Rilievi multispettrali

SAL Engineering progetta e produce sistemi integrati per il remote sensing, offre servizi di acquisizione dati, elaborazione e redazione di prodotti cartografici georeferenziati.

Le tecniche di remote sensing comprendono tutte le metodologie di acquisizione dati della superficie terrestre, basate sulla misura dell'energia elettromagnetica emessa, riflessa o trasmessa dai differenti oggetti e fenomeni indagati, a cui seguono la rappresentazione e l’interpretazione. La quantità di energia riflessa varia in funzione della fonte luminosa, delle caratteristiche fisiche, della geometria e della composizione chimica della superficie indagata; grazie a queste differenze è possibile identificare i diversi oggetti. La firma spettrale dei vari elementi è importante per definire gli intervalli di analisi, al fine di identificare ogni elemento e indagare eventuali anomalie. Negli studi sulla vegetazione le firme spettrali possono essere utilizzate per valutare la salute delle piante e il loro stato evolutivo. Ad esempio, l'acqua presenta una minore riflettanza rispetto alla clorofilla, la quale è caratterizzata da un marcato assorbimento nell'intervallo del rosso, e un elevata riflessione nell'infrarosso vicino.

I velivoli progettati da SAL Engineering sono dotati di una apposita gimbal stabilizzata che consente di equipaggiare sensori multispettrali e iperspettrali. L'acquisizione dati viene effettuata seguendo una metodologia rigorosa, che tiene conto della calibrazione del sensore rispetto alle condizioni di luce incidente al momento dell’acquisizione. Il rilievo è sempre pianificato in laboratorio prima che sul campo per avere una giusta geometria dei piani di acquisizione, per volare nell’orario più indicato, per regolare i parametri di acquisizione (tempo di esposizione, velocità di acquisizione), per pianificare il rilievo GNSS utile alla georeferenziazione precisa dei modelli.
L'integrazione del sistema di acquisizione con la piattaforma inerziale del velivolo e quella del sistema di posizionamento GNSS risulta determinante poichè tali parametri permettono di conoscere l'orientamento e la posizione di ogni singolo scatto.
Il processo di elaborazione fotogrammetrica viene effettuato mediante software specifici che utilizzano gli algoritmi di Structure from Motion e Bundle Adjustment per la creazione del modello 3D, mentre l'elaborazione del dato radiometrico viene svolta mediante software proprietari che permettono di estrarre i fotogrammi realtivi ad ogni singola banda spettrale con i valori radiometrici corretti.

Il rilievo multispettrale costituisce un mezzo molto potente per creare mappe digitali al servizio dell'agricoltura di precisione, e risulta un approccio specialistico volto all'ottimizzazione del sistema produttivo grazie a una maggiore efficienza e un minore impatto ambientale. Con questa tecnica diventa possibile classificare le colture, calcolare i rendimenti medi previsti, monitorare lo stato nutritivo per la gestione dell'attività di fertilizzazione, monitorare lo stress idrico per la gestione dell'irrigazione, monitorare lo stato di infestazione per la gestione controllata del diserbo, e monitorare lo stato di salute delle colture. Le operazioni tra bande consentono di studiare i fenomeni mediante indicizzazione; ad esempio, per quanto riguarda gli studi agrari, alcuni indici come NDVI, GNDVI e SAVI possono mettere in evidenza lo stato di salute della vegetazione.

Nel campo del monitoraggio ambientale, le tecniche di remote sensing consentono di identificare le alterazioni chimico-fisiche di superfici, specchi d'acqua e altre matrici ambientali al fine di individuare e mappare eventuali materiali inquinanti dispersi o l‘erosione superficiale in ambito di dissesto idrogeologico. Inoltre, le analisi multi-temporali risultano di estrema importanza per il monitoraggio forestale, per la prevenzione del rischio di incendio o per l'analisi della salute degli ecosistemi.

La sezione di ricerca e sviluppo, costantemente impegnata in ricerche di laboratorio, progettazione e ottimizzazione delle metolodogie, ha progettato MAIA, la camera multispettrale a 9 bande installabile su UAV, accoppiata ad un sistema di correzione radiometrica basato sulla misurazione della luce incidente al momento di ogni singola acquisizione, tramite il sensore di luce incidente ILS. Sono state sviluppate tre versioni: MAIA WV ha le bande corrispondenti al satellite WorldView-2 di DigitalGlobe; MAIA S2 ha gli stessi intervalli di banda del satellite Sentinel-2, che fornisce immagini satellitari gratuite secondo il progetto di monitoraggio ambientale Copernicus dell'Agenzia Spaziale Europea; MAIA M2 è l’ultima versione modulare che l’utente può personalizzare scegliendo i propri filtri all’interno di un set molto ampio che copre lo spettro del visibile e del vicino infrarosso.