Appunti di Telerilevamento

Il seguente schema segue lo sviluppo degli argomenti così come sono trattati negli appunti di telerilevamento di M. Ferri.

 

 

Titolo

Concetti principali

Figure e tabelle incluse nel testo

 
p.1
Introduzione
Telerilevamento, proximal sensing, remote sensing, Bande spettrali (tabella), Bande radar più usate nel telerilevamento (tabella),
 
1
p.4
Principi di base
 
 
1.1
 
La radiazione e lo spettro elettromagnetico
Radiazione elettromagnetica, Spettro elettromagnetico,
 
1.2
p.5
Interazione delle onde elettromagnetiche con la materia
Irraggiamento,
 
1.2.1
 
Legge di Kirchhoff
Riflessione, assorbimento, trasmissione, coefficiente di riflessione (riflettività), coefficiente di assorbimento (assorbività), coefficiente di trasmissione (trasmittività),
 
1.2.2
p.6
I corpi neri
 
 
1.2.3
 
La legge di Planck
Fotone, Costante di Planck, radianza spettrale, costante di Boltzmann,
Fig. 1-2. Curve teoriche ricavate dalla legge di Planck per alcuni corpi neri (foglio Excel).
Tab. 1-2. Confronto tra l'energia riflessa e quella emessa dalla Terra (diapositive PPT).
1.2.4
p.9
La legge di Stefan-Boltzmann
Legge di Stefan-Boltzmann,
 
1.2.5
 
La legge di Wien
Legge di Wien,
 
1.2.6
p.10
I corpi reali e l'emissività
Emissività spettrale, emissività media, radianza totale
 
1.3
p.11
L'interazione delle onde elettromagnetiche con l'atmosfera
Diffusione (o scattering),
 
1.3.1
 
Il fenomeno della diffusione atmosferica
Diffusione di Rayleigh,d. di Mie, d. non selettiva,
 
1.3.2
p.12
L'assorbimento da parte dell'atmosfera
Finestre atmosferiche,
Fig.1-3. Le finestre di trasmissione ed i componenti dell'atmosfera che provocano fenomeni di assorbimento.
1.4
p.14
La firma spettrale
Superficie liscia, s. rugosa, riflessione speculare, riflessione diffusa,firma spettrale,
Fig.1-4. Una firma spettrale ( curva di riflettanza) tipica della vegetazione.
1.4.1
p.15
Firme spettrali di materiali solidi
 
 
1.4.1.a
 
Firme spettrali di materiali geologici
Transizioni elettroniche e vibrazionali, toni fondamentali, toni del 2° ordine, analisi iperspettrale, analisi multispettrale,
Fig.1-5. Spettri di alcuni minerali che illustrano picchi di assorbimento associati con i toni della molecola dell'acqua. In particolare si osservano i picchi relativi a l3II, prossimo a 1.45 mm, e l1s, prossimo a 1.9 mm (da Hunt, 1977).
Fig.1-6. Spettri che mostrano i toni del gruppo ossidrile: un tono del 2° ordine a circa 1.4 mm e toni fondamentali prossimi a 2.3 mm (da Hunt, 1977).
Fig.1-7. Firme spettrali di materiali geologici. Le aree ombreggiate rappresentano le bande di minima riflettanza (da Hunt, 1977).
Fig.1-8. Spettri di minerali che contengono ioni Fe2- in differenti strutture cristalline (da Hunt, 1977).
Fig.1-9. Spettri ad alta risoluzione di alcuni minerali tipicamente associati ad alterazione idrotermale ottenuti in laboratorio.
1.4.1.b
p. 22
Firme spettrali di materiali biologici
 
Fig.1-10. (a) Riflettanza spettrale di alcune coltivazioni comparata con quella dei suoli asciutti ed umidi; (b) Riflettanza di vari tipi di fogliame.
Fig.1-11. Variazioni progressive nella risposta spettrale di una foglia di acero con differenti contenuti di umidità (da Short, 1982).
Fig.1-12. Variazione nella riflettanza spettrale in funzione della quantità di biomassa e della percentuale di copertura vegetale (da Short, 1982).
Fig.1-13. Spettri di riflettanza per una foglia di faggio viva (fase I) e in fasi di progressiva senescenza (fasi 2-4). (da Knipling, 1969).
Fig.1-14. Influenza della copertura vegetale (erba) sulla riflettanza di alcuni materiali (da Siegal e Gillespie, 1980).
 
2
p.48
Le piattaforme
Piattaforma (o bus),
 
2.1
p.49
I satelliti artificiali
TTC, OBDH, AOCS, power assembly, intensità della forza di attrazione gravitazionale, costante gravitazionale della Terra,
 
2.1.1
p.51
Satelliti geostazionari o geosincroni
METEOSAT,
 
2.1.2
 
Satelliti eliosincroni
TIROS, NIMBUS, LANDSAT, periodo orbitale, periodo di rivisitazione, trace spacing, swath, overlap,
Fig.2-1. Periodo orbitale T di un satellite eliosincrono con orbita circolare per l'osservazione della Terra (con raggio medio pari a 6375 km) in funzione dell'altezza h.
Fig.2-2. Numero di orbite giornaliere di un satellite eliosincrono con orbita circolare in funzione dell'altezza h.
Fig.2-3. Schema relativo alle tracce a terra delle orbite del Landsat di seconda generazione caratterizzato da un numero di orbite giornaliere pari a 14+9/16. Si noti come la frazione del numero di orbite al giorno (9/16) fa si che lo slittamento delle tracce a terra, all'interno di due orbite principali, avvenga con passo 9. Inoltre da tale frazione si evince che il periodo di rivisitazione è di 16 giorni (dal "Manual of Remote Sensing").
2.1.2.1
p.58
Velocità locale di un satellite eliosincrono
Velocità locale, orbita ascendente, orbita discendente,
Fig.2-4. Due scene adiacenti acquisite dal satellite aventi ampiezza s (swath) ed una sovrapposizione D (overlap). le rispettive orbite sono intervallate dalla distanza d (trace spacing).
Fig.2-5. Schema della velocità locale in funzione del tipo di orbita (ascendente o discendente) e dell'angolo d'inclinazione i.

 

3
p.61
I sensori
Sensori misuratori, risoluzione geometrica (o spaziale), pixel, IFOV, cella di risoluzione, risoluzione radiometrica, risoluzione spettrale, risoluzione temporale, campo di acquisizione, banda di funzionamento, sensori passivi, sensori attivi. 
 
3.1
p.64
Sensori ottici
Pancromatico, multispettrale, iperspettrale
 
3.1.1
 
Sensori ottici d'immagine
Pixel,
 
3.1.1.1
65
Sensori fotografici
Camere, macchina a fotogrammi (o camera metrica), camere multispettrali, multi-lens camera, beam splitter camera,
 
3.1.1.2
67
Sensori a scansione
 
 
 
 
Scansione meccanica
Scanner pancromatico, scanner multispettrale, scanner iperspettrale,
Fig.3-1. Schema di uno scanner e modalità di acquisizione di un'immagine.
Tab.3-1. Caratteristiche principali di alcuni scanner multispettrali aviotrasportati.
Tab.3-2. Caratteristiche dei principali  sensori multispettrali montati su satellite.
 
70
Il sensore MSS (Multispectral Scanner)
 
Fig.3-2. Schema di ripresa della swath di ognuna delle 4 bande dell'MSS: 6 rivelatori che riprendono, nella fase di andata dello specchio, 6 strisce parallele contigue (linee continue). Il sistema non acquisisce durante il ritorno dello specchio (linee tratteggiate).
 
71
Il sensore TM (Thematic Mapper)
 
Fig.3-3. La scansione conica.
 
72
La scansione pushbroom
 
 
3.1.2
77
I sensori ottici misuratori
 
 
3.1.2.1
 
Fotometri e spettrofotometri
 
 
3.1.2.2
78
Radiometri termici
Termocoppie, bolometri, termistore,
 
3.1.2.3
80
Laser
Coefficiente di estinzione,
Fig.3-4. Schemi di misura di inquinamento a distanza impieganti: a) metodi di diffusione all'indietro; b) metodi di assorbimento con retroriflettore; c) metodi di assorbimento senza retroriflettore. La tipologia dello schema influisce, ovviamente, sull'applicazione della relazione (3.1).
3.2   Sensori a microonde    

Questa pagina è stata realizzata da Vittorio Villasmunta

Ultimo aggiornamento: 29/11/14