Le immagini satellitari e il mondo agricolo

Aggiornamento: 26 nov 2020

Cos’è una immagine satellitare? Come è possibile vedere le condizioni di salute di una pianta con delle semplici immagini scattate da così lontano?


Già dalla Prima Guerra Mondiale, poi ottimizzato nella Seconda, vennero utilizzate macchine fotografiche installate sui velivoli per scattare fotografie e monitorare la posizione e i movimenti del nemico.


Negli anni ’60 si svilupparono le prime pellicole sensibili alle diverse lunghezze d’onda per osservare le tipologie di coltivazione. Vennero quindi sviluppati sistemi radar per la composizione di mappe e nel 1960, venne lanciato TIROS-1 il primo satellite meteorologico.


Figura 1. Landsat - 1 (Wikipedia)

Negli anni ’70 vennero intrapresi progetti come Skylab e LANDSAT 1, quest’ultimo è stato il primo satellite per il rilevamento multispettrale che, grazie ad un particolare scanner, era in grado di scomporre la radiazione luminosa (emessa, riflessa o trasmessa) in diverse bande spettrali (intervalli a diverse lunghezze d’onda comprese tra un limite inferiore ed uno superiore).


È in questi anni che si sviluppa il lato tech ed innovativo del telerilevamento, una tecnica che permette la raccolta e l’analisi di dati senza che lo strumento venga a contatto con l’oggetto rilevato.


Con la privatizzazione di alcune piattaforme come Landsat iniziò un fenomeno commerciale che ha posto al centro dell’attenzione lo studio dell’ambiente, dell’urbanizzato, della vegetazione, dei corpi idrici e degli inquinanti in atmosfera, ha permesso quindi un ampio utilizzo per numerose finalità funzionali al monitoraggio ambientale.


Nel 1980 in venne creato dal CNR l’Istituto di Analisi Ambientale e Telerilevamento Applicato all’Agricoltura (IATA) con l’obiettivo di studiare la vegetazione tramite l’analisi dell’interazione fra la radiazione elettromagnetica e le caratteristiche della superficie fogliare ed individuando le possibili criticità.


Nel 1999 viene lanciato Ikonos, il primo satellite commerciale ad alta risoluzione.


Gli indici usati da Elaisian


Elaisian offre un servizio di agricoltura di precisione utilizzando sistemi di supporto decisionale per gli agricoltori; tale servizio comprende l’utilizzo di modelli per la previsione delle patologie in campo e l’elaborazione di immagini satellitari per il calcolo di indici che descrivono le condizioni vegetative ed idriche delle coltivazioni in esame.

Descriveremo di seguito il servizio dedicato alle immagini satellitari.


Elaisian utilizza come piattaforma di riferimento il progetto Copernicus dell’ESA, che permette l’acquisizione di immagini satellitari ad alta risoluzione (10 m).


Le immagini vengono elaborate e vengono prodotte tre mappe relative a tre differenti indici: due indici di vegetazione (NDVI – Normalized Vegetation Difference Index – e NDRE – Normalized Difference Red Edge) ed un indice idrico (NDWI – Normalized Difference Water Index).


Ogni mappa individua l’area in esame ed è costituita da tre prodotti cartografici, uno per ogni indice; a questi è associata una tabella con i valori minimi, medi e massimi di ogni indice.



analisi degli indici di vegetazione
Figura 2. Mappe Elaisian per l'analisi degli indici di vegetazione

Le singole mappe hanno un range colorimetrico differente tramite il quale è possibile individuare le aree a maggior/minor vigore vegetativo o con maggior/minor contenuto idrico.


Per una migliore comprensione dei dati forniti, Elaisian consegna anche un report descrittivo dove vengono riassunte le condizioni generali del terreno e, sulla base dei dati storici acquisiti, viene analizzata l’evoluzione delle condizioni vegetative ed idriche nel tempo. Vengono quindi fornite delle indicazioni in merito agli interventi da eseguire per monitorare le coltivazioni ed intervenire in maniera puntuale.


Stazione Agrometica: analisi dati e funzionalità del sistema


I dati forniti, come detto, vengono descritti in un report creato ad hoc per l’area in esame. Questo servizio consente all’agricoltore di valutare gli interventi da eseguire in relazione ai dati ottenuti tramite l’analisi satellitare.


La decisione finale sulla tipologia e quantità di interventi spetterà comunque del cliente, ma viene fornito anche un servizio di consulenza da remoto, da parte di agronomi specializzati, per orientare il cliente nelle scelte da intraprendere.


Inoltre, lo studio cronologico delle mappe aiuterà l’agricoltore per gli interventi di concimazione ed irrigazione, individuando le aree a maggior criticità ed intervenendo puntualmente ove necessario.


Elaisian ha osservato un interesse crescente nell’ambito olivicolo e vitivinicolo, avvicinando anche agricoltori meno “esperti” dal punto di vista tecnologico e permettendo una semplicità gestionale per appezzamenti di qualsiasi dimensione.


Concludendo, il servizio di monitoraggio tramite immagini satellitari permette un controllo continuo delle coltivazioni durante tutte le fasi di sviluppo della pianta e la valutazione degli interventi da eseguire.


Questa specificità rende il servizio altamente preciso, da qui il termine agricoltura di precisione, permettendo il corretto apporto di elementi nutritivi ed idrici, riducendo quindi l’acquisto di prodotti, di manodopera per la distribuzione di concimi e per l’utilizzo d’acqua.


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