Confronto di dati multispettrali da SAPR e satellite per la caratterizzazione multitemporale della risaia

In questo lavoro, sono state confrontate le misure spettrali del sensore MAPIR Survey2 NDVI Red + NIR con quelle di Sentinel-2, concentrandosi in particolare sulle bande del rosso e del vicino infrarosso. L'area di studio si trova nel comune di Langosco (PV), dove è stata selezionata una risaia di circa 7,5 ha per le prove sperimentali. La MAPIR è stata montata sul drone DJI Mavic Pro. Nel periodo compreso tra il 4 aprile 2022 e il 23 settembre 2022 sono stati effettuati sei voli per osservare le principali fasi fenologiche del riso. I voli sono stati eseguiti impostando una quota relativa di 90 m con un ricoprimento laterale e frontale delle immagini, rispettivamente del 70% e dell’80%. Sono state acquisite circa 200 immagini per ciascun blocco fotogrammetrico. I blocchi sono stati elaborati con Agisoft PhotoScan; per ognuno di essi, sono stati collimati 7 punti di appoggio, la cui posizione è stata rilevata in corrispondenza dei marker distribuiti sull’area prima del volo. Il posizionamento dei punti di appoggio è stato effettuato in modalità RTK utilizzando un ricevitore GNSS Leica 1200; la precisione tridimensionale media del posizionamento è stata di 0,25 m. A seguito dell’orientamento dei blocchi fotogrammetrici, sono state generate le nuvole di punti, prodotti i DSM e restituiti gli ortomosaici multispettrali, con una risoluzione geometrica di 2 m ed una precisione di posizionamento tridimensionale media di 0,50 m. Gli ortomosaici sono stati sottocampionati alla risoluzione geometrica di 10 m utilizzando il metodo della media; è stato calcolato l’NDVI sia per MAPIR sia per Sentinel-2 ed in seguito, sono state confrontate con Sentinel-2 le bande ricampionate (Red e NIR) e l’NDVI degli ortomosaici. I confronti tra le bande spettrali e l’NDVI hanno mostrato valori di correlazione variabili a seconda della fase fenologica; le bande NIR sembrano essere generalmente poco correlate rispetto alle bande Red, mentre i valori di correlazione dell’NDVI sono generalmente superiori a quelli delle bande. La calibrazione degli ortomosaici è stata eseguita utilizzando una regressione lineare tra le mappe di NDVI dei due sensori. Infine, per interpretare i risultati dal punto di vista agronomico, è stata eseguita una classificazione delle mappe di NDVI della MAPIR e di Sentinel-2, a seguito di un ricampionamento delle stesse ad una risoluzione geometrica di 2 m. Sono state create otto classi e sono stati calcolati il valore medio di NDVI e la relativa deviazione standard per ciascuna classe; inoltre, sono state elaborate le matrici di confusione e create le mappe di transizione. I risultati mostrano che la concordanza tra le mappe di NDVI, ricavate dai due sensori, sia variabile nel corso della stagione colturale: in particolare, risulta elevata nei momenti in cui si ha omogeneità in campo (suolo nudo o elevata attività vegetativa), diversamente si ha bassa concordanza nei momenti transitori, durante i quali è maggiore l’eterogeneità dell’attività vegetativa. Alla luce di quanto analizzato, si può affermare che la MAPIR, durante i transitori, colga meglio la variabilità locale che si esprime su dimensioni areali inferiori alla risoluzione geometrica di Sentinel 2. Considerando questi risultati e i costi relativi all’utilizzo dei droni, sarebbe necessario un ulteriore approfondimento riguardo all'affidabilità delle misure spettrali dei sensori a basso costo.