Un approccio G.I.S.-based per l'analisi, l'elaborazione e la mappatura della temperatura della superficie terrestre da dati satellitari MODIS

Abstract In the present paper, have been analyzed and processed data from the MODIS sensor, available on the NASA satellites Terra/Aqua in order to correlate the Land Surface Temperature data remotely sensed and processed appropriately to the effects on the ground that this physical parameter produces in terms of desertification or more generally of Land degradation. The research was conducted on a large data set, consisting of 3185 images in the time 20032011, from which they were extracted and processed informations about infrared emitted. The latter were converted into maps of Land Surface Temperature, based on the annual average. In order to compare the maps obtained, we have created an index ranging from O to 1: therefore, the original LST maps were converted into maps of LST index. The visual comparison evidences that in the years 2003 and 2004 the LST index has not changed substantially, however, the year 2005 recorded the lowest values of the index LST highlighting a negative anomaly. In the years 20062011 there has been a progressive increase of the hottest classes of the index to achieve the greatest extension in 2011. This constituted a clear positive anomaly. The positive anomalies represent climatic conditions of environmental stress involving progressive conditions of water deficit and possible suffering of the vegetation. All dataset examined were stored in a geodatabase, and thus managed in a Geographic Information System.

Riassunto Nel presente lavoro sono stati analizzati ed elaborati i dati provenienti dal sensore MODIS, disponibile sui satelliti Terra/Aqua della NASA, al fine di correlare i dati di temperatura telerilevati ed opportunamente elaborati agli effetti al suolo che questo parametro fisico produce in termini di desertificazione o più in generale di Land degradation. La ricerca è stata condotta su un grande set di dati, costituito da 3185 immagini nell'arco temporale 2003 - 2011, da cui sono state estratte ed elaborate le informazioni relative all'infrarosso emesso. Queste ultime sono state convertite in mappe della temperatura superficiale del suolo sulla base della media annua. Per rendere confrontabili le mappe ottenute è stato creato un indice che può variare tra O e 1: quindi, le originarie mappe LST sono state trasformate in mappe dell'indice di LST. Dal confronto visivo dei dati emerge che negli anni 2003 e 2004 l'indice LST non è mutato sostanzialmente; invece, l'anno 2005 registra i valori più bassi dell'indice LST evidenziando un'anomalia negativa. Negli anni dal 2006 al 2011 si osserva un progressivo aumento delle classi più calde dell'Indice fino a raggiungere nel 2011 la maggiore estensione. Ciò costituisce un'evidente anomalia positiva. Le anomalie positive rappresentano situazioni climatiche di stress ambientale che comportano progressive condizioni di deficit idrico e di possibile sofferenza della vegetazione. Tutti i risultati ottenuti sono stati memorizzati in un geodatabase e, quindi, gestiti in un Sistema Informativo Geografico.