NFS
Il progetto NFS – National Focal System
Nell’ultima decade, l’uso di strumenti per
l’Osservazione della Terra da remoto (satellite o
aeromobili) ha cominciato a trovare spazio
nell’ambito della “Gestione del Rischio” e della
“Risposta alle Emergenze”, in particolare per il
supporto alla Protezione Civile. Come fase
primordiale, (quello che viene chiamato “tempo di
pace”) l’Osservazione della Terra può aiutare
nell’arricchire la descrizione dei siti a la conoscenza
a-priori. Allo stesso tempo, o immediatamente
dopo un’emergenza, l’osservazione da satellite
rende possibile esercitare due funzioni cruciali. La
prima è costituita dall’osservazione del fenomeno
in
un
sito
di
interesse;
la
seconda,
conseguentemente, nell’uso dei dati nell’ambito
della mitigazione del rischio associato all’evento
occorso.
In particolare, dati grezzi EO e prodotti creati dal
processamento degli stessi possono essere
direttamente usati. La loro integrazione con altre
informazioni veicolate da strumenti “in situ” ha però
segnato un punto di svolta nella comprensione del
territorio. Inoltre, è stato dimostrata la loro utilità
nel capire le dinamiche dei fenomeni e le risorse
disponibili sul campo. Questi benefici sono stati
registrati in numerose attivazioni derivanti da crisi
in aree di interesse, con pochi strumenti (o
nessuno) e con poca (o nessuna) verità a terra.
In particolare, la Fondazione CIMA e i suoi partner
hanno lavorato su differenti progetti inerenti
l’utilizzo di immagini satellitari nell’ambito di DRR.
Principalmente, il progetto OPERA (OPerational Eobased RAinfall-runoff forecast), orientato a coprire
il ruolo di Downstream Service per tutti i principali
componenti nazionali del servizio GMES per le
emergenze, è stato il più importante.
L’obiettivo principale di OPERA è stata la dimostrazione del
vantaggio competitivo dell’uso del dato di Osservazione
della Terra da Satellite (dato EO) nelle catene previsionali
idro-meteorologiche e idrauliche. Da questa esperienza,
uno dei risultati raggiunti è stato lo sviluppo di un set
completo di algoritmi destinati all’ottimizzazione dell’uso di
dati satellitari in ambito di protezione civile.
Al momento, si può affermare che, nella maggior parte dei
casi, dati e prodotti “catalogati” sono sviluppati
adeguatamente per le necessità dell’utente finale. Lo
stesso non può essere detto per quella categoria di
prodotti per i quali le tempistiche di programmazione dei
satelliti, l’acquisizione, la velocità dei processi e la
disponibilità di risultati all’utente finale sono limitativi
rispetto alla loro utilità. Infatti, la disponibilità operativa
attuale dei dati satellitari ha inficiato lo sviluppo delle
catene di approvvigionamento di cui sopra, confinandole a
specifiche applicazioni, progetti verticali e iniziative
dedicate a particolari tipi di fenomeni.
Inoltre, il range di interlocutori privati ha limitato le
capacità di disseminazione dei benefici derivanti dall’uso di
dati EO, poiché i sistemi integrati spesso si rifanno a
tecnologie e protocolli proprietari.
Le esigenze degli utenti finali non dovrebbero essere
definite staticamente, ma devono cambiare o evolversi,
secondo le informazioni già in possesso e rispetto alle
esigenze specifiche derivanti da attività in corso.
Inoltre, la stessa richiesta di informazioni da parte del
decisore deve corrispondere di volta in volta con la
migliore offerta in termini di prodotti, diverse tecnologie
che sono di proprietà di diversi fornitori di servizi, o altri
materiali di consumo, in base alla effettiva disponibilità di
dati EO come input.
1 NFS
Description of the Project
NFS è un sistema integrato, utile alla
mediazione, tra domanda e offerta di dati e
servizi satellitari, per tutti i soggetti, tutte
le tematiche ed i livelli di emergenza di
Protezione Civile.
NFS fornisce, inoltre, ai service provider uno
specifico ambiente di processo in standard WPS
(OGC), al fine di consentire la realizzazione da
remoto dei prodotti ordinati, superando di fatto
le latenze dovute al trasferimento dei dati.
Il sistema è co-finanziato da ASI-Agenzia
Spaziale Italiana, nell'ambito del suo
programma di sviluppo prototipale di
nuove tecnologie, prodotti e servizi nel
settore spaziale. (Bando periodico
riservato alle PMI Bando Tematico N. 02
"Osservazione della terra").
Agli utenti finali NFS fornisce un catalogo
sempre aggiornato di dati e prodotti satellitari
relativi alle emergenze di protezione civile, già
filtrato dalle reali opportunità di acquisizione sulle
aree di interesse NFS.
Ai "data provider" ed ai "service provider" NFS
fornisce una "vetrina" stabile, potenzialmente
NFS è in grado di interfacciare lo space raggiungibile in ogni momento da un numero
segment, i core services, e i downstream elevato di utenti potenziali.
services (Centri di Competenza tematici)
affinché l'Utente Finale (o anche il suo L’interfaccia grafica del sistema (Fig.1),
National
Focal
Point)
possa denominata NAZCA, consente di visualizzare e
immediatamente prendere visione dei gestire sia le orbite delle principali costellazioni di
prodotti
satellitari
compatibili
con satelliti che i prodotti che possono essere
l'emergenza in atto o prevista, dei soggetti sviluppati sulla base dei dati a disposizione.
in grado di realizzarli, dei tempi di
consegna, e della qualità attesa degli
stessi.
Fig. 1 – The graphical interface of the NFS project
2 NFS
In funzione delle necessità degli utenti e della
disponibilità di immagini satellitari, è stato
sviluppato un set di prodotti. Attualmente esso è
principalmente derivato dal progetto OPERA e la
lista è qui proposta:
• 3D model – detailed;
• 3D model - fast damage detection;
• Coherence maps;
• Damaged area;
• Detailed Envelope Maps Of Flooded Areas;
• Detailed model based Map of Flooded Areas;
• Detection of alpine waterbodies in transition
from SAR;
• Elements at risk;
• High resolution change map – detailed;
• High resolution change map - fast detection;
• High Resolution Flooded Areas Fast Detection
Maps;
• High Resolution Land-Use Maps;
• High resolution snow coverage map;
• High resolution soil moisture content;
• High Resolution Vegetated cover Maps;
• Hydraulic infrastructures;
• Low Resolution Land-Use Maps;
• Low Resolution Vegetated cover Maps;
• Map of Vulnerability;
• Medium resolution Change map - fast
detection;
• Medium Resolution Flooded Areas Fast
Detection Maps;
• Medium resolution snow coverage map;
• Medium resolution vegetation indexes maps;
• Waterbodies extension from Optical Images;
• Waterbodies extension from SAR Images.
Alcuni esempi di quel che è stato realizzato
nell’ambito del progetto NFS sono proposti nelle
figure seguenti.
Fig. 2 – High resolution change map, fast detection
Fig. 3 – Detailed model based Map of flooded areas
3 NFS
Un obiettivo importante del progetto NFS è quello
di veicolare dati e prodotti da provider differenti. In
questo senso, i principali attori del sistema
possono essere indicati come segue:
Data Providers – operatori del comparto
satellitare e loro partner commerciali atti alla
fornitura di dati raw o pre-processati. satellite
Possono essere collegati al sistema tramite
specifici contratti che regolino il procurement dei
dati necessari al sistema con modalità e tempi
prefissati.
Service Providers – enti pubblici e privati che
operano del campo di un rischio specifico.
Essendo esperti del fenomeno di interesse,
lavorano con i dati EO, dandone un’interpretazione
finalizzata all’uso diretto dell’informazione anche
tramite modelli di simulazione.
End Users – in Italia sono rappresentati dai Centri
Funzionali che compongono il Sistema Nazionale di
Protezione Civile. Possono anche essere
rappresentati da diverse declinazioni locali del
sistema che focalizzi sulla gestione del territorio.
Fig. 4 – 3D model detailed
Il progetto NFS è stato ideato e sviluppato da un team composto da Fondazione CIMA,
Acrotec Srl e Fadeout Software Srl. NFS è stato cofinanziato dall’Agenzia Spaziale Italiana.
www.nfsproject.it
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