Ecoscienza spiega il controllo dell’ambiente con i droni

Lo sviluppo tecnologico consente la realizzazione di sistemi aeromobili a pilotaggio remoto, meglio conosciuti come droni, che permettono un'attività di monitoraggio e controllo ambientale con un'acquisizione di dati rapida, precisa ed efficiente
Il monitoraggio con il telerilevamento sta vivendo un momento di crescente utilizzo anche in campo ambientale grazie alle innovazioni tecnologiche e alla progressiva riduzione di costi e “ingombri”.
Negli ultimi due anni, infatti, l'acquisizione di informazioni sullo stato del nostro territorio è sempre più affidata a piccoli velivoli, i SAPR (acronimo di “sistemi aeromobili a pilotaggio remoto”), meglio conosciuti come droni, senza pilota a bordo, controllati a distanza (da remoto) da una stazione a terra con operatore.
foto di drone multirotore
I primi droni, ad ala fissa, erano di costruzione artigianale, economici ma di difficile gestione. La nuova generazione, “multirotore”, ha una maggiore capacità di uso e la possibilità di operare in spazi ristretti, grazie alla capacità di volo verticale, mentre la possibilità di volo stazionario consente una maggiore precisione sul dato acquisito dal sensore.
La ricerca sta comunque proseguendo il suo cammino per migliorare ulteriormente i droni elettrici che, pur presentando tutti i vantaggi descritti sopra, sofforno di una criticità in termini di autonomia di volo, che non sorpassa i 30 minuti.
La rivista Ecoscienza riporta progetti ed esperienze di ISPRA e delle ARPA Lombardia, Emilia Romagna e Umbria.
ARPA Lombardia, che già da diversi anni utilizza l'Earth observation (letteralmente “osservazione della terra”) e dal 2003 è dotata di un laboratorio di telerilevamento, ha indetto lo scorso settembre una procedura di gara per l'acquisizione di due diverse tipologie di droni, uno ad ala fissa e uno “multirotore”. L'apparecchio ad ala fissa è più adatto al rilevamento di estensioni di territorio ampie e pianeggianti e anche lineari, come i corsi d'acqua. Il drone multirotore, per le sue caratteristiche, sarà dedicato al rilevamento di superfici dalla morfologia complessa (frane su pendii ripidi, discariche, siti contaminati ecc.).
Ma in campo di Earth observation ARPA Lombardia, nell'ottica di sfruttare al meglio le caratteristiche di ciascuna piattaforma, utilizza anche le capacità dei satelliti di acquisire immagini molto ampie e che possono aiutare a individuare le aree di interesse sulle quali effettuare indagini di dettaglio attraverso i droni.
tipologie di droni per earth observation
La continua evoluzione di strumenti e servizi di Earth observation porta a sottolineare in particolare l'iniziativa Copernicus, un programma finanziato dalla Commissione europea (ISPRA è il riferimento per l'Italia) che prevede la messa in orbita entro il 2020 un totale di circa 20 satelliti, chiamati Sentinel. Due sono già in orbita: uno è in grado di acquisire immagini diurne e notturne e in ogni condizione atmosferica; l’altro è dotato di sensori adatti per il monitoraggio della vegetazione, delle acque e del consumo di suolo.
Le immagini sono disponibili on line in forma gratuita.
Ancora, con il pregio di avere anche costi relativamente contenuti, non si può dimenticare di menzionare i Cube Sat, nanosatelliti di dimensioni multiple di un cubo di 10 centimetri di lato, dal peso di pochi chili, così innovativi da essere definiti rivoluzionari, e le piattaforme stratosferiche, costituite da dirigibili e da droni ad ala fissa posizionati nella stratosfera, a circa 20.000 metri di altitudine.
foto di focolai di incendio in zone torbose
Un'esperienza interessante è quella di ARPAE, che ha sperimentato il telerilevamento con drone equipaggiato con termocamera per individuare focolai silenti di incendio nelle zone torbose della valle del Mezzano, area agricola bonificata nel secondo dopoguerra che fino agli anni '50 ha fatto parte delle valli di Comacchio.
Sempre in Emilia Romagna, con ARPAE e ISPRA partner istituzionali, il progetto S3T - Sistema di supervisione per la sicurezza del territorio, finanziato dalla Regione Lazio, ha permesso di sperimentare un drone ad ala fissa per il monitoraggio fluviale. In particolare, in situazioni di emergenza quali lo sversamento di idrocarburi, l'utilizzo dei droni presenta una doppia utilità: la qualità del monitoraggio e la rapidità di disseminazione dei dati e la conseguente facilità di una loro condivisione.
Il progetto S3T ha anche l'obiettivo di sviluppare metodologie e tecnologie multidisciplinari, nonché di integrazione delle informazioni raccolte mediante droni e da postazioni a terra, per rendere più efficace il monitoraggio e la valutazione degli ecosistemi marini.
Sono dunque state effettuate applicazioni nell'ambito della mappatura di Posidonia oceanica, definita dalla Direttiva quadro sulle acque come Elemento di Qualità Biologica (EQB) da valutare per verificare lo stato ecologico delle acque marino-costiere e di quelle superficiali.
foto di drone natante Galileo
Un'altra interessante esperienza è quella di ARPA Umbria, che ha partecipato al progetto per la realizzazione di un drone natante, il vascello a controllo remoto Galileo, equipaggiato con la strumentazione necessaria per la navigazione in sicurezza, dotato di telecamera a infrarosso e ecoscandaglio, per poter verificare eventuali scarichi abusivi e, allo stesso tempo, monitorare i carichi esistenti.
Le telecamere permettono anche di arricchire e approfondire la conoscenza dell'ecosistema lago.

fonte: http://www.arpat.toscana.it