Insegnamento TELERILEVAMENTO E DIAGNOSTICA ELETTROMAGNETICA

Corso
Ingegneria elettronica per l'internet-of-things
Codice insegnamento
70A00104
Curriculum
Comune a tutti i curricula
Docente
Stefania Bonafoni
Docenti
  • Stefania Bonafoni
Ore
  • 72 ore - Stefania Bonafoni
CFU
9
Regolamento
Coorte 2021
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Ingegneria elettronica
Settore
ING-INF/02
Tipo insegnamento
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
Telerilevamento e sistemi di telerilevamento: sensori e teoria di base (interazione onde em con la materia). Applicazioni (monitoring della atmosfera e della superficie terrestre nel visibile, infrarosso e microonde). Cenni di machine learning per l’elaborazione dei dati.
Testi di riferimento
Dispense a cura del docente
TESTI INTEGRATIVI:
Tecniche e Strumenti per il Telerilevamento Ambientale, voll. I e II, Monografie Scientifiche del C.N.R., Roma, 2000-2001.
F. Ulaby, R. Moore, A. Fung, Microwave Remote Sensing, voll. 1-3, Artech House, 1981-1986.
Obiettivi formativi
Il corso rappresenta un insegnamento applicativo del settore campi elettromagnetici e tratta lo studio del telerilevamento ambientale con sensori em.
L'obiettivo principale dell'insegnamento consiste nel fornire gli strumenti per comprendere i meccanismi di interazione fra le onde elettromagnetiche e l'ambiente circostante per il monitoraggio dell'ambiente terrestre. Le principali conoscenze acquisite saranno:
• conoscenza delle basi del telerilevamento em
• conoscenza dei sensori per telerilevamento nel visibile, infrarosso, microonde (attivi e passive)
• conoscenza delle basi per la elaborazione di dati e immagini telerilevate
Le principali abilità saranno:
• scelta dei sensori più adatti per ogni specifica applicazione
• programmazione di base per la elaborazione di dati e immagini telerilevate
Prerequisiti
Al fine di comprendere i contenuti presentati è sufficiente possedere una preparazione di base di Campi elettromagnetici. La conoscenza dei fenomeni di base della interazione tra onde em con i mezzi (riflessione, rifrazione, trasmissione) è un requisito fondamentale per seguire il corso con profitto. E’ importante la conoscenza base di Matlab.
Metodi didattici
Lezioni frontali in aula; le lezioni comprendono anche lo svolgimento di applicazioni al calcolatore per l’elaborazione di dati di telerilevamento.
Altre informazioni
Frequenza: fortemente consigliata
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame consiste in una prova orale della durata di circa 45 minuti (in genere tre domande) finalizzata ad accertare il livello di conoscenza dei contenuti teorici/metodologici e la capacità di risolvere problemi pratici e applicativi affrontati nel corso. La prova valuterà anche la capacità espositiva e la proprietà di linguaggio.
Programma esteso
Telerilevamento e sistemi di telerilevamento: descrizione e applicazioni.
Requisiti spettrali, radiometrici, spaziali e temporali di un sistema di telerilevamento.
Sensori per il telerilevamento: attivi (radar) e passivi (radiometri).
Formazione delle immagini con sensori posti a terra e su piattaforme aeree e spaziali.
Lo spettro elettromagnetico.
Interazione della radiazione em con la materia: assorbimento ed emissione.
La legge di Planck: radiazione da corpo nero, corpi reali, emissività.
Interazione della radiazione em con la materia: riflessione, rifrazione e scattering; applicazioni (colore del cielo e del mare).
La radiazione solare e sue applicazioni. Spettro emissivo e riflettivo.
Sensori operativi nel visibile e nell’infrarosso riflettivo: teoria e applicazioni.
Sensori operativi nell’infrarosso termico: teoria e applicazioni.
Sensori operativi nelle microonde: teoria e applicazioni.
Fondamenti di radiometria a microonde per il telerilevamento della superficie e dell’atmosfera terrestre.
Applicazioni di telerilevamento e diagnostica elettromagnetica:
-smart cities: isole di calore urbane e albedo
-Global Positioning System (GPS) e applicazioni atmosferiche
-radiometri a microonde in campo medico e nella sicurezza/sorveglianza
-tomografia
-monitoring di incendi
-monitoring di ceneri vulcaniche
Elaborazione di dati di telerilevamento-machine learning:
-regressioni
-reti neurali
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