2gI S B N 9 7 8 - 8 8 - 9 0 4 2 9 4 - 0 - 8

7 8 8 8 9 0 9 4 2 9 4 0 8

roma2009

In profondità senza scavare

a cura diEnrico Giorgi

Metodologie di indagine non invasivae diagnostica per l’archeologia

Centro Studi per l’Archeologia dell’AdriaticoDipartimeno di Archeologia – Università di Bologna

Fondazione Flaminia (Ravenna)

COMMUNICATINGC U L T U R A LH E R I T A G E

b r a d y p u s . n e t

BraDypUS s.a.COMMUNICATING CULTURAL HERITAGE

Quaderni delCentro Studi per l’Archeologia dell’AdriaticoSede di Acquaviva Picena

www.groma.info/rivista

Groma 2. In profondità senza scavare – TOPOGRAFIA PER L’ARCHEOLOGIA

268

Immagini da satellite

4.15 Barbara Cerasetti

Dipartimento diArcheologiaUniversità di Bologna

Definizione di telerilevamentoIl termine telerilevamento indica

l’acquisizione a distanza di dati ri-guardanti il territorio e l’ambiente, nonché l’insieme dei metodi e delle tecniche per la successiva elaborazio-ne e interpretazione. Il principio del telerilevamento si basa sulla capacità di differenziare il maggior numero possibile di elementi o oggetti sul territorio (suolo, vegetazione, acqua, urbanizzato, ecc.) compatibilmente con la loro risoluzione spaziale.

Principi fisici e lo spettro elettro-magnetico

Qualunque superficie esterna di un corpo emette radiazioni elettroma-gnetiche proprie, mentre riflette, assorbe o si lascia attraversare dalle radiazioni elettromagnetiche prove-nienti dall’esterno. È definito spettro elettromagnetico l’insieme continuo delle onde elettromagnetiche ordina-te secondo la loro frequenza, lunghez-za o numero d’onda. Le bande che interessano il telerilevamento sono espresse nell’immagine seguente:

Spettro elettromagnetico

Quando l’energia elettromagnetica emessa dal sole colpisce la superficie di un corpo opaco, questa viene in parte assorbita e in parte riflessa. Lo scopo del telerilevamento è riuscire

Range spettrale mm (micron)

Ultravioletto (UV) 0,01 0,38

LuceVisibile (V) 0,38 0,75

Infrarosso Vicino (VIR) 0,75 3,0

Infrarosso Medio (MIR) 3,0 6,0

Infrarosso Lontano o Termico (TIR)

6,0 20,0

Microonde (MW) 0,1 100

a stabilire una corrispondenza tra la quantità e la qualità della energia ri-flessa e la natura o lo stato dei corpi o delle superfici dai quali proviene, a seconda delle varie lunghezze d’onda. È questo il compito dell’ana-lisi spettrale e il significato di “firma spettrale”.

Risoluzioni degli strumentiLa risoluzione geometrica al suolo

delle immagini telerilevate è in rela-zione alle dimensioni dell’area di cui si rileva l’energia elettromagnetica. Un’immagine telerilevata è costi-tuita da elementi base denominati pixel. Data un’immagine digitale, si definisce pixel ognuna delle superfici elementari minime che la costitui-scono e ogni pixel è caratterizzato da due coordinate che individuano la sua posizione nell’immagine (coordinate geografiche, cartesiane, ecc.). La dimensione al suolo dei pixel dipende dall’altezza di ripresa e dalle carat-teristiche del sensore e può variare da un metro fino a più chilometri. La dimensione geometrica al suolo dei pixel influisce sulla riproduzione dei dettagli della scena ed è determinata

Cap. 3.6-3.7

I contenuti della collana Groma vengono diffusi nella versione cartacea ed elettro-nica secondo la licenza Creative Commons, Attribuzione – Non commerciale – Non opere derivate 3.0 Italia, il che significa che i lettori sono liberi di: riprodur-re, distribuire, comunicare ed esporre in pubblico quest’opera, a condizione che il suo contenuto non venga alterato o trasformato, che venga attribuita la paternità dell’opera al curatore/i del volume e ai singoli autori degli interventi, e che infine l’opera non venga utilizzata per fini commerciali.

Gli autori e l’editore difendono la gratuità del prestito bibliotecario e sono contrari a norme o direttive che, monetizzando tale servizio, limitino l’accesso alla cultura. Per questo motivo rinunciano a riscuotere eventuali royalties derivanti dal prestito bibliotecario di opere di questa collana. L’editore garantirà inoltre sempre il libero accesso ai contenuti dei volumi, senza limitazioni alla loro distribuzione in alcun modo.

BraDypUS s.a.via A. Fioravanti, 72, 40129 Bolognawww.bradypus.net; info@bradypus.netC.F. e P.IVA 02864631201

ISBN: 978-88-904294-0-8

la collana Groma è diretta daEnrico Giorgi

la cura del presente volume è diEnrico Giorgi

con la collaborazione diFederica Boschi (per la sezione di geofisica per l’archeologia)

editing, progetto grafico, composizione, web design a cura diBraDypUS s.a. (Julian Bogdani ed Erika Vecchietti)

fotografie della copertina e dei frontalini diPier Luigi Giorgi

roma 2. In profondità senza scavare

STAFF

G Metodologie di indagine non invasivae diagnostica per l’archeologia

si ringraziano per la preziosa collaborazione

Giuseppe SassatelliPresidente del Centro Studi per l’Archeologia del’AdriaticoDipartimento di Archeologia, Università di Bologna

Paola Rossi PisaDirettrice del Dipartimento di Scienze e TecnologieAgroambientali, Università di Bologna

Marco DubbiniDipartimento di Discipline Storiche, Università di Bologna

Iacopo NicolosiIstituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia, Roma

Centro Studiper l’Archeologia

dell’Adriatico

FondazioneFlaminiaRavenna

ALMA MATERSTUDIORUMUniversità di

Bologna

Dipartimento diArcheologia

partner istituzionali

questo volume è stato stampato anche grazie al contributo di

GEOSTUDI ASTIER s.r.l.Via della Padula, 165

57124 Livornowww.geoastier.com

Instrumetrix S.A.S.S.s. per Voghera, 5215057 Tortona (AL)www.instrumetrix.it

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partner tecnici

EUROTECP.le Lubiana, 11/a

43100 Parmawww.eurotecparma.com

GEOTOP s.r.l.via Brecce Bianche

60100 Anconawww.geotop.it

TOPOSHOPAccessori e strumentazione tecnica

per topografia ed ingegneriawww.topo-shop.com

il distributore di questo volume è

VOLUMINALibreria Archeologicavia Arienti 2b, 40124 Bolognatel. e fax 051 6569778www.archeologialibri.cominfo@archeologialibri.com

si desidera inoltre ringraziare per la cortese disponibilità e collaborazione durante le varie edizioni della scuola estiva (in particolare per l’attività sul campo nei siti archeologici)

Nenad CambiAccademico di Archeologia, Università di Zara (Croazia)

Luigi MalnatiSoprintendente ai Beni Archeologici dell’Emilia-Romagna

Giuliano de MarinisSoprintendente ai Beni Archeologici delle Marche

Joško ZaninovićDirettore del Museo Civico di Drniš (Croazia)

Questo volume è frutto soprattutto dell’amicizia e della collaborazione tra i ricercatori dello staff di Groma, con il supporto di

alcuni collaboratori esterni.Voglio ringraziare Federica Boschi, Julian Bogdani e Michele Silani

che vi hanno lavorato con competenza e generosità.Ma soprattutto voglio esprimere la mia più sincera gratitudine a

Erika Vecchietti, che è stata capace di trasformare le nostre idee in un formato leggibile e innovativo. Senza il suo prezioso contributo questo

volume non avrebbe mai potuto vedere la stampa.

Dedico questo volume a Paolo, che avrei voluto conoscere meglio.

Bologna, dicembre 2009,

Enrico Giorgi

Indice

roma 2. In profondità senza scavare

Leggere attentamente le avvertenze: guida alla lettura

1. Presentazione (G.Sassatelli)

2. Introduzione (E.Giorgi)

3. Topografia per l’archeologia3.1. Introduzione al rilievo per l’archeologia (E.Giorgi)3.2. Rilievo topografico per l’archeologia (A.Capra,M.Dubbini)3.3. Fotogrammetria per l’archeologia (M.Dubbini,A.Capra)3.4. Principi di stratigrafia degli elevati (A.Curci,E.Ravaioli,A.Baroncioni)3.5. Introduzione all’archeologia dei paesaggi (P.L.Dall’Aglio)3.6. Archeologia dei paesaggi eRemoteSensing (S.Campana)3.7.Telerilevamento iperspettrale per rilievi archeologici (R.M.Cavalli,S.Pignatti)3.8. Fotografia aerea per l’archeologia (G.Ceraudo,F.Boschi)3.9. Fonti scritte, iconografiche, documentarie e topografia antica (R.Helg,S.Rambaldi,E.Vecchietti)3.10. Diagnostica per la conservazione: problemi generali (G.Lepore,M.Ricciardone)

INDICE

G Metodologie di indagine non invasivae diagnostica per l’archeologia

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17-26

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207-217

Groma 2. In profondità senza scavare

4. Topografia per l’archeologia. Schede4.1. Sistemi di riferimento(J.Bogdani)4.2. Sistemi di coordinate(J.Bogdani)4.3. Cartografia(M.Silani)4.4. Carte archeologiche(M.Silani)4.5. Fotocamera analogica e digitale(E.Vecchietti)4.6. Livello ottico(M.Dubbini,M.Silani)4.7. Stazione totale (M.Dubbini,M.Silani)4.8. GNSS (Global Navigation Satellite System) (A.Capra,M.Dubbini,E.Giorgi)4.9. Parola ai partner: ricevitori GNSS Trimble(L.Gusella)4.10. Laser scanner terrestre(A.Capra,M.Dubbini,E.Giorgi)4.11. Parola ai partner: strumentazione topograficahigh-level di TOPCON (M.Toppi)4.12. Applicativi CAD(J.Bogdani)4.13. Applicativi di grafica(E.Vecchietti)4.14. Formati immagine(E.Vecchietti)4.15. Immagini da satellite(B.Cerasetti)4.16. Fotografia da aquilone(M.Silani,M.Zanfini)4.17. Fotografia da pallone (A.Baroncioni,M.Ricciardone)4.18. Metrologia antica(E.Giorgi)4.19. Parola agli sponsor: strumentazione topografica Instrumetrix (A.Cappelletti)

5. Geofisica per l’archeologia5.1. Introduzione alla geofisica per l’archeologia (F.Boschi)5.2. Principi di fisica per la geoelettrica (M.C.Bottacchi,F.Mantovani)5.3. Sistemi di misura della resistività: da manuale ad autotrainata (ARPs) (M.Dabas)5.4. Georadar (M.Bittelli)5.5. Ground Penetrating Radar (GPR) per l’archeologia (L.B.Conyers)5.6. Contributo per lo sviluppo storico della magnetometria applicata all’archeologia. Perchè non solo magnetometria al cesio? (H.Becker,F.Boschi,S.Campana) 6. Geofisica per l’archeologia. Schede6.1. Georesistivimetro - 64 elettrodi(M.CBottacchi,F.Mantovani)6.2. Georesistivimetro OhmMapper(Geometrics-US) (M.C.Bottacchi,F.Mantovani)6.3. Georadar(F.Boschi)

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Indice

6.4. Applicativi per il georadar(F.Boschi)6.5. Magnetometro(B.Frezza)6.6. Applicativi per la magnetometria(B.Frezza)6.7. Parola agli sponsor: Magnetometro-gradiometro al potassio GEM SYSTEMS (StefanoDelGhianda)6.8. Tra geofisica e archeologia: una nuova configurazione del gradiometro al potassio GSMP-35 (F.Boschi)

7. Gestione dei dati per l’archeologia7.1. Prima e dopo l’attività sul campo (E.Vecchietti)7.2. GIS per l’archeologia (J.Bogdani)7.3. Banche dati archeologiche (J.Bogdani)7.4. NADIR – Il Network Archeologico di Ricerca del Dipartimento di Archeologia dell’Università di Bologna (A.Gottarelli)7.5. Edizione e divulgazione online: l’editoria digitale (E.Vecchietti)

8. Gestione dei dati per l’archeologia. Schede8.1. Standard di documentazione ICCD(E.Vecchietti)8.2. Il sistema BraDypUS(J.Bogdani)8.3. WebGIS(M.Aldrovandi,J.Bogdani)8.4. SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) (J.Bogdani)

9. Il ruolo delle tecnologie nella formazione dell’archeologo Tavolarotonda DipartimentodiArcheologiadell’UniversitàdiBologna (ComplessodiSanGiovanniinMonte),12aprile20089.1. Presentazione (G.Sassatelli)9.2. Introduzione (A.Augenti)9.3. Una riflessione (S.Campana)9.4. Un approccio diverso (A.Capra)9.5. Discussione (A.Augenti,A.Capra,S.Campana,A.Curci,M.Cattani, E.Giorgi,A.Gottarelli,G.Lepore,D.Manacorda,C.Mattioli, L.Mazzeo,G.Sassatelli,E.Vecchietti)9.6. Conclusioni (D.Manacorda)

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Groma 2. In profondità senza scavare

10. Archeologia “sostenibile” tra ricerca, conservazione e formazione. Il Progetto Burnum10.1. Le ragioni di una sperimentazione riuscita (A.Campedelli,E.Vecchietti)10.2. “Prendere le misure” del sito: posizionamento, rilievo e aerofotografia (M.Silani)10.3. “Radiografare” il sito: la geofisica applicata all’archeologia. Considerazini preliminari (F.Boschi,I.Nicolosi)10.4. Monitorare e conservare il sito: diagnostica per il restauro. Potenzialità e limiti (M.Ricciardone)

11. Apparati11.1. Glossario11.2. Bibliografia tematica e risorse web11.3. Referenze delle illustrazioni

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519-528

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4.15. Schede

269

dalla distanza del sistema di ripresa, dalle sue caratteristiche di funziona-mento, in particolare dal campo di vista istantaneo. Quindi, ad esempio, un pixel che ha una risoluzione al suolo di 1 m non individuerà oggetti più piccoli di 1 m, perché all’interno di quel metro quadrato avrà gli stessi valori spaziali e cromatici.

Stazioni di ripresaLe tecniche di telerilevamento

possono essere applicate utilizzando strumenti montati su diversi tipi di postazione, dette anche piattaforme di osservazione.

Tre sono i tipi di piattaforme gene-ralmente intesi:

- piattaforme satellitari: osserva-zione della superficie terrestre da distanze orbitali. Altezze comprese fra 200 km (Space Shuttle) e 35.800 km (Meteosat);

- piattaforme aeree: impiego di elicotteri e aeroplani che contengono la strumentazione. Altezze comprese fra i 300 e i 6.000 m. Osservazioni di interesse locale.

- piattaforme al suolo: il tipico esempio è costituito da un veicolo con un braccio elevabile di un’al-

tezza di circa 15 m su cui è montato lo strumento per la rilevazione. Le osservazioni da queste piattaforme servono per raccogliere immagini della superficie terrestre, per la tara-tura e la calibrazione delle immagini riprese da aereo e da satellite e, soprattutto, per correggere l’effetto dell’atmosfera.

Interpretazione delle immagini da satellite: alcuni esempi

I satelliti vengono impiegati per due scopi: civile e militare. Il teleri-levamento da piattaforma satellitare nasce come scienza dell’osservazio-ne dello spazio esterno, ovvero per scopi civili, e solo successivamen-te come “osservatorio terra” con finalità unicamente militari. Tra i padri dei viaggi spaziali si ricorda Hermann Oberth (1894-1989), il cui assistente, Wernher von Braun (1912-1977), fu il principale fautore dei viaggi spaziali americani.

I satelliti di uso civile compren-dono applicazioni meteorologiche e applicazioni per le risorse terrestri. Il telerilevamento da satellite offre agli operatori impegnati nei problemi dell’ambiente, delle risorse terrestri

Varie tecniche per ottenere immagini telerilevate

Groma 2. In profondità senza scavare – TOPOGRAFIA PER L’ARCHEOLOGIA

270

e della pianificazione territoriale al-cune opportunità non trascurabili, sia per l’identificazione di oggetti, sia per la conoscenza di processi dinami-ci di superficie.

Gli intervalli spettrali sono così definibili in base al loro uso:

- 0,50-0,75 mm (pancromatico): con risoluzione geometrica almeno quattro volte superiore rispetto agli equivalenti canali multispettrali;

- 0,45-0,52 mm (blu-verde): utiliz-zata per lo studio della trasparenza dell’acqua a motivo della sua pene-trazione nei corpi idrici;

- 0,52-0,60 mm (verde): scelta per misurare il picco di riflessione della vegetazione alla lunghezza d’onda corrispondente al verde;

- 0,63-0,69 mm (rosso): banda fon-damentale per la diversificazione tra le classi di vegetazione. Sono messi in evidenza i limiti fra zone vegetate e suoli nudi;

- 0,76-0,90 mm (infrarosso vici-no o fotografico): utilizzata per gli studi sulla biomassa e sulla quantità d’acqua della vegetazione. In questa regione si registrano i valori massimi di riflessione della vegetazione;

- 1,55-1,75 mm (infrarosso medio): la riflessione della massa fogliare è fortemente dipendente dal suo contenuto di umidità; la banda è utile per rilevare lo stress idrico della vegetazione legato alla turgidità fogliare;

- 2,08-2,35 mm (infrarosso medio): scelta per la sua potenzialità nella differenziazione dei litotipi, in par-ticolare in zone dove le rocce sono soggette ad alterazioni idrotermali;

- 3,55-3,93 mm (infrarosso medio/termico): per studi del vapore ac-queo nel termico; molto influenzato dalla riflessione;

- 10,4-12,5 mm (infrarosso lontano o termico): utilizzata per il calcolo

dell’evapo-traspirazione delle aree vegetate.

Analisi multispettrale emultitemporale

L’analisi multispettrale consente di indagare un certo elemento in diversi intervalli di lunghezze d’on-da, caratterizzandolo rispetto a un altro e disegnando la firma spettrale. L’elemento territoriale da rilevare può avere un comportamento spet-trale diverso a seconda del momento in cui è osservato. Importante quindi diventa l’uso di immagini multispet-trali e multitemporali con l’acqui-sizione di informazioni a diverse lunghezze d’onda in stadi temporali differenti. La copertura nuvolosa è un ostacolo che impedisce ai sensori ottici di rilevare la risposta spettrale degli elementi che costituiscono o ricoprono la superficie terrestre.

Pre-elaborazioni di base: corre-zioni geometriche e radiometriche delle immagini

I dati raccolti necessitano di una fase di pre-elaborazione che serve a ovviare agli errori, rumore e distor-sione, introdotti durante l’acquisi-zione. Gli errori più importanti sono quelli geometrici e radiometrici:

- le correzioni geometriche servono a eliminare le deformazioni introdot-te dal sistema di ripresa. La posizio-ne di ogni pixel osservato può essere individuata geograficamente. Gli errori geometrici più importanti che non consentono l’esatta individua-zione di tale posizione sono causati da: curvatura e rotazione della terra, variazioni di assetto e di altezza del satellite (che provoca un effetto di modificazione di scala), rifrazione atmosferica;

- le correzioni radiometriche ser-vono per eliminare l’errore intro-

4.15. Schede

271

dotto dal cattivo funzionamento dei sensori e l’influenza dello strato di atmosfera interposto tra il sensore e la scena investigata.

Tecniche di enfatizzazioneLa composizione a “falsi colori”

classica è quella in cui le bande spettrali del verde, rosso e infrarosso vicino sono rappresentate rispetti-vamente in blu, verde e rosso. I filtri digitali consentono di estrarre dalle immagini elementi caratteristici di interesse. Un filtro passa-basso ha l’effetto di ridurre il contrasto e di smussare i bordi, un filtro passa-alto esalta le zone in cui i valori subiscono bruschi cambiamenti.

Una volta raccolti, corretti e migliorati i dati da satellite, si pone il problema di estrarre le infor-mazioni che essi contengono. Una prima analisi è sicuramente quella di interpretazione visiva, adatta ai fini archeologici.

Immagine multispettrale Landsat-TM5 a “falsi colori” da mosaico NASA

Immagini ottiche: satelliti spia americani CORONA

Il nome delle immagini CORONA de-riva dal programma del primo proget-to militare americano di ricognizione spaziale, approvato dal Presidente D.D. Eisenhower nel febbraio 1958 e fortemente incentivato in seguito all’abbattimento da parte dei sovieti-ci del ricognitore aereo spia U-2 con un missile terra-aria SA-2 nel 1960. L’U-2 era un elemento chiave per l’intelligence statunitense durante la Guerra Fredda nella raccolta di informazioni relative al “divario mis-silistico” fra gli Stati Uniti e l’Unione Sovietica, e il vuoto nella captazione di informazioni fu colmato da questo nuovo progetto, gestito congiunta-mente dalle agenzie CIA (Central Intelligence Agency) e USAF (United States Air Force) e operativo con successo dall’agosto 1960 al maggio 1972, col risultato di oltre 800.000 immagini stereoscopiche dallo spazio.

Le immagini CORONA sono foto

Groma 2. In profondità senza scavare – TOPOGRAFIA PER L’ARCHEOLOGIA

272

Dettaglio di un’immagine pancromatica CORONA: fortezza di Garry Kishman, nel conoide alluvionale del fiume Murghab (Turkmenistan)

ottiche pancromatiche, con un’inizia-le risoluzione geometrica al suolo di 7,5-12 m (sistema a fotocamera sin-gola), a una risoluzione finale di 2-3,5 m (sistema a due fotocamere pano-ramiche), sviluppate dalle pellicole periodicamente lanciate in una capsula dall’orbita dal satellite e analizzate dal National Photographic Interpretation Center della CIA. Il primo satel-lite a realizzare immagini stereoscopiche del globo terrestre con una risolu-zione di circa 8 m fu la missione CORONA 9031 del 27 febbraio 1962, dotata della fotocamera panora-mica KH (KEYHOLE)-4.

Con la decisione di declassificare il materiale,

presa da Bill Clinton nel 1995, 610 km lineari circa di pellicole delle ricogni-zioni acquisite da CORONA sono ora disponibili per la comunità scientifica e accademica e commercializzate dall’USGS (United States Geological

Tipi di macchine fotografiche ottiche per riprese da satellite

4.15. Schede

273

Survey) dal 1996. La copertura fo-tografica delle immagini CORONA ha costituito una base fondamentale per la creazione della cartografia milita-re e civile durante la Guerra Fredda (1947-1989).

Il vantaggio di tali immagini è di essere precedenti ai vasti progetti agricoli, industriali e urbanistici che hanno interessato e trasformato la maggior parte della superficie terre-stre negli anni ’60-’70.

Le immagini multispettrali:i satelliti Landsat

La visibilità delle diverse tipologie di “tracce” al suolo dipende da nu-merosi fattori quali il tipo di vege-tazione, le condizioni del terreno, la sensibilità della pellicola ecc. Per questa ragione l’impiego di immagini multispettrali viene talvolta preferito a quello delle immagini ottiche, in quanto i sensori di cui sono dotati i satelliti sono in grado di agire con-temporaneamente su una vasta gam-ma di lunghezze d’onda differenti, molte delle quali sono maggiormente sensibili alle caratteristiche fisiche della vegetazione e del terreno dell’occhio umano o della pellicola ottica. Tali sensori sono in grado di separare la radiazione elettromagne-

tica in un numero di lunghezze d’on-da vicine separate, da cui il termine “multispettrale”.

Immagini di questo tipo possono spesso essere d’aiuto nell’evidenzia-re o distinguere le differenti carat-teristiche sul terreno, grazie alla loro capacità di assorbire o riflettere la luce o il calore del sole. Inoltre, essendo in formato digitale, possono essere modificate mediante software appropriati e quindi più facilmente adattate all’indagine che si vuole condurre e ai risultati che si vogliono ottenere. La classificazione multi-spettrale è indispensabile per leggere il suolo e le coperture sulla base delle proprietà di riflettanza, utiliz-zando anche le bande non visibili per l’occhio umano, e può costituire un valido aiuto per la ricostruzione del paesaggio antropico antico, almeno in macro scala, in quanto fornisce informazioni paleoambientali.

Tra queste ricordiamo le immagini Landsat-TM5 (Thematic Mapper), il cui satellite è attualmente operativo e, con una risoluzione geometrica al suolo di 30 m in luce riflessa, percor-re un’orbita quasi polare a 705 km di quota con passaggio all’equatore alle 10:45 ora solare, ritornando sullo stesso punto ogni sedici giorni.

Sezione dello spettro elettromagnetico su cui operano le immagini Landsat

Groma 2. In profondità senza scavare – TOPOGRAFIA PER L’ARCHEOLOGIA

274

Il satellite riprende immagini di 185 x 185 km al suolo in sette bande. Dall’aprile 1999 sono disponibili i dati del satellite Landsat-7, che dispone di una nuova banda pancromatica con risoluzione di 15 m. Questo sensore pancromatico include il campo del visibile e arriva fino a coprire l’in-frarosso vicino, consentendo una migliore leggibilità dell’immagine. Oltre all’elevato contenuto spettrale, la larghezza elevata del campo di osservazione consente di coprire aree estese con poche scene.

Il sistema radar: Shuttle Radar Topography Mission (SRTM)

Il radar è un sensore attivo capace di attraversare livelli dell’atmosfera costantemente perturbati e di rile-vare la superficie terrestre anche in presenza di copertura nuvolosa. Ri-spetto ai sensori ottici, che utilizzano una sorgente di radiazione esterna, quale il sole, di cui ne misurano la porzione riflessa, il radar è costituito da un trasmettitore che emette un fascio di onde elettromagnetiche e

Immagine Landsat-7 in “colori naturali” (area di Shahdad, Iran, 20/12/1999)

da un ricevitore che misura l’intensi-tà della radiazione di ritorno diffusa dai corpi al suolo.

Il radar ha numerosi vantaggi ri-spetto ai sensori ottici:

- capacità ogni-tempo: è insensibile alla copertura nuvolosa e quindi può permettere rilievi multitemporali indisturbati;

- complementarietà: il radar descrive generalmente la forma e la struttura tridimensionale degli ogget-ti, inoltre dà informazioni sul conte-nuto di umidità e della vegetazione, mentre i sistemi ottici rispondono al colore e alla temperatura degli oggetti;

- penetrazione: le onde radar possono ‘attraversare’ la copertu-ra vegetale e dare informazioni sul contenuto di umidità del suolo al di sotto di essa;

- sensibilità ai rilievi: il radar a vi-sione laterale illumina obliquamente una certa fascia di territorio esal-tando gli aspetti morfologici come rugosità e pendenza delle superfici.

Sch. 8.4

4.15. Schede

275

La Shuttle Radar Topography Mission, progetto internaziona-le condotto dalla NGA (National Geospatial-Intelligence Agency) e dalla NASA (National Aeronautics and Space Administration), possedeva un sistema radar specialmente modifica-to situato a bordo dello Space Shuttle Endeavour durante gli undici giorni di durata della missione nel febbraio 2000. Tale missione ha ottenuto dati altimetrici a una scala tale e con una precisione verticale di circa 5 m, tali da poter generare il più completo database topografico digitale ad alta risoluzione del mondo. Mediante l’impiego di queste immagini sono stati sviluppati metodi alternati-vi adatti a risolvere i problemi di “oscuramento” causato dall’esten-dersi delle coltivazioni agricole, delle sabbie eoliche e delle strutture abi-tative moderne. Inoltre, attraverso l’impiego di onde elettromagnetiche, è stato possibile rilevare il terreno

con estremo dettaglio, consentendo di ottenere in tempo reale la “radar-stratigrafia” del sottosuolo, trovando ottimi impieghi in terreni “resistivi” e aridi.

Le immagini SRTM sono in grado di penetrare superfici ad alto livello di aridità o di vegetazione e di attra-versare indisturbate l’atmosfera, consentendo di operare anche in presenza di nebbia o nuvole, e di in-terpretare segnali che penetrano per alcuni metri al di sotto della super-ficie terrestre. I sistemi radar hanno un’antenna che illumina lateralmente alla traccia di volo in modo da poter separare, in base al tempo di ritorno, gli oggetti presenti a diverse distan-ze. Le immagini da satellite rilevate nelle microonde hanno una risolu-zione che raggiunge i 10 m, mentre i sistemi montati su aereo consentono di raggiungere risoluzioni molto più elevate.

Immagine SRTM del conoide alluvionale del fiume Murghab (Turkmenistan)