Dati da radiazione riflessa (luce visibile e vicino infrarosso)
Si intende per radiazione riflessa
l'insieme di onde elettromagnetiche provenienti dal sole e ridiffuse
dalla superficie terrestre. Le caratteristiche della ridiffusione
sono specifiche del tipo di superficie (Lillesand e Kiefer, 1994).
I più comuni sensori di telerilevamento misurano l'intensità
di radiazione riflessa nello spettro visibile ed eventualmente
nell'infrarosso. Di
seguito ho messo informazioni su alcuni dati che possono essere
reperiti gratuitamente. Un primo gruppo comprende immagini satellitari
che possono essere scaricate sul proprio pc. Un secondo gruppo è invece
costituito da immagini ad alta risoluzione (< 1 m) visibili on-line
ma non scaricabili.
Immagini declassificate (Corona)
Intorno agli anni '60 e '70 i satelliti
statunitensi della serie KH (Key Hole), acquisirono immagini degli allora
territori sovietici per scopi di "intelligence" militare.
In seguito al declassamento avvenuto nel 1995 e nel 2002, sono ora distribuite
al pubblico gratuitamente o a prezzi modesti (30 $ a scena). Le immagini inizialmente su pellicola
in bianco-nero sono state scansite a cura dell'USGS e vengono fornite in
formato digitale.
Sistema
|
Nome
|
Periodo
|
Risoluzione
|
CORONA
|
KH-1
|
1960
|
40 piedi
|
CORONA |
KH-2 |
1960-1961
|
30 piedi |
CORONA |
KH-3 |
1961
|
25 piedi |
CORONA/MURAL |
KH-4 |
1962-1963
|
25 piedi |
CORONA/MURAL |
KH-4A |
1963-1969
|
9 piedi |
CORONA/MURAL |
KH-4B |
1967-1972
|
6 piedi |
ARGON
|
KH-5 |
1962-1964
|
460 piedi |
LANYARD
|
KH-6 |
1963
|
6 piedi |
GAMBIT
|
KH-7 |
1963-1967
|
2 piedi |
HEXAGON
|
KH-9 |
1973-1980
|
20 piedi |
A causa della scansione di pellicole che possono avere circa 40 anni,
le immagini ereditano i danni del supporto originale quali graffi o
macchie. La qualità è molto variabile dipendentemente dalla missione di
acquisizione. Ho voluto mettere tali dati in questo elenco perchè utili
nello studio dei recenti cambiamenti ambientali.
L'utilizzo di queste immagini per indagini geoarcheologiche nel
Vicino Oriente è ben noto in letteratura (Philip et al.,
2002; Ur, 2003; Challis et al., 2004; Wilkinson et al., 2006).
Maggiori informazioni:
https://lta.cr.usgs.gov/declass_1
https://lta.cr.usgs.gov/declass_2
Ricerca di scene scaricabili o acquistabili: http://earthexplorer.usgs.gov/ (registrazione necessaria ma gratuita). Visualizzazione on-line e download
di alcune scene: http://corona.cast.uark.edu/
>>> Ricerca e download
SPOT DOI-10M/CIB-10
In passato distribuite dalla NIMA (National Imagery and Mapping Agency)
e poi dalla NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) con il nome DOI (Digital Orthorectified Imagery) 10M,
sono ora distribuite dall'USGS (United States Geological Survey) con il nome SPOT Controlled Image Base 10 meter (CIB-10)
e possono essere cercate e scaricate attraverso il sito earthexplorer.usgs.gov
alla voce "Commercial Satellites > SPOT > SPOT - Historical > SPOT CIB-10".
Si tratta di una collezione di immagini ortorettificate pancromatiche (in scala di grigi)
acquisite tra il 1986 ed il 1993 dall'agenzia spaziale francese CNES (Centre National d'Etudes Spatiales).
La dimensione del pixel è 10x10 m ma hanno spesso nitidezza mediocre.
Essendo state acquisite prevalentemente negli anni '80 sono utili per lo studio dei cambiamenti ambientali negli ultimi 30 anni.
Maggiori informazioni: lta.cr.usgs.gov/SPOT_CIB-10
Ricerca e download: earthexplorer.usgs.gov (necessaria la registrazione)
Landsat
Il progetto Landsat,
a cura della NASA (National Aeronautics and Space Administration),
è stato tra le prime fonti di immagini multispettrali
a media risoluzione con copertura globale. Al primo satellite,
in orbita dal 1972, seguirono altri se lanci, di cui uno fallito
(Landsat 6), che videro l'avvicendarsi di tre tipi di sensore. I
primi tre satelliti erano dotati del sensore MSS in grado di rilevare
lunghezze d'onda visibili e vicino infrarosso. I satelliti 4 e 5
vennero dotati del sensore TM in grado di restituire due bande
aggiuntive per l'infrarosso riflesso e una banda (n° 6) per
l'infrarosso termico. Con il sensore ETM+ (su Landsat 7) venne
introdotta la banda 8 pancromatica, con spettro di rilevazione più
ampio (dal verde al vicino infrarosso) che consente una miglior
risoluzione spaziale. Nel 2013 infine è stato lanciato il satellite
Landsat 8 con i sensori OLI, in grado di acquisire una ulteriore banda
prima del blu (per lo studio degli ambienti lacustri e costieri) ed una
banda 9 per lo studio della nuvolosità, e TIR con due bande
nell'infrarosso termico. I dati prodotti sono ideali per lo studio delle terre emerse a
media scala (1:100.000 - 1:500.000).
Sensore
|
Satellite
|
Banda
| λ in µm | Risoluzione
spaziale (m)
|
|
Multispectral
Scanner
(MSS)
|
Landsat 1 (1972-1978)
Landsat 2 (1975-1982)
Landsat 3 (1978-1983)
Landsat 4 (1982-1993)
Landsat 5 (1984-...)
|
1 (verde)
|
0,50-0,60
|
80
|
2(rosso)
|
0,60-0,70
|
80
|
3
|
0,70-0,80
|
80
|
4
|
0,80-1,10
|
80
|
|
Thematic Mapper
(TM)
|
Landsat 4 (1982-1993)
Landsat 5 (1984-...) |
1 (blu)
|
0,45-0,52 |
30
|
2 (verde)
|
0,52-0,60
|
30
|
3(rosso)
|
0,63-0,69
|
30
|
4
|
0,76-0,90
|
30
|
5
|
1,55-1,75
|
30
|
6
|
10,40-12,50
|
120
|
7
|
2,08-2,35
|
30 |
|
Enhanced
Thematic Mapper
(ETM+)
|
Landsat 7 (1999-...)
|
1 (blu)
|
0,45-0,52 |
30
|
2 (verde)
|
0,52-0,60
|
30
|
3(rosso)
|
0,63-0,69
|
30
|
4
|
0,77-0,90
|
30
|
5
|
1,55-1,75
|
30
|
6
|
10,40-12,50
|
60
|
7
|
2,09-2,35
|
30 |
8 (PAN.)
|
0,52-0,90
|
15
|
|
Operational Land Imager (OLI)
|
Landsat 8 (2013-...)
|
1
|
0,43-0,45
|
30
|
2 (blu)
|
0,45-0,51 |
30
|
3 (verde)
|
0,53-0,59
|
30
|
4(rosso)
|
0,64-0,67
|
30
|
5
|
0,85-0,88
|
30
|
6
|
1,57-1,65
|
30
|
7
|
2,11-2,29
|
30
|
9
|
1,36-1,38
|
30 |
8 (PAN.)
|
0,50-0,68
|
15
|
|
Thermal Infrared Sensor
(TIR)
|
Landsat 8 (2013-...) |
10
|
10,60-11,19
|
100
|
11
|
11,50-12,51 |
100
|
|
Molte immagini dei sensori MSS, TM e ETM+ sono disponibili gratuitamente on line al sito http://www.landsat.org
oppure http://glcf.umiacs.umd.edu/index.shtml.
L'ortorettificazione a cura di EarthSat Corporation è
stata effettuata con metodo di interpolazione nearest neighbour
che comporta alcuni disturbi nell'osservazione di dettaglio (ad
esempio le line rette appaiono spezzettate) ma risulta idoneo
per l'analisi multispettrale poiché i pixels non sono
interpolati con quelli adiacenti. Personalmente il sito che preferisco per ottenere dati Landsat è http://glovis.usgs.gov/ che permette di accedere ad un archivio di scene molto ampio con anche i dati Landsat 8; occorre registrarsi ma è gratuito.
Maggiori informazioni:
http://landsat.usgs.gov/products_data_at_no_charge.php
http://landsat.gsfc.nasa.gov/
http://landsat.usgs.gov/
http://www.landsat.org/
Ricerca e download:
http://glovis.usgs.gov/
http://earthexplorer.usgs.gov/
http://landsat.org/ortho/index.php
http://glcfapp.glcf.umd.edu:8080/esdi/
>>> Ricerca e download dal sito glovis.usgs.gov
>>> Richiedere dati Landsat con correzione atmosferica
ASTER (Advanced Spaceborne Thermal
Emission and Reflection radiometer)
Il sensore ASTER, a bordo
del satellite Terra dal 1999, è in grado di acquisire
immagini in 14 bande dal verde all'infrarosso termico con risoluzione
spaziale da 15 m a 90 m (Abrams et al., 2004).
La missione nata dalla collaborazione tra U.S.A e Giappone, in
particolare tra NASA (National Aeronautics and Space Administration)
e METI (Ministero giapponese dell'Economia, del Commercio e dell'Industria),
ha prodotto una copertura pressoché globale delle terre
emerse con più acquisizioni all'anno. I dati ASTER si
differenziano dai prodotti Landsat per il maggior numero di bande
nell'infrarosso, una migliore risoluzione spaziale nel visibile
e vicino infrarosso e la mancanza di acquisizione nella lunghezza
d'onda blu.
Landsat ed ASTER sono parte del progetto internazionale EOS (Earth
Observing System), un sistema di satelliti mirato al monitoraggio
degli attuali cambiamenti ambientali.
Sottosistema
|
Banda
| λ in µm | Risoluzione
spaziale (m)
|
|
VNIR
(Visible and Near InfraRed)
|
1 (verde)
|
0,52-0,60
|
15
|
2(rosso)
|
0,63-0,69
|
15
|
3
|
0,78-0,86
|
15
|
|
SWIR
(Short Wave InfraRed)
|
4
|
1,60-1,70 |
30
|
5
|
2,145-2,185
|
30
|
6
|
2,185-2,225
|
30
|
7
|
2,235-2,285
|
30
|
8
|
2,295-2,365
|
30
|
9
|
2,360-2,430
|
30
|
|
TIR
(Thermal InfraRed)
|
10
|
8,125-8,475 |
90
|
11
|
8,475-8,825
|
90
|
12
|
8,925-9,275
|
90
|
13
|
10,25-10,95
|
90
|
14
|
10,95-11,65
|
90
|
|
Caratteristiche del sensore
ASTER. (Fonte: Abrams, Hook e Ramachandran, 2004).
Maggiori informazioni:
http://asterweb.jpl.nasa.gov/
https://lpdaac.usgs.gov/products/aster_products_table/aster_overview
Scene ASTER georeferenziate simulanti colori reali derivate dalla
prime tre bande possono essere ottenute gratuitamente via FTP
dal sito http://glovis.usgs.gov/
selezionando la collezione "TerraLook" > "TL ASTER (2000->)" (è necessario registrarsi ma è gratuito).
Per un po' di tempo è stato possibile scaricare gratuitamente i dati ASTER completi o quasi, poi è cambiata la
politica di distribuzione.
Da quanto scritto sul sito si dovrebbe poter accedere gratuitamente ai prodotti
L1AE e
L1BE attraverso il sito
http://reverb.echo.nasa.gov/reverb/.
Io ho provato a fare una ricerca per l'Europa ma ho trovato 0 risultati.
EO-1: ALI (multispettrale) e Hyperion (iperspettrale)
Satellite EO-1 lanciato nel 2000. I dati disponibili hanno copertura geografica sporadica.
ALI: 9 bande multispettrali con risoluzione 30 m + banda pancromatica con risoluzione 10 m (vedi tabella).
Hyperion: più di 200 bande con risoluzione 30 m
(>>> http://eo1.usgs.gov/sensors/hyperioncoverage)
Banda
|
λ in µm |
Risoluzione spaziale (m) |
MS - 1'
|
0,433-0,453
|
30
|
MS - 1 (blu)
|
0,45-0,515 |
30
|
MS - 2 (verde)
|
0,525-0,605
|
30
|
MS - 3(rosso)
|
0,63-0,69
|
30
|
MS - 4
|
0,775-0,805
|
30
|
MS - 4'
|
0,845-0,89
|
30
|
MS - 5'
|
1,2-1,3
|
30
|
MS - 5
|
1,55-1,75
|
30 |
MS - 7
|
2,08-2,35
|
30
|
Pan
|
0,50-0,68 |
10 |
Maggiori informazioni:
http://eo1.usgs.gov/
Ricerca e download:
http://glovis.usgs.gov/
http://earthexplorer.usgs.gov/
Sentinel-2
I satelliti Sentinel
dell'ESA (European Space Agency) costituiscono la componente spaziale
del programma Copernicus di osservazione della Terra per il
monitoraggio Ambientale. In tale contesto i satelliti Sentinel-2
acquisiscono immagini multispettrali della superficie terrestre nelle
lunghezze d'onda del visibile e dell'infrarosso riflesso. Il primo
satellite, Sentinel-2A, è stato lanciato il 23 giugno 2015; il
lancio del secondo, Sentinel-2B, è previsto verso la metà del 2016.
I satelliti Sentinel-2
sono equipaggiati con lo strumento MSI (MultiSpectral Instrument) in
gradi di acquisire 4 bande nel visibile e vicino infrarosso con
risoluzione spaziale 10 m, 6 bande nell'infrarosso con risoluzione
spaziale 20 m e 3 bande con risoluzione 60 m di cui una nel blu e
due nell'infrarosso (vedi tabella).
Banda
|
λ centrale (nm) |
Bandwidth (nm) |
Risoluzione spaziale (m) |
1 |
443 |
20 |
60 |
2 |
490 |
65 |
10 |
3 |
560 |
35 |
10 |
4 |
665 |
30 |
10 |
5 |
705 |
15 |
20 |
6 |
740 |
15 |
20 |
7 |
783 |
20 |
20 |
8 |
842 |
115 |
10 |
8a |
865 |
20 |
20 |
9 |
945 |
20 |
60 |
10 |
1380 |
30 |
60 |
11 |
1610 |
90 |
20 |
12 |
2190 |
180 |
20 |
I dati Sentinel-2 possono essere scaricati gratuitamente, previa registrazione, dall'apposito portale dell'ESA: Sentinel Scientific Data Hub (https://scihub.copernicus.eu/). I dati in files compressi .zip pesano 5-6 GB.
Maggiori informazioni:
Sentinel-2, download e struttura dei dati
https://sentinel.esa.int/web/sentinel/user-guides/sentinel-2-msi
https://sentinel.esa.int/web/sentinel/missions/sentinel-2
https://en.wikipedia.org/wiki/Sentinel-2
Confronto delle caratteristiche spettrali di ASTER, Landsat (7 e 8) e Sentinel-2:
OrbView-3
Il
satellite OrbView-3 della GeoEye fu lanciato nel 2003 e rimase
operativo fino al 2007. È stato uno dei primi satelliti con scopi
commerciali
in grado di acquisire immagini ad alta risoluzione (1 m per la banda
pancromatica, 4 m per il multispettrale).
Banda
| λ in µm |
Risoluzione spaziale (m) |
1 (blu)
|
0,450-0,520
|
4
|
2 (verde)
|
0,502-0,600
|
4
|
3 (rosso)
|
0,625-0,695
|
4
|
4 (vicino infrarosso)
|
0,760-0,900
|
4
|
Pancromatico
| 0,450-0,900 | 1
|
Maggiori informazioni:
https://lta.cr.usgs.gov/satellite_orbview3
https://directory.eoportal.org/web/eoportal/satellite-missions/o/orbview-3
Alcune scene sono ottenibili gratuitamente attraverso
http://earthexplorer.usgs.gov/.
Purtroppo la copertura è sporadica e nella maggior parte dei casi è disponibile solo la banda pancromatica.
Immagini ad alta risoluzione visualizzabili gratuitamente on-line:
- Google
- Bing
- Ortofoto italiane
(>>>
pagina dei riferimenti bibliografici)
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