Siamo ormai alla fine del 2023 e, dopo tre anni, sta per volgere al termine anche il progetto Callisto. L’obiettivo dell’iniziativa, coordinata da Serco Italia S.p.A. e portata avanti insieme a un consorzio di 16 partner provenienti da sette Paesi europei più la Corea del Sud, è stato quello di rendere i dati satellitari raccolti da Copernicus più accessibili e facilmente utilizzabili anche da utenti esterni.
“Grazie alla piattaforma creata con Callisto, tutti i dati vengono combinati attraverso l’intelligenza artificiale e presentati all’utente finale tramite applicazioni interattive e applicazioni di mixed reality”, ha spiegato Eliana Li Santi, project manager di Serco, in un webinar organizzato il 17 dicembre. “Sono quattro i casi studio che abbiamo preso in considerazione per mostrare come queste informazioni possano essere impiegate in diversi settori”.
I quattro casi studio
Monitoraggio della Politica Agricola Comune. Questa politica europea prevede di incentivare gli agricoltori a impiegare pratiche agricole benefiche per il clima e l’ambiente, cosa che implica delle verifiche regolari. Le ispezioni si sono sempre basate su controlli randomici e limitati, facenti affidamento sulle dichiarazioni degli agricoltori stessi. Tramite l’impiego di Callisto, l’obiettivo è quello di cominciare a usare i dati satellitari e l’intelligenza artificiale per sistematizzare il procedimento di monitoraggio, aumentandone la trasparenza e la scalabilità.
Giornalismo satellitare. L’idea è quella di fornire ai giornalisti uno strumento facilmente utilizzabile che abbini ai dati satellitari una serie di informazioni provenienti da altri sorgenti, facilitando il lavoro dei professionisti della comunicazione, specialmente nell’ambito delle narrazioni riguardanti le politiche climatiche.
Sorveglianza dei confini. Questa attività prevede l’utilizzo dei dati raccolti dal satellite Sentinel-2 per individuare i cambiamenti duraturi che interessano i confini europei, come la costruzione di nuovi edifici, barriere, strade, andandoli a distinguere dai cambiamenti temporanei, dovuti per esempio ad accumuli di neve o a particolari stadi del lavoro agricolo. Una volta ricevuto l’allarme, l’operatore può decidere se approfondire l’ispezione, per esempio tramite l’invio di un drone in loco.
Valutazione della qualità dell’acqua e individuazione di eventuali sostanze pericolose. Su questo case study si è concentrato il resto del webinar.
Il rilevamento della clorofilla in collaborazione con SMAT
L’attività di monitoraggio dell’acqua è stata effettuata in collaborazione con SMAT, che gestisce il servizio idrico integrato nella città metropolitana di Torino. “Eroghiamo circa 169 litri al giorno di acqua potabile per abitante. Le principali risorse idriche superficiali che sfruttiamo sono quelle del fiume Po, con una presa in alveo e una all’uscita del bacino di lagunaggio di La Loggia. È qui che si sono concentrate le rilevazioni nell’ambito del progetto Callisto”, ha spiegato Donatella Giacosa, responsabile del laboratorio SMAT.
Il bacino di lagunaggio rappresenta una riserva idrica fondamentale, ma ci sono diversi rischi derivanti dallo stazionamento delle acque, quali l’aumento della temperatura e dell’attività microbica, che possono portare alla proliferazione delle alghe, a fioriture tossiche, torbidità e gusti indesiderati. “È fondamentale monitorare costantemente la qualità delle acque grezze, la filiera di potabilizzazione e l’acqua potabile prodotta, preservando l’intera catena del valore dai rischi naturali, come l’eutrofizzazione, e da quelli derivanti dalle attività antropiche (agricoltura, allevamento, industrie)”, ha chiarito Giacosa. “La clorofilla è una componente delle cellule algali su cui si è focalizzato il monitoraggio nell’ambito del progetto Callisto”.
Qualche riflessione sui risultati dell’iniziativa
“Il telerilevamento permette un’osservazione più esaustiva e più frequente delle aree da monitorare, ma i nostri studi sono serviti anche a capire quali sono le principali sfide da superare”, ha commentato Sara Steffenino, ricercatrice di SMAT. “Per effettuare questo tipo di rilevazioni, serve una fonte di energia elettromagnetica, come il Sole. La radiazione viene in parte riflessa dalle superfici verso il satellite, restituendoci delle informazioni. Bisogna però tenere conto dell’interazione con l’atmosfera che può modificare la radiazione stessa, generando fenomeni di rifrazione o assorbimento di cui bisogna tener conto per una corretta interpretazione dei dati”.
Un altro fenomeno di cui tenere conto è quello dell’adiacenza, come ha spiegato Francesca Ortenzio del Royal Belgian Institute of Natural Sciences (RBINS). Il satellite Sentinel-2, infatti, è stato pensato per il monitoraggio degli oceani, mentre le acque interne presentano maggiori elementi di “disturbo”, a partire dalla vegetazione circostante, che portano all’ottenimento di un’immagine poco chiara.
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Nell’ottica di risolvere questi problemi è stato impiegato un algoritmo, chiamato Acolite – Glad, per effettuare una “correzione atmosferica” e migliorare la qualità delle immagini. È poi stato usato l’algoritmo OC3 per individuare la clorofilla. Sebbene i rilevamenti in situ abbiano validato molti dei dati satellitari raccolti, l’obiettivo futuro sarà quello di migliorare il funzionamento di questi algoritmi e testarne di nuovi per ottenere valori più precisi riguardo alla concentrazione della clorofilla.
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