telerilevaménto
Indice
Definizione
sm. [tele-+rilevamento]. Complesso delle tecniche e metodologie per il rilevamento a distanza degli oggetti senza che sia necessario stabilire il contatto diretto con gli stessi al fine di ricavare informazioni sia di tipo qualitativo e quantitativo sia di tipo geometrico e radiometrico. Le immagini degli oggetti telerilevati sono acquisite con due tecniche sostanzialmente diverse, la prima fotografica e la seconda non fotografica. In entrambi i casi viene captata la radiazione emessa o riflessa dagli oggetti stessi. L'intensità di radiazione emessa dall'unità di superficie dell'oggetto emettente è definita radianza ed è raccolta da un dispositivo definito sensore, che più è selettivo e più è in grado di acquisire bande ristrette dello spettro elettromagnetico. Il sensore di acquisizione delle informazioni relative agli oggetti può essere una macchina fotografica, un sistema televisivo, uno scanner multispettrale, un sistema radar e può quindi essere montato su diversi tipi di piattaforme (aerei, palloni sonda, navette spaziali, satelliti artificiali) oppure in alcuni casi, peraltro limitati, anche portatile .
Ottica e fotografia: immagini fotografiche
Nel caso delle immagini fotografiche, l'oggetto è ripreso in ogni sua componente contemporaneamente, cioè la pellicola, che costituisce il sensore della macchina fotografica, viene progressivamente impressa in ogni sua parte dai raggi di luce riflessi o emessi dall'oggetto per tutto il tempo di apertura dell'otturatore. La pellicola fotografica impiegata è generalmente in bianco e nero ma può essere anche a colori ed è sensibile allo spettro del visibile (pancromatica) oppure a quello dell'infrarosso. Le macchine fotografiche utilizzate sono generalmente quelle impiegate per le riprese aerofotogrammetriche oppure quelle con più di un obiettivo.
Ottica e fotografia: immagini non fotografiche
Nel caso delle immagini non fotografiche l'oggetto è acquisito o con un analizzatore televisivo multicanale del tipo Return Beam Vidicon (RBV) oppure con uno strumento a scansione ottico-meccanica multibanda del tipo Multi Spectral Scanner (MSS) oppure con un sistema radar. Nel primo caso le immagini sono acquisite quasi istantaneamente e vengono focalizzate mediante un sistema ottico su una superficie fotosensibile esplorata punto per punto da un fascetto elettronico, che produce un segnale registrabile o trasmettibile via radio a una stazione ricevente a Terra. Nel secondo caso l'oggetto è ripreso per scansione, cioè viene esplorato per righe parallele, l'una susseguente all'altra, fino al completo ricoprimento dell'oggetto stesso. L'immagine dell'oggetto è quindi costituita da tante piccole immagini elementari, ciascuna corrispondente all'angolo di vista del sensore del sistema di scansione, che misura l'energia elettromagnetica riflessa dalla superficie dell'oggetto, convertendola poi in valori numerici idonei per la trasmissione a stazioni riceventi a terra. L'immagine elementare è detta picture element, meglio nota come pixel. L'immagine completa dell'oggetto sarà quindi un mosaico formato da tanti pixels acquisiti in successione temporale e ottenuti dalla combinazione sia del moto oscillante dello specchio, che convoglia l'energia captata dal sensore su celle sensibili, sia dell'avanzamento della piattaforma, su cui è montato l'apparato MSS. Lo scanner multibanda è essenzialmente uno spettro-radiometro a scansione che acquisisce la radiazione emessa, selezionandola almeno su tre-quattro bande spettrali sensibili alle frequenze comprese tra l'ultravioletto e l'infrarosso vicino e medio. I più moderni scanners hanno sensori sensibili anche a cento bande spettrali. Un terzo sensore, che trova largo impiego nelle recenti applicazioni del telerilevamento, è il radar, in particolare quello ad apertura sintetica (SAR) che ha il vantaggio di effettuare il rilevamento anche in presenza di corpi nuvolosi in quanto ha una fonte di energia propria che opera nel campo delle microonde (v. radar). I campi di applicazione del telerilevamento sono molteplici e quasi tutti finalizzati al monitoraggio dell'ambiente terrestre ma anche di quello extraterrestre, utilizzando sia tecniche fotografiche sia non fotografiche.
Astronomia: telerilevamento del sistema solare
Solo con l'esplorazione del sistema solare iniziata nel 1961 con le sonde Venera (URSS) e Ranger (USA) nel 1964 si svilupparono le tecniche di acquisizione di immagini non fotografiche per l'impossibilità di riportare a Terra le riprese effettuate nel corso delle missioni. Vennero quindi studiati anche strumenti per il telerilevamento nelle bande dell'infrarosso vicino e termico e nel campo delle microonde. Sono da ricordare le sonde Mariner, Viking e Voyager. Quest'ultima ha trasmesso le prime immagini di Giove e Saturno. I primi satelliti per l'osservazione della Terra furono quelli meteorologici, dai quali presero l'avvio quelli più specifici per lo studio delle risorse terrestri della famiglia LANDSAT americano (Landsat 1-5). La data di nascita del telerilevamento terrestre da satellite è il 23 luglio 1972 quando fu messo in orbita il satellite ERTS 1 (Earth Resources Tecnology Satellite) della NASA. In seguito con il rapido progredire della tecnologia furono messi in orbita i satelliti americani Landsat e quelli francesi Spot. I sensori di acquisizione multispettrale oltre che essere installati sui satelliti possono essere anche montati su vettore aereo. Le osservazioni ripetute e i dati rilevati possono essere tradotti in informazioni da utilizzare in campi quali l'agricoltura, l'idrologia, la geologia, e le risorse minerarie. Oltre queste discipline un campo di applicazione valido è quello della pianificazione del territorio e di conseguenza nella cartografia.