Earth Observation

Edifici e strade assorbono il calore del sole e lo restituiscono più dei prati e dei boschi. Dove il cemento è tanto e il verde poco, la città diventa un’isola più calda di quello che ha intorno, di giorno e di notte, in ogni stagione.

Il calore accumulato esce lentamente, per questo l’isola si sente di più dopo il tramonto. Contano anche la forma delle strade, che ferma il vento, e il calore di traffico e condizionatori. Esistono isole anche dentro la stessa città: un quartiere di cemento è più caldo di uno con gli alberi.

Il satellite non misura l’aria. Misura la temperatura della superficie, cioè il calore che tetti, asfalto, prati e chiome degli alberi emettono verso l’alto. Si chiama LST, land surface temperature.

Le due temperature possono essere lontanissime: in una giornata d’estate un tetto o l’asfalto al sole arrivano da 28 a 50 °C più caldi dell’aria, mentre le superfici all’ombra o bagnate restano vicine alla temperatura dell’aria. Di notte le due si avvicinano. Per questo i dati dei satelliti si mettono insieme a quelli dei sensori a terra.

Copernicus è il programma di osservazione della Terra dell’Unione Europea, con l’ESA: i suoi dati sono gratuiti e aperti. I satelliti Sentinel-3 portano SLSTR, un radiometro che misura la temperatura della superficie della terra e del mare, con due viste per correggere l’effetto dell’atmosfera.

Il limite è la risoluzione: un pixel termico di Sentinel-3 è un chilometro. Va benissimo per confrontare una città con la campagna e per seguire il giorno e la notte; per distinguere un quartiere dall’altro servono i canali termici di Landsat, a 100 metri. Nel progetto abbiamo usato dati delle missioni Sentinel e Landsat.

La squadra è nata a marzo 2025. Prima la teoria, con incontri ogni settimana: analisi dei dati, machine learning e deep learning, fino ai foundation model per l’osservazione della Terra. Poi i primi esercizi in Python con i dati di OpenStreetMap, per esempio gli edifici più vicini ai corsi d’acqua nel quartiere di Marassi.

Poi gli strumenti professionali, i sistemi GIS e Google Earth Engine, e il progetto sulle isole di calore di Genova: una piattaforma per trovare, seguire e mostrare le zone più calde, confrontando la temperatura della superficie fra le zone della città. Il passo successivo previsto erano modelli per prevedere il calore e simulare gli interventi, come più verde e materiali che riflettono il sole.