Rice cultivation covers an important role in Italy and particularly in Piemonte. More than 50% of the European rice is produced here in an area of about 220000 ha. In Piemonte rice finds its best features in Centro Sesia area, where water supply is granted by the Canale Cavour, by Sesia river and from Monte Rosa glaciers melting. Rice cultivation heavily impacts waters resources and, sometimes, it suffers from damages caused by delayed delivery from irrigation consortiums. This could prejudice quality and amount of rice production. This work was carried out in collaboration with the Agriculture Direction of Regione Piemonte and is aimed at describing crucial phases of rice agronomic season with particular concern about submersion and rice flowering. The study area is named Baraggia Vercellese e Biellese. Free remotely sensed data from the Sentinel-1 (radar), Sentinel-2 and Landsat 8 (optical) missions were processed along time series. Radar data, guaranteeing high temporal resolution and regularity proved to be effective in describing water dynamics and structural changes of crop. The temporal profile of 0 (intensity of radar scattering) associated to VV and VH polarizations during the 2016 season was found to be able to well mapping submersion phase and structural changes of crops, placing them temporarily along the season with a good level of accuracy. Differently, optical data proved to well describe crop health after plants emersion. NDVI, NDWI and GI time series were used for this purpose. Spectral profiles of optical and radar indices were interpreted according to measurements from 4 ground stations. Results demonstrate that satellite data can be effective in describing rice crop dynamics, especially when radar and optical data are jointly used. Nevertheless some problems still remain open. In particular it is still hard to generate operative services aimed at checking water supply to farmers or activating proper procedures to face eventual phenological anomalies.
La risicoltura ricopre in Italia, ed in particolare in Piemonte, un grande ruolo poiché attraverso questa attività viene prodotto più del 50% del riso europeo in quasi 220000 ha. La risicoltura piemontese trova le sue caratteristiche migliori nel territorio del Centro Sesia, area in cui l'approvvigionamento idrico è garantito dal Canale Cavour, dal fiume Sesia e dalle acque provenienti dai ghiacciai in scioglimento sul Monte Rosa. La pressione che la risicoltura esercita sulla risorsa idrica provoca fenomeni di competizione per il suo uso. In alcuni casi la mancata o ritardata fornitura dell'acqua nelle risaie potrebbe pregiudicare la qualità e la quantità della produzione. Il presente lavoro, svolto sulla base delle richieste della Direzione Agricoltura della Regione Piemonte, ha come obiettivo la descrizione delle fasi irrigue e colturali del riso nel territorio della Baraggia Vercellese e Biellese, con particolare riferimento all'individuazione dei periodi di sommersione e fioritura. L'approccio proposto prevede l'impiego di dati satellitari gratuiti acquisiti dalle missioni Sentinel-1 (radar), Sentinel-2 e Landsat 8 (ottici). Il dato radar, che garantisce una elevata risoluzione temporale a causa della sua capacità di penetrazione delle nuvole, consente di inseguire con regolarità soprattutto le dinamiche idriche delle risaie e la variazione strutturale della coltura; il profilo temporale (stagione colturale del 2016) del parametro 0, che rappresenta l'intensità del segnale riflesso, espressa dalle polarizzazioni VV e VH, associabile ad ogni particella a riso, consente di leggere efficacemente gli allagamenti e le fasi transitorie di crescita della coltura fuori acqua, assegnandoli a specifici intervalli temporali nel corso della stagione fenologica. A complemento, il dato ottico riflesso dalle superfici nell'intervallo spettrale 400-2500 nm, consente di leggere lo stato vegetativo della coltura (o delle infestanti) nel periodo di crescita. In tali fasi indici spettrali come NDVI, NDWI e GI costituiscono ottimi descrittori delle dinamiche in atto, sopperendo alla carenza informativa del radar proprio nel periodo in cui la nuvolosità sull'area è, fortunatamente minima. L'interpretazione dei profili spettrali è stata condotta avvalendosi di dati di campo acquisiti da centraline di monitoraggio installate all'interno di quattro appezzamenti-test. I risultati ottenuti confermano le effettive potenzialità del dato satellitare e soprattutto dell'uso complementare di dati ottici e radar. Resta aperto il problema di tradurre in un servizio operativo la lettura dei profili a livello di particella, soprattutto laddove il fine sia il controllo dell'avvenuto rilascio idrico o l'attivazione di tempestive azioni colturali a mitigazione di rilevate anomalie fenologiche.
TELERILEVAMENTO PER LA DESCRIZIONE DELLE DINAMICHE IRRIGUE IN RISAIA: UNA PROPOSTA METODOLOGICA
CORVINO, GIANMARCO
2016/2017
Abstract
La risicoltura ricopre in Italia, ed in particolare in Piemonte, un grande ruolo poiché attraverso questa attività viene prodotto più del 50% del riso europeo in quasi 220000 ha. La risicoltura piemontese trova le sue caratteristiche migliori nel territorio del Centro Sesia, area in cui l'approvvigionamento idrico è garantito dal Canale Cavour, dal fiume Sesia e dalle acque provenienti dai ghiacciai in scioglimento sul Monte Rosa. La pressione che la risicoltura esercita sulla risorsa idrica provoca fenomeni di competizione per il suo uso. In alcuni casi la mancata o ritardata fornitura dell'acqua nelle risaie potrebbe pregiudicare la qualità e la quantità della produzione. Il presente lavoro, svolto sulla base delle richieste della Direzione Agricoltura della Regione Piemonte, ha come obiettivo la descrizione delle fasi irrigue e colturali del riso nel territorio della Baraggia Vercellese e Biellese, con particolare riferimento all'individuazione dei periodi di sommersione e fioritura. L'approccio proposto prevede l'impiego di dati satellitari gratuiti acquisiti dalle missioni Sentinel-1 (radar), Sentinel-2 e Landsat 8 (ottici). Il dato radar, che garantisce una elevata risoluzione temporale a causa della sua capacità di penetrazione delle nuvole, consente di inseguire con regolarità soprattutto le dinamiche idriche delle risaie e la variazione strutturale della coltura; il profilo temporale (stagione colturale del 2016) del parametro 0, che rappresenta l'intensità del segnale riflesso, espressa dalle polarizzazioni VV e VH, associabile ad ogni particella a riso, consente di leggere efficacemente gli allagamenti e le fasi transitorie di crescita della coltura fuori acqua, assegnandoli a specifici intervalli temporali nel corso della stagione fenologica. A complemento, il dato ottico riflesso dalle superfici nell'intervallo spettrale 400-2500 nm, consente di leggere lo stato vegetativo della coltura (o delle infestanti) nel periodo di crescita. In tali fasi indici spettrali come NDVI, NDWI e GI costituiscono ottimi descrittori delle dinamiche in atto, sopperendo alla carenza informativa del radar proprio nel periodo in cui la nuvolosità sull'area è, fortunatamente minima. L'interpretazione dei profili spettrali è stata condotta avvalendosi di dati di campo acquisiti da centraline di monitoraggio installate all'interno di quattro appezzamenti-test. I risultati ottenuti confermano le effettive potenzialità del dato satellitare e soprattutto dell'uso complementare di dati ottici e radar. Resta aperto il problema di tradurre in un servizio operativo la lettura dei profili a livello di particella, soprattutto laddove il fine sia il controllo dell'avvenuto rilascio idrico o l'attivazione di tempestive azioni colturali a mitigazione di rilevate anomalie fenologiche.| File | Dimensione | Formato | |
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