Fotointerpretazione - L'osservazione della terra

Il manuale rappresenta il naturale complemento al primo volume dell’opera L’osservazione della Terra dedicato al Telerilevamento, che contiene molti dei concetti alla base delle tecniche usate nella fotointerpretazione e che in questo volume sono dati come già acquisiti dal lettore.

Dato il carattere applicativo e il livello introduttivo del testo, questo volume è particolarmente indicato sia per studenti universitari che per tecnici e professionisti che desiderano avvicinarsi allo studio della fotointerpretazione, costituendo anche un riferimento utile per tutti coloro che già operano nel settore.

Fotointerpretazione per l'analisi delle immagini digitali

Gli strumenti per l’osservazione della Terra, ossia i sensori per il telerilevamento, mettono a disposizione dell’uomo un’innumerevole quantità di immagini raffiguranti l’intera superficie terrestre ai più svariati livelli di dettaglio e in quasi tutte le regioni dello spettro elettromagnetico, fornendo così una visione completa e differenziata del nostro pianeta.

Le immagini, di per sé hanno poca utilità se da esse non viene ricavata alcuna informazione utile alla vita e al progresso dell’uomo. Per questo motivo è necessario che avvenga una trasformazione da immagine, ossia da dato bruto a informazione tematica, ossia livello di conoscenza elaborata e ciò può avvenire attraverso l’applicazione di un insieme di tecniche analitiche che vanno sotto il nome di fotointerpretazione, che può essere svolta solo da personale adeguatamente qualificato.

Difficilmente, infatti, il lavoro del fotointerprete potrà essere sostituito interamente da procedure automatizzate. Nonostante i grandi progressi ottenuti dai sistemi di classificazione delle immagini mediante algoritmi automatici o semiautomatici, la fotointerpretazione resta il mezzo d’indagine migliore per estrarre grandi quantità d’informazioni di vario tipo dai dati telerilevati.

Infatti fotointerpretazione e telerilevamento sono due discipline strettamente legate, in quanto la prima si serve di strumenti creati grazie a tecniche proprie della seconda e la conoscenza di queste tecniche è di grande aiuto nel capire come sono generate, strutturate e successivamente elaborate le immagini di cui l’interprete si serve per il suo lavoro.

L’osservazione della Terra, non solo per la complementarietà degli argomenti, ma anche e soprattutto per l’approccio pratico con cui è stato scritto. Infatti, come nella precedente opera, lo scopo che l’autore si è prefisso nel redigere il testo è stato quello di coniugare teoria e pratica, mettendo in condizione l’utente di applicare immediatamente le conoscenze acquisite nei capitoli teorici attraverso una serie di tutorial ed esercizi che fanno uso di immagini da satellite. I tutorial e molti esercizi, eseguiti utilizzando il software open source ilwis, sono spiegati, passaggio dopo passaggio, in modo da rendere chiara la procedura da seguire, che sarà poi applicata dall’utente agli esercizi proposti per lo svolgimento autonomo.

Al termine, sarà possibile verificare i risultati ottenuti mediante dati di confronto disponibili sul dvd allegato.

Nel CD allegato

Nel DVD allegato al libro Osservare la Terra - Fotointerpretazione, sono presenti due cartelle principali:

• 1_dataset_iniziale
• 2_dati_elaborati
• 3 setup_ilwis (software open source di altissimo livello).

Si suggerisce di copiare entrambe la cartelle sul proprio hard disk, dentro ad una directory che si sarà precedentemente creato, chiamata "Fotointepretazione".

La cartella 1_dataset_iniziale, comprese tutte le sottocartelle contenenti le immagini di base, diventa l'ambiente di lavoro per le esercitazioni, poichè Ilwis memorizza ogni nuovo dato creato nella medesima cartella del dato di origine. E' importante quindi che, dopo aver copiato "1_dataset_iniziale" sul proprio hard disk, si verifichi che la cartella e tutte le sottocartelle non siano in "sola lettura".

Nella cartella 1_dataset_iniziale sono presenti i dati di base necessari a svolgere tutte le esercitazioni proposte nella seconda parte del libro, oltre a dati ausiliari e, in qualche caso anche i dati prodotti dalle esercitazioni. I dati di base sono immagini spesso già elaborate (mediante stretching) in formato Ilwis, sebbene siano presenti anche i dati originali in Geotiff, per cui sarà possibile iniziare a lavorare su di essi direttamente in Ilwis, senza doverli importare. In alcuni casi, segnalati nel libro, sarà necessario applicare uno stretching del contrasto per migliorare l'interpretabilità. Sono inoltre presenti alcune sottocartelle ausiliarie, descritte di seguito.

Nella sottocartella "Landsat ETM7 Iraq" è presente la directory "dati ausiliari" contenente tre documenti pdf e una segment map di Ilwis da usare come riferimento e aiuto durante lo svolgimento del tutorial e dell'esercizio 7.3A:

• Geologia_S5.pdf, rappresentante la carta e legenda geologica della zona S5
• Geologia_E1.pdf, rappresentante la carta e legenda geologica della zona E1
• Risposte_Es_7.3A.pdf, contenente le risposte alle domande formulate nell'esercizio 7.3A
• Iraq_drenaggio_e1, segment map rappresentante il reticolo idrografico completo per la zona E1.

Anche nella sottocartella "Landsat ETM7 Marocco" esiste una directory "dati ausiliari", dove sono presenti i seguenti file di supporto agli esercizi su quest'area di studio:

• Geol200k_marocco.jpg: stralcio di cartografia geologica dell'area di studio in Marocco dove sono svolti il tutorial e l'esercizio relativo;
• Leg_geol200k_marocco.jpg: legenda della carta geologica;
• geol200k_maroc_zone.jpg: stralcio della carta geologica con indicate le due zone di studio relative al tutorial e all'esercizio;
• Unità_fotogeol_marocco2: polygon map in formato Ilwis contenente la copertura delle unità fotogeologiche riconosciute nell'area di studio 2 (Esercizio 7.5A); per visualizzare questo layer in Ilwis è sufficiente fare doppio clic su di esso nel Catalog (si clicchi su OK nell'eventuale finestra di errore che si dovesse aprire) e la map window che verrà aperta mostrerà la polygon map già con una representation assegnata. In ogni caso, la representation associata a questo file è presente nella medesima cartella e si chiama "Unità_geol_marocco2";
• Unità_fotogeol_marocco2.shp: come sopra ma in formato shapefile;
• contatti_geol_marocco2: segment map in formato Ilwis contenente i limiti delle unità fotogeologiche per l'area di studio 2.

La cartella "2_dati_elaborati" contiene i dati che vengono prodotti nel corso delle esercitazioni che devono servire da riferimento e aiuto durante lo svolgimento delle stesse.

La sottocartella "EROS B Benevento" contiene l'uso del suolo interpretato dall'immagine di partenza, sia in formato shapefile (CUS_aree_Erosb.shp), sia come polygon map di Ilwis (CUS_aree_Erosb); per visualizzare in Ilwis questa polygon map, si faccia doppio clic sul nome nel Catalog e, nella finestra di Display options, si spunti la checkbox "Attribute" (si clicchi su OK nell'eventuale finestra di errore che si dovesse aprire), andando poi a selezionare nella casella di scelta adiacente il campo CLASSE; poi si spunti la checkbox "Representation" andando a selezionare nella casella di scelta adiacente la representation "CUS_aree_Erosb; si clicchi poi su OK.

La sottocartella "Landsat ETM7 Iraq" contiene i seguenti dati elaborati:

• Iraq_drenaggio_e1: segment map di Ilwis rappresentante il reticolo idrografico completo per la zona E1 (è un duplicato di quanto già presente in 1_dataset_iniziale);
• Iraq_drenaggio_e1.shp: come sopra ma in formato shapefile;
• Iraq_drenaggio_s5: segment map di Ilwis rappresentante il reticolo idrografico completo per la zona S5;
• Iraq_drenaggio_s5.shp: come sopra ma in formato shapefile.

La sottocartella "Landsat ETM7 Marocco" contiene i seguenti dati elaborati:

• unità_fotogeol_marocco1: polygon map di Ilwis rappresentante la copertura delle unità fotogeologiche riconosciute nell'area 1 (Tutorial 2);
• unità_fotogeol_marocco2: polygon map di Ilwis rappresentante la copertura delle unità fotogeologiche riconosciute nell'area 2 (è un duplicato di quanto già presente in 1_dataset_iniziale );
• unità_fotogeol_marocco2.shp: come sopra ma in formato shapefile;
• contatti_marocco1: segment map in formato Ilwis contenente i limiti delle unità fotogeologiche per l'area di studio 1;
• contatti_geol_marocco2: segment map in formato Ilwis contenente i limiti delle unità fotogeologiche per l'area di studio 2 (è un duplicato di quanto già presente in 1_dataset_iniziale).

Come si è accennato all'interno del libro, Ilwis presenta a volte alcuni problemi di stabilità, che si manifestano in messaggi di errore in seguito all'esecuzione di certi comandi. Questo può succedere anche quando si cerchi di aprire alcuni dei dati elaborati nella cartella "2_dataset_elaborato". Nella maggior parte dei casi, il problema si risolve cliccando su "OK" nella finestra del messaggio di errore per quattro o cinque volte di seguito e alla fine il dato viene visualizzato. Per le altre occorrenze in cui il messaggio di errore porta ad una chiusura brusca del programma, si dovrà ripetere nuovamente l'operazione che si stava effettuando.