Dati radar satellitari utilizzati

I dati radar satellitari (PS) utilizzati dall’Autorità di Bacino del fiume Arno derivano dall’elaborazione delle immagini SAR acquisite dai satelliti dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA) ERS 1/2 nel periodo 1992-2000 ed ENVISAT nel periodo 2003-2008., e dal satellite dell’Agenzia Spaziale Canadese (CSA) RADARSAT 1 nel periodo 2003-2006.

In particolare, i dati ERS ed ENVISAT sono stati elaborati nell’ambito del Piano Straordinario di Telerilevamento Ambientale (Lotto 2) realizzato dal Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare (art. 27 della legge 179 del 31 luglio 2002), mentre i dati RADARSAT sono stati elaborati dalla società spin-off del Politecnico di Milano TRE e acquisiti direttamente dall’Autorità di Bacino nell’ambito di un programma di studio sulle deformazioni del terreno a scala di bacino.

Il satellite ERS 1 ha acquisito dati dal luglio 1991 al marzo 2000, mentre ERS 2 è operativo dall’estate del 1995. Il sensore SAR (Synthetic Aperture Radar) è caratterizzato da una frequenza di 5.3 GHz, ovvero una lunghezza d’onda pari a 5.66 cm (banda C). Per entrambi i satelliti ERS il periodo di rivisitazione è di 35 giorni.

Il satellite ENVISAT è stato lanciato nel novembre 2002 ed ha sostituito e ampliato le funzioni dei satelliti ERS 1 ed ERS 2. Esso è dotato di un sensore ASAR (Advanced Synthetic Aperture Radar) che utilizza una serie di antenne che possono lavorare con diverse polarizzazioni e angoli di incidenza. Anche in questo caso lo strumento acquisisce in banda C (frequenza di 5.331 GHz e lunghezza d’onda di 5.63 cm) e il satellite ha un tempo di rivisitazione di 35 giorni.

Il satellite RADARSAT è invece un satellite commerciale, che acquisisce immagini su commissione e quindi, sebbene operativo dal novembre 1995, il territorio italiano risulta coperto soltanto dal marzo 2003, in seguito ad uno specifico accordo stipulato CSA e TRE.

Figura 7 – copertura dei dataset ascendenti e discendenti dei satelliti ERS, ENVISAT e RADARSAT nel bacino idrografico del fiume Arno

Il sensore montato a bordo del satellite RADARSAT-1 è un sensore ASAR operante in banda C, con modalita’ di acquisizione multifascio e risoluzione che può variare dai 100 m agli 8 m, con coperture della singola acquisizione che possono variare da celle di 500 Km fino a celle di 50 Km. La regolarità delle acquisizioni di RADARSAT 1 e il tempo di rivisitazione, pari a 24 giorni anziche 35 dei satelliti ERS ed ENVISAT, rendono questo dato particolarmente adatto per progetti di monitoraggio in singole aree.

In Figura 7 è riportata la distribuzione delle coperture ascendenti e discendenti dei satelliti ERS, ENVISAT e RADARSAT nel bacino idrografico del fiume Arno. Come possiamo osservare, le coperture dei tre satelliti non risultano omogenee su tutto il territorio e, anche per uno stesso satellite, ci sono differenze, anche importanti (ERS), tra le due geometrie di acquisizione.

Questo è dovuto al fatto che, come accennato in precedenza, la tecnica PS InSAR utilizzata per l’elaborazione dell’informazione interferometrica è una tecnica multi interferogramma che necessita dell’analisi congiunta di almeno 30-35 immagini per minimizzare la componente di rumore ed avere un’elevata probabilità che la misura effettuata sia effettivamente dovuta allo spostamento del bersaglio. In seguito alla diversa distribuzione spaziale e temporale del numero di immagini acquisite nelle due geometrie dai satelliti ERS ed ENVISAT dell’ESA, questo criterio di selezione ha determinato una copertura disomogenea delle aree dove è stato possibile elaborare l’informazione PS. Per quanto riguarda invece il satellite RADARSAT, la parziale copertura del bacino dell’Arno è dovuta ad esigenze di selezione delle immagini da elaborare secondo criteri di ottimizzazione delle risorse.

Il progetto IFFI nel bacino del fiume Arno