Utilizzo congiunto di dati SAR e ottici per il monitoraggio di agroecosistemi risicoli in ambiente tropicale: primi risultati in Bangladesh

Timely and accurate information on crop typology and status are required to reduce food insecurity and better manage agriculture productions in developing countries. In this context agricultural monitoring tools are required to predict in advance unfavorable agricultural trends and could represent efficient support tools. This work focus on the exploitation of remote sensed data to monitor paddy rice in tropical Asian countries. In this context, the monsoon cloud contamination and the small and splitted field sizes represents two limit's factors for an exclusive use of low spatial resolution optical data. This research work wanted therefore to test an integrate use of SAR and optical data for: i) mapping rice-growing areas and ii) deriving phenological dynamics for the whole Bangladesh. Analysis of ten years ASAR WS data was conducted for the 2011 rice-growing season, exploiting the complementarity of ASAR-WS SAR and MODIS optical data. Ten years analysis of ASAR-WS analysis allowed to produce a "Multi-year rice extent map" of rice cropped areas, at one hectare of spatial resolution, while the high temporal resolution of MODIS were exploits to analyze temporal series of spectral indices to detect rice seasons and the occurrence of two phenological events: transplanting/emergence and flowering/heading. The resulting thematic maps, were in full agreement with the local agronomical calendars. Results confirm that a combined use of heterogeneous remote sensed data could provide reliable information for the tropical countries crop productions. Furthermore, these information layers could be provided in a spatially distributed and operative way for every analyzed year.

La produzione di informazioni aggiornate e spazialmente distribuite circa lo stato delle colture agricole è di fondamentale importanza per supportare azioni di food security in paesi in via di sviluppo. Obbiettivo della ricerca è quello di contribuire alla la messa a punto di strumenti per il monitoraggio dell'andamento delle colture agricole per prevedere con anticipo l'occorrenza di andamenti stagionali sfavorevoli ai raccolti ed essere quindi un valido strumento di supporto. Il presente lavoro, ha per oggetto il monitoraggio di areali risicoli in paesi asiatici tropicali. In questo contesto, la dimensione ridotta dei campi e la forte contaminazione nuvolosa rappresentano un limite per l'uso operativo di dati ottici a bassa risoluzione. La ricerca ha voluto perciò sperimentare l'uso integrato di dati SAR e ottici per i) la mappatura delle aree risicole e per ii) l'analisi delle dinamiche fenologiche per l'intero Bangladesh. Il test è stato condotto per la stagione 2011 utilizzando dati ASAR e MODIS sfruttando le caratteristiche complementari dei due sistemi. Il processamento di 10 anni di dati ASAR wide-swath, ha permesso di produrre una "Multi year rice extent map" delle aree coltivate a riso a 100m di risoluzione spaziale, mentre l'alta risoluzione temporale dei dati MODIS è stata sfruttata per ottenere ed analizzare serie temporali di indici spettrali utili ad identificare il numero di stagioni agricole e per ciascuna l'occorrenza di due momenti fenologici: emergenza e fioritura. I dati prodotti sono risultati in accordo con le informazioni esistenti circa l'estensione delle aree a riso e i locali calendari agronomici. I risultati confermano come un uso combinato di dati telerilevati (attivi e passivi) si presti a fornire informazioni sulle colture risicole in paesi tropicali; inoltre il metodo qui descritto consente di ottenere operativamente informazioni circa l'occorrenza fenologica della coltura ed in maniera spazialmente distribuita per ogni anno d'analisi.