DOTTORATO NAZIONALE IN OSSERVAZIONE DELLA TERRA

n. Corso Numero di ore totali sull’intero corso Descrizione del corso Verifica finale Responsabile del corso Distribuzione durante il ciclo di dottorato (anni in cui l’insegnamento è attivo) 1. Tecnologie a supporto dell’agricoltura di precisione   8   Il corso affronta il tema dell’agricoltura di precisione e degli strumenti innovativi che ad oggi sono a disposizione delle aziende agricole. Nella parte generale, il corso tratterà l’applicazione del Remote sensing e dei modelli previsionali agronomici utili a supportare le decisioni di campo e a contrastare in modo tempestivo e preventivo malattie e insetti dannosi. Saranno anche trattati i metodi di campionamento utilizzati per il controllo fitosanitario e la sensoristica a disposizione dell’azienda agricola. In seguito, sarà approfondito il tema dell’utilizzo dei dati satellitari in agricoltura   NO   Agricolus srl   primo anno   2. Tecnologie Gis per l’analisi delle immagini telerilevate   24   Il corso di formazione sarà incentrato sull’uso della tecnologia ArcGIS per l’analisi delle immagini telerilevate e change detection in diversi ambiti territoriali, per una maggiore comprensione del paesaggio e dei fenomeni ad esso legati.   SI   TeamDev srl   primo anno   3. Remote sensing analysis: Introduzione verso l’uso di tecnologie di Deep learning   24   L’offerta formativa comprende come basi necessarie per la comprensione del modulo: (1) un'introduzione al Machine Learning ed al Deep Learning e (2) l’utilizzo del Deep Learning nell’analisi delle immagini. L'offerta formativa sarà adattata alle conoscenze pregresse del dottorando. In aggiunta saranno mostrati strumenti utili ad affrontare problemi e procedure comuni (es. Azure Machine Learning). Infine, verranno sottoposte all’attenzione del dottorando pubblicazioni scientifiche come casi di applicazione delle conoscenze acquisite.   SI   TeamDev srl   secondo anno   4. Programming environments oriented towards big-data analysis for optical remote sensing applications - optimal combination of Google Earth Engine + R   16   During the course students will learn to use two important programming environments SI   UniPD   primo anno   for analysing digital imagery, Google Earth Engine's online javascript (GEE-JS) and R-CRAN (R). The following points will be addressed: • introduction to programming (assigning variables, objects, functions, scope) • implementation of simple routines over data collections • initial imagery filtering and analysis in GEE, uploading own assets in GEE • using the map-and-reduce paradigm for big-data analytics in GEE • exporting large data-cubes and importing to a different environment (Extract Transform and Load - ETL) • importing in R and applying mapped function for further processing • using parallel processing and principles of sharded data analytics for machine learning applications applied to image cubes (H2O library) At the end of the course the students will be able to manipulate raster/vector data with GEE and R, taking advantage of the best of both environments in the context of image analysis for Earth Observation.   5. L’Osservazione della Terra per le attività di protezione civile nelle fasi di previsione e prevenzione degli eventi   8   Disamina delle applicazioni operative e sperimentali nell’uso delle tecnologie di Osservazione della terra per i rischi naturali. Particolare attenzione sarà volta a spiegare le procedure di attivazione in fase previsionale, ma anche all'armonizzazione tra i prodotti di Copernicus e quelli di piattaforme nazionali di cui il DPC è nella disponibilità   NO   PCM-DPC   primo anno   6. L’Osservazione della Terra per le attività di protezione civile nella risposta all’emergenza   8   Disamina delle applicazioni operative e sperimentali nell’uso delle tecnologie di Osservazione della terra per il supporto all’emergenza e la ricognizione dei danni. Particolare attenzione sarà volta a spiegare le procedure di attivazione e di distribuzione dei risultati, ma anche a come armonizzare i prodotti del CAMS con quelli di piattaforme nazionali di cui il DPC è nella disponibilità.   NO   PCM-DPC   primo anno   7. I requisiti utente e di sistema dei servizi satellitari utili alle attività di protezione civile   8   L'obiettivo del corso è presentare in modo organico i requisiti osservativi sia in fase di previsione e prevenzione sia in fase di emergenza e quale è a potenzialità di utilizzo dei satelliti esistenti sulla base di casi d’uso nazionali e del servizio EMS.   NO   ASI/PCM-DPC   primo anno   8. DINAMICA E MODELLISTICA DEGLI ECOSISTEMI   24   Definizioni di Ecologia ed ecosistemi, ambiente fisico, principi termodinamici, freccia del tempo, sistemi aperti, strutture dissipative. Definizione di modellistica ecologica, definizione e tipologie e fasi della costruzione di un modello. Definizione di sistema, stato delle fasi, traiettoria, stabilità dell’equilibrio. SI   OGS     Crescita maltusiana, Competizione intraspecifica, capacità portante. Equazione logistica in tempo continuo e discreto. Analisi del comportamento asintotico. Analisi per isocline. Sfruttamento risorse rinnovabili. Teoria dei giochi, dilemma prigioniero. Tragedia dei ‘commons’. Modalità di sfruttamento a quota fissa, e sforzo fisso. Massima resa sostenibile. Concetti di bistabilità, biforcazione, teoria delle catastrofi, isteresi. primo anno Predazione, forme funzionali Hollings tipo I, II, e III. Dinamiche lento-veloci, analisi per via grafica Modelli di Lotka-Volterra, modelli Roseinweg McArthur. Concetto di ciclo limite. secondo anno Paradosso dell’arricchimento, Tabelle di vita, mortalità, sopravvivenza, fertilità, calcolo aspettativa di vita, calcolo tasso di riproduzione netto. Modelli a classi di età/taglia. terzo anno   Competizione intra ed interspecifica, competizione diretta, interferenza. Modelli di competizione. Principio esclusione competitiva, concetto di nicchia ecologia fondamentale e realizzata. Paradosso di Hutchinson. Eterogeneità spaziale, relazioni fra fattori abiotici e biotici, produzione primaria negli oceani, habitats, biomi. Metapopolazioni e metacomunità. Modelli di vocazione/suitability/nicchia. Connettività. Modelli biogeochimici e di qualita’ dell’acqua. Concettualizzazione e costruzione di un modello biogeochimico. Esercitazioni in ambienti di programmazione. Modelli di rete trofica allo stato stazionario e dinamici. Teoria delle reti, Metodi inversi per la costruzione di reti trofiche. Modelli bioenergetici e loro applicazione alla pesca ed acquacoltura. Individual based models e Individual Base Ecology     9. Introduzione alle metodologie di valutazione e gestione del rischio in agricoltura a scala aziendale e ruolo del perito per la stima dei danni.   16   Partendo dai compiti istituzionali dell’Istituto verranno descritti gli aspetti salienti delle attività in essere e delle piattaforme in uso, nonché le maggiori criticità, evidenziando il potenziale contributo della digitalizzazione, del ricorso a strumenti e metodologie di OT e GGI: costruzione di indici complessi per l’identificazione di eventi potenzialmente dannosi; sistema di alert catastrofale su scala spaziale e temporale; sistema di attivazione peritale in situ in tempo reale; perimetrazione anche attraverso quanto offerto da Copernicus di zone agricole per livello di rischio correlato a caratteri fisici, idrologici agronomici e fenologici. Definizione di conseguenti azioni di gestione e difesa.   SI   ISMEA     primo anno secondo anno   10. Introduzione alle metodologie peritali per la stima di un fondo rustico anche in relazione a danni da calamità catastrofali   16   Partendo dai compiti istituzionali dell’Istituto verranno descritti gli aspetti salienti delle attività in essere e delle piattaforme in uso, nonché le maggiori criticità, evidenziando il potenziale contributo della digitalizzazione, del ricorso a strumenti e metodologie di OT e GGI: riduzione dei costi, aggiornamento dello stato dei luoghi e dell’ordinamento colturale, monitoraggio dello stato delle colture, e stima delle produzioni; monitoraggio e programmazione degli interventi di sviluppo aziendale a scala aziendale e superiore e supporto alle politiche fondiarie a scala nazionale.   SI   ISMEA     secondo anno terzo anno   11. Water Waves for the Nearshore Hydro-Morphodynamics   24   The course provides a description of the fundamental role of water waves in all nearshore dynamics. Focus is on wave modeling, achieved through those approaches that are at the roots of the most applied solvers in the field of coastal engineering. The interplay between fundamental physical phenomena, their mathematical description and related numerical solution will be analyzed. Specific dynamics of interest will be described through the models introduced.   SI   UNIVPM     primo anno secondo anno terzo anno   12. Proximal and remote sensing for precision agriculture   24   The course provides scientific and applicative knowledge on proximal and remote sensing aimed at the application of precision agriculture. The course includes the alternation of theoretical and practical aspects which include the description and use of different instruments (geophysical sensors, multi and hyperspectral cameras, drones, etc.), software for the analysis of spatial data, devices for site-specific management of irrigation and fertilization.   SI   UNIVPM     primo anno secondo anno terzo anno   13. Climatology and Climatic Risk   24   The course will be focused first on the main concepts of climatology; then climate state of the earth will be discussed together with the role of the ocean in the current climate change context and eventually it will provide information about the risks related to a changing climate.   SI   UNIVPM     primo anno secondo anno terzo anno   14. EO for Volcanoes   8   Volcanic activity is always accompanied by the transfer of heat from the earth's crust to the atmosphere. Thermal remote sensing of volcanoes from space aims to detect and measure this heat and track its variations in space and time before, during, and after an eruption. In this course, the physical principles of thermal remote sensing will be introduced with particular regard to the applications in volcanology. The sensors and platforms will then be presented as well as the main automatic systems and online tools currently used to detect thermal anomalies sourced by volcanic phenomena. Some practical exercises will show the student to download, process, and interpret the infrared data acquired during some real cases (volcanic unrests, effusive eruptions, etc).   NO   Svolto dall'UNITO   secondo anno   15. Geomatica ambientale avanzata   8   Il corso verterà sull’utilizzo di dati telerilevati per l’osservazione e la comprensione di dinamiche a scala di paesaggio e la loro integrazione con dati a terra attraverso metodi statistici e modelli di processo   NO   UNIBZ   primo anno   16. Bibliography and bibliometrics   16   The course aims at providing basic and advanced techniques for the bibliographic search, the management of bibliographies and of scientific publications throughout the editorial process. The course is composed by a descriptive part and practice exercises. SI   UNITO   primo anno   The PhD student will learn how: 1) to perform bibliographic searches through the use of online databases and search engines, providing a general framework of the tools for bibliographic search and discussing the characteristics of the different databases; 2) to consult catalogs and electronic resources at local and national level; 3) to locate and retrieve the identified documents; 4) to organize the materials in a bibliography using EndNote; 5) to manage a manuscript for publication throughout the editorial process; 6) to understand copyright policies, with special emphasis on the open access; 7) Moreover, bibliometric indexes and their application to the evaluation of research and of scientists, will be presented and discussed. Finally, the methodologies of the “systematic review”, applied to research, science communication and support in policy making, will be presented and discussed.   17. Urban remote sensing   8   Urban area extraction using radar data: methods and techniques for urban area extraction using radar data, starting with coarse resolution data and moving to high resolution and very high-resolution data. Applications at the global, regional and local data. Fusion of multiple SAR data sets on the same area. NO   UNIPV   secondo anno   Urban area extraction using multispectral data: techniques for urban area extraction from Landsat and Sentinel-2 data. Challenges related to global data set analysis and processing. The possibilities offered by cloud computing (with examples from Google Earth Engine). Urban data fusion: how to use multiple sensors, how to select and integrate multiple data sources, how to exploit social media, image from the ground, sensor networks and geospatial data.   18. Copernicus and its applications   8   The Copernicus initiative. Background, history and developments. The European policy on Earth observation, and the space programmes. NO   UMIPV   secondo anno   Copernicus open data. The open Hub portals, how to access and download data, processing infrastructures. Copernicus applications. Applications of Copernicus data and services. Societal benefit areas and specific project examples.   19. Journalology   8   Introduction to the peer-review process, the advent of the journal evaluation and the Impact Factor. History of journalology and the bibliometric approach. Evaluation of the researchers and measuring the scientific productivity. Open access journals, policy and approach in scientific journals. The system for the evaluation of the scientific productivity in Italy, VQR and ASN systems. Social media and scientific productivity. Strategies for publishing in high impact factor journals, ethics in scientific publishing.   NO   UNIFI   primo anno   20. Detection and mapping techniques from satellite interferometric radar data applied to the instability of the ground and artifacts   16   Basic theoretical background of Differential and Advanced multi-temporal satellite radar interferometric techniques (DInSAR and MT-InSAR); post-processing and radar-interpretation approaches of PSI (Persistent Scatterers Interferometry) data; spatial and temporal analysis of PSI interferometric satellite radar data.   SI   UNIFI   primo anno   21. Strumenti privatistici di intervento per lo sviluppo del territorio   24   Possibili applicazioni per la rilevazione di aree del territorio nazionale caratterizzate da criticità in termini di inquinamento, abbandono, biodiversità in via di esaurimento, coltivazione specie rare rilevanti per il mantenimento della biodiversità, aree rilevanti dal punto di vista idrogeologico o geomorfologico sulle quali è possibile intervenire con forme di contrattazione pubblico privata, aree sulle quali è possibile attuare progetti di rete per lo sviluppo del territorio. Rilevamento di aree che richiedono connessione e individuazione di potenzialità di sviluppo per aree interne valorizzabili grazie alla presenza di portie altre vie di comunicazioni marine e terrestri. Individuazione degli strumenti privatistici di valorizzazione e gestione di risorse e competenze (sponsorizzazioni, project financing, contratto di rete, contratti di fiume, contratti di sviluppo, appalti) e forme sostenibili di finanziamento degli interventi (il microcredito, crowdfunding, etc..)   SI   UNICAMPANIA     primo anno secondo anno terzo anno   22. Osservazione della Terra tra Space economy e Space Law   24   Studio delle possibili soluzioni che le attività extra atmosforiche sono in grado di offrire ai problemi terrestri, in particolare riguardo alle questioni concernenti la sostenibilità, la circular economy ed i cambiamenti climatici; il tutto attraverso lo studio del quadro giuridico attuale e delle questioni normative relative allo space economy con specifico riguardo alle tecnologie spaziali impiegate, alla cybersecurity,al soft law e alla opportunità di elaborazione di una serie di norme e protocolli di settore.   SI   UNICAMPANIA     primo anno secondo anno terzo anno   23. Aspetti giuridici connessi all’utilizzo di intelligenza artificiale nella rilevazione da satellite   24   Il riconoscimento giuridico del telerilevamento satellitare come strumento di prova per la tutela ambientale, questioni di tutela della privacy e altre questioni giuridiche rilevanti collegate all’uso integrato di strumenti di intelligenza artificiale   SI   UNICAMPANIA     primo anno secondo anno terzo anno   24. Cambiamenti ambientali ed indicatori socio-economici previsionali.   24   Partecipazione al dibattito in corso e al processo decisionale politico valutando i rischi dovuti ai cambiamenti climatici e studiando l'impatto sui consumatori e sulle famiglie in termini di scelte di consumo e investimento, impoverimento e disuguaglianze demografiche. Inoltre, utilizzando dati storici, indagheremo l'effetto delle diverse azioni umane, sui sistemi socio-economici mediante analisi sperimentali ed econometriche. L'obiettivo è produrre indicatori socio-economici previsionali subordinati all'evoluzione storica dei rischi associati ai cambiamenti ambientali. Il progetto sarà di interesse per i responsabili politici, nonché per accademici e professionisti.Nello specifico, si prevede di fornire utili evidenze sulle politiche economiche circolari più efficaci da adottare.   SI   UNICAMPANIA     primo anno secondo anno terzo anno   25. Storia economica dell’aerospazio e dell’osservazione della terra. Valorizzazione della memoria d’impresa, delle dinamiche dei sistemi innovativi e della bioeconomia circolare.   24   Il comparto dell’aerospazio e, in particolare, il ramo specifico dell’osservazione della terra hanno esercitato una forte attrazione, soprattutto negli ultimi decenni, su studiosi, istituzioni, imprese e operatori interessati a capirne le origini, l’evoluzione e l’impatto sulla struttura economica italiana e meridionale. La conoscenza delle condizioni climatiche, ambientali e, più in generale, della qualità della vita sulla terra hanno fornito un poderoso impulso all’attività di agenzie governative e di imprese private in riferimento alla dimensione spaziale come campo di esplorazione, indagine e osservazione, ricavandone dati, informazioni e servizi di notevole importanza. Questi aspetti sono fortemente connessi con le conseguenze economiche e sociali di una lunga “età di crisi”, dei più recenti eventi pandemici e bellici, mettendo in discussione stilemi consolidati, ma svelando anche nuove opportunità e creando i presupposti per un’innovazione sistemica. L’avvio di analisi inedite in questo ambito di ricerca e la consapevolezza della necessità di esaminare fenomeni del tutto nuovi, come quello della Earth Observation, offrono una materia di approfondimento per la Storia Economica di grande rilevanza. In particolare, le linee progettuali, di insegnamento e di ricerca intendono contribuire alla comprensione della diffusione di poli aerospaziali per l’innovazione e lo sviluppo, verificando le dinamiche del comparto in relazione ai processi di transizione digitale e ambientale, oltre che al contesto istituzionale e normativo. La connessione con l’economia delle piattaforme e la bioeconomia circolare permette di avere un quadro ancor più compiuto e articolato dell’evoluzione dell’aerospazio e dell’osservazione della terra. Infine, lo studio e la valorizzazione della memoria d’impresa, in questa prospettiva, possono favorire un forte collegamento tra passato e futuro di un settore decisivo per la costruzione di un nuovo modello economico.   SI   UNICAMPANIA     primo anno secondo anno terzo anno   26. Strumenti pubblicistici per lo sviluppo economico territoriale sostenibile   24   L’esame delle più recenti normative in materia di politiche ambientali rivolte a favorire uno sviluppo economico sostenibile. SI   UNICAMPANIA     In particolare si approfondiranno tutte le innovazioni in materia di governance pubblica sulla rivoluzione verde e transizione ecologica, attraverso le nuove forme di collaborazione tra attori pubblici e privati con gli strumenti della programmazione negoziata, gli accordi di diritto pubblico ex lege n. 241 del 1990, gli appalti verdi, il principio di precauzione specie nelle riserve e nei parchi naturali. primo anno In tale sede si verificherà anche l’efficienza delle diverse procedure di autorizzazione in materia ambientale (Via, Vas ecc.) secondo anno Inoltre, si concentrerà l’attenzione sulle forme della partecipazione tra pubblico e privati nella programmazione delle opere e dei servizi, nella co-progettazione e co-gestione. terzo anno   In questo contesto si analizzeranno anche le innovazioni di materia di partecipazione civica ed economica ad es. con lo strumento del crowdfunding, nonché l’uso delle nuove tecnologie artificiali nella pubblica amministrazione e le possibili ricadute sul sistema della tutela delle situazioni giuridiche rilevanti (giustizia predittiva).     27. Spectral features extrraction   24   l corso è focalizzato sulle tecniche di analisi spettrale e di processamento delle immagini multi e iper-spettrali. Gli studenti apprenderanno le tecniche di utilizzo di dati acquisiti da sensori remoti dalle fasi di ricerca, scelta e raccolta dei dati, al pre-processing e alla classificazione spettrale delle superfici. Saranno inoltre presentati i sistemi di misura diretta delle firme spettrali per la calibrazione dei segnali da remoto. Il corso sarà strutturato in lezioni frontali integrate con le attività di laboratorio.   SI   UNICA     primo anno secondo anno terzo anno   28. Rilievo ed elaborazione di nuvole di punti provenienti da Laser scanner terrestre (TLS) e Close range Photogrammetry (CRP   24   Il corso permette di acquisire conoscenze e competenze di base per l’acquisizione e la gestione di nuvole di punti provenienti da laser scanner terrestri e close range photogrammetry. SI   UNICA   secondo anno   Saranno presentate le tecniche e le metodologie di acquisizione e di elaborazione dei dati provenienti da TLS e CRP. Il corso sarà strutturato in lezioni frontali ed esercitazioni   29. Mappature termiche da immagini satellitari   8   l corso introduce ai metodi di calcolo di immagini di temperatura superficiale (Land Surface Temperature e Sea Surface Temperature) da immagini satellitari. Il corso inizia con un richiamo alle leggi di emissione dei corpi neri e di quelli reali, per poi passare alla panoramica dei principali sensori satellitari utilizzabili allo scopo (p.e. TIRS/Landsat8 e MODIS). Verranno successivamente definite le leggi di base del telerilevamento che permettono il passaggio da dato telerilevato (radianza) a temperatura superficiale, includendo il problema della separazione della temperatura dall’emissività, le correzioni atmosferiche e l’uso di informazioni ottenute da immagini VIS/NIR come variabili ausiliarie. Come casi pratici saranno scelte alcune applicazioni come lo studio dell’isola di calore urbana superficiale (SUHI), lo scarico di calore a mare, campi geotermici ed edifici vulcanici.   NO   UNIMORE   secondo anno   30. La tecnica SAR interferometrica nel monitoraggio di suolo e strutture   8   Il corso introduce le potenzialità dei dati rada satellitari nelle applicazioni del monitoraggio del suolo e delle strutture. Dopo i riferimenti alla tecnica interferometrica applicata a dati radar satellitari acquisiti con tecnica SAR (Radar ad Apertura Sintetica) si introdurranno i metodi di analisi basati su approccio PSI (Persistent Scatterer Interferometry) e le loro potenzialità negli studi orientati alle deformazioni al suolo e nel monitoraggio strutturale. Questo NO   UNIMORE   secondo anno   a partire da dati satellitari ad alta e media risoluzione disponibili in base ai programmi spaziali esistenti. Inoltre si introdurrà l’integrazione fra le metodologie radar-satellitari e dati GNSS utili nella fase di inquadramento delle misure in un sistema di riferimento assoluto.   31. GNSS for displacement monitoring of structures and territory   24   The course "GNSS for displacement monitoring of structures and territory " focuses on the description of the main surveying techniques based on the GNSS technology and the strategies to exploit derived data for displacement monitoring purposes. SI   UNIBO       primo anno Five lessons are provided: the basic concepts on displacement monitoring and considerations on the scale of the problem are provided in the first class. In the second class the basics on GNSS positioning are provided and the use of the phase observable to exploit the technique best performance is discussed. Lessons 3 and 4 are dedicated to the real time techniques (RTK, NRTK, SBAS) and to the absolute precise positioning (PPP, real-time PPP) respectively. Finally, the fifth lesson focuses on the geodetic time series analysis, both for early warning and long-term monitoring applications. in the course several examples of applications are provided, along with details about the practical use of GNSS receivers.   secondo anno   terzo anno   32. Advances in spatial data analysis and GIS   24   -Geographic Information System Principle and basic theory, outlook on applications and examples SI   UNIBO     -Metadata primo anno Overview on the importance of metadata for a full description of dataset and how does it works secondo anno - Opendata terzo anno   What does Opendata means and main characteristics.   Overview on main international and national repository of Opendata.   -Vector data processing and integration   How manage vector data and main applications   -Database and data formats   How databases can be included in GIS and main applications   Overview on dataformat.   -Raster data imagery   How to manage raster data imagery into a GIS.   Main applications using Raster data Imagery   -Exercises and case studies     33. Fondamenti di Telerilevamento con tecniche passive in banda ottica e nelle micronde   24   Fondamenti teorici di base del telerilevamento con sensori passivi in banda ottica e nelle microonde. SI   UNIBAS   primo anno   Sensori e piattaforme satellitari. Trattamento delle immagini telerilevate e esempi di applicazioni   34. Modelli concettuali per la valutazione degli impatti ambientali e sanitari Seminariale transdisciplinare   16   Presentazione di tecniche e metodologie per la valutazione degli impatti introducendo modelli concettuali e di analisi contestualizzati in ambienti gis con assimilazione di dati satellitari ed integrati con modellistica numerica   SI   UNIBAS: annuale a richiesta     primo anno secondo anno terzo anno   35. Tutorial sull'utilizzo di tecniche di osservazione della terra a supporto della modellazione idrologica e idraulica   16   Il corso è incentrato sulla parametrizzazione di modelli idrologici in combinazione con tecniche di osservazione della terra per la valutazione di soluzioni sostenibile per la gestione della risorsa idrica e degli eventi estremi   SI   UNIBAS: annuale a richiesta     primo anno secondo anno terzo anno   36. EO applications for flood risk management   32   Main topics: SI   UNIGE     1) properties of remotely sensed images (geometric, radiometric, spectral and temporal resolutions) primo anno 2) 2D image analysis (e.g. pre-processing, filtering, noise removal, etc.) secondo anno   3) Basic principles for 3D realization (e.g. point clouds, models, processing, photogrammetry, etc.)   4) 2D representation starting from the 3D survey (e.g. orthophoto)   5) Analysis of the 2D representation (e.g. image classification, segmentation, etc)   6) Application of the results of image processing to the assessment of the exposure and vulnerability for the assessment of flood risk.   7) Integration with different cartographic data sources in GIS environment to support Decision Support System (DSS)     37. L’osservazione satellitare, il trattamento dei dati e la sua sostenibilità   24   Nell’attuale contesto storico, geopolitico, economico e sociale rivestono estrema importanza i dati raccolti mediante satelliti, droni e altri tipi di sensori. SI   UNISOB     Tuttavia, in ragione di tale rilevanza, è necessario comprendere i profili giuridici inerenti al trattamento dei dati raccolti mediante l’osservazione satellitare. Infatti, pur non dubitandosi che rivestano rilevanza scientifica, può ben avvenire che tra i dati raccolti ve ne siano altri che vadano qualificati come dati personali. Ciò comporta un differente regime nel trattamento dei dati a seconda della loro tipologia. primo anno E’ necessario, poi, comprendere gli aspetti inerenti a una eventuale vendita degli stessi dati ad altri soggetti, atteso che questi possono essere utilizzati diversamente e, al contempo, le tecnologie impiegate per l’osservazione terrestre possono essere “convertite” ad altri scopi, come dimostrano i casi della Maxar Ltd. e della Planet. secondo anno In ultimo, si deve considerare anche la sostenibilità in senso lato dell’affollamento del “mercato” di operatori civili di satelliti e droni per l’osservazione della Terra, concentrando l’analisi sul regime autorizzatorio allo svolgimento delle suddette attività e all’acquisizione delle tecnologie ad esse preposte e indispensabili, nonché i vari profili relativi alla risoluzione e agli strumenti considerati utilizzabili a seconda dell’aerospazio “di riferimento” (es. USA vs UE). terzo anno   1- il trattamento dei dati nel GDPR   2- le varie tipologie di dati   3- la vendita dei dati a terzi   4- le limitazioni di risoluzione delle immagini e della strumentazione   5- l’iter autorizzatorio per l’esercizio delle attività di osservazione terrestre   6- la tutela degli interessati   7- la sostenibilità giuridica ed economica dell’espansione del settore   8- profili di dual use dell’imaging satellitare     38. Land cover classification with machine learning in QGIS   8   The webinar introduces how classification of satellite imagery can be done with QGIS by showing how to retrieve, process and classify satellite imagery, as well as how to assess performance of machine learning algorithms through error matrix and accuracy indexes. NO   POLIMI   primo anno   The workshop involves two QGIS plugins: Semi-automatic Classification Plugin (SCP) and dzetsaka. SCP is used for majority of preprocessing operations such as retrieval of the Sentinel 2 imagery for an area of interest, DOS (Dark object subtraction) atmospheric correction, selection of specific bands for classification, creation of composite and computation of band algebra (i.e., Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). The dzetsaka plugin is used to detect and classify built-up areas starting from preprocessed satellite imagery with Gaussian Mixture Model, Random Forest and K-Nearest Neighbors machine learning algorithms. Besides the two plugins, some core QGIS functionalities and are included in the workshop for clipping satellite imagery and creating vector file of training data. Lastly, outcomes of the machine learning algorithm are compared with the global map of human settlements – GHS-BUILT (Sentinel-1) produced by Joint Research Center (JRC) of European Commission to assess their performance. Before being used for assessing algorithms’ performances, GHS-BUILT (Sentinel-1) is adapted to coordinate reference system, resolution, and classes of classification outcomes. Adaptation of GHS-BUILT (Sentinel-1) involves many isolated operations (reprojection, tile merging, resampling, and reclassification). For this reason, the QGIS Graphical Modeler is introduced in the exercise because it allows automation of chain of operations. Besides the adaptation of GHS-BUILT (Sentinel-1), the computation of error matrix and accuracy indexes for each classification outcome are integrated with the Graphical Modeler too.   39. Integrated geomatics techniques for cultural and natural heritage   16   The course aims to analyze, within a trans and multidisciplinary methodological approaches, geomatics tools and digital services currently available that allow to characterize and understand the conservation status of of cultural and natural heritage (CNH), opening new horizons for monitoring and conservation. SI   IUAV     The different areas of intervention require the availability and integration of rigorous information from different sources in order to improve knowledge and interpretation, assessment and risk management to maximize the effectiveness of actions aimed at the conservation of CNH.   secondo anno   terzo anno   40. DIGITAL CITIES AND URBAN PLANNING IN CLIMATE CHANGE SCENARIO   16   The course will provide students with the necessary skills to apply digital data (e.g., city’s spatial datasets, remote sensing data, big data etc.) – from data selection, collection, production, and organization (the dataset), to data elaboration and valorisation (creation of valuable information), to the interpretation and communication of results (building of usable knowledge) – in urban planning to support spatial climate vulnerability assessment and design adaptaton strategies to climate change   SI   IUAV     primo anno secondo anno   41. Il complesso e attuale tema dell’utilizzo delle tecnologie e dei servizi per l’Osservazione della Terra con particolare attenzione ai suoi aspetti più innovativi e alle strategie già utilizzate o applicabili a favore dell’impresa agricola   8   Concetti generali: SI   IUSS: Corso mutuato dalla programmazione del dottorato nazionale in Sviluppo sostenibile e cambiamento climatico   secondo anno   Principi fisici del telerilevamento Tipologie e classificazione dei sensori Tipi di risoluzione Applicazioni e vantaggi del telerilevamento nel comparto agro-ambientale   FOCUS SUL PROGRAMMA SPAZIALE COPERNICUS La catena di valore dei dati di osservazione della terra Copernicus Governance Europea e Nazionale Space Economy Italiana Copernicus e le applicazioni in agricoltura: missioni e prodotti sfruttabili per la PAC Stato dell'arte su prodotti e servizi impiegati nel settore agricolo e ambientale   42. Remote Sensing   48   Il corso fornisce le nozioni fondamentali sul telerilevamento ambientale, illustrandone tecniche e applicazioni. Attraverso lo studio dei meccanismi di interazione SI   UNIRM II "Torvergata"     tra onde elettromagnetiche ed ambiente naturale, vengono illustrati gli strumenti necessari per affrontare i problemi di inversione (estrazione di parametri biofisici e primo anno geofisici da misure di parametri elettromagnetici, mappe tematiche) nel telerilevamento. secondo anno   terzo anno   Programma   Elementi Introduttivi (lo spettro elettromagnetico, il sistema end-to-end, scenari applicativi e internazionali), Meccanisimi di interazione tra onde elettromagnetiche ed   ambiente naturale (campi elettromagnetici e loro rappresentazione complessa, concetti fondamentali sulla propagazione, emissione spontanea, interazione tra onde e superfici,   il trasferimento radiativo), Strumentazione e tecniche attive e passive (caratteristiche dei sensori, sensori termici, sistemi multispettrali, tecniche di scansione, strumenti   a microonde, caratteristiche delle immagini SAR), Modelli e tecniche di inversione (Il problema diretto, il problema inverso, Modelli di inversione basati su reti neurali),   Applicazioni (Telerilevamento dell’atmosfera e sue applicazioni, Telerilevamento del mare e sue applicazioni, Telerilevamento della superficie terrestre e sue applicazioni)   Progettazione di un sistema end-to-end     43. Innovative geomatic techniques for structure, infrastructure and environmental monitoring   16   During the course, some Geomatics techniques will be described. In particular, it will be shown applications related to: • structural monitoring and control of natural risks; • integrated systems for monitoring the territory and structures based on terrestrial techniques, mobile mapping system and use of UAVs; • implementation of multi-temporal analyses for the management of areas subjected to natural risks (in particular related to hydrogeological instability, tectonic activities); • control of structures through terrestrial topographic techniques (automatic and robotic total stations, laser scanning, spirit leveling) to support models for assessing the behavior of structures and their state of damage; • expeditious georeferenced video inspection for road and railway infrastructures in order to understand if there are cracks (and what size they are) or to analyze their conditions (e.g., presence of humidity using hyperspectral and thermal multispectral data)   SI   POLITO     primo anno secondo anno terzo anno   44. Advanced geospatial management   16   Advanced geospatial data management functionalities require the adoption and exploitation of adequate data formats. Shapefile format is a de facto standard for vector geospatial data but it has several limitations that in an advanced environment become unacceptable: shapefile limitations include physical aspects (e.g. file size, supported data types, attribute names, single geometry type per file, no raster storage, unknown character set, etc.) and functional ones (e.g. multi-editing and data integrity rules not easily implementable, complex data sharing due to its multi-file format, etc.) The main purpose of this PhD course is to: - describe geodatabase data formats and highlight how the adoption of such formats overcome most of the shapefile limitations; - discuss the main geodatabase formats, both Open Source and commercial, highlighting the respective strong and weak points; - practice with the design, population, maintenance and exploitation of geodatabase working on real data. The purpose of the course is to provide to the students the expertise required to effectively handle, organize and manage (geo)spatial data, including both vector and raster datasets, both 2D and 3D. Specifically, the students will be able to: - critically analyze the data model of the selected data; - select the proper geodabase format depending on the project requirements; - correctly import the data in the adopted geodatabase format in a GIS environment. To develop the aforementioned expertise, the students will learn the fundamentals of databases with spatial extension and how to implement and handle them in both OS (QGIS) and COTS (ESRI) solutions, including advanced functionalities.   SI   POLITO     primo anno secondo anno terzo anno   45. Open geospatial data   16   The course aims to present and critically analyze open source geospatial data useful in the different territorial and environmental application domains. In addition to their brief description by class, they will be provided with synthetic keys for their analysis, to better understand the possible fields of application and a reference to the open source tools on which to display, archive, manage and process them. At the end of the course, useful elements will also be provided for a semantic analysis based on specific ontologies   SI   POLITO     primo anno secondo anno terzo anno   46. Spazio e Tempo per i siti UNESCO   24   Il corso intende focalizzare le componenti spaziali e temporali implicate nella documentazione iniziale e nella gestione continua dei SITI UNESCO, tramite numerosi punti di vista interdisciplinari. Lo sguardo prioritario è quello della Geomatica che dovrà confrontarsi con approcci ed esigenze di istanze provenienti dalle discipline della conservazione anche attestate sul patrimonio antico dei siti archeologici. Il corso è organizzato in un seminario introduttivo (che declinerà l’uso di metodi e tecniche nel campo della Geomatica in funzione dei diversi tipi di siti UNESCO, grandi complessi architettonici o beni diffusi), una serie di contributi disciplinari di docenti e/o personalità di spicco la cui azione è direttamente connessa con la conservazione e tutela dei siti UNESCO, ed un seminario conclusivo che affronterà riflessioni sui contributi del corso e introdurrà al lavoro di studio personale richiesto ai dei dottorandi.   SI   POLITO     primo anno secondo anno terzo anno   47. Utilizzo dei dati satellitari nello studio e nel monitoraggio dei processi criosferici alpini   8   In questo corso verrà presentato il ruolo della tecnologia satellitare di "osservazione della Terra" (EO) nel monitoraggio della criosfera terrestre. La criosfera è la porzione della superficie terrestre in cui l'acqua esiste in forma solida come ghiaccio o neve. Ha un ruolo fondamentale in molte aree del mondo, perché accumula risorsa idrica in inverno e la rilascia, lentamente, durante l’estate. La criosfera gioca anche un ruolo fondamentale nel regolare il clima terrestre. NO   CIMA   secondo anno     Nel corso saranno introdotte le basi dei processi criosferici alpini, i principi del retrival satellitare di parametri di rilievo per la neve, i principali prodotti disponibili, le sfide connesse alla loro validazione con osservazioni tradizionali e rilevate da drone e il loro uso nella modellistica fisica.   48. Utilizzo dei dati satellitari nello studio e nel monitoraggio delle siccità   8   La siccità è un fenomeno complesso con rilevanti impatti che derivano dall’interazione fra evento naturale fabbisogno idrico della vegetazione e richiesta d’acqua per scopi civili. Tali impatti variano in relazione alla scala temporale e possono essere molto rilevanti in termini i economici, ambientali e sanitari. Le siccità possono esser di diverso tipo: meteorologica, agricola, idrologica. NO   CIMA   secondo anno   Le variabili di interesse per un monitoraggio efficace del fenomeno sono molteplici: precipitazione, stato della vegetazione, umidità del suolo, snow water equivalent. Le osservazioni della terra sono uno strumento fondamentale in grado di fornire informazioni spazialmente distribuite dei parametri di interesse. In questo corso i partecipanti impareranno come monitorare le condizioni di siccità e valutare gli impatti utilizzando dati su precipitazioni, umidità del suolo e vegetazione. La formazione fornirà una panoramica della classificazione della siccità, nonché un'introduzione ai prodotti disponibili per il monitoraggio e la visualizzazione della siccità.   49. Applicazioni di telerilevamento a supporto della gestione degli incendi boschivi   16   Breve introduzione sulla fisica del telerilevamento: indicatori di telerilevamento, effetto degli incendi sulla riflettanza spettrale della vegetazione, descrizione della Split Window Technique per la stima della temperatura superficiale. Esercizi: Software MODTRAN6. SI   UNIRM I "La Sapienza"     2. Vincoli orbitali e requisiti di gestione del fuoco. Caratteristiche orbitali dei satelliti EO (sincrono, geostazionari, costellazioni), Esercizi: Matlab Orbital Mechanics, GMAT. primo anno 3. Pre-elaborazione delle immagini, procedure automatizzate: sorgenti di immagini satellitari. Caratteristiche dell'immagine (SEVIRI, MODIS, Sentinel 3, Sentinel-2, Landsat, IKONOS). Procedura automatizzata per scaricare, convertire e gestire immagini multispettrali. Esercizio: MATLAB, Python. secondo anno 4. Applicazioni alla gestione degli incendi: generalità terzo anno   5. Rilevamento hot-spot: applicazione ai satelliti geostazionari (MSG, GOES, ecc.) e LEO (MODIS, Sentinel-3). Esercizi: introduzione all'algoritmo SFIDE.   6. Indici di rischio di incendio: mappe di vulnerabilità, indici di rischio di incendio giornaliero, mappe di incendio prescritte. Esercizi: il Daily Fire Hazard Index;   7. Area bruciata: stima delle aree bruciate, gravità dei danni da incendio, effetti dell'erosione (modello RUSLE). Esercizi: procedura basata su Python per il rilevamento dell'area bruciata utilizzando Sentinel-2.     50. Processi stocastici, stima dell’incertezza e analisi degli eventi estremi   8   Questo corso si pone come obiettivo lo studio dei processi stocastici, l’analisi e la stima dell’incertezza e la selezione e analisi degli eventi estremi con un focus sui rischi naturali. La stima dell'incertezza è necessaria per interpretare le previsioni dei modelli, è di cruciale importanza, dunque, conoscere i metodi di stima dell’incertezza. NO   UNIRM I "La Sapienza"   primo anno   L’analisi stocastica permette di quantificare gli errori nei risultati del modello, stimandone l’incertezza in termini probabilistici. Verranno introdotti i processi stocastici, le variabili casuali e le distribuzioni di probabilità con un focus sulle distribuzioni più utilizzate per lo studio degli eventi estremi. Il corso, dunque, approfondirà la tematica relativa agli eventi estremi, alla loro individuazione (e.g., massimi annuali, metodo degli eventi sopra soglia), ai test di indipendenza e per l’individuazione dei trend. Su questo argomento verranno riportati alcuni esempi relativi a variabili ambientali, ad esempio serie di portata, di pioggia, di temperatura. L’estensione ad altre variabili di interesse è immediata. Si introdurranno i metodi per la stima della migliore distribuzione di probabilità che rappresenti il campione di dati. Verrà introdotto l’argomento della stima del rischio e del concetto di tempo di ritorno. Durante il corso verranno presentati cenni sull’analisi di probabilità di tipo bivariato, sull’importanza di utilizzare la migliore distribuzione rappresentante la relazione tra le due o più variabili in esame, con esempi dal mondo dell’idrologia. Altri esempi sono possibili, ad esempio dal mondo della finanza. Verranno trattatati i metodi di stima dell’incertezza dei modelli, dal GLUE all’analisi Bayesiana, fino ai più recenti metodi di letteratura. Infine, il corso si soffermerà sulla grande potenzialità dei data base globali che permettono lo studio dei rischi naturali e della loro interazione con la società   51. Monitoring Geohazards from Space   8   Nell’ambito del corso saranno presentate le principali tecniche di monitoraggio del Osservazione della Terra da piattaforma satellitare per il monitoraggio delle principali pericolosità geologiche (terremoti, frane, alluvioni, subsidenze e sinkholes) e la valutazione del loro impatto sulle attività antropiche distinguendo tra le attività di monitoraggio più idonee per le attività di gestione del territorio e quelle di gestione dell’emergenza. NO   UNIRM I "La Sapienza"     Particolare attenzione sarà rivolta alle tecniche di image processing di immagini ottiche, multispettrali, iperspettrali e radar ad apertura sintetica.   primo anno   secondo anno   terzo anno   52. EO-data exploitation for maritime security purposes   16   Il corso mira a fornire una introduzione delle potenzialità dei dati di Osservazione della Terra nell’ambito della sicurezza marittima. Focus particolare verrà posto sull’integrazione di informazioni dei dati di terra e satellitari. SI   UNINA "Federico II" organizza l'attività didattica che sarà svolta per larghissima parte dal Distretto Tecnologico Aerospaziale della Campania – DAC S.c.ar.l.     Il corso si avvarrà di strumenti software free.   primo anno   secondo anno   terzo anno   53. Progetto orbitale di costellazioni di satelliti   8   Il corso intende presentare i principi fondamentali per la selezione delle orbite dei sistemi multisatellite per l’osservazione della terra. Oltre ai richiami di meccanica kepleriana, si introducono le perturbazioni di interesse e si definiscono le orbite eliosincrone. Presentati i concetti di copertura (globale, zonale, regionale) e di traccia a terra, si discutono i modelli esistenti per le costellazioni di satelliti: streets of coverage (Beste, Adams-Rider), Walker, Draim, e la loro implementazione pratica. Si analizzano poi le configurazioni orbitali formazioni di satelliti, e in particolare le configurazioni “train” e “helix” con riferimento alle applicazioni per l’osservazione della terra.   NO   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno terzo anno   54. Applicazioni geotecnologiche e analisi geospaziali per la valorizzazione del territorio e la salvaguardia della salute   8   L’impianto progettuale è pensato per sviluppare solide conoscenze e competenze metodologico-operative nell’ambito delle applicazioni geotecnologiche e delle analisi geospaziali e multitemporali volte allo studio del territorio e delle sue componenti fisico-naturali e antropiche. Attraverso un approccio geografico-interdisciplinare, sarà possibile apprendere l’uso combinato di strumenti geoinformatici, cartografici, iconografici, quali-quantitativi al fine di effettuare screening e analisi relazionali, a livello multiscalare, per condurre studi diacronici e definire quadri sinottici nell’ambito dei rischi naturali, della geografia medica e della salute, della geografia urbana e delle trasformazioni paesaggistiche e di uso del suolo, del turismo sostenibile e della gestione e valorizzazione dei beni culturali, ambientali e paesaggistici.   NO   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno terzo anno   55. Applicazioni di ArcGIS Pro   8   Selezione critica di fonti plurime (attraverso anche l’acquisizione di dati da mappatura aerea mediante l’utilizzo di droni) e loro armonizzazione in geodatabase, piattaforme GIS; analisi multistrato a supporto di ipotesi progettuali di gestione e valorizzazione del territorio; definizione di modelli geospaziali e di simulazione nella duplice e connessa ottica della salvaguardia ambientale e del miglioramento della qualità della vita nel rispetto delle capacità di carico degli ecosistemi. Elaborazione di strati informativi basati su una poliedricità di dati e immagini permette aggregazioni e scomposizioni in elementi di dettaglio per passare dall’ottica integrata a quella analitica, in modo da individuare cluster, pattern, tendenze evolutive, analogie e difformità tra diversi contesti, mediante procedure che portano alla produzione di cartografia digitale, rappresentazioni in 2D e 3D, animazioni video, app webGIS su base satellitare e mappatura aerea   SI   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno terzo anno   56. EO for Mountain Regions   8   Mountain regions are among the most attractive features on the Earth’s surface, indeed they represent fragile environments due to natural and anthropogenic conditioning factors. Aim of the course is to provide students with the conceptual framework and the basic tools necessary for analyzing the diversity of landforms, processes and materials characterizing mountains in terms of morphostructural setting and morphodynamics evolutionary stages. Theoretical issues related to both spatial and temporal dimensions of natural components of the geo-environmental system will be first discussed. Systematization of knowledge related to geodiversity of mountains will address issues related to scale of remote sensing analysis and representation. Mapping and qualitative-quantitative assessment of geodiversity will be performed by means of examples from glaciated/deglaciated mountains of Europe and Canada. Final classification and presentation of components of mountain geodiversity will be performed based on their possible contribution to mountain ecosystem services.   NO   Svolto dall'UNITO   secondo anno   57. GNSS Variometry   16   GNSS Variometry, starting from its invention in 2010, became a primary methodology to estimate both in real-time and in post-processing fast displacements/velocities from both single and dual/multi-frequency GNSS data. More recently, in 2017, it was recognized the fundamental contribution of GNSS Variometry to ionospheric perturbations detection and tsunami early-warning. The goal of the course is to introduce the main concepts on this GNSS data processing methodology, to present some relevant cases and to enable the attendees to process their own data for structural and ground monitoring and ionospheric perturbation detection.   SI   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno   58. Glaciers volume monitoring through EO data   16   Mountain glaciers play a key role in our society through the production of freshwater for domestic, industrial and agricultural use. As they are severely affected by climate change, it is of crucial importance to understand their behaviour and monitor their morphological evolution, with the primary aims to estimate ice volume and mass changes. The goal of the course is to introduce the main concepts related to glaciers morphological evolution under climate change, and to glacier volume monitoring using a variety of data (images from satellite, airplane and UAV, laser altimetry), to present some relevant cases and to enable the attendees to process both shared and their own data.   SI   UNIRM I "La Sapienza" in collaborazione con l'Università di Milano     primo anno secondo anno   59. Google Earth Engine EO big data analysis: relevant cases presentationdiscussion   16   This course can be seen as the follow-up of the introductory course on Google Earth Engine proposed by UNIPD. Google Earth Engine applications to relevant cases connected to climate change effects (land surface temperature increase, droughts, floods) are presented and discussed. During the course the attendees will be enabled to process shared data and encouraged to get and process other data related to case study of their interest.   SI   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno terzo anno   60. Microwave remote sensing in hydrology   8   The course describes the fundamental mechanisms that make microwave remote sensing extremely effective in hydrological applications. Radar and microwave radiometers are very much sensitive to soil moisture, the presence of floodwater, water in the vegetation. Already operational and new missions exploiting novel techniques from space (e.g., polarimetry, bistatic) will provide soon an unprecedented amount of data fostering the role of Earth Observation in hydrology.   NO   UNIRM I "La Sapienza"     primo anno secondo anno