REGISTER 360” per il controllo, visualizzazione e l’editing
- Ricevitore GNSS centimetrico Leica Geosystems GPS900 con correzione differenziale RTK dotato di antenne (base e rover) ATX 900 GG, centralina RX 900, 2 Radio e GSM/GPRS.
- Distanziometri per misure dendrometriche (altezze, diametri e valutazione copertura forestale). a tecnologia laser, clinometro elettronico e bussola: TruPulse 360 – Laser Technology inc., Relascopio Criterion RD 1000 (Laser Technology inc.), Leica DISTO D8, Vertex LaserVL402 – Haglöf Sweden
- AVIO R300SR termocamera portatile a infrarossi con sensore microbolometrico ad elevata sensibilità termica (<0,03°C), misura temperatura fino a 2.000°C. Risoluzione termica 1280 x 960 pixel, con un sistema RGB (5 MPX). Software InfReC Analyzer Professional NS9500Pro.
- Sistemi fotografici automatizzati per il monitoraggio dello stato della vegetazione sviluppati in-house, con sistema di storage e post-processing con software proprietario
- PHATOS – PHenological Automated Tower Observation System. Sistema prototipale dotato di: (1) braccio robotico Clauss Rodeon VR Head CL, (2) fotocamera Nikon D800 36 MPX, (3) struttura di protezione con controllo automatico da remoto di apertura/chiusura. Integrato con Getac S400, controllato da software Rodeon Preview 2.4 PRO.
- APOS – Automated Phenological Observation System. Sistema prototipale dotato di: (1) braccio robotico GigaPan EPIC, (2) fotocamera Canon EOS 7D 18 MPX, (3) software Autopano Giga.
- CAMPBELL CC5MPX: 6 telecamere digitali, con capacità video, risoluzione 5 MPX. Adatte per condizioni ambientali severe (T da -40°C a +60°C), dotate di protezione integrata stagna, timer per programmazione acquisizione, scheda SD e datalogger.
- LASERMETHANE MINI CR-C011252 per rilevazione a distanza di gas metano mediante spettroscopia ad assorbimento laser con diodo modulabile (TDLAS).
- LAI 2200C Plant Canopy Analyzer per misure non distruttive della copertura fogliare con GPS integrato.
- Sistemi software correlati: ERDAS Imagine, ENVI geospatial analysis software, ArcGIS Pro, Leica Cyclone Suite (Leica Geosystems AG, Heerbrugg, Svizzera), CloudCompare (cloudcompare.org, GNU GPL License), Rstudio (Posit Software, PBC).
