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Integrating LIDAR intensity measures and hyperspectral data for extracting of cultural heritage
No full textThis paper deals with the integration of LIDaR and hyperspectral data to improve the discovery of new archeological sites. We
investigate the possibility of integrating such dataset in order to evaluate irregular behavior of some major ground indexes. While
hyperspectral data allow the identification of specific humidity, vegetation and thermal conditions in the target area, accurate
geometric information are provided by LIDaR data. In fact, accurate filtering of lasers canning data allows the computation of accurate DTM (Digital Terrain Model), while Lambertian-based calibration of LIDaR intensity enhances the automatic data segmentation and, in this way, the detection of possible sites of interest. So far as hyperspectral data, MIVIS and AISA sensor data were used. In order to fully extract spectral information from these, some specific procedure have been driven, also implementing PCA analysis. Such data processing have been performed using a wellknown commercial software (ENVI® by RSI) on data acquired over the city of Aquileia (UD, North-East of Italy), an area of great historical interest due to many first century B.C. units of roman ruins. Significant results where obtained both in already discovered archaeological sites, and in interesting new areas on the northern side of the old city. When integrated, the resulting datasets showed, with sensible accuracy, the presence of surface/below surface archaeological heritage
Verso il monitoraggio ambientale dell’Antartide su scala globale. Il progetto VECTRA
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Un modello geometrico per la calibrazione di dati laser terrestri
No full textThis paper deals with the calibration of terrestrial laser intensity measures. As known, 3D terrestrial laser scanner provide with a great amount of geometric data. An important and still seldom used information is the one given by laser backscattering. In this
paper we propose a geometric algorithm for terrestrial laser intensity calibration, based onto two different steps. Firstly a distancebased calibration is computed, taking into account the fact that a laser beam varies its intensity when passing through a given medium. In this phase an global air absorbtion coefficient is estimated. Secondly, two separate geometric reflectance models are implemented, depending on the acquired features whose intensity measures need to be calibrated. Lambertian and Lommel-Seeliger reflectance models were implemented initially in MatLab® environment and secondly ported in IDL® language, both leading to a new DN (Digital Number), defined as pseudo-reflectance. Differently from a common data stretching procedure, results so far obtained with this method, show the possibility to appreciate micro-discontinuities in pseudo-reflectance data, usually corresponding to non homogeneous areas in the object acquired. This work has been developed in the frame of the research project INTERREG IIIA Italy-Slovenia, while the data acquisition campaign has been entirely carried on by the D.I.A.Pr.E.M. research laboratory group of the Architecture Department of the University of Ferrara
Utilizzo dei sistemi di telerilevamento per il monitoraggio di fenomeni franosi: il progetto WISELAND
No full textI fenomeni franosi sono ampiamente diffusi in tutto il territorio italiano e sono responsabili di ingenti
perdite economiche, stimate nell’ordine dei 2 miliardi di euro l’anno negli ultimi 50 anni. Lo scopo
del progetto WISELAND, afferente al Programma di Ricerca Scientifica di Rilevante Interesse
Nazionale (PRIN) 2007, finanziato dal Ministero dell’Università e della Ricerca (MIUR), è la
creazione di un sistema integrato ed innovativo di sensori wireless ed airborne per il monitoraggio e
il controllo di fenomeni franosi a cinematica lenta. La sperimentazione di tale sistema è stata
condotta su una frana per scorrimento-colata, tipica dell’Appennino: la frana di Valoria, in provincia
di Modena. Nel corso del 2009 e 2010 sono stati condotti diversi rilievi aerotrasportati con
sensoristica Lidar e iperspettrale. I primi hanno consentito di ricostruire accurati Modelli Digitali del
Terreno (DTM), dalla cui analisi si è stati in grado di caratterizzare le componenti principali di una
frana. Inoltre, tramite un’analisi differenziale e geomorfometrica dei DTM (relativi a rilievi effettuati
in passato mediante la stessa metodologia), si sono individuati e monitorati gli spostamenti avvenuti
in un certo arco temporale. I rilievi iperspettrali hanno contributo anch’essi alla caratterizzazione dei
fenomeni franosi; in particolare si è dimostrato che i risultati ottenuti dalla Principal Component
Analysis (PCA) sono correlabili con la rugosità del terreno ed il dinamismo di frana e consentono di
metterne chiaramente in risalto le zone di accumulo e deplezione. Oltre ai datasets telerilevati, si
sono utilizzati dei dati provenienti da una rete sperimentale di sensori wireless (WSN) installata
nell’ambito del progetto, che ha permesso di rilevare gli spostamenti differenziali della frana in modo efficace e poco costoso. L’utilizzo combinato della metodologia Lidar, iperspettrale e di reti asensori wireless (WSN) si è dimostrata, pertanto, un valido strumento in grado di monitorareperiodicamente un fenomeno franoso. La potenzialità dei risultati aumenta con l’interpretazionecongiunta dei datasets. Il monitoraggio con queste metedologie può essere inoltre facilmenteprogrammato sia temporalmente che spazialmente, e questo garantisce una specificitàdell’informazione attualmente non garantita da altre metodologie operative
Utilizzo dei sistemi di telerilevamento per il monitoraggio di fenomeni franosi: il progetto WISELAND
No full textLe recenti innovazioni nel campo dell’elettronica e della tecnologia dell’informazione hanno reso
disponibili sensori avanzati e a basso costo finalizzati al monitoraggio del territorio. In particolare,
le reti di sensori wireless (Wireless Sensor Network, WSN) ed i sensori per il telerilevamento Lidar
e iperspettrale (Airborne Terrain Mapping, ATM) stanno attirando l’interesse degli enti territoriali
per la loro vocazione a monitorare in modo distribuito ambienti naturali ostili quali siti contaminati,
zone sismicamente attive e aree in frana (Polastre, 2003; Martinez et al., 2005; Werner-Allen et al.,
2006).
Nell’ambito del progetto WISELAND (Ministero dell’Università e della Ricerca Scientifica,
finanziamento PRIN2007; http://prin07.geomin.unibo.it/prin07/index.html) sono state combinate le
tecnologie WSN e ATM per il monitoraggio di una zona franosa ad elevata pericolosità (frana di
Silla-Montecchi, Gaggio Montano, BO). Il progetto prevede di restituire i dati della rete WSN
(spostamento del corpo di frana, condizioni idrauliche del versante) su una piattaforma ArcSDE
utilizzando come base un DEM ad alta risoluzione ottenuto dal rilievo Lidar. L’integrazione tra
sensori di nuova generazione, tecnologie GIS e WebGIS ha lo scopo di promuovere la diffusione
dei dati di monitoraggio e di migliorarne la condivisione con i soggetti istituzionali
Space-borne and ground-based SAR interferometry for landslide activity analysis and monitoring in the Appennines of Emilia Romagna (Italy): review of methods and preliminary results
No full textThis work concerns the application of SAR interferometry for the assessment of the long-term analysis of the state ofactivity of deep seated mass movements affecting some urban areas in the northern Appennines of Emilia Romagnaregion (from 1994-2001 space-borne ERS data) and for the real-time monitoring of active flow-like landslides in year2002 (from ground-based system). These activities are part of an ongoing research project supported by civil protectionauthorities of the Emilia-Romagna region that involves several research institutes with diverse expertises. A set of testsites characterized by a high landslide risk have been selected mainly taking into account phenomena characteristicssuch as deformation rates and vegetation coverage, with respect to the employed techniques. After a preliminarydetailed geomorphologic characterization of the sites, the interferometric analyses, still in progress, have beenimplemented. In particular space-borne DInSAR has been applied for 10 unstable areas using a set of ERS1/ERS2 dataacquired in the last 7 years. From 9 interferograms, the line-of-sight displacement maps have been calculated and, lateron, post processed in GIS environment in order to have on-slope-direction displacement maps that could fully beintegrated with geomorphologic and ancillary data and that could semi-quantitatively be compared with other traditionalmonitoring data. The results obtained have been rather satisfactory, especially in some test sites where entire villagesare settled on the mass movement, as in the case of Berceto (Parma) presented in the paper, and post-processed productshave proved a significant amelioration of basic interferometric ones. Moreover, in order to measure terraindisplacements induced by landslide characterized by high deformation rates and little urbanisation, ground-based SARinterferometry (GBInSAR) has been used for the monitoring of a test site located in the province of Bologna. Thisapplication proved that the LISA system adopted performs well even in clayey wet material, where signal attenuation isgenerally very strong
Integrazione di dati laserscanning ed iperspettrali per applicazioni archeologiche
No full textThis paper deals with the integration of laser and hyperspectral data to improve the discovery of new archeological sites. We investigate the possibility of integrating such dataset in order to evaluate irregular behavior of some major ground indexes. While hyperspectral data allow the identification of specific humidity, vegetation and thermal conditions in the target area, accurate
geometric information are provided by laser data. Optech laser and MIVIS and AISA hyperspectral data were acquired over the city of Aquileia (UD, North-East of Italy), an area of great historical interest due to many roman ruins. Significant results where obtained both in already discovered archaeological sites, and in interesting new areas on the northern side of the old city. When integrated, the resulting datasets showed, with sensible accuracy, the probable presence of surface/below surface archaeological elements
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