Nella sessione "usi e consumi dei dati satellitari" della Conferenza OpenGeoData Italia 2016, Andrea Taramelli di ISPRA Ambiente ha presentato la relazione "Copernicus e i suoi servizi: potenzialità e prospettive di svilluppo in ambito italiano".
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OpenGeoData Italia 2016 - Copernicus e i suoi servizi: potenzialità e prospettive di svilluppo in ambito italiano - Andrea Taramelli (ISPRA Ambiente)
1. Il Programma Copernicus ed i suoi Servizi: potenzialità e
prospettive di sviluppo in ambito Italiano
Potenzialità di uptake (ed anche di downstream) dei prodotti e dei servizi
Prof. Andrea Taramelli
ISPRA
Delegato Nazionale al Copernicus User Forum e Copernicus Committee
2. REGOLAMENTO (UE) N. 377/2014 DEL PARLAMENTO EUROPEO E DEL
CONSIGLIO
del 3 aprile 2014
che istituisce il programma Copernicus e che abroga il regolamento (UE) n. 911/2010
“L’obiettivo di Copernicus dovrebbe essere quello di fornire informazioni precise ed attendibili
relative all’ambiente e alla sicurezza, adeguate alle esigenze degli utenti e a sostegno di altre
politiche dell’Unione, riguardanti in particolare il mercato interno, i trasporti, l’ambiente,
l’energia, la protezione civile e la sicurezza civile, la cooperazione con i paesi terzi e gli aiuti
umanitari.
(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014)
“Per realizzare i suoi obiettivi, Copernicus dovrebbe assicurare la capacità dell’Unione di
eseguire osservazioni spaziali e di fornire servizi operativi … Dovrebbe inoltre utilizzare le
missioni partecipanti disponibili e i dati in situ forniti, principalmente dagli stati membri ... Nella
misura più ampia possibile Copernicus dovrebbe utilizzare le capacità in materia di osservazioni
e servizi spaziali degli Stati Membri … Copernicus dovrebbe altresì utilizzare le capacità delle
iniziative commerciali in Europa, contribuendo in tal modo anche allo sviluppo del settore
commerciale spaziale praticabile in Europa”.
(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014)
3. • I Servizi elaborano i dati satellitari, combinandoli con le informazioni in situ, e ove necessario
con altre ancora, e trasformandoli in molteplici e diversi strati nformativi:
– nell’ambito dei Core Services a livello europeo
– nell’ambito dei Downstream Services a livello di Stato membro.
• La definizione e la realizzazione dei Servizi da erogare e delle infrastrutture di osservazione,
sono guidati da esigenze degli utenti.
• Ciascun Servizio fa riferimento ad architetture e regole di governo e gestione proprie, anche
diverse da servizio a servizio.
• I dati elaborati sono messi a disposizioni degli Utenti finali, istituzionali e commerciali,
organizzati in Comunità secondo diverse Data Policy, legate alla natura, alle finalità ed ai
compiti delle Comunità stesse.
• Le Comunità degli Utenti prioritari sono:
• “gli utenti Copernicus di base: le istituzioni e gli organi dell’Unione e le autorità europee,
nazionali, regionali o locali competenti ai fini della definizione, dell’attuazione,
dell’esecuzione o del monitoraggio del servizio pubblico o della politica” nei diversi
settori
• “gli utenti del settore della ricerca: università o ogni altra istituzione dedita alla ricerca e
all’istruzione”
• “gli utenti “commerciali e privati”
• … “le organizzazioni non governative”
(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).
I Servizi e gli Utenti
4. … …
Art.2
Ambito di applicazione
1. Copernicus è un programma civile, orientato agli utenti e sotto controllo civile che si basa sulle
capacità nazionali ed europee esistenti e assicura la continuità delle attività svolte nell'ambito del
monitoraggio globale per l'ambiente e la sicurezza (GMES).
2. Copernicus è costituito dalle seguenti componenti:
a) una componente di servizi destinata a fornire informazioni nei seguenti settori: monitoraggio
atmosferico, monitoraggio dell'ambiente marino, monitoraggio del territorio, cambiamenti climatici,
gestione delle emergenze e sicurezza;
b)una componente spaziale destinata a garantire osservazioni spaziali sostenibili per i tipi di servizi di
cui alla lettera a);
c)una componente in situ destinata a garantire le osservazioni mediante installazioni a bordo di aerei,
di navi e a terra per i tipi di servizi di cui alla lettera a).
(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).
La natura e le componenti di Copernicus
5. La Struttura
Commercial contracts
Grants
*Implementation mode still to be defind: Mode of Implementation (direct/indirect): Coordination by EEA
Indirect Management
Direct ManagementService Providers
Copernicus component DA - Delegation agreement
CSD - Cross Sub-delegation
ESA - European Space Agency
EUMETSAT- European Organisation f or the Exploitation of
Meteorological Satellites
EEA - European Environment Agency
FRONTEX- The European Agency f or the Managment of Operational
Cooperation at the External Borders of the Member States of the European
Union
ECMWF- The European Centre f or Medium-Range Weather Forecasts
EUSC- European Union Satellite Center
Programme
Programme Manager Committee
User Forum
Space Component
In-situ Component*
Land
Monitoring
Emergency
Management
Atmosphere
Monitoring
Maritime
Environment
Monitoring
Climate
Change
Security
Pan European &
Local
Components
Global Systematic
and hotspot
component
Mapping
Early Warning
System
Border
Surveillance
Maritime
Surveillance
External
Actions
DA
with
EEA
CSD
with Joint
Research
Centre
CSD
with Joint
Research
Centre
DA
with
DA
with
DA
with
DA
with
DA
with
(tbd)
Member State
institutions
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Service
Providers
Legend:
Services
DA with DA with Requirements
for space
component
System architecture
of the Copernicus
Space Component
Copernicus
Board Procurement
Board
Launch Services
Sentinel 1,2,3,5P
Space Segment
Development &
Construction
Launch Services
Sentinel 4,5
Launch Services
Sentinel 6 provided
by the USA
Copernicus
Board
Next generation of user
requirements for the services
and the space component
Services
applications
Data
Dissemination
Infrastructure
Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3
LAND MARINE
Sentinel 4
Sentinel 5
Precursor (5P)
Sentinel 5
Sentinel 6 Data
Dissemination
Infrastructure
(EUMETCast)
Ground Segment Development and Operations
--
Ground Segment Development and Operations
High level
technical
requirements
Service data
requirements
Il programma Copernicus è coordinato
e gestito dalla Commissione Europea.
Lo sviluppo delle infrastrutture di
osservazione viene effettuata sotto
l'egida dell'Agenzia spaziale Europea
(ESA) per la componente spaziale e
dell'Agenzia Europea dell’Ambiente
(EEA) e gli Stati membri per la
componente in situ.
Presenza italiana:
Copernicus Committe: MIUR, ASI, ISPRA
Copernicus User Forum: ISPRA, ASI
C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o
6. C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o
7. Space Component
ernal
ions
bd)
ervice
oviders
DA with DA with Requirements
for space
component
System architecture
of the Copernicus
Space Component
Copernicus
Board Procurement
Board
Launch Services
Sentinel 1,2,3,5P
Space Segment
Development &
Construction
Launch Services
Sentinel 4,5
Launch Services
Sentinel 6 provided
by the USA
Copernicus
Board
Next generation of user
requirements for the services
and the space component
Services
applications
Data
Dissemination
Infrastructure
Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3
LAND MARINE
Sentinel 4
Sentinel 5
Precursor (5P)
Sentinel 5
Sentinel 6 Data
Dissemination
Infrastructure
(EUMETCast)
Ground Segment Development and Operations
--
Ground Segment Development and Operations
High level
technical
requirements
Service data
requirements
In
orbita
C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o
8. “Copernicus dovrebbe fornire informazioni sullo stato dell’atmosfera, anche a livello locale,
nazionale, europeo e mondiale; informazioni sullo stato degli oceani, anche mediante l’istituzione di
un raggruppamento europeo specifico per il monitoraggio marino; informazioni per il monitoraggio
del territorio a sostegno dell’attuazione di politiche locali, nazionali ed europee; informazioni a
sostegno delle politiche di adattamento e mitigazione dei cambiamenti climatici; informazioni
geospaziali a sostegno della gestione delle emergenze, anche attraverso attività di prevenzione, e
della sicurezza civile compreso il sostegno all’azione esterna dell’Unione.”
(REGOLAMENTO (UE) N.377/2014).
… i” Core Services” di Copernicus ….
emergency
management land monitoring
marine env.
monitoring
atmosphere
monitoring security climate change
I Servizi di Copernicus
La domanda a cui dobbiamo rispondere è a che servono tali Servizi e quelli a valle , cioè i “Downstreams”,
sviluppati soprattutto da Soggetti pubblici e privati presenti nello Stato Membro, in questo caso l’Italia, per
le necessità, il sostegno, la promozione delle diverse Comunità di utenti.
11. La EEA focalizzarà su tre principali pilastri: consapevolezza, disponibilità ed accesso al dato in-situ,
trasversalmente ai Servizi Copernicus.
Framework contract EEA/IDM/15/026 – Services supporting the EEA's implementation of cross-cutting
activities for coordination of the in situ component of the Copernicus:
EEA prevede la stretta collaborazione con i Delegated Bodies per condurre un’analisi “data gap” e per
mantenere una suddivisione delle task relativamente alla componente in situ.
The Copernicus reference data access node (CORDA) sarà mantenuto operativo dalla EEA. Da ottobre
2015 CORDA ha supportato l’accesso a dati geospaziali nazionali e regionali, sulla base di temi spaziali
INSPIRE selezionati. CORDA sarà sviluppato in futuro sulla base dei requisiti a livello di Servizio
Copernicus.
In collegamento con il CAMS, EEA assicurerà la fornitura di dati sulla qualità dell’aria avvalendosi della
rete Eionet.
Nell’ambito della componente in-situ, verrà aggiornato anche il database LUCAS 2018.
In-Situ Component
12. L’integrazione potenziale del dato satellitare delle missioni Europee (Sentinel 1&2) e nazionali (CSK e
Prisma) con il dato in-situ: esempio di integrazione del dato rilevato dal drone per monitoraggi di
dettaglio
In-Situ Component
13. Space Component
ernal
ions
bd)
ervice
oviders
DA with DA with Requirements
for space
component
System architecture
of the Copernicus
Space Component
Copernicus
Board Procurement
Board
Launch Services
Sentinel 1,2,3,5P
Space Segment
Development &
Construction
Launch Services
Sentinel 4,5
Launch Services
Sentinel 6 provided
by the USA
Copernicus
Board
Next generation of user
requirements for the services
and the space component
Services
applications
Data
Dissemination
Infrastructure
Sentinel 1 Sentinel 2 Sentinel 3
LAND MARINE
Sentinel 4
Sentinel 5
Precursor (5P)
Sentinel 5
Sentinel 6 Data
Dissemination
Infrastructure
(EUMETCast)
Ground Segment Development and Operations
--
Ground Segment Development and Operations
High level
technical
requirements
Service data
requirements
In
orbita
C o l l a b o r a t i v e G r o u n d S e g m e n t N a z i o n a l e E s t e s o
14. Sviluppato dall'ASI in cooperazione con il Ministero della Difesa, Cosmo-SkyMed si basa su
una costellazione di quattro satelliti SAR in banda X in grado quindi di vedere attraverso le
nuvole e in assenza di luce solare. Il sistema è in grado di fornire 1.800 immagini ogni 24 ore.
Puo operare in modalità Spotlight (pochi km quadrati, con risoluzione fino al singolo metro),
Stripmap (striscia continua di superficie terrestre) o ScanSAR (coprendo una regione di 200
km di lato). I tempi di risposta si attestano tra le 72 ore (rutinaria) e 18 ore per (emergenze).
Costruito in Italia, Sentinel 1 si basa ad oggi su una costellazione di due satelliti SAR in
banda C, con risoluzione di 10 metri, capaci di fornire immagini prese in qualsiasi
condizione atmosferica, di giorno o di notte, utili per situazioni di emergenza, controllo
marittimo e terrestre, sicurezza civile e studi climatici ed altre applicazioni. La
costellazione Sentinel-1 fornisce una copertura globale con particolare attenzione
all'Europa ed alle molte vie marittime, inviando i dati entro alcune ore dall'acquisizione.
Sentinel 2A registra immagini in 13 canali spettrali nel visibile, nel vicino infrarosso e
nell’infrarosso a onde corte, con una risoluzione spaziale di 10 metri.
L’affiancamento ravvicinato nel tempo dei due satelliti Sentinel 2 apre a grandi
opportunità: ciascun punto sulla Terra sarà ripreso ogni cinque giorni. L’alta
risoluzione spaziale permetterà la mappatura di una grande varietà di caratteristiche
della superficie terrestre, anche nelle aree urbane eterogenee, e le sue caratteristiche
lo rendono un importante strumento a favore della tutela ambientale.
Con la messa in orbitadei satelliti Landsat ha avuto inizio l'era delle osservazioni della
terra per scopi civili. Questi satelliti furono i capostipiti del telerilevamento. Il primo
satellite Landsat fu messo in orbita nel 1972 e ne seguirono altri 6 (l’ultimo, nel 2013,
il Landsat 8; il 6 ha fallito il lancio).
I Sensori: dal Landsat alle Sentinels
15. Accesso al dato Copernicus Space Component
https://spacedata.copernicus.eu/
16. Accesso al dato
Accesso al dato/servizio Copernicus
•Land-related data: http://land.copernicus.eu
•Atmosphere-related data: http://atmosphere.copernicus.eu
•Marine-related data: http://marine.copernicus.eu
•Emergency-related data: http://emergency.copernicus.eu
•Climate change-related data: http://climate.copernicus.eu (Beta version)
Accesso al Copernicus Project database:
http://www.copernicus.eu/project-database
Tutti i Servizi e lo Space Component offrono un
interfaccia utente per l’accesso al dato…
…ad esclusione del CSS!
17. Tuttavia la “Space policy” e la “Space economy” nazionali per le attività di monitoraggio che utilizzino
gli strumenti ed i Servizi offerti dall’Osservazione della Terra, prevedono una tanto auspicata quanto
possibile integrazione in particolare tra la costellazione europea delle “Sentinels” del Programma
Copernicus e quella nazionale “Cosmo SkyMed”, altresì identificata anche come una delle
“Contributing Mission” di tale Programma europeo, ma non solo. Infatti il Piano Strategico “Space
Economy”, che prevede l’implementazione di infrastrutture abilitanti la produzione di prodotti e
l’erogazione di Servizi avanzati a vantaggio delle diverse Comunità ed in particolare del mercato
afferente le attività spaziali.
… i” Core Services” di Copernicus ….
emergency
management
land monitoring
marine env.
monitoring
atmosphere
monitoring security climate change
Servizi nazionali di
interferometria
Collaborative Ground Segment … Nazionale ed Esteso
18. Il costituendo “Extended Collaborative Ground Segment" è la principale infrastruttura abilitante in tale
contesto. Tale infrastruttura di supporto dell’utenza, anche tramite la fornitura di un servizio capace di
trasferire il processo di calcolo verso il dato, non è finalizzato sola alla distribuzione del dato processato
delle Sentinels e delle Contributing Missions, ma anche delle informazioni di livello superiore prodotte
da “Downstream Services” ritenuti di interesse nazionale e risiedenti presso l’infrastruttura stessa.
Infatti la stessa è concepita per permettere alla Comunità istituzionale ed a quelle scientifica e
dell’impresa nazionale operante nel settore spaziale di beneficiare di un unico ambiente tanto per
l’identificazione, l’accesso ed il processamento del dato, quanto di partecipare allo sviluppo di tali
“Downstream Services”, a tutto vantaggio del processo produttivo nazionale
Copernicus Missions:
Sentinel1, Sentinel 2, … ,
Sentinelx, ….
ContribuitingMissions:
CosmoSkyMed,….
Other Missions:
Saocom,….
The Ground Segment:
The Basic National Services:
i) Referenceand real time
archiving and “big data”
management …
ii)First levelinformation (Raw
and processed data, …)
iii) Second levelinformation
(DTM,mapping of natural and
human systems morphology,
…)
iv)Third level information (land
use, transformation and
movementmapping, …)
v) …
Environmental
Monitoring
ISPRA/SNPA
Other Public
Bodies Research and
academic
Bodies
EnterprisesAgriculture
CREA /MIPAAF
Civil Protection
DPC/PCM
…i”CoreServices”diCopernicus….
emergency
management land monitoring
marine env.
monitoring
atmosphere
monitoring security climate change
The Copernicus CGS : The National
Collaborative Infrastructure … extended !!
Regions
Il Collaborative Ground Segment ESTESO
Tre principali servizi NAZIONALI previsti:TEP Coste,
TEP Clima – Atmosfera e TEP HabitatMapping
Collaborative Ground Segment … Nazionale ed Esteso
22. Copernicus Exploitation – conceptual model
Data Platform Meta-
data
Unstructured
Data
Structured
Data
DATA MAP: capture, extract, review, normalize
integrate, analyze, publish
SpacePlatform
SpaceEconomyStrategy
Descriptive Analytics
Performance
Improvement
Analyticsand
tools
Environment,…
Defense
Data Sources
Data in-site,
Data open
Copernicus Other
ASI/EO
Services
Current Core Services Public
2016
New Business PPP 2020
New Economy Private
2025
Predictive
Analytics
Prescriptive Analytics
Information as a service
23. The Italian Space Economy Strategic
Plan(1/2)
• At National level, the Space Economy Strategic Plan has
been defined with the aim to broaden the scope of
exploitation of space activities and develop the
adaptation, adoption and use of space systems, products,
services and applications also in non-space markets.
• The Strategic Plan, has elaborated a multi-regional
cooperation programme where Regions have identified the
technological areas where complementarities can be found
among the research and industrial excellences on their
territories and integrated support initiatives can be
launched, based on the use of Regional Structural Funds
24. The Italian Space Economy Strategic
Plan(2/2)
• Such a combination of regional support policies brought the
National Government to support the programme, by providing it
with a co-funding through the National Funds for the Development
and Cohesion policy.
• The plan will also act on the public demand side, especially trough
Pre-commercial & Innovation Partnership and Public Private
Partnership.
• a first set of "ready to run" initiatives has been also identified to be
put in a precurrent program, to be started by the end of 2016.
• An attempt to exploit a similar scheme for the integration of
European flagship space programs and cohesion policy should be
analyzed and proposed in the framework of the revision of the
European space Strategy.
29. Cos’è il Forum Nazionale degli Utenti Copernicus
Il Forum Nazionale è lo strumento di Cabina di Regia Spazio a guida PCM per la raccolta del requisito
dell’utenza, per la divulgazione e condivisione dell’informazione e sede di confronto e discussione
relativamente ai Servizi ed alla componente spaziale (CGS) del Copernicus.
Quando e perchè è nato?
Il Forum Nazionale nasce nell’ambito della riunione di coordinamento interministeriale del 3 dicembre 2014
presso la PCM, avente anche lo scopo di definire delle linee di indirizzo nazionale al fine di massimizzare i
ritorni sul nostro Paese in termini industriali e di servizi applicativi del Programma europeo Copernicus
(Cabina di Regia Spazio).
Nello sviluppo delle attività della Cabina di Regia Spazio, è stata identificata la necessità di massimizzare la
condivisione delle informazioni disponibili e di stimolare un dibattito ed un dialogo nazionale finalizato al
coordinamento dei requirements dell’utenza nazionale afferente al settore spaziale ed allo sviluppo di
servizi applicativi da esso derivati, per un approccio nazionale coordinato verso i massimi organi di governo
del Copernicus (Committee, User Forum and Security Board).
Com’è composto?
Il Forum è costituito da rappresentanze nazionali (Istituzionali, della Ricerca, dell’Industria, dell’Impresa) e
di raccordo istituzionale verso l’Europa e da partecipanti ad attività chiave per lo sviluppo della componente
nazionale (ma anche di contributo verso l’Europa) di Copernicus.
…e prospettive per un Forum Nazionale a regime
L’obiettivo a breve-medio termine è di contribuire per una politica spaziale nazionale qualificata,
autorevole e coordinata a tutti i livelli di sviluppo del programma (Core, Downstream & space component)
o da esso originata.
30. Come funziona il Forum?
Workshops tematici organizzati in ambito User Forum Nazionale
Workshops tematici contaminati dallo User Forum Nazionale
Seminari Copernicus
Capitanerie di porto (I servizi del Programma Copernicus a supporto della Guardia
Costiera) – Mar. 2016
NOE (I Servizi Copernicus a supporto dei Controlli Ambientali) Apr. 2016
SNPA (Servizi potenzialità e prospettive di sviluppo in ambito SNPA) Giu. 2016
SMD (Il Servizio Sicurezza del Programma Copernicus a supporto della Comunità di
Utenza Nazionale ) Giu. 2016
Prossimi Seminari
MinINT (Focus su Security e Copernicus Space Component) Sett/Ott. 2016?
MITT (Focus su Land e Copernicus Space Component) Sett/Ott. 2016?
31. Gli obiettivi del Forum nel breve periodo
Nel pianificare gli eventi dello UFN, sarà mantenuto il focus:
a) sugli obblighi nazionali ed europei
(Direttiva Acque, Direttiva Marine Strategy & Maritime Spatial Planning, Consumo di suolo e
urban sprawl, Direttiva Nitrati, Politica Agricola Comune, Direttiva Qualità dell’aria, etc. … )
b) sugli obiettivi del Piano Nazionale Space Economy
c) sull’innovazione anche tecnologica
d) Sul completamento delle rapresentanze dell’utenza nazionale
32. A livello nazionale, verso il copernicus, un coordinamento nazionale sempre più forte finalizzato ad una
collaborazione sinergica tra Enti di Ricerca, Pubbliche Amministrazioni, Impresa ed Industria.
Individuare le reali necessità dell’utente (non sempre i requirement convergono sulle necessità) per un
miglior sviluppo dei prodotti Copernicus.
Creare occupazione: serve una strategia che ponga l’accento sull’utilizzo dei prodotti Copernicus dalla
comunità commerciale e sulla sinergia con la comunità della ricerca per rendere l’impresa innovativa. Tale
strategia deve svilupparsi di pari passo con gli sviluppi delle politiche spaziali del paese e congruentemente
con quanto definito nel Piano Space Economy.
L’operatività dei servizi istituzionali: per risultare di fatto operativo, il servizio erogato deve essere
trasferito in un sistema di responsabilità.
Integrazione del dato: l’informazione ottenuta nell’ambito dei vari servizi può assumere valore maggiore
se integrata con altre risorse, al fine creare ulteriori strati informativi che, di ritorno, potranno essere
riutilizzati nell’ambito dei core service a livello europeo e nei downstream a livello nazionale e sub-
nazionale, con indubbi impatti positivi sull’economia legata alle attività di monitoraggio.
Accesso full and open del dato ed alle informazioni prodotte nell’ambito del Copernicus per qualsiasi
livello di utenza.
Quali sono gli impatti attesi dal Programma, a livello Paese,
nel prossimo futuro?
33. L’utilizzo dei Servizi Copernicus nell’ambito dell’ambiente costiero
L’integrazione del dato/servizio Copernicus trova particolare utilità nelle aree di transizione, quali quelle costiere. La
possibilità di accesso a dati in-Situ ad alta risoluzione sia spaziale che temporale permette una migliore definizione
dei prodotti cartografici, quali, ad esempio, le mappe della copertura del fondo in ambiti di acqua bassa. L’uso di dati
iperspettrali, Lidar e di radiometria combinati integrati con dati raccolti in campo ha dimostrato un miglioramento
nella quantificazione e nel monitoraggio delle caratteristiche fisiche e ambientali delle aree marino costiere, anche
per la pianificazione e gestione dei bilanci sedimentari.
I prodotti dei Core Services e quelli dei collegati
Downstream Services e le collegate possibilii
elaborazioni supportano attività di governace quali
ICZM, Maritime Spatial Plannig e MSFD, proponendosi
per il tramite delle aree di transizione quale punto di
contatto di un sistema unico e ricollegabile attraverso
lo sviluppo di strategie innovative di monitoraggio
scientifico e innovativo per l’ambiente acquatico e
quello terrestre.
34. AQ ASI-ISPRA
una TEP Italiana per un
laboratorio virtuale nazionale sul
rischio costiero
35. Valuable natural resources characterized by the continue
interactions between geomorphological and biological components
Their adaptation to changing conditions is highly dependent on
the rate and extent of spatial and temporal processes and their
responses are still poorly understood
Key element to analyse and enhance resilience of these
vulnerable ecosystems in order to increase their ability to cope
with the impacts from natural hazard and to reduce the risk of
damage to human and ecological systems
La TEP COSTUME
(COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)
36. La TEP COSTUME
(COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)
La TEP italiana “COSTUME” per un “Virtual Laboratory for the Coastal Risks” è il primo progetto di
ASI pensato per sfruttare a pieno le capacità del sistema Extended Collaborative Ground Segment
nazionale.
ISPRA, ha sostenuto il progetto ed assistito ASI nella predisposizione e nella valutazione della TEP
anche garantendo il raccordo con le Comunità degli utenti interessate e coinvolgibili attraverso lo User
Forum Nazionale (UFN).
L’obiettivo principale del progetto è quello di offrire alle Comunità di utenti non solo un ampio set di
prodotti e serviziper il monitoraggio del rischio Costiero con l’EO, ma altresì la possibilità di ricevere
un pieno supporto per sviluppare delle attività anche in collaborazione e concorso con altri soggetti.
Il progetto, sebbene modificato ed adattato al nostro contesto anche normativo e ai “needs e
requirements” delle Comunità degli utenti nazionali, è basato sui risultati dei due precedenti studi
competitivi (Coastsat e CIRCE) e sull’approcchio ESA Thematic Exploitation Platform.
37. La TEP COSTUME
(COpernicus coaSTal monitoring: evolUtion of Marine and land sErvices)
A partire dai prodotti di processamento, assimilazione e integrazione del dato il “Virtual Laboratory”
dovrà fornire prodotti/servizi per la gestione del rischio e/o il monitoraggio ambientale nel contesto
dei seguenti fenomeni/eventi.
Assimilazione ed integrazione del dato
- ISPRA (librerie spettrali)
- COPERNICUS Core/Downstream Services
(MYOCEAN, AquaMar)
- SINANET
- ECMWF (European Centre for Medium
Range Weather Forecasts)
- Reti ondametriche e mareografiche gestite
da ISPRA e/o Autorità locali
- … ….
- Variazione del livello del mare – dinamica lenta:
1.Subsidenza (di origine naturale e/o antropica)
2. Innalzamento del livello del mare
- Erosione delle coste e depositi dei sedimenti
- Inquinamento delle aree marine costiere
-Condizioni meteo marine particolari:
1. Campi di vento e di onde per eventi critici
-Evoluzione degli habitat marini e costieri
- Mappe di Stato
- Mappe di Cambiamento
- Serie temporali
Fenomeni e/o eventi
Prodotti attesi
1. Linee di Costa
2. Livello del mare
5. MovimentoOndoso
6. Tasso di subsidenza costiera
7. Campi di Vento
9. Habitat marino costieri
10. Ecosistema marino (entro 30 km dalla linea di
riva)
I. Mappe di clorofilla
II. Total Suspended Matter
III. Trasparenza (in termini di K490)
IV. Sostanza organica disciolta e colorata (CDOM)
V. Sea Surface Temperature
VI. Ciclo diurno della SST
(segue) prodotti attesi
Volumidelle spiagge
Mappadelle foci dei fiumi, della portata,
dell’estensione delle plumes fluviali
Mappaturaevolutiva delle dune costiere e aree
umide (inclusa la zona di retrospiaggia)
Procedureper l’analisi dinamica del litorale
Ottimizzazionecon dati EO delle forzanti meteo-
marine
Utilizzo di dati EO per verifiche modelli previsionali
statodel mare
Virtual Laboratory for the Coastal RisksVirtual Laboratory for the Coastal Risks
38. Il Sistema dovrà essere in grado di gestire dati EO almeno dei tipi (sensori) seguenti:
a. SAR in banda X
b. SAR in banda C
c. SAR in banda L
f. Ottici Multispettrali a bassa/media risoluzione
g. Ottici Multispettrali ad alta/altissima risoluzione
Il Sistema dovrà essere in grado di utilizzare i dati prodotti dalle missioni di interesse
prioritario per l’ASI:
a. SENTINEL 1/2/3
b. COSMO-SkyMed
e. PRISMA
Il Sistema dovrà essere in grado di utilizzare i dati prodotti dalle seguenti missioni:
a. TerraSAR-X e Tandem-X
b. Radarsat-2
c. ALOS-2
Wave Downscaling of
northern Adriatic Sea
using Sentinel 1
La TEP COSTUME
39. ...MONITORING OF RESILIENCE INDICATOR AND ESTIMATION OF INFLUENCE ON
DEGRADATION ON ECOSYSTEMS …
Coastal erosion/accretion evolutiontrendmonitoring
… from a detailed cover
map of both aquatic and
terrestrial environments Preferred areas
for nesting
Shape
Index
… specificcoastal sites
Natura2000 spatial pattern indexes
TO
Coastal
Subsidence
La TEP COSTUME
40. La fascia costiera
Crescita del territorio e consumo di suolo
nella zona costiera
Abbiamo consumatoAbbiamo consumato
quasi il 20% di suolo compresoquasi il 20% di suolo compreso
tra 0 e 300 metri di distanzatra 0 e 300 metri di distanza
dalla costa e il 16% compresodalla costa e il 16% compreso
tra i 300 e i 1000 metritra i 300 e i 1000 metri
41. Copernicus Land Monitoring Service
ad il monitoraggio del territorio e del Consumo di
suolo
Rete
nazionale di
monitoraggio
del consumo
di suolo
57
42. ASI-Ispra
qualità dell’aria
Perché uno strato intermedio a scala Nazionale?
I servizi Copernicus sono ancora debolmente collegati con le richieste che la Commissione Europea in tema di valutazione della
qualità dell’aria. Si auspica l’inserimento di un meccanismo di collegamento tra la governance di copernicus ed altri organismi di
consultazione (per es. il gruppo Fairmode), in modo da assicurare coerenza tra i servizi forniti e quanto richiesto agli stati membri.
Cosa ci si aspetta dai servizi Downstream del CAMS?
Risoluzione più elevata, integrazione con il dato telerilevato, possibilità di utilizzare inventari delle emissioni specifici e dettagliati,
possibilità di eseguire analisi di scenario per i piani di miglioramento della qualità dell’aria per avere condizioni al contorno di elevata
qualità e per modelli numerici applicati a scala nazionale e locale.
43. Il progetto Qualità dell’aria ASI-SNPA:
colmare il gap tra i servizi Copernicus-CAMS e la
scala locale attraverso un servizio nazionale
44. Applicazioni SAR (Sentinel 1, Cosmo-SkyMed)
- Grado di urbanizzazione
- Cambiamento del grado di urbanizzazione
- Integrazione con i dati di popolazione
Pressioni antropiche
- Rugosità
Permeabilità del terreno Possibilità di
ricarica della falda acquifera
Caratterizzazione delle risorse idriche e della vulnerabilità degli acquiferi
attraverso lo sviluppo di nuove soluzioni per il supporto ai controlli
ambientali in agricoltura
Multispettrale (es. applicazione Sentinel 2 e potenziale
di Prisma)
- Caratterizzazione copertura del suolo
- Variazione copertura del suolo
- Analisi tessitura dei terreni
- Tipologie di colture
- Stato di salute della vegetazione
- Integrazione con dati relativi uso fertilizzanti e
fitofarmaci
Es. Processamento del dato
supporto dei controlli in agricoltura: caso dei nitrati
Integrazione del dato ottico (Rapid Eye) con dato
Cosmo-SkyMed
Direttiva 91/676/CEE
Recepita con il D.leg 152/99 e DM del 7 aprile 206
Copernicus Land Monitoring Service e l’agricoltura
45. Modello isotopico SIAR
LaboratorioCIRCE – II UniNA per le analisi isotopiche
0
25
50
75
100
125
150
175
200
giu-08 nov-08 apr-09 nov-09 mag-10 nov-10 mag-11 nov-11
concentrazionenitrati(mg/l)
SistemaSINTAI nazionale e rete EioNet europea
… L’APPORZIONAMENTO DELLE SORGENTI CON IL
METODO ISOTOPICO …
46. D.Lgs. 27/1/1992, n.99 utilizzazione dei
fanghi di depurazione in agricoltura
Uso dei fanghi di depurazione in agricoltura:
attività di controllo e vigilanza del territorio
Il Capitolo 4 riporta una
sintesi delle procedure
proposte suddivise in:
-Attività di autorizzazione,
controllo e vigilanza
- Piano di Utilizzazione
Agronomica (PUA) dei fanghi
