Geomatica per l'agricoltura

UNITA' DIDATTICA: "Analisi della variabilità spaziale in agricoltura"
L'insegnamento è composto da due parti, ciascuna di 2 CFU.
Nella prima parte introduttiva saranno presentati alcuni strumenti matematici di base, che saranno usati nella seconda parte dell'insegnamento. In particolare gli argomenti trattati sono:
· brevi richiami su funzioni reali di una variabile reale
· vettori, matrici: prime definizioni, algebra delle matrici e sua interpretazione, esempi applicativi
· spazi vettoriali e loro applicazioni: funzioni lineari, vettori variabili nel tempo, campi vettoriali, algebra lineare, sistemi lineari
· funzioni di due o più variabili: prime definizioni, proprietà, metodi di visualizzazione (grafico, curve di livello, mappe cromatiche), derivate parziali e direzionali e loro utilizzo nelle applicazioni, gradiente e sue applicazioni, estremi liberi, estremi vincolati e il metodo dei moltiplicatori di Lagrange.
Nella seconda parte dell'insegnamento, saranno presentati gli strumenti dell'analisi statistica e geostatistica necessari alla descrizione e alla modellazione della variabilità spaziale delle grandezze di interesse agronomico (parametri fisici e idrologici del suolo, parametri colturali, ecc.), e la loro applicazione per l'elaborazione delle mappe di prescrizione per l'irrigazione e la concimazione.
In particolare, saranno trattate le seguenti tematiche:
· analisi statistica e geostatistica di un campione di dati spazialmente distribuiti
· proprietà di stazionarietà di una grandezza con variabilità spaziale
· modellazione della variabilità spaziale mediante variogramma
· interpolazione di dati spazialmente distribuiti per la produzione di mappe tematiche e di mappe di prescrizione
· applicazioni in ambito agricolo e presentazione di alcuni casi di studio
I concetti teorici saranno consolidati mediante un'attività di Laboratorio Informatico, durante la quale saranno utilizzati software dedicati per l'analisi e la modellizzazione dei dati spaziali (0.5 CFU).

UNITA' DIDATTICA: "Telerilevamento per l'agricoltura"
L'insegnamento è composto 4 CFU. 3 CFU costituiti da 24 ore di lezioni frontali compresi seminari e dimostrazioni pratiche con software dedicato e 1 CFU costituito da 16 ore di attività di laboratorio informatico.
Le lezioni prevedono di introdurre nozioni e concetti del telerilevamento per applicazioni agricole volte alla valutazione dello stato delle colture e all'identificazione della variabilità intracampo.
In particolare, saranno trattate le seguenti tematiche:
· Principi fisici e leggi fondamentali del telerilevamento
· Risposta spettrale della vegetazione e dei suoli
· Sistemi di acquisizione e caratteristiche delle immagini digitali
· Visualizzazione, interpretazione ed esplorazione statistica di immagini digitali multispettrali
· Concetti e calcolo di indici di vegetazione
· Approcci per la creazione di mappe tematiche
· Applicazioni in ambito agricolo e presentazione di alcuni casi di studio
Il laboratorio sarà indirizzato alla presentazione di strumenti open source per scaricare, processare ed interpretare dati satellitari ottici multispettrali.
In particolare, saranno trattate le seguenti tematiche:
· Ricerca e download di dati satellitari "Sentinel-2"
· Strumenti di base per la gestione di dati satellitari ed operazioni per il calcolo di indici vegetazione
· Interpretazione di dati satellitari multispettrali e multitemporali
· Realizzazione di un caso di studio volto all'utilizzo di dati satellitari per produrre mappe tematiche a supporto di pratiche di agricoltura di precisione.