Programma Dragon: l’Agenzia Spaziale Europea e la Cina osserveranno insieme la Terra

La Grande Muraglia cinese
28 Aprile 2004

Oltre un centinaio di scienziati europei e cinesi si incontreranno questa settimana nella città-isola di Xiamen per dare il via al Programma Dragon: un’iniziativa di ricerca ad ampio raggio che utilizzerà i dati dell’Osservazione della Terra dell’ESA concentrando l’attenzione sulla Cina.

Considerando la vastità e la varietà di questo immenso Paese, i satelliti risultano particolarmente utili per il suo studio. Il territorio cinese si estende infatti su di una superficie di 9,6 milioni di chilometri quadrati, dalle vette himalayane alle pianure tropicali. In tutto il pianeta, 1 persona su 5 è di nazionalità cinese e la Cina rappresenta la seconda economia più grande al mondo e quella con la crescita più rapida.

Il Programma Dragon è un’iniziativa congiunta che coinvolge l’Agenzia Spaziale Europea, il Ministero della Scienza e della Tecnologia (MOST) cinese e il Centro di Telerilevamento Nazionale della Cina (NRSCC). Il suo obiettivo è quello di incoraggiare il maggiore sfruttamento delle risorse spaziali dell’ESA all’interno della Cina e favorire una più intensa cooperazione scientifica tra Cina ed Europa nel campo della scienza e della tecnologia di Osservazione della Terra.

I partecipanti al Programma Dragon

Il Programma Dragon è iniziato facendo seguito a un incontro avvenuto nel settembre 2003, a Parigi, tra il Direttore dell’ESA, Jean-Jacques Dordain, e il prof. Xu Guahana, Ministro della Scienza e della Tecnologia della Repubblica Popolare Cinese.

Martedì 27 aprile, a Xiamen si è aperto un simposio di tre giorni che formalmente ha rappresentato l’avvio dell’iniziativa. Il Direttore dell’ESA per il Programma di Osservazione della Terra, Jose Achache e. Zhang Guocheng, Vicedirettore generale del NRSCC si uniranno ai gruppi di ricerca sino-europei partecipanti.

Immagine SAR di ERS dei campi nella regione del Beijing del Sud

"Sono molteplici le possibilità di applicazione della tecnologia di telerilevamento, comprese la valutazione e il monitoraggio delle risorse e le reazioni d’intervento ai disastri naturali” ha dichiarato Guocheng. “ESA ricopre una posizione privilegiata in questo campo e il Programma Dragon promette l’apertura di nuovi campi per la cooperazione MOST-ESA oltre a favorire lo sviluppo del telerilevamento applicato all’interno della Cina."

Durante i tre anni dellasua durata, nel programma Dragon confluiranno i dati di Envisat e di altri veicoli spaziali dell’ESA nell’ambito della collaborazione tra i gruppi di ricerca europei e cinesi. Questi rientrano nelle aree tematiche concordate dall’Agenzia Spaziale e dalla Cina, che interessano argomenti quali il monitoraggio del riso e la mappatura delle foreste, la valutazione delle risorse idriche e la previsione di inondazioni, le misurazioni della qualità dell’aria e la desertificazione dei terreni.

Mappa dell’indice climatico cinese

Il prof. Fabio Rocca del Politecnico di Milanoè il co-P.I. insieme al prof. Deren Li dell’Università di Wuhan per il progetto di rilevamento preciso della topografia e del movimento del suolo, che sfrutta i dati dei radar dell’ESA. L’Interferometria SAR (Synthetic Aperture Radar), o in breve InSAR, prevede la combinazione di due o più immagini radar dello stesso punto, in modo da effettuare misurazioni esatte del movimento del suolo che si verifica tra le acquisizioni.

"La subsidenza è un problema che si riscontra in diverse aree della Cina" ha dichiarato Rocca. "Le tecnologie europee ne consentono il rilevamento con precisione millimetrica e costi estremamente contenuti, rendendo la materia interessante per ulteriori sviluppi congiunti.

Le foreste coprono un settimo della superficie della Cina

"La cooperazione, infatti, ci consente di lavorare combinando l’efficacia del telerilevamento e l’analisi approfondita delle condizioni del terreno per creare protocolli d’interpretazione e un’immediata reazione in presenza di nuovi dati. Il nostro intento è lo sviluppo di strumenti d’utilizzo immediato per gli enti di protezione civile.”

"Il valore del Programma Dragon, nella sua interezza, risiede nella possibilità di avere contatti più stretti con la Cina, un grande Paese con migliaia di esperti scienziati, con un programma spaziale ben sviluppato e nel quale il telerilevamento è un fattore importante per uno sviluppo rapido e sicuro."

Immagine radar di aree di foresta cinese

È già iniziato, poi, un programma di scambio di tirocinanti, al quale partecipano due studenti dell’Accademia Forestale Cinese di Pechino, dediti allo studio delle tecniche di mappatura delle foreste sulla base dei dati radar presso ESRIN, lo stabilimento italiano dell’ESA, in Italia.

Le foreste coprono infatti un settimo del territorio cinese. I dati radar come quelli forniti dallo strumento di Advanced Synthetic Aperture Radar (ASAR) di Envisat possono consentire un più accurato monitoraggio dell’area boschiva utilizzando le tecniche InSAR.

Quando le diverse immagini vengono combinate in questo modo, le aree boschive diventano decoerenti con modalità inconfondibili tali da consentire agli studiosi di classificarne le altezze, le densità e persino le specie della copertura vegetale.

Tecniche simili basate sui dati radar saranno utilizzate per il monitoraggio agricolo e del riso. Gli strumenti radar risultano particolarmente adatti per la seconda attività indicata poiché i campi sono stati inondati durante il trapianto e le fasi di crescita del riso e il radar è in grado di distinguere perfettamente il terreno inondato d’acqua. Inoltre il radar può vedere tra le nuvole che impediscono la visione dei satelliti ottici sopra quelle aree.

La strumentazione radar comporta il miglioramento della mappatura delle colture di riso

Il prof. Tan Bingxiang dell’Accademia Forestale Cinese di Pechino lavora come co-P.I. del progetto di monitoraggio del riso insieme al dott. Thuy Le Toan dell’Università Paul Sabatier di Tolosa.

"La probabilità di acquisizione ottica di dati telerilevati in condizioni di tempo sereno è pari solo all’1% durante la stagione di crescita del raccolto nella Cina Meridionale" ha commentato Bingxiang. "Questo fattore rende molto difficile effettuare il monitoraggio in tempo reale della crescita e la stima del raccolto.

Immagine multitemporale SAR di ERS della Porvincia dello Jiangsu

"Pertanto il telerilevamento radar rappresenta la scelta ovvia come la fonte di dati più appropriata per il monitoraggio agricolo e la stima dei raccolti."

I modelli di previsione dei raccolti del riso verranno verificati utilizzando i dati dell’ASAR e dei dati ottici multispettrali dello strumento MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer) di Envisat.

Lo strumento SCIAMACHY (Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Cartography) di Envisat studierà inoltre le variazioni stagionali delle emissioni di metano dai campi di riso inondati: dati utili per migliorare l’accuratezza dei modelli di cambio climatico.

Shanghai, China - 21 March 2003
Shanghai, Cina. Immagine MERIS. 21 marzo 2003

L’agricoltura cinese dipende in larga percentuale dal Monsone del Sudest asiatico che ogni anno porta le piogge vitali per l’agricoltura.

Prof. Johnny Johannessen del Centro Norvegese Nansen per il Rilevamento Ambientale e il Telerilevamento e il prof. Hui-Jun Wang dell’Istituto di Fisica Atmosferica dell’Accademia Cinese delle Scienze sono i co-P.I. del progetto destinato allo studio dei monsoni e delle acque oceaniche come un sistema intercollegato. L’obiettivo del progetto è migliorare le capacità di monitoraggio e simulazione dei processi associati che generano il monsone estivo in Cina.

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