This work is framed within the flag project RITMARE (Italian Research for the SEA, from 2012 to 2016, MIUR-CNR) which aim is to study, monitor, manage and give importance to the marine resource in Italy. Remote sensing is an integral part of the project and in this study it is applied to the coastal area of the Volturno river mouth. The study makes use of three images acquired by satellite and airborne sensors. In particular, the following scenes were processed: RapidEye (2013), Landsat-8 OLI (2014) and MIVIS (2011). In-situ measures of water reflectance and water components' concentration: chlorophyll-a (Chl-a), total suspended sediment (TSM) and colored dissolved organic matter (CDOM), were collected during a field campaign held in August 2014. Remote sensing data were geocoded, co-registered and pre-processed in order to correct radiometric and atmospheric effects. The images were then processed to classify coastal marine waters according to different degrees of optical complexity and to produce maps of Chl-a, TSM and CDOM concentration. In particular, a semi-empirical approach based on correlation analysis between in-situ reflectance data (eg. band ratios) and the relative measures of Chl-a, TSM and CDOM concentrations, was applied for the retrieval of water component concentrations' maps. The results show an increasing gradient of optical complexity moving from the pelagic zone to the coastal areas. In these areas the analysis of OLI data show a spatial variability of Chl-a, TSM and CDOM probably due to the hydrological regimes of the Volturno River.

Questo lavoro s'inserisce nell'ambito del progetto bandiera RITMARE (Ricerca ITaliana per il MARE, 2012-2016, MIUR-CNR) che ha lo scopo di studiare, monitorare, gestire e valorizzare la risorsa marina in Italia. A tale fine il telerilevamento è parte integrante al progetto che, in questo studio, viene applicato alla fascia costiera della foce del Volturno. Lo studio si avvale dell'utilizzo di immagini satellitari (RapidEye (2013) e Landsat-8 OLI (2014)) e aviotrasportate (MIVIS (2011)). A supporto dell'analisi delle immagini sono state acquisite misure in-situ di riflettanza e di concentrazione dei seguenti parametri: clorofilla-a (Chl-a), sedimenti totali sospesi (TSM) e sostanza organica colorata disciolta (CDOM) durante una campagna svoltasi in agosto 2014. I dati telerilevati, geocodificati e co-registrati, sono stati pre-elaborati per correggere gli effetti radiometrici ed atmosferici. Le immagini sono state successivamente elaborate per classificare le acque marino-costiere secondo diversi gradi di complessità ottica e per produrre mappe di concentrazione di Chl-a, TSM e CDOM. In particolare, per la generazione delle mappe è stato applicato un approccio semi-empirico basato su analisi di correlazione dei dati in-situ; in particolare tra valori spettrali di riflettanza (es. rapporti di banda) e le corrispondenti misure di concentrazione di Chl-a, TSM e CDOM. I risultati mostrano un gradiente crescente di complessità ottica delle acque spostandosi dalle zone pelagiche verso le aree costiere. In queste aree l'analisi del dato OLI ha mostrato una variabilità spaziale di Chl-a, TSM e CDOM imputabile ai regimi idrologici del fiume Volturno.

Osservazione delle zone marine costiere da dati ottici multi-sensore: il caso studio della foce del Volturno

Erica Matta;Claudia Giardino;Mariano Bresciani;
2015

Abstract

This work is framed within the flag project RITMARE (Italian Research for the SEA, from 2012 to 2016, MIUR-CNR) which aim is to study, monitor, manage and give importance to the marine resource in Italy. Remote sensing is an integral part of the project and in this study it is applied to the coastal area of the Volturno river mouth. The study makes use of three images acquired by satellite and airborne sensors. In particular, the following scenes were processed: RapidEye (2013), Landsat-8 OLI (2014) and MIVIS (2011). In-situ measures of water reflectance and water components' concentration: chlorophyll-a (Chl-a), total suspended sediment (TSM) and colored dissolved organic matter (CDOM), were collected during a field campaign held in August 2014. Remote sensing data were geocoded, co-registered and pre-processed in order to correct radiometric and atmospheric effects. The images were then processed to classify coastal marine waters according to different degrees of optical complexity and to produce maps of Chl-a, TSM and CDOM concentration. In particular, a semi-empirical approach based on correlation analysis between in-situ reflectance data (eg. band ratios) and the relative measures of Chl-a, TSM and CDOM concentrations, was applied for the retrieval of water component concentrations' maps. The results show an increasing gradient of optical complexity moving from the pelagic zone to the coastal areas. In these areas the analysis of OLI data show a spatial variability of Chl-a, TSM and CDOM probably due to the hydrological regimes of the Volturno River.
2015
Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell'Ambiente - IREA
Questo lavoro s'inserisce nell'ambito del progetto bandiera RITMARE (Ricerca ITaliana per il MARE, 2012-2016, MIUR-CNR) che ha lo scopo di studiare, monitorare, gestire e valorizzare la risorsa marina in Italia. A tale fine il telerilevamento è parte integrante al progetto che, in questo studio, viene applicato alla fascia costiera della foce del Volturno. Lo studio si avvale dell'utilizzo di immagini satellitari (RapidEye (2013) e Landsat-8 OLI (2014)) e aviotrasportate (MIVIS (2011)). A supporto dell'analisi delle immagini sono state acquisite misure in-situ di riflettanza e di concentrazione dei seguenti parametri: clorofilla-a (Chl-a), sedimenti totali sospesi (TSM) e sostanza organica colorata disciolta (CDOM) durante una campagna svoltasi in agosto 2014. I dati telerilevati, geocodificati e co-registrati, sono stati pre-elaborati per correggere gli effetti radiometrici ed atmosferici. Le immagini sono state successivamente elaborate per classificare le acque marino-costiere secondo diversi gradi di complessità ottica e per produrre mappe di concentrazione di Chl-a, TSM e CDOM. In particolare, per la generazione delle mappe è stato applicato un approccio semi-empirico basato su analisi di correlazione dei dati in-situ; in particolare tra valori spettrali di riflettanza (es. rapporti di banda) e le corrispondenti misure di concentrazione di Chl-a, TSM e CDOM. I risultati mostrano un gradiente crescente di complessità ottica delle acque spostandosi dalle zone pelagiche verso le aree costiere. In queste aree l'analisi del dato OLI ha mostrato una variabilità spaziale di Chl-a, TSM e CDOM imputabile ai regimi idrologici del fiume Volturno.
Zone costiere
Sensori ottici
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/296172
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