Stato dell’arte del progetto FSE “Droni in viticoltura e frutticoltura”

Il gruppo di lavoro del progetto “Droni in viticoltura e frutticoltura: geoinformazione per agroecosistemi 4.0” si è riunito martedì 17 ottobre per verificare lo stato di avanzamento delle attività e pianificare insieme i prossimi mesi. Erano presenti i 5 giovani ricercatori che portano avanti il lavoro e i supervisori del progetto, prof. De Marchi e dott. Pappalardo. Nella prima parte dell’incontro è stata presentata l’attività svolta dai 5 Assegnisti, a partire dai rilievi sul campo fino alla realizzazione delle mappe GIS. Nella seconda parte si sono programmate le attività comuni di organizzazione e partecipazione ad eventi, comunicazione e diffusione.

Si è trattato di un incontro finalizzato a mettere a sistema le attività portate avanti dalle singole ricerche e allo stesso tempo a condividere le esperienze fatte durante i primi tre mesi del progetto. Sono emersi molti punti di contatto fra le diverse linee di ricerca, che andranno valorizzate attraverso un lavoro di collegamento e sinergia nei mesi a venire. E’ emerso prima di tutto l’impegno messo nel progetto da tutti i partecipanti, con i tanti materiali già raccolti e analizzati al fine di dare forma poco a poco ai risultati finali. Qui di seguito riportiamo una breve sintesi delle presentazioni fatte all’incontro, a partire dalle attività dei 5 Assegnisti fino alle iniziative comuni.

WebGIS e data mining per agroecosistemi 4.0

Assegnista: Serena Caldart

Le attività da giugno a ottobre 2017 si sono concentrate sul recupero dei dati territoriali e l’avvio della costruzione del WebGIS territoriale del progetto. I dati sono stati estratti da banche dati regionali (cartografia di base, dati ambientali, ecc.) e dove si richiedevano integrazioni specifiche ricorrendo a fonti web (OpenStreetMap per sentieri e piste ciclabili, ecc.). Si è costituita così una base di dati utile a popolare il “GIS aziendale” e il “GIS territoriale” previsti dal progetto.

La piattaforma GeoNode è stata poi attivata per l’implementazione del WebGIS, definendo la struttura dei dati, i permessi di accesso, ecc. Infine si è cominciato a caricare i dati sulla piattaforma WebGIS, andando a dar forma alle prime mappe tematiche, utili da una parte ai conduttori delle aziende partner, dall’altra al pubblico che può scoprire il territorio e le aziende. Le immagini illustrano due fasi del lavoro delle attività svolte, il data mining e la costruzione delle mappe in GeoNode.

Monitoraggio di vigneti integrando telerilevamento lontano e vicino: integrazioni tra voli APR e immagini satellitari

Assegnista: Diego Malacarne

Il lavoro dei primi tre mesi ha riguardato in primis una serie di rilievi APR nei terreni delle aziende partner, quindi l’avvio dell’elaborazione e dell’analisi dei dati ricavati. I rilievi si sono sviluppati in un totale di 12 giornate sul campo fra giugno e agosto 2017, per i voli dei droni realizzati con il supporto di una delle tech-company partner del progetto (Archetipo srl). Sono stati utilizzati un sensore RGB e uno multispettrale, montati su un quadricottero (modello Matrice 100).

Le elaborazioni hanno consentito il calcolo tramite GIS dell’indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) a partire dai dati raccolti. Si è quindi proceduto a mettere in relazione questo indice con lo stato di maturzione delle coltivazioni e con altri dati provenienti da fonti diverse. In particolare si è esaminata la correlazione fra la mappa NDVI e lo stato dell’invaiatura delle viti, da una parte, e con le immagini tele-rilevate da satellite Sentinel 2 dall’altra. Si è voluto così approfindire l’uso dei rilievi APR nelle aziende agricole anche di piccole dimensione a supporto delle coltivazioni.

Sistemi informativi geografici aziendali dei vigneti dei Colli Euganei

Assegnista: Giovanni Morao

Le attività sono state finalizzate da una parte a supportare i rilievi APR svolti insieme agli altri assegnisti per la raccolta dei dati sulle coltivazioni, dall’altra alla costruzione dei “GIS aziendali” per i singoli produttori partner del progetto. I dati raccolti sul campo, relativi allo stato delle coltivazioni e all’avanzamento della maturazione, costituiscono infiatti una parte importante della banca dati messa a disposzione delle aziende, oltre a offrire una base per analisi e elaborazioni.

I GIS aziendali rappresentano uno degli output previsti dal progetto per supportare le attività produttive delle aziende. Nel periodo giugno-ottobre 2017 sono state costruiti webGIS utilizzando l’applicazione Lizmap. Il lavoro ha incluso il recupero dei dati per le singole aziende, utilizzando come fonti sia i rilievi APR che le banche dati disponibili (ambientali, ecc.), quindi la costruzione di una struttura dati complessiva e la composizione delle prime mappe tematiche, suddividise in ‘aziendali’ (a supporto delle coltivazioni) e ‘territoriali’ (a supporto delle attività di ospitalità, promozione, ecc.).

Integrazione tra Sistemi Aerei a Pilotaggio remoto e meccanizzazione aziendale

Assegnista: Simone Gatto

Le attività hanno interessato la raccolta di dati attraverso rilievi APR e quindi l’elaborazine di ‘mappe di prescrizione’ per controllare le macchine agricole operanti nella aziende partner del progetto. La raccolta dei dati similmente agli altri assegnisti ha utilizzato i voli APR insieme ai dati provenienti da satellite. Dove la ricerca ha prodotto risultati di particolare interesse è stata l’analisi dei dati (con il calcolo dell’indice NDVI) e l’elaborazione di mappre utilizzabili dalle macchine agricole per ‘modulare’ l’applicazione di prodotti alle coltivazioni, nel caso specifico un prodotto maturante applicato alla coltivazione di pomodori nelle zone di maggiore bisogno.

Un’altro studio ha visto l’analisi dei dati orientarsi all’individuazione dello stress idrico nelle coltivazioni di mais e alla definizione di indicazioni agronomiche per l’irrigazione. Tramite l’accesso a immagini satellitari e l’utilizzo di software web sperimentali è stato possiile definire mappe per l’irrigazione delle coltivazioni del mais a partire dall’elaborazione automatica del tele-rilevamento. Nel complesso sono stati affrontati quattro casi dell’utilizzo dei dati per l’elaborazione di mappe di prescrizione.

Monitoraggio agroambientale mediante APR per la produzione vitivinicola di qualità in territori agricoli terrazzati

Assegnista: Luca Lodatti

Il lavoro si è focalizzato su una serie di aree agricole a terrazzamenti situate nei Colli Euganei, delle quali si è analizzata l’evoluzione territoriale storica, per poi andarle a inserire nel sistema delle fruizione turistica (sentieri, ciclopiste). Le aree sono state identificate considerando la valenza paesaggistcia insieme all’interesse da parte delle aziende agricole per il loro recupero e valorizzazione. Si sono quindi recuperate per queste aree le immagini aeree sia attuali (fonte: AGEA 2015) che storiche (fonte: Volo GAI 1954-55).

Il confronto delle immagini aeree attuali e storiche ha consentito un’analisi delle dinamiche storiche di evoluzione del territorio. Le trasformazioni del territorio sono state visualizzate anche tramite un rendering 3D. In questo modo è stato possibile evidenziare alcuni casi d’interesse di recupero delle aree agricole a terrazzamenti dopo una fase di abbandono. Questo studio sarà nei prossimi mesi inserito nel quadro di una carta di fruizione turistica (con siti d’interesse, percorsi ciclabili, ecc.) per supportare i processi in atto di valorizzazione del territorio.

Organizzazione di eventi, partecipazione a convegni e comunicazione

Al termine della rassegna delle ricerche dei 5 Assegnisti è stato concordato il programma comune fino al gennaio 2018. In questo periodo spiccano alcune attività che offriranno la possibilità di conoscere meglio i risultati del progetto sia alle aziende agricole partner che più ampiamente alla comunità tecnico/scientifica. In particolare si segnalano le seguenti iniziative:

• L’organizzazione del Secondo evento in azienda del Progetto FSE nella seconda metà di novembre, con la presentazione delle ricerche, la dimostrzione di un volo APR, insieme a un approfondimento sulle opportunità offerte per la gestione aziendale dalla geo-informazione.
• La partecipazione alla conferenza di ASITA (Associazione Scientifica per le Informazioni Territoriali e Ambientali) che si terrà dal 21- al 23 novembre a Salerno, dove tutti i ricercatori del progetto avranno occasione di presentare il loro lavoro davanti a una platea specializzata.

Con la programmazione delle attività a venire si è concluso l’incontro per il Progetto FSE, che ha contribuito a prendere visione e coscienza delle potenzialità presenti nelle ricerche realizzate, per portarle a termine nel modo più efficace con il lavoro dei prossimi mesi.