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Corso Telerilevamento Multispettrale Avanzato: classificazione delle immagini

telerilevamento mosaicatura

Tecniche avanzate di acquisizione, elaborazione e classificazione di immagini multispettrali satellitari (Copernicus Sentinel-2) e aviotrasportate con QGIS e il plugin Semi-Automatic Classification

La disponibilità crescente di dati satellitari per l’Osservazione della Terra pubblici e commerciali (es. Sentinel-2, Landsat, MODIS, SPOT, Pleiades, ecc.), nonché di acquisizioni da sensori aviotrasportati (es. SAPR), rende oggi possibile analizzare e monitorare il territorio e le sue matrici ambientali (acqua, suolo, urbano e vegetazione) con una risoluzione spaziale e temporale impensabile fino a qualche anno fa.

Il corso “Telerilevamento Multispettrale Avanzato: classificazione delle immagini. Tecniche avanzate di acquisizione, elaborazione e classificazione di immagini multispettrali satellitari (Copernicus Sentinel-2) e aviotrasportate con QGIS e il plugin Semi-Automatic Classification” di TerreLogiche mira ad estendere le capacità di analisi maturate con il corso di "Telerilevamento Multispettrale Base con QGIS", un modulo formativo che rappresenta da molti anni un punto di riferimento del settore per tecnica di insegnamento ed efficacia didattica. 

Durante la sessione saranno illustrati i metodi e le procedure avanzate per l’individuazione di dataset multispettrali open, la loro pre-elaborazione, analisi, classificazione, utilizzando sorgenti dati e software di pubblico dominio. Verranno inoltre descritte le principali tecniche di classificazione delle immagini multispettrali per l’individuazione delle diverse superfici territoriali e lo studio di fenomeni naturali e antropici in termini spaziali e temporali.

Le esercitazioni saranno svolte utilizzando il software GIS Open Source QGIS e il plugin Semi-Automatic Classification (SCP), un potente tool che consente la classificazione supervisionata delle immagini telerilevate e fornisce strumenti per il download e le operazioni di pre- e post-processing delle immagini stesse.

Nel corso della sessione formativa saranno utilizzati principalmente i prodotti Copernicus Sentinel-2, la fondamentale missione realizzata da ESA (European Space Agency) per il monitoraggio della superficie terrestre e il supporto nella gestione di disastri naturali; tuttavia, le tecniche illustrate e le competenze acquisite sono applicabili anche ad altre tipologie di immagini quali, ad esempio, Landsat e dati acquisiti da piattaforme SAPR.

L’approccio metodologico del corso e l’organizzazione dei contenuti sono basati su un flusso di lavoro ben collaudato con la possibilità, per i partecipanti, di ripetere in ogni momento le operazioni eseguite dal docente.

Potenzialità applicative delle classificazioni
Gli scenari applicativi che derivano dalla classificazione delle immagini multispettrali sono enormi grazie alla sensoristica disponibile, alla grande mole di dati generati e alla distribuzione gratuita delle immagini e dei software di elaborazione.
La conoscenza di queste tecniche può essere utilizzata per la generazione di cartografia tematica in molti ambiti applicativi (es. mappe di uso/copertura del suolo, mappe delle tipologie vegetazionali, mappatura delle risorse idriche, ecc.) e in generale per lo studio del territorio e delle sue dinamiche spaziali e temporali in molteplici settori dell’analisi territoriale e ambientale, tra i quali citiamo:

  • Analisi dei cambiamenti di uso e copertura del suolo
  • Applicazioni nelle aree forestali e naturali
  • Monitoraggio della qualità delle acque di corpi idrici terrestri e delle aree costiere
  • Applicazioni in agricoltura per il monitoraggio dello sviluppo colturale e previsione delle rese anche a supporto della sicurezza alimentare
  • Monitoraggio e gestione delle emergenze anche a supporto di interventi umanitari: alluvioni, eruzioni vulcaniche, terremoti, frane, ecc.
  • Classificazione geomorfologica del territorio
  • Analisi del tessuto urbano e delle traiettorie di espansione
  • Classificazione degli habitats e valutazione della loro integrità

Obiettivi del corso
Le lezioni valorizzano gli aspetti di learning by doing con l’obiettivo di orientare l’apprendimento sull’utilizzo diretto e interattivo delle principali tecniche di classificazione delle immagini telerilevate.

Al termine del corso i partecipanti saranno in grado di:

  • Selezionare e scaricare immagini satellitari multispettrali delle principali agenzie spaziali internazionali (ESA e NASA)
  • Utilizzare geoportali e plugin (QGIS) dedicati per lo scaricamento di immagini con diversi livelli di pre-processamento
  • Comprendere la struttura e le caratteristiche di un’immagine multispettrale
  • Visualizzare e foto-interpretare immagini multispettrali
  • Esplorare la risposta spettrale di diverse superfici e la loro separabilità spettrale
  • Realizzare una classificazione supervisionata utilizzando immagini multispettrali per l'individuazione e la separazione di diverse classi di uso/copertura del suolo (urbano, aree naturali, aree agricole, acque)
  • Comparare diversi algoritmi di classificazione e la relativa parametrizzazione
  • Realizzare una classificazione automatica (clustering)
  • Valutare l'accuratezza dei prodotti cartografici derivanti dalla classificazione
  • Realizzare cartografie tematiche totalmente derivate da dati multispettrali per la classificazione del territorio e l'analisi evolutiva delle diverse superfici
  • Comprendere i limiti e le potenzialità delle classificazioni di immagini multispettrali da drone
  • Acquisire padronanza nell'uso di algoritmi, strumenti e servizi quali i plugin di QGIS Semi-Automatic Classification Plugin, Copernicus Sci-hub e Earth-explorer

Software utilizzati
SequenzaGli strumenti utilizzati durante il corso sono ampiamente diffusi in ambito professionale e scientifico a livello globale, costituendo di fatto una valida alternativa ai software di Remote Sensing commerciali. Le esercitazioni saranno svolte utilizzando principalmente gli strumenti di geoprocessing integrati nativamente in QGIS e il plugin Semi-Automatic Classification.
QGIS è un software GIS Open Source completamente gratuito e disponibile in lingua italiana che può essere installato su piattaforme Microsoft Windows, Linux, Mac OS senza limitazioni di licenza. Possiede un'interfaccia utente intuitiva e gestisce numerosi formati di dati sia raster che vettoriali.
Il plugin di QGIS Semi-Automatic Classification (SCP) comprende funzionalità avanzate di classificazione supervisionata, download, pre- e post-processing delle immagini.

L’intera gamma di funzionalità che deriva dall’integrazione delle funzioni native di QGIS con i numerosi componenti aggiuntivi integrabili consente un controllo completo del processo di manipolazione di dati raster derivanti da sensori multispettrali.

A chi è rivolto questo corso
Il corso è rivolto a professionisti, ricercatori, tecnici di Pubbliche Amministrazioni, operatori SAPR, insegnanti, studenti universitari e in generale a tutti coloro che hanno interesse nell’applicazione di tecniche di analisi avanzata di immagini multispettrali con particolare riferimento ai processi di classificazione, automazione e ricerca complessa di dati telerilevati di pubblico dominio.

Livello e requisiti di accesso
Per la partecipazione si richiede la conoscenza delle tecniche di analisi di immagine affrontate nel corso "Telerilevamento Multispettrale Base con QGIS" di TerreLogiche o in altri percorsi formativi. Nello specifico, sono richieste ai partecipanti la conoscenza delle basi del telerilevamento (es. operazioni fondamentali su immagini multispettrali, calcolo di indici di vegetazione, ecc.) e delle principali funzionalità del software QGIS (es. caricamento, gestione e interrogazione di layer geografici).

Tipologia e modalità del corso
Corso interattivo con lezioni frontali in aula o online in live streaming.
Al momento questo corso viene erogato esclusivamente in modalità online (live streaming). Ricreiamo nelle aule virtuali l'esperienza formativa proposta nei corsi in presenza quindi approccio pratico alle tematiche affrontateesercitazioni e laboratorio assistito con una forte interazione tra docente e discente e ampio spazio ai quesiti dei partecipanti.

Personale docente
Il corso è tenuto da docente altamente qualificato con larga esperienza nell'analisi dei dati telerilevati e geografici.

Dotazione informatica
È necessario l'utilizzo di notebook personale con sistema operativo MS Windows, MacOs o Linux e di connessione Internet stabile e di adeguata velocità. Non sono richiesti particolari requisiti hardware (RAM: almeno 4 GB, HD almeno 10 GB liberi).

Sedi del corso
Questo corso è attualmente erogato in modalità online (live streaming). Consulta il calendario delle prossime date
 
Durata
3 giorni (21 ore)
Orario: 9-13, 14-17

Prossime date
Calendario

Costi e riduzioni
Consulta il calendario dei corsi con i relativi costi.
Tutti coloro che si iscriveranno al corso con almeno 30 giorni di anticipo rispetto alla data della sessione formativa avranno diritto ad uno sconto del 15% sul prezzo di listino. È inoltre previsto uno sconto del 10% sul prezzo di listino per gli iscritti a Ordini ed Associazioni professionali (Legge 4 del 14 gennaio 2013), Categorie Educational e dipendenti di Pubbliche Amministrazioni.
Gli sconti non sono cumulabili se non diversamente concordato. Consultare i dettagli nella sezione Agevolazioni.

Agevolazioni fiscali
I costi della formazione sono interamente deducibili (100%) per aziende e professionisti (art. 54 c. 5 TUIR DPR 917/1986). Solamente per questi ultimi è fissato un tetto annuo di euro 10.000 (comprensivo di spese di soggiorno e trasferta), per le aziende non esistono limiti annui. L’IVA è 100% detraibile. Inoltre, le Pubbliche Amministrazioni hanno diritto all'esenzione IVA riferita ad attività formative (DPR 633/72).

Modalità di iscrizione 
La procedura di iscrizione è molto semplice. Le istruzioni sono indicate nella pagina Come Iscriversi nella sezione Formazione.

Attestati di partecipazione e profitto
Al termine della sessione formativa verrà rilasciato a tutti i partecipanti che hanno frequentato almeno il 70% del monte ore totale un attestato di partecipazione numerato e personale con specificate il numero di ore del corso e le principali tematiche affrontate.

È inoltre previsto lo svolgimento (opzionale) di un test finale di valutazione dell’apprendimento con domande a risposta multipla, che si intende superato fornendo almeno 10 risposte corrette su 15. Il superamento del test sarà certificato su un attestato di partecipazione e profitto, documento utile per arricchire il proprio curriculum in quanto documenta che sono state acquisite le competenze e le conoscenze previste dal corso frequentato.

Il test finale di valutazione non è obbligatorio e non comporta un aumento del costo di iscrizione.

Vantaggi del corso e materiale fornito

  • Formazione erogata secondo gli standard di qualità ISO 9001:2015;
  • Aule con numero limitato di posti per una migliore efficacia didattica;
  • Ampio materiale didattico in formato digitale scaricabile dal cloud TerreLogiche (slides, dataset, documentazione e manualistica riguardante i software e le tematiche affrontate);
  • Attestato di partecipazione numerato e personale con specificate il numero di ore del corso e le principali competenze acquisite, rilasciato ai partecipanti che hanno frequentato almeno il 70% del monte ore totale. Attestato di partecipazione e profitto, rilasciato a seguito del superamento del test finale di valutazione dell’apprendimento. Su richiesta l'attestato viene erogato anche in lingua inglese;
  • Supporto tecnico per eventuali problematiche di installazione e configurazione dei software utilizzati;
  • Buoni sconto di TerreLogiche.

Programma del corso

  • Riepilogo dei concetti fondamentali del telerilevamento multispettrale

  • Le missioni satellitari ESA (European Space Agency) e NASA (National Aeronautics and Space Administration)
    • Caratteristiche tecniche dei prodotti delle principali missioni ESA e NASA
    • Livelli di pre-processamento dei prodotti

  • Selezione e download di immagini attraverso il plugin Semi-Automatic Classification (SCP)
    • L’accesso ai geoportali Copernicus Sci-hub e Earth-explorer
    • La ricerca dei prodotti tramite query
    • Installazione e inizializzazione del plugin Semi-Automatic Classification (SCP)
    • Procedure di download di subset di immagini multispettrali attraverso il plugin SCP

  • Analisi preliminari delle immagini multispettrali
    • Visualizzazione e consultazione delle immagini tramite QGIS e SCP
    • Teoria del colore e sintesi additive (cenni)
    • Rappresentazione per scala di grigi, pseudo-colore, falso-colore
    • Fotointerpretazione delle principali tipologie di superficie terreste (suoli, urbano, acqua, vegetazione)
    • Esplorazione ed estrazione delle firme spettrali su singoli pixels
    • Campionamento della variabilità spettrale di una porzione di territorio

  • Classificazione Supervisionata delle immagini multispettrali
    • Logica e principi di funzionamento della classificazione supervisionata
    • Gli algoritmi di classificazione supervisionata
    • Panoramica sui principali algoritmi classificatori
    • Minimum distance, Spectral angle mapper, Maximum likelihood
    • Creazione dei dati di addestramento e validazione
    • Definizione dei criteri per il campionamento dei pixels delle principali tipologie di superficie (es. neve, rocce, urbano, vegetazione) utili alla creazione di una cartografia tematica di copertura del suolo
    • Definizione di dataset campionari per addestrare gli algoritmi classificatori e per validare le cartografie derivate
    • Valutazione della qualità e separabilità dei dati di addestramento
    • Definizione dei criteri da seguire per ottenere dati di addestramento con qualità congrua alla generazione di accurate cartografie tematiche
    • Realizzazione di una classificazione per la mappatura di classi di uso/copertura del suolo
    • Post-processing della classificazione ottenuta e misura areale delle categorie classificate
    • Validazione e accuratezza della cartografia prodotta
    • Calcolo di metriche di errore e accuratezza tramite lo strumento della Matrice di Confusione

  • Argomenti avanzati
    • Analisi multitemporale del territorio (cenni)
    • Cenni sulla classificazione automatica (clustering)
    • L’algoritmo K-means
    • Limiti e potenzialità delle immagini multispettrali acquisite da drone/aereo, principali differenze con dati satellitari

Feedback
I corsi di TerreLogiche sono da molti considerati i migliori in Italia per qualità erogata, costi accessibili e per il forte approccio applicativo decisamente adeguato alla realtà lavorativa. I nostri sondaggi effettuati immediatamente dopo il corso e, a campione, a distanza di alcuni mesi hanno rivelato un'altissima percentuale di gradimento e soddisfazione. I feedback sui corsi di TerreLogiche sono al 99,8% positivi dal 1998.

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Sede Data Costo Crediti/Note
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9-10-11
luglio
2024
ONLINE LIVE STREAMING
€ 390
€ 331 [A]
[B]

Tutti i prezzi sono IVA esclusa
Note:
[A]: Prezzo scontato per iscrizioni con almeno 30 gg di anticipo rispetto alla data della sessione e possibilità di dilazionare la quota (consultare i dettagli nella sezione 'Agevolazioni')
[B]: Prezzo scontato per tutti gli iscritti a ordini, associazioni professionali (Legge 4 del 14 Gennaio 2013), Categorie Educational e dipendenti di Pubbliche Amministrazioni (consultare i dettagli nella sezione 'Agevolazioni')

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