Elaborazione immagini multispettrali satellitari (Landsat, Copernicus Sentinel-2) e aviotrasportate per l'analisi spazio-temporale del territorio

 

 

 

"Telerilevamento Multispettrale Base con QGIS. Elaborazione immagini multispettrali satellitari (Landsat, Copernicus Sentinel-2) e aviotrasportate per l'analisi spazio-temporale del territorio" di TerreLogiche è un corso di formazione online (live streaming) con approccio essenzialmente pratico all’utilizzo di tecniche di analisi di dati telerilevati acquisiti da diverse sorgenti (Sentinel, Landsat, SAPR, camere ortofotogrammetriche).

Il modulo formativo affronta i principali aspetti concettuali e procedurali dell'analisi e gestione di immagini telerilevate fornendo le conoscenze operative sull'utilizzo degli strumenti di geoprocessing integrati in QGIS (GDAL, Orfeo Toolbox, SAGA, GRASS) per l’elaborazione di dati raster acquisiti da diverse piattaforme.
Il corso è incentrato su argomenti basilari come il processamento, miglioramento e visualizzazione dei dati multispettrali e pancromatici, la descrizione di applicazioni pratiche con dataset reali e l'individuazione e acquisizione di dati multispettrali disponibili gratuitamente in rete.
La terza giornata del corso è dedicata al Programma Copernicus e all'acquisizione ed elaborazione dei dati multispettrali della missione Sentinel-2 con utilizzo dei toolbox dell'Agenzia Spaziale Europea per l'analisi spazio-temporale del territorio.

• Cos'è il Telerilevamento Multispettrale
• Potenzialità applicative dei prodotti multispettrali Copernicus/Sentinel-2
• Obiettivi del corso
• Software utilizzati
• A chi è rivolto questo corso
• Livello e requisiti di accesso
• Tipologia e modalità del corso
• Personale docente
• Dotazione informatica
• Sedi del corso
• Durata
• Prossime date
• Costi e riduzioni
• Agevolazioni fiscali
• Modalità di iscrizione
• Attestati di partecipazione e profitto
• Vantaggi del corso e materiale fornito
• Programma del corso
• Feedback

Cos'è il Telerilevamento Multispettrale
Il telerilevamento (o Remote Sensing) multispettrale consente di estrarre informazioni qualitative e quantitative sull'ambiente mediante la registrazione (tramite un sensore) della radiazione elettromagnetica emessa, riflessa o trasmessa dalla superficie dell’oggetto monitorato.
L’utilizzo di dati derivati dall’osservazione della Terra attraverso sensori satellitari ed aviotrasportati è una prassi consolidata per lo sviluppo di applicazioni e di analisi per lo studio del territorio.
Tale pratica è adesso notevolmente facilitata grazie all’incremento delle potenzialità di calcolo dei processori e alla disponibilità di nuove tecniche di analisi. La recente diffusione di dati open da parte di amministrazioni pubbliche e istituzioni internazionali ha inoltre agevolato in modo sostanziale l'applicazione del Remote Sensing.
Il crescente utilizzo dei SAPR - Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (droni) ha creato nuovi ed inaspettati scenari applicativi caratterizzati dalla possibilità di acquisire immagini ed estrarre informazioni con la massima flessibilità e con risoluzioni spaziali superiori rispetto alle altre piattaforme.

Il telerilevamento trova applicazione in molti settori dell'indagine territoriale tra i quali:

• Urbanistica e analisi dell'uso del suolo per una pianificazione attenta e sostenibile;
• Valutazione di impatto ambientale;
• Lotta all'abusivismo edilizio e al crimine ambientale;
• Topografia e cartografia con realizzazione di carte geografiche e tematiche;
• Monitoraggio della vegetazione;
• Mappatura e analisi dello stato fenologico e di salute delle specie, stima di produzione e indicazioni colturali nel settore agricolo e forestale;
• Previsione e controllo delle catastrofi e della valutazione dei rischi (incendi, alluvioni, instabilità e controllo di zone inaccessibili);
• Mappatura di lineamenti e realizzazione di cartografia geologica;
• Studi in campo archeologico.

Potenzialità applicative dei prodotti multispettrali Copernicus/Sentinel-2
ll programma Copernicus dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA) apre la stagione dei Big Data geospaziali strategici per lo sviluppo di servizi per il supporto decisionale in vari contesti applicativi. La costellazione Sentinel-2 di Copernicus fornisce dati multispettrali (13 bande) a risoluzione spaziale multipla (10,20 e 60 m) e con elevato tempo di rivisitazione (3-5 gg).

Gli scenari applicativi che ne derivano sono enormi grazie alla sensoristica disponibile, alla grande mole di dati generati e alla distribuzione gratuita delle immagini e dei software di elaborazione.
Tra le principali potenzialità applicative troviamo:

• Applicazioni nelle aree forestali e naturali;
• Applicazioni in agricoltura per il monitoraggio dello sviluppo colturale e previsione delle rese anche a supporto della sicurezza alimentare;
• Calcolo di indici per la caratterizzazione della vegetazione (area fogliare, contenuto di clorofilla e di acqua);
• Analisi dei cambiamenti di uso e copertura del suolo;
• Monitoraggio della qualità delle acque di corpi idrici terrestri e delle aree costiere;
• Monitoraggio e gestione delle emergenze a supporto di interventi umanitari: alluvioni, eruzioni vulcaniche, terremoti, frane, ecc.

Obiettivi del corso
Le lezioni valorizzano gli aspetti di learn by doing con l’obiettivo di orientare l’apprendimento sull’utilizzo diretto e interattivo delle principali tecniche di analisi e gestione delle immagini telerilevate.

Al termine del corso i partecipanti saranno in grado di:
- Conoscere i principali fondamenti teorici sull'acquisizione delle immagini da piattaforme aviotrasportate e satellitari;
- Utilizzare strumenti di geoprocessing, integrati nativamente in QGIS, quali Orfeo Toolbox, SAGA, GRASS, Semi-Automatic Classification plugin; 
- Individuare, selezionare e acquisire immagini telerilevate attraverso i portali web dedicati alla distribuzione gratuita e commerciale (es. Sentinel-2, Landsat, Rapideye);
- Acquisire competenze per la selezione, acquisizione ed elaborazione dei dati multispettrali della missione Sentinel-2;
- Estrarre informazioni territoriali attraverso tecniche di analisi pixel-based;
- Analizzare fenomeni ambientali/agricoli/urbanistici attraverso la classificazione delle immagini ed il calcolo di immagini derivate (es. indici di vegetazione);
- Apprendere le potenzialità dei toolbox della Sentinel Application Platform - SNAP;
- Fornire elementi e spunti di riflessione per la definizione di applicazioni operative in diversi campi basate sui Big Data Copernicus.

Software utilizzati
Le esercitazioni saranno svolte utilizzando gli strumenti di geoprocessing integrati nativamente in QGIS quali Orfeo Toolbox, SAGA, GRASS, Semi-Automatic Classification plugin. QGIS è un software GIS Open Source completamente gratuito e disponibile anche in lingua italiana che può essere installato su piattaforme Microsoft Windows, Linux, Mac OS senza limitazioni di licenza. Possiede un'interfaccia utente intuitiva e gestisce numerosi formati di dati sia raster che vettoriali.

L’intera gamma di funzionalità che deriva dall’integrazione delle funzioni native di QGIS con i numerosi componenti aggiuntivi integrabili consente un controllo completo del processo di manipolazione di dati raster derivanti da sensori multispettrali.

Gli strumenti utilizzati durante il corso sono ormai diffusi in ambito professionale e scientifico a livello globale, costituendo di fatto una valida alternativa ai software di Remote Sensing commerciali.
Per l'acquisizione ed elaborazione delle immagini multispettrali della missione Sentinel-2 verranno utilizzati i software e le banche dati online distribuiti dall'ESA in modalità open:
- Sentinel Application Platform - SNAP
- Sentinel-2 Toolbox - S2TBX

A chi è rivolto questo corso
Il corso è rivolto a professionisti, tecnici di Pubbliche Amministrazioni, operatori SAPR, studenti universitari, ricercatori, insegnanti e in generale a tutti coloro che hanno intenzione di ampliare le proprie conoscenze in fatto di analisi geografica e territoriale.

Livello e requisiti di accesso
Per la partecipazione al corso è richiesta solamente la conoscenza del sistema operativo utilizzato della gestione di file e cartelle.
Durante il corso verrà fornita un'introduzione all'interfaccia e ai comandi principali di QGIS strettamente funzionale ai concetti trattati. Questo modulo non può essere considerato un corso strutturato di apprendimento GIS, già presente nella nostra offerta formativa.

Tipologia e modalità del corso
Corso interattivo con lezioni frontali in aula o online in live streaming.
Al momento questo corso viene erogato esclusivamente in modalità online (live streaming). Ricreiamo nelle aule virtuali l'esperienza formativa proposta nei corsi in presenza quindi approccio pratico alle tematiche affrontate, esercitazioni e laboratorio assistito con una forte interazione tra docente e discente e ampio spazio ai quesiti dei partecipanti.

Personale docente
Il corso è tenuto da docente senior altamente qualificato, titolare di incarichi di insegnamento in ambito universitario e con larga esperienza nell'analisi dei dati telerilevati e geografici.

Dotazione informatica
È necessario  l'utilizzo di notebook personale con sistema operativo Windows 8 o superiore o Mac OS e di connessione Internet stabile e di adeguata velocità.
Non sono richiesti particolari requisiti hardware (RAM: almeno 4 GB).

Sedi del corso
Questo corso è attualmente erogato in modalità online (live streaming). 
Consulta il calendario delle prossime date.

Durata
3 giorni (21 ore)
Orario: 9-13, 14-17

Prossime date
Calendario

Costi e riduzioni
Tutti coloro che si iscriveranno al corso con almeno 30 giorni di anticipo rispetto alla data della sessione formativa avranno diritto ad uno sconto del 15% sul prezzo di listino. È inoltre previsto uno sconto del 10% sul prezzo di listino per gli iscritti a Ordini ed Associazioni professionali (Legge 4 del 14 gennaio 2013), Categorie Educational e dipendenti di Pubbliche Amministrazioni. Gli sconti non sono cumulabili se non diversamente concordato. Consultare i dettagli nella sezione Agevolazioni.

Agevolazioni fiscali
I costi della formazione sono interamente deducibili (100%) per aziende e professionisti (art. 54 c. 5 TUIR DPR 917/1986). Solamente per questi ultimi è fissato un tetto annuo di euro 10.000 (comprensivo di spese di soggiorno e trasferta), per le aziende non esistono limiti annui. L’IVA è 100% detraibile. Inoltre, le Pubbliche Amministrazioni hanno diritto all'esenzione IVA riferita ad attività formative (DPR 633/72).

Modalità di iscrizione 
La procedura di iscrizione è molto semplice. Le istruzioni sono indicate nella pagina Come Iscriversi nella sezione Formazione.

Attestati di partecipazione e profitto
Al termine della sessione formativa verrà rilasciato a tutti i partecipanti che hanno frequentato almeno il 70% del monte ore totale un attestato di partecipazione numerato e personale con specificate il numero di ore del corso e le principali tematiche affrontate.

È inoltre previsto lo svolgimento (opzionale) di un test finale di valutazione dell’apprendimento con domande a risposta multipla, che si intende superato fornendo almeno 10 risposte corrette su 15. Il superamento del test sarà certificato su un attestato di partecipazione e profitto, documento utile per arricchire il proprio curriculum in quanto documenta che sono state acquisite le competenze e le conoscenze previste dal corso frequentato.

Il test finale di valutazione non è obbligatorio e non comporta un aumento del costo di iscrizione.

Vantaggi del corso e materiale fornito

• Formazione erogata secondo gli standard di qualità ISO 9001:2015;
• Aule con numero limitato di posti per una migliore efficacia didattica;
• Ampio materiale didattico in formato digitale scaricabile dal cloud TerreLogiche (slides, dataset, documentazione e manualistica riguardante i software e le tematiche affrontate);
• Attestato di partecipazione numerato e personale con specificate il numero di ore del corso e le principali competenze acquisite, rilasciato ai partecipanti che hanno frequentato almeno il 70% del monte ore totale. Attestato di partecipazione e profitto, rilasciato a seguito del superamento del test finale di valutazione dell’apprendimento. Su richiesta l'attestato viene erogato anche in lingua inglese;
  
• Supporto tecnico per eventuali problematiche di installazione e configurazione dei software utilizzati;
• Buoni sconto di TerreLogiche.

Programma del corso
Il corso si articola in quattro parti fondamentali riguardanti rispettivamente: i concetti base del telerilevamento, i software e gli archivi di dati telerilevati multispettrali e la presentazione di alcuni casi applicativi. Le elaborazioni sono incentrate sull’utilizzo di immagini acquisite da satelliti (gratuite ed acquistate), da piattaforme aeree tradizionali e da droni.

Principi base di telerilevamento

• Definizioni e principi base del telerilevamento
• Risoluzione geometrica, spettrale, radiometrica e temporale
• Firma spettrale
• I programmi di osservazione della Terra Landsat e Copernicus Sentinel-2
• Caratteristiche dei principali satelliti e sensori disponibili
• Struttura e formato dei dati e metadati dei prodotti multispettrali

Interfacce software e consultazione dei dati telerilevati

• QGIS e le funzioni di geoprocessing per l'analisi raster
• ESA SNAP e Sentinel-2 Toolbox per l'analisi delle immagini multispettrali
• I principali strumenti integrabili per la manipolazione di immagini telerilevate
• Esplorazione dei dati multispettrali e pancromatici
• Cenni sul pre-processamento delle immagini
• Data repository web per la selezione e download di immagini multispettrali: EarthExplorer e Copernicus Open Access Hub

Tecniche di analisi delle immagini multispettrali con QGIS e SNAP

• Analisi dei metadati e studio dell’istogramma
• Importazione ed esportazione delle caratteristiche dei prodotti Sentinel-2
• Il paradigma di elaborazione di SNAP con Sentinel-2
• Composizioni a colori e a fasi colori di immagini multispettrali: i profili colore di SNAP con Sentinel-2
• Miglioramento del contrasto (tecniche di enfatizzazione)
• Miglioramento spaziale (filtri passa-basso, passa-alto e pansharpening)
• Mosaicatura e creazione di subset spaziali e spettrali
• Creazione di maschere: algebra delle mappe e funzioni SNAP su dati Sentinel-2
• Ricampionamento delle immagini
• Operazioni aritmetiche e manipolazione algebrica delle bande spettrali
• Calcolo di indici di vegetazione: esempi con Landsat, RapidEye e Sentinel-2
• Tecniche di change-detection
• Cenni sulla classificazione automatica dell’immagine, unsupervised e supervised con QGIS

Applicazioni

• Estrazione di corpi idrici da immagini multispettrali
• Calcolo di indici di vegetazione (es. NDVI) per il monitoraggio territoriale e l’analisi dei fenomeni (agricoltura, idrologia, geologia, pianificazione)
• Analisi diacroniche con tecniche di change detection: identificazione di fenomeni di alluvionamento
• Analisi diacroniche con tecniche di change detection: identificazione delle aree percorse da incendi

Feedback 
I corsi di TerreLogiche sono da molti considerati i migliori in Italia per qualità erogata, costi accessibili e per il forte approccio applicativo decisamente adeguato alla realtà lavorativa. I nostri sondaggi effettuati immediatamente dopo il corso e a campione, a distanza di alcuni mesi hanno rivelato un'altissima percentuale di gradimento e soddisfazione. I feedback sui corsi di TerreLogiche sono al 99,8% positivi dal 1998.