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 DF0083
   
       Telerilevamento
Niccolò Dainelli 

Anno: 2011
Pagine: 256

Indice e abstract

 
Euro 48,00
 
- 15%
Euro 40,80
 

 
 
Disponibilità: Sconto 15% + spese gratis
 

Telerilevamento
Manuale teorico-pratico per l'elaborazione delle immagini digitali

Un testo profondamente innovativo e dal taglio pratico su osservazione della terra ed elaborazione delle immagini digitali in ambito GIS, con numerose esercitazioni presenti anche nel CD allegato

Oggi più che mai, il telerilevamento (in inglese Remote Sensing), cioè l’attività di “rilevare da lontano”, è una tecnica che può dare ottimi risultati per lo studio del territorio, spesso evitando anche di visitare il sito investigato. È evidente che il controllo a terra è da considerare uno strumento di verifica auspicabile, ma non sempre e ovunque esso è realizzabile. Ai giorni nostri non solo esistono luoghi ancora difficilmente raggiungibili per mancanza d’infrastrutture viarie, ma aumentano sempre più le regioni pericolose in cui è sconsigliabile o addirittura vietato recarsi.

Il telerilevamento, in queste situazioni, risulta quindi l’unica metodologia per ottenere dati e informazioni su una certa area geografica, ormai assolutamente indispensabile, dunque, in ambito di GIS e geomatica. Per il telerilevamento sono impiegati strumenti definiti sensori, montati prevalentemente su piattaforme satellitari e aeree, che danno come prodotto principale immagini digitali rappresentanti porzioni della superficie terrestre. Questi dati costituiscono la base di partenza per l’estrazione di una gran quantità di informazioni riguardanti l’ambiente, le risorse naturali e antropiche, la copertura del suolo, la geologia e la geomorfologia, tanto per citarne una piccola parte. Tali informazioni possono essere ricavate in maniera automatica o semi-automatica attraverso algoritmi matematici o mediante l’analisi delle immagini da parte di un interprete umano e poi rappresentate tramite cartografia tematica.

Il presente manuale, primo dei due volumi dell’opera “L’osservazione della Terra”, nasce con lo scopo di realizzare un prodotto diverso dai numerosi testi finora scritti sui temi del telerilevamento. Esso si distingue per il taglio decisamente pratico: è organizzato infatti in una prima parte teorica, riguardante i principi fisici del telerilevamento, gli strumenti per l’osservazione della Terra e le principali tecniche di elaborazione delle immagini, e in una seconda parte pratica dove sono proposte numerose esercitazioni, alcune spiegate passo dopo passo, altre da svolgere autonomamente attraverso l’uso del software open source ILWIS su immagini telerilevate. Va da sé, ovviamente, che i principi proposti e le esercitazioni possano essere applicati anche su software proprietari come ArcGIS, il più diffuso in ambito di Sistemi Informativi Territoriali e geomatica. Gli esercizi presenti nel testo fanno uso di immagini da satellite messe a disposizione per esclusivo uso didattico da società e organizzazioni di distribuzione delle stesse e sono memorizzate anche nel dvd allegato al libro. Per ogni elaborazione la procedura viene spiegata dando al lettore la possibilità di ripeterla applicandola a un’immagine diversa.

La parte dedicata all’estrazione di informazioni mediante interpretazione invece è trattata nel secondo volume, "L’osservazione della Terra – Fotointerpretazione". "Telerilevamento" costituisce pertanto un’opera adatta sia a coloro che operano già nel settore, sia a tecnici e professionisti che desiderano avvicinarsi alla materia trattata, che a studenti universitari. Trattandosi di un testo di base, si è inoltre scelto volutamente di mantenere un livello appropriato, per cui alcuni argomenti non sono stati affrontati in maniera eccessivamente dettagliata, rimandandone l’approfondimento a opere specifiche segnalate in bibliografia.

Indice

Premessa

Parte Prima
Telerilevamento teorico

  1. I fondamenti fisici del telerilevamento

    1.1. Cenni introduttivi

    1.2. La natura della radiazione elettromagnetica

    1.3. Lo spettro elettromagnetico

    1.4. Le grandezze radiometriche

    1.5. L’emissione di energia da parte della materia

    1.6. L’interazione della radiazione con l’atmosfera

    1.7. L’interazione della radiazione con la superficie terrestre

    1.8. Le firme spettrali

  2. Sistemi di ripresa

    2.1. Cenni introduttivi

    2.2. Sensori attivi e passivi

    2.3. I tipi di piattaforma per il telerilevamento

    2.3.1. Piattaforme satellitari

    2.3.2. Piattaforme aeree

    2.3.3. Piattaforme al suolo

    2.4. I sensori per il telerilevamento

    2.4.1. Sensori ottici passivi non fotografici

    2.5. La risoluzione degli strumenti

    2.5.1. Risoluzione geometrica

    2.5.2. Risoluzione spettrale

    2.5.3. Risoluzione radiometrica

    2.5.4. Risoluzione temporale

    2.6. Panoramica dei principali satelliti e sensori per il telerilevamento

    2.6.1. Cenni introduttivi

    2.6.2. Le bande spettrali

    2.6.3. I sensori

  3. L’elaborazione e la trasformazione delle immagini da telerilevamento

    3.1. Le caratteristiche delle immagini telerilevate

    3.1.1. Il concetto di immagine digitale

    3.1.2. L’istogramma e lo scatterogramma

    3.1.3. Brevi cenni sulla teoria dei colori

    3.1.4. Le composizioni a veri e falsi colori

    3.2. Pre-elaborazioni: correzioni geometriche e radiometriche

    3.2.1. Cenni introduttivi

    3.2.2. Gli errori radiometrici e la loro correzione

    3.2.3. Le distorsioni geometriche e la loro correzione

    3.3. Il miglioramento delle immagini

    3.3.1. Gli scopi del miglioramento.

    3.3.2. Il miglioramento mediante operatori puntuali

    3.3.3. Il miglioramento mediante operatori locali.

    3.4. La trasformazione delle immagini

    3.4.1. Cenni introduttivi

    3.4.2. Le operazioni fra bande spettrali

    3.4.3. Gli indici di vegetazione

    3.4.4. L’analisi delle componenti principali.

    3.4.5. La fusione dati (pan-sharpening)

  4. La classificazione delle immagini multispettrali

    4.1. Cenni introduttivi

    4.2. La classificazione supervisionata

    4.2.1. La fase di training

    4.2.2. I tipi di classificatore più usati

    4.2.3. Verifica dell’accuratezza

    4.3. La classificazione non supervisionata

Parte Seconda

Telerilevamento applicato

  1. Introduzione alle esercitazioni

    5.1. Cenni introduttivi

    5.2. Le immagini disponibili

    5.3. Il percorso logico delle esercitazioni

  2. Introduzione al software ilwis

    6.1. Cenni introduttivi

    6.2. Introduzione a ilwis 3.x

    6.2.1. Installare ilwis

    6.2.2. Lanciare ilwis.

    6.2.3. Il navigator

    6.2.4. Il catalog

    6.2.5. Gli oggetti di ilwis

    6.2.7. L’operation-tree e l’operation-list

    6.2.8. La status bar

    6.2.9. Le toolbar della main window

    6.2.10. L’help in linea e la documentazione

  3. Esercitazione: importazione e visualizzazione delle immagini telerilevate in ilwis

    7.1. Cenni introduttivi e dataset

    7.2. La procedura di importazione

    7.2.1. Esercizi

    7.3. Visualizzazione di dati telerilevati e loro proprietà

    7.3.1. Esercizi

    7.4. L’istogramma

    7.4.1. Esercizi

  4. Esercitazioni di pre-elaborazione di immagini telerilevate

    8.1. Cenni introduttivi e scopi

    8.2. La trasformazione da valori di digital number a valori di radianza

    8.3. Applicazione di un semplice algoritmo di correzione atmosferica

    8.4. La conversione da valori di radianza a valori di temperatura di brillanza

    8.4.1. Esercizi

    8.5. Un esempio di correzione geometrica: la registrazione immagine-immagine

  5. Esercitazioni di miglioramento di immagini telerilevate

    9.1. Cenni introduttivi e scopi

    9.2. Esercizi di miglioramento mediante operatori puntuali

    9.2.1. Applicazione di soglie di livelli di grigio con il grey level thresholding

    9.2.2. Una semplice classificazione dell’immagine: il density slicing

    9.2.3. Il miglioramento del contrasto attraverso il contrast stretching

    9.3. Esercizi di miglioramento mediante operatori locali

    9.3.1. Applicazione di filtri passa-basso (smoothing)

    9.3.2. Applicazione di filtro passa-alto (edge enhance)

    9.3.3. Esercizi

  6. Esercitazioni di trasformazione delle immagini telerilevate

    10.1. Cenni introduttivi e scopi

    10.2. Operazioni fra bande spettrali

    10.2.1. Applicazione della sottrazione fra bande: il change detection

    10.2.2. Applicazione del rapporto di banda: gli indici di vegetazione

  7. Esercitazioni di classificazione delle immagini telerilevate

    11.1. Cenni introduttivi e scopi

    11.2. Classificazione non supervisionata

    11.2.1. Esercizi

    11.3. Classificazione supervisionata

    11.3.1. Esempi di classi di copertura del suolo

    11.3.2. Preparazione alla fase di training

    11.3.3. Acquisizione delle aree di training

    11.3.4. Fase di classificazione

    11.3.5. Fase di post-classificazione

    11.3.6. Esercizi

Bibliografia

Ringraziamenti

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