Radiazioni elettromagnaetiche. Firme spettrali. Teoria dei colori. Percezione visiva delle immagini. Metodi di acquisizione di immagini. Cratteristiche delle foto aeree. Ortofoto. Immagini da satellite. Meteodi di telerilevamento attivo. Immagini radar.
Fotorilevamento geologico e geomorfologico.
Drury S. A. “Image interpretation in Geology”.
Lillesand T. M. & Kiefer R. W. “Remote sensing and image interpretation”. New York, Wiley.
Mantovani F. e Marcolongo B. “Fotogeologia” NBIS ed.
Obiettivi Formativi
Fornire allo studente i concetti base per l'utilizzo di immagini telerilevate per il rilevamento geologico e geomorfologico.
Prerequisiti
Conoscenze di base di: fisica delle radiazioni elettromagnetiche e di ottica, geologia, geomorfologia, cartografia.
Metodi Didattici
Lezioni frontali, seminari, uso di software.
Altre Informazioni
Agli studenti saranno fornite copie delle slide utilizzate durante le lezioni alla fine di ogni ciclo di argomenti. Tali slide rappresentano un sorta di riassunto esteso del programma ma non sono sufficienti da sole per la preparazione dell'esame.
Modalità di verifica apprendimento
Elaborati scritti e grafici, esame orale.
Programma del corso
Cenni introduttivi
Telerilevamento: acquisizione di dati relativi ad un oggetto a distanza (senza contatto fisico) tramite un sensore. Cenni storici. Schema del telerilevamento .
Sistemi passivi e attivi (RADAR).
1 - RADIAZIONI ELETTROMAGNETICHE
Legge di Plank. Origine delle EMR. Radianza, Emittanza (Legge di Stefan – Boltzmann , Legge di Wien).
Interazione tra EMR ed atmosfera: Diffusione (scattering, assorbimento), Finestre atmosferiche.
Interazione tra EMR e materia: riflettanza (albedo), assorbanza, trasmittanza. (Legge radiativa di Kirchoff).
Firma spettrale. Interazione tra EMR e superficie terrestre: firme spettrali delle rocce e dei suoli (esempi), firme spettrali della vegetazione (esempi ), firma spettrale dell’acqua.
2 – L’OCCHIO UMANO E LA PERCEZIONE DELLE IMMAGINI
Struttura dell’occhio. Percezione del colore. Esperienze di Young sui colori: colori primari additivi, colori primari sottrattivi. Profondità, percezione del rilievo. Parallasse assoluta. Ombreggiatura, effetto rilievo.
3 - METODI DI ACQUISIZIONE DELLE IMMAGINI
Immagini fotografiche - Struttura di un apparecchio fotografico: caratteristiche della lente: lunghezza focale = f , apertura = d (diametro). Tempo di scatto. Apertura diaframma. Sensibilità ( o velocità) di una pellicola; risoluzione spaziale. Limiti imposti dalle lenti e dall’atmosfera.Tecniche di ripresa aerea.
Pellicole bianco/nero: sensibili al visibile (pancromatiche) e sensibili all’infrarosso. Pellicole a colori: 3 strati sensibili. Immagini a falsi colori.
Caratteristiche delle immagini fotografiche aeree - Punto principale (centro), spostamento radiale = “relief displacement”; variazione di scala, distorsioni dovute all’assetto dell’apparecchio.
Immagini elettroniche: Videocamere e sistemi a scansione – Riprese video. Sistemi a scansione lineare. Resa di uno strumento, rapporto segnale/rumore: qualità sensore, IFOV, ampiezza banda, radianza, tempo di acquisizione. Metodi di registrazione: analogico o digitale. Effetto rotazione terrestre. Sistemi “pushbroom” - CCD (charge coupled devices). Risoluzione al suolo. Il tempo di esposizione.
Caratteristiche di una immagine digitale - Pixel (picture element). Digital number. “raster”.
Satelliti per il Telerilevamento - Tipi di satelliti, caratteristiche orbitali (con attenzione particolare a Landsat). Sensori: risoluzione spaziale, temporale, radiometrica e spettrale.
4 – CARATERISTICHE DELLE FOTO AEREE
Cenni di Fotogrammetria: scala di una foto, punto principale, “relief displacement”, misura dell’altezza di oggetti verticali, distorsioni. Visione stereoscopica. Elementi per la fotointerpretazione: tono, tessitura, pattern, forma,
5 – FOTORILEVAMENTO GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO
Analisi del rilievo- Elementi orografici.
Reticolo idrografico – Densità di drenaggio. Classificazione dei reticoli idrografici (drainage pattern): dendritico, parallelo, radiale, centripeto, rettangolare-angolare, a traliccio, anulare.
Analisi dei caratteri lito-strutturali - Individuazione di elementi che per la compilazione di una carta fotogeologica. Litologia e struttura del substrato. Depositi continentali. Coperture detritiche e residuali (regolite). Superfici primarie di discontinuità litologica: stratificazione, superfici di discontinuità composizionale, superfici di clivaggio. Giacitura della discontinuità litologiche primarie. Forme strutturali. Superfici di discontinuità secondarie. Lineamento (o lineazione), elemento lineare.