IOnian Sea water quality MOnitoring by Satellite data

Componente 1

Identificazione, acquisizione ed analisi multi-temporale dei dati/prodotti satellitari

L’attività consisterà in una fase preliminare di individuazione di prodotti/dati satellitari utili ai fini degli scopi del progetto. Al termine di questa prima fase si provvederà alla popolazione dell’archivio storico. Successivamente si passerà all’analisi multi-temporale di questi dati.



Partner responsabile:

CNR - IMAA

Identificazione dei migliori prodotti satellitari utili ai fini del progetto
Numerosi sono i prodotti satellitari relativi a proprietà dell’acqua marina generati a partire dai dati SeaWifs e MODIS. Tra questi, quelli più specifici per la qualità delle acque sono:

  • Clorofilla-a
  • CDOM (Colored Dissolved Organic Matter)
  • SST (Sea Surface Temperature)
  • TSM (Total Suspended Material)
  • RSR (Remote Sensing Reflectance).

In questa prima attività del progetto si deriveranno, sull’area di studio e su un periodo non inferiore a 10 anni, i parametri su menzionati, al fine di caratterizzare l’area investigata, identificando i parametri di maggiore interesse ed utilità per gli scopi del progetto. Parallelamente si valuteranno le potenzialità che prodotti satellitari originali (generati a partire dai dati satellitari acquisiti ed archiviati presso l’IMAA ed il SI-UniBas) possono fornire circa la valutazione delle proprietà dell’acqua.

Creazione dei datasets storici tramite anche l’implementazione di procedure automatiche
Una volta chiaro il quadro dei prodotti/dati satellitari più adeguati, si provvederà a popolare opportunamente gli archivi storici. Per accelerare tali operazioni si progetteranno ed implementeranno adeguate catene automatiche.

Analisi multi-temporale dei datasets anche attraverso lo sviluppo di tool e software ad hoc
Si procederà quindi all’analisi multi-temporale che permetterà da un lato la valutazione dei trends dei prodotti/dati investigati, dall’altro ne consentirà una caratterizzazione nel dominio spazio-temporale. L’analisi dei trends permetterà di valutare eventuali variazioni significative occorse nell’ultimo decennio, mentre la misura di eventuali scostamenti dai valori attesi permetterà di identificare anomalie eventualmente connesse all’occorrenza di fenomeni di inquinamento/degrado.

Gli output prodotti relativi alla prima componente possono essere così riassunti:

  1. 3 Prodotti Ocean Color: SeaWiFS, MODIS e VIIRS.

  2. 3 Parametri di interesse: i) concentrazione di clorofilla; ii) temperatura superficiale del mare; iii) variazione del contenuto in solidi sospesi.

  3. 240 Mappe medie mensili e relativa variabilità per ogni anno dal 2003 al 2012 (1 mappa della media mensile + 1 mappa della relativa variabilità x 12 mesi x 10 anni) della concentrazione di clorofilla-a per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  4. 240 Mappe medie mensili e relativa variabilità per ogni anno dal 2003 al 2012 (1 mappa della media mensile + 1 mappa della relativa variabilità x 12 mesi x 10 anni) della temperatura delle acque marine per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  5. 480 Mappe medie mensili come c) e d) per le acque del mar Egeo circostanti l'isola di Creta.

  6. 20 Mappe medie annuali e relativa variabilità ottenute tramite l’analisi annuale per ciascuno dei 10 anni (2003-2012) disponibili (1 mappa della media annuale + 1 mappa della relativa variabilità x 10 anni) della concentrazione di clorofilla-a per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  7. 20 Mappe medie annuali e relativa variabilità ottenute tramite l’analisi annuale per ciascuno dei 10 anni (2003-2012) disponibili (1 mappa della media annuale + 1 mappa della relativa variabilità x 10 anni) temperatura delle acque marine per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  8. 40 Mappe medie annuali come f) e g) per le acque del mar Egeo circostanti l'isola di Creta.

  9. 24 Mappe medie mensili e relativa variabilità ottenute tramite l’analisi multi-temporale dei 10 anni di dati disponibili (1 mappa della media mensile pluriennale + 1 mappa della relativa variabilità x 12 mesi) della concentrazione di clorofilla-a per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  10. 24 Mappe medie mensili e relativa variabilità ottenute tramite l’analisi multi-temporale dei 10 anni di dati disponibili (1 mappa della media mensile pluriennale + 1 mappa della relativa variabilità x 12 mesi) della temperatura delle acque marine per la costa ionica lucana; Outputs di progetto O1.

  11. 48 Mappe medie mensili come i) e l) per le acque del mar Egeo circostanti l'isola di Creta.

  12. Mappe delle anomalie spazio/temporali nelle serie storiche di cui a punti i), l), m). Le mappe sono state generate a scala temporale mensile (12 mappe per ogni area di studio) e, all’occorrenza, anche a scala giornaliera; Outputs di progetto O2.

  13. 1 Catena di download e processamento (subset spettrale e spaziale) automatico dei prodotti satellitari MODIS OC.

  14. 1 Tool di generazione automatica dei valori medi e della deviazione standard a scale temporali differenti (mensile, annuale, pluriannuale).

  15. 1 Tool di generazione automatica delle anomalie spazio/temporali a partire dalle serie storiche.

I risultati ottenuti al termine della prima componente sono stati presentati in due documenti:

  • Report sulla identificazione di dati/prodotti satellitari utili alla caratterizzazione ed al monitoraggio della qualità delle acque relativamente al litorale ionico lucano (IOSMOS-Report-C1-R1).

  • Report delle variazioni di parametri bio-ottici significativi per la qualità delle acque costiere lungo il litorale ionico a partire da osservazioni satellitari degli ultimi 10-15 anni (IOSMOS-Report-C1-R2).