Mappatura del tasso di infiltrazione dell’acqua utilizzando dati iperspettrali e UAV: un caso di studio dell’Alento, Italia

Il tasso di infiltrazione dell’acqua (WIR) nel profilo del suolo è stato studiato attraverso uno studio completo che sfrutta le informazioni spettrali della superficie del suolo. Poiché la spettroscopia del suolo fornisce informazioni inestimabili sugli attributi del suolo e poiché il WIR è una proprietà dipendente dalla superficie del suolo, la spettroscopia di campo può modellare il WIR meglio delle tradizionali misurazioni spettrali di laboratorio. Questo perché il campionamento per quest’ultimo altera lo stato del suolo-superficie. È stata creata una libreria spettrale del suolo di campo (FSSL), composta da 114 campioni con diverse tessiture provenienti da sei diversi siti nel bacino del Mediterraneo, combinati con misurazioni spettrali tradizionali di laboratorio. Successivamente, è stata condotta un’analisi di regressione parziale dei minimi quadrati sui dati spettrali e WIR in diversi gruppi di tessitura del suolo, mostrando migliori prestazioni delle osservazioni spettrali sul campo rispetto alla spettroscopia di laboratorio tradizionale. Inoltre, diverse proprietà spettrali quantitative sono state perse a causa della procedura di campionamento e la separazione dei campioni in base alla trama ha fornito una maggiore precisione. Sebbene la regione spettrale visibile dell’infrarosso vicino all’infrarosso a onde corte (VNIR-SWIR) fornisse una migliore precisione, abbiamo ricampionato i dati spettrali alla risoluzione di un sensore iperspettrale Cubert (VNIR). Questo sensore iperspettrale è stato quindi assemblato su un veicolo aereo senza pilota (UAV) per applicare un modello spettrale selezionato ai dati UAV e mappare il WIR in un’area semi-vegetata all’interno del bacino idrografico dell’Alento, in Italia. Contemporaneamente al volo del sensore UAV-Cubert sono state eseguite misurazioni spettrali e WIR complete della verità al suolo. I risultati sono stati convalidati in modo soddisfacente sul campo utilizzando campioni di campo, seguiti da un’analisi dell’incertezza spaziale, concludendo che l’UAV con telerilevamento iperspettrale può essere utilizzato per mappare le proprietà del suolo relative alla superficie del suolo.

Citazione: Francos, N.; Romano, N.; Nasta, P.; Zeng, Y.; Szabó, B.; Manfreda, S.; Ciraolo, G.; Mészáros, J.; Zhuang, R.; Su, B.; et al. Mapping Water Infiltration Rate Using Ground and UAV Hyperspectral Data: a Case Study of Alento, Italy. Remote Sens. 202113, 2606. https://doi.org/10.3390/rs13132606