Con Osservazione della Terra – Earth Observation – si intendono tutte quelle pratiche atte ad acquisire informazioni di carattere chimico, fisico o biologico, relative al pianeta terra, tramite tecniche di telerilevamento. Il telerilevamento fa riferimento all’acquisizione di informazione riguardante un oggetto o un fenomeno senza un contatto diretto con esso tramite l’uso di sensori montati su satelliti o piattaforme aeree. Sensori per il telerilevamento possono essere suddivisi in passivi e attivi. I Sensori passivi raccolgono la radiazione emessa o riflessa dall’oggetto o la superfice investigata. La luce solare è la principale fonte di radiazioni misurate da un sensore passivo. Esempi di sensori passivi includono i CCD, gli spettrometri e i radiometri. Nei sensori attivi invece la radiazione viene emessa direttamente dal sensore al fine di misurare la radiazione riflessa dall’oggetto misurato. RADAR e LiDAR sono esempi di sensori attivi, dove il tempo intercorso tra l’emissione del segnale ed la ricezione del segnale riflesso viene utilizzata per avere una stima della posizione, velocità e direzione dell’oggetto investigato.
Esempi di applicazioni:
- Previsioni meteorologiche
- Uso del suolo e dei suoi cambiamenti
- Monitoraggio dei disastri naturali
- Gestione delle risorse naturali
- Tracciamento delle biodiversità
- Analisi dei cambiamenti climatici
- Analisi ambientali
Il Programma Copernicus
Copernicus è il programma dell’Unione Europea dedicato all’osservazione e monitoraggio della terra. Copernicus fornisce in maniera gratuita, dati operativi e servizi d’informazione, per una vasta gamma di aree applicative. I servizi Copernicus sono basati su informazioni provenienti da una costellazione di satelliti dedicati, chiamati “Sentinels”, e da decine di altri satelliti, le cosiddette “missioni partecipanti”.
- Sentinel-1: missione equipaggiata con un sensore SAR in banda C in grado di fornire immagini della superficie terrestre in ogni condizione meteo e di illuminazione.
- Sentinel-2: missione composta da 2 satelliti in orbita polare posti a 180° dotati del sensore MRI in grado di misurare la radianza riflessa dalla superficie terrestre in 13 bande spettrali (VNIR – SWIR) per applicazioni prevalentemente dedicate all’analisi della vegetazione.
- Sentinel-3: missione prettamente dedicata al monitoraggio degli oceani e alla comprensione delle dinamiche a larga scala delle interazioni tra terra, oceano, ghiaccio e atmosfera. In particolare, ogni satellite Sentinel-3 è dotato di sensori per misurare lo spettro visibile, la temperatura e la topografia delle superfici marine.
- Sentinel-4: la missione Sentinel-4 è incentrata sulla qualità dell’aria e sull’analisi della composizione atmosferica terrestre. I sensori, a bordo dei satelliti MTG, permettono di misurare la quantità nell’atmosfera di prodotti atmosferici quali O3, NO2, SO2, HCHO, oltre che lo spessore ottico dell’aerosol.
- Sentinel-5: dedicato al monitoraggio dell’atmosfera, fornirà una misura accurata dei sui costituenti (2021)
- Sentinel-6: prevede l’uso di due satelliti per fornire misure altimetriche ad alta precisione (2020).
Il programma Copernicus, oltre ai dati forniti dalle missioni “Sentinel”, mette a disposizione dati prodotti da circa 30 altre missioni gestite da operatori terzi Europei ed Internazionali che ricadono nelle seguenti categorie:
- SAR per l’osservazione della terra in ogni condizione di illuminazione e copertura nuvolosa
- Sensori ottici per monitorare le dinamiche
- Radiometri
- Spettrometri
- altimetri