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 pagina visitata 4691 volte dal 24/03/2006  
TEMA: DATI DA SENSORI

Integrazione, trattamento e distribuzione dei dati territorio- ambiente acquisiti da sensori a bordo di piattaforme satellitari, aeree, veicolari e marine.


ASSEGNISTA
Silvia dalla Costa

DOCENTI DI RIFERIMENTO
Di Prinzio, Samarelli, Palermo, docenti del gruppo "Filiera Sit"

Tutor interno: prof. Luigi Di Prinzio
Tutor esterno: ing. Sergio Samarelli

Scenario di riferimento
Siamo di fronte al vorticoso sviluppo delle Nuove Tecnologie per la gestione delle informazioni relative al territorio e all'ambiente: i Gis e le base dati territoriali, immagini e prodotti derivati da piattaforme satellitari e aeree, telefonia digitale, gps, ecc. Contemporaneamente siamo di fronte ad una complessità crescente dei problemi del territorio e dell'ambiente. La conoscenza sistematica di questi problemi è fondamentale per l'interpretazione degli stessi e per la costruzione di piani e politiche territoriali, necessarie per fronteggiarli e migliorarli. In questo contesto risultano altresì evidenti la crisi degli organismi istituzionali -Enti cartografici e Regioni- a fronte della proliferazione di norme e strumenti che richiedono informazioni territoriali.
Lo sviluppo delle tecnologie e in particolare della sensoristica a bordo delle più svariate piattaforme apre quindi possibilità straordinarie di acquisizione e trattamento di dati geografici sia a livello urbano che di area vasta. Tale condizione consente da un lato l'integrazione dei diversi dati orientabili a temi strategici quali la difesa del suolo, l'ambiente, la mobilità, la qualità, ecc. Dall'altro di valutare modelli diversi di acquisizione di dati da sensori sulla base di azioni che tengano conto dei diversi utenti, delle tematiche applicative, dei costi di acquisizione ed elaborazione dei dati.

Strategie di sviluppo
Obiettivo della ricerca, iniziata nel settembre 2005, è ed è stato quello di evidenziare il contributo delle risorse tecnologiche attualmente disponibili sul mercato da cui si possono ricavare dati e informazioni per la conoscenza del territorio e dell'ambiente e di classificare il complesso dell'offerta orientandola verso profili diversi di utenti in ragione delle diverse tematiche applicative.
Nello specifico gli obiettivi principali sono riassumibili in:
  • panoramica dei sensori e delle loro piattaforme e loro archiviazione in una base dati orientata alle diverse utenze e alle tematiche applicative;
  • analisi delle possibili integrazione (tra strumenti, prodotti e con i giacimenti informativi)
  • analisi dei motivi per cui dati e prodotti derivati dalla sensoristica sono ancora poco sfruttati da enti e istituzioni soprattutto a livello locale al fine di proporre soluzioni o scenari orientati a far incontrare le richieste di dati con le soluzioni già disponibili;
  • individuazione del contributo della base dati "DB sensori" per la costruzione del sistema dell'offerta informativa (sensori e giacimenti);
  • progettazione (di gruppo) della base dati integrata Domanda/Offerta informativa.

Il lavoro svolto è consistito in una esplorazione analitica, sia a livello di letteratura che sitografico, della produzione contemporanea di sensori prodotti dal sistema scientifico e industriale ed utilizzati nell'ambito di missioni e progetti che appartengono al più generale sistema di osservazione della terra. Il lavoro ha sviluppato un primo segmento che riordina e sistematizza le caratteristiche fisiche e scientifiche necessarie a comprenderne il funzionamento e il contenuto informativo specifico dei dati acquisibili dai diversi strumenti (definizione e caratteristiche dei sensori, principi di telerilevamento da satellite e da aereo). A questa prima attività ne è seguita una seconda di analisi e classificazione delle diverse tipologie di sensori in ragione delle diverse caratteristiche tecniche (risoluzioni), in ragione delle diverse modalità di acquisizione dei dati (sensori attivi e passivi, piattaforme), e del costo per unità di superficie, ecc. Questa parte del lavoro ha rivestito un ruolo di carattere propedeutico per la progettazione del database: di fatto si è definita la mappa delle problematiche di classificazione dei sensori e la strutturazione del modello logico e fisico del database "DB sensori". Il database, popolato con i dati e le caratteristiche dei sensori è stato ed è lo strumento fondamentale che costituisce una cerniera tra il mercato dei dati (in accezione ampia) e la platea degli utenti articolata in ragione delle diverse applicazioni tematiche (rischio e difesa del suolo, pianificazione e uso del suolo, mobilità, ambiente). Il primo anno di ricerca si è concluso con il popolamento del database inerente i sensori alloggiati su satelliti e aerei, con una serie di attività di allineamento tra banche dati costituenti l'offerta informativa e la progettazione della base dati integrata. Rimangono da approfondire la strumentazione alloggiata su veicoli, imbarcazione e il sistema della centraline (reti di monitoraggio) e rimane aperta la discussione sul database integrato Domanda Offerta informativa.

Elementi salienti
La banca dati per la classificazione e catalogazione dei sensori.
La ricerca ha preso avvio da una analisi delle attività e dei progetti di enti e istituti di ricerca, al fine di redigere una prima panoramica della sensoristica orientata allo studio del territorio e dell'ambiente e degli strumenti di diffusione e distribuzione di dati e prodotti. L'ampia letteratura a disposizione e il contributo che da anni forniscono i sistemi satellitari di osservazione della terra, sono inevitabilmente stati il punto di partenza del lavoro. L'analisi delle banche dati e dei portali per la divulgazione (in termini di conoscenze e di vendita) delle immagini da satellite, ancora molto legate ad un approccio scientifico e settoriale del tema, hanno permesso di orientare la successiva classificazione dei sensori e la costruzione della base dati, verso due grandi obiettivi: da un lato far emergere caratteristiche e prestazioni dei sensori ad un utenza composta dagli enti e istituzioni che sia a livello centrale che locale si occupano di pianificazione e gestione del territorio; dall'altro tematizzare la classificazione verso le applicazioni territoriali e ambientali. La banca dati "DB Sensori" permette di visualizzare e interrogare dati relativi ai sensori (informazioni generali, caratteristiche tecniche, informazioni sui costi e sui distributori dei dati), alle diverse piattaforme su cui sono alloggiati (informazioni generali, caratteristiche tecniche), di verificarne la relazione con le tematiche applicative e con gli eventuali giacimenti informativi di cui possono essere la fonte.

Il confronto e la relazione con la ricerca integrata
Nonostante si sia affrontata fin da subito la problematica delle classificazione dei sensori in relazione alle tematiche applicative, il confronto con la metodologia di lavoro della ricerca sui giacimenti informativi (che è stata avviata in una fase successiva), ha inevitabilmente messo in discussione la classificazione e la definizione delle applicazioni, ulteriormente resasi difficile quando è stato affrontato il problema di come far dialogare tutti i risultati dell'offerta informativa - sensori e giacimenti informativi- con la base dati della domanda informativa. Si sono quindi ridefiniti sia il linguaggio che la struttura di alcune componenti delle tre base dati, in modo da renderle "omogenee" e tra loro comunicanti. L'omogeneità dei campi si è tradotta in termini di risoluzione e scala spaziale e temporale, per esempio. Più complesso il dialogo in termini di applicazioni.. L'uso di un linguaggio comune per la catalogazione di temi e applicazioni, analogamente orientato a facilitare il dialogo tra banche dati (attraverso un sistema di parole chiave), si è realizzato a partire dall'individuazione di vocaboli semanticamente coerenti e già strutturati in categorie, relazioni e gerarchie di importanza. Il thesaurus Gemet- General Multilingual Enviromental Thesaurus- dell' Agenzia Europea per l'Ambiente è sembrato il dispositivo più vicino agli obiettivi prefissi, soprattutto perché utilizzato da CNR (realizzatore) APAT, CNIPA, Intesa Stato Regioni ed Enti Locali ovvero dalle istituzioni che in questo momento, a livello nazionale, stanno dando il contributo più significativo in termini di strutturazione e divulgazione dell'informazione territoriale e ambientale, verso la pubblica amministrazione centrale e locale. L'inevitabile modifica della base dati "DB sensori" e la discussione sull'utilizzo di Gemet ha avviato una fase di sperimentazione al fine di testare l'integrazione delle base dati e di tarare il sistema di domanda e offerta dati.

Temi aperti e criticità
Le attività pertinenti la ricerca sui sensori prevedono la prosecuzione del popolamento della base dati, mentre le attività da svolgere in stretto contatto con le altre ricerche sono volte alla realizzazione di un sistema prototipale di incontro tra domanda e offerta di informazione (si veda la premessa alla ricerca integrata).
E' inoltre necessario individuare le modalità di aggiornamento automatico dati sia delle componenti dell'offerta ("DB sensori" e "DB giacimenti") che della domanda ("DB domanda").
Alla luce del lavoro svolto durante il primo anno di ricerca, si evidenzia come il tema della sensoristica sia complesso e soprattutto in continua evoluzione. Tuttavia si tratta di un argomento piuttosto stimolante, aperto a molte riflessioni relativamente soprattutto all'integrazione tra tecnologie differenti, ma orientate a specifiche applicazioni e inerenti l'integrazione dei dati e prodotti derivati dalle tecnologie con le risorse informative appartenenti ad enti ed istituzioni (db giacimenti).


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