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Coordinator
Prof. Livio Pinto
livio.pinto@polimi.it
ALBERTELLA Alberta
BARZAGHI Riccardo
BIAGI Ludovico Giorgio Aldo
BROVELLI Maria Antonia
CARRION Daniela
DE GAETANI Carlo Iapige
MIGLIACCIO Federica
OXOLI Daniele
PINTO Livio
REGUZZONI Mirko
ROSSI Lorenzo
VAVASSORI Alberto
VENUTI Giovanna
YORDANOV Vasil

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ricercatori

Siti di sezione

Geodesy and Geomatics

Le attività della Sezione contribuiscono alle seguenti aree di ricerca del Dipartimento: “Sistemi naturali, ambiente e pianificazione del territorio”; “Strutture e infrastrutture” e “Materiali e meccanica dei materiali”. Tutte sono coerenti con il Piano Strategico Integrato del Politecnico di Milano e mirate ad accrescere il loro impatto attraverso un’alta qualità della formazione e della ricerca (nazionale e internazionale), con particolare attenzione al trasferimento tecnologico e alla responsabilità sociale.
L’area “Geodesia e Geomatica” è profondamente radicata nella storia del Politecnico e ha sempre promosso l’avanzamento delle sue ricerche, sia a livello nazionale sia internazionale. In seguito agli sviluppi nel campo dell’elettronica e dell’informatica, l’evoluzione delle tematiche relative all’Osservazione della Terra e all’acquisizione di dati attraverso immagini da aereo e da satellite hanno portato all’affermazione di una nuova frontiera per quest’area, oggi nota come Geomatica.
Le principali linee di ricerca comprendono temi quali: la Geodesia Fisica e Matematica, le metodologie di rilievo basate sui sistemi globali di navigazione satellitare (GNSS), le tecniche fotogrammetriche e di telerilevamento, la cartografia digitale, i Sistemi Informativi Geografici (GIS) e l’ Osservazione della Terra.
Per quanto riguarda la Geodesia Fisica e Matematica, i progetti di ricerca in corso riguardano i principali temi di queste discipline: lo studio dei problemi al contorno (BVP) e la stima del campo gravitazionale terrestre, sia a livello regionale che globale. Queste attività sono svolte anche nell’ambito del Servizio Internazionale per il Geoide (ISG), un servizio ufficiale dell’Associazione Internazionale di Geodesia (IAG) con sede presso il Politecnico di Milano.
I progetti di ricerca sulle tecniche di rilievo GNSS si sviluppano a livello metodologico oltre che applicativo. Inoltre, sono stati e sono in fase di studio approcci originali per l’analisi dei dati GNSS acquisiti con diverse procedure operative.
Le attività nel campo della Fotogrammetria Digitale si concentrano principalmente su studi relativi a tecniche di matching automatico di immagini, su applicazioni di fotogrammetria close range, sull’acquisizione e analisi di immagini da UAS (Unmanned Aerial System).
Nell’area della Cartografia Digitale e dei Sistemi Informativi Geografici (GIS) i progetti di ricerca sono diretti allo studio di problemi di standardizzazione, interoperabilità, analisi geostatistiche di dati spaziali e geoservizi per il web, con particolare attenzione alle applicazioni per dispositivi mobili.
Nel campo dell’Osservazione della Terra, la ricerca è focalizzata sul processamento di immagini da droni e da satellite per applicazioni ambientali (agricoltura di precisione, gestione delle emergenze, meteorologia, mappe di uso e copertura del suolo). I metodi di ricerca sfruttano algoritmi classici e di intelligenza artificiale integrando dati da sensori in-situ e anche dati da crowdsourcing e da Informazione Geografica Volontaria.
Tutte le attività della Sezione condividono un terreno comune rappresentato dalla modellazione stocastica dei dati e dall’uso di metodi di previsione e inferenza stocastica. Questi aspetti fondamentali rappresentano una base comune, che porta a contributi sostanziali sia nell’approccio metodologico sia nelle applicazioni numeriche.
La Sezione è impegnata in attività sinergiche con altre Sezioni del Dipartimento e con altri Dipartimenti del Politecnico e può contare su un ampio e consolidato network nazionale e internazionale, che porta anche importanti finanziamenti nell’ambito di programmi competitivi.
L’impatto delle attività della Sezione sulla società e l’efficacia del trasferimento tecnologico sono evidenziati dalla varietà e dall’alta qualità delle attività di consulenza e ricerca sviluppate con partner leader del settore industriale e pubblico. In alcuni casi, il trasferimento tecnologico viene effettuato anche attraverso GReD s.r.l., spin-off del Politecnico di Milano che opera nel campo della geomatica.

Struttura della ricerca

La ricerca riguarda innanzitutto lo studio del modello matematico della Terra con metodi derivati dalla Geodesia Fisica e Matematica. Queste attività sono svolte anche nell’ambito dell’International Service for the Geoid (ISG), servizio ufficiale dell’Associazione Internazionale di Geodesia, con sede al Politecnico di Milano. In particolare le ricerche si concretizzano nelle seguenti tematiche: stima di modelli del campo della gravità sia a scala regionale che globale; inversione gravimetricacorrenti geostrofichesistemi di riferimento.

Tutte le ricerche hanno come denominatore comune l’osservazione del territorio(sia per quanto riguarda gli elementi naturali che antropici), con finalità di rilievo e monitoraggio.In particolare le ricerche si concretizzano nel posizionamento di precisione effettuato da sensori in situ (strumenti topografici classici e di tipo satellitare – GPS/GNSS) e da piattaforme mobili (droni, aerei e satelliti), queste ultime secondo le modalità proprie della Fotogrammetria e della Computer Vision. Sempre in questo ambito ulteriori filoni di ricerca riguardano la navigazione urbana, outdoor e indoor; l’uso del GPS/GNSS per scopi meteorologici; l’agricoltura di precisione con classificazione da immagini multispettrali e termiche; la calibrazione dei sensori and the validazione dei risultati con metodi geostatistici.

Le ricerche riguardano l’elaborazione di stack temporali di immagini satellitari multispettrali e multirisoluzione per applicazioni a supporto dell’agricoltura di precisione, per applicazioni forestali e per l’analisi di fenomeni ambientali connessi al climate change e alla gestione dei disastri e delle emergenze. Tali ricerche si basano sia su algoritmi classici che di intelligenza artificiale and sull’integrazione con dati da sensori a terra (inclusi dati raccolti dagli utenti). Ci si occupa inoltre dell’utilizzo integrato di immagini SAR e osservazioni GNSS per applicazioni meteorologiche, dell’ implementazione di piattaforme web per la gestione dei dati EO in termini di visualizzazione ed elaborazione on-line. Infine una ricerca rilevante riguarda la nuova carta mondiale di land cover ad alta risoluzione.

In particolare le ricerche si concretizzano nel trattamento e integrazione delle osservazioni di dati a referenza spaziale sia con metodi (geo)statistici classici, che con metodi basati sull’Intelligenza Artificiale. Ci si occupa dell’acquisizione e del trattamento dei dati in ambito Citizen Science e della gestione di Geo big-data. Ci si occupa anche dell’uso del dato geospaziale per la gestione delle emergenze. Un filone di ricerca è rappresentato dai Sistemi Informativi Territoriali, per quanto riguarda la loro progettazione e implementazione, sia in ambito Desktop che su infrastrutture e piattaforme geoWeb multidimensionali. La gestione del dato geospaziale viene affrontata anche al livello di dettaglio di edificio o infrastruttura in ambito BIM (Building Information Modeling).

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