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REMOTE SENSING OF HEBACEOUS AND TREE CROPS
GIOVANNI CARUSO
Academic year2023/24
CourseSUSTAINABLE AGRICULTURAL SYSTEMS
Code573GG
Credits6
PeriodSemester 2
LanguageItalian

ModulesAreaTypeHoursTeacher(s)
TELERILEVAMENTO DELLE COLTUREAGR/02,AGR/03LEZIONI64
GIOVANNI CARUSO unimap
NICOLA SILVESTRI unimap
Obiettivi di apprendimento
Learning outcomes
Conoscenze

Il corso intende fornire agli studenti le conoscenze di base per acquisire, elaborare ed interpretare le informazioni fornite dall’uso del remote e proximal sensing in agricoltura. In particolare saranno affrontate alcune delle principali problematiche legate alla gestione delle colture arboree (irrigazione, concimazione, potatura e gestione del suolo) e delle colture erbacee (fertilizzazione e controllo delle piante infestanti).

Knowledge

The course intends to provide students with the basic knowledge to acquire process and interpret the information provided by remote and proximal sensing techniques. In particular, some of the main problems related to the management of tree (irrigation, fertilization, pruning and soil management) and herbaceous crops (fertilization and weed control) will be addressed.

Modalità di verifica delle conoscenze

La verifica delle conoscenze avverrà in base alla capacità di discutere e spiegare i principali contenuti del corso utilizzando la terminologia appropriata.

Assessment criteria of knowledge

Final oral examination relating to the activities carried out during the lessons and exercises

Capacità

Al termine del corso lo studente avrà acquisito la capacità di selezionare la tipologia di dato telerilevato più idonea in relazione alla problematica agronomica da affrontare, alla risoluzione richiesta e al costo e alla difficoltà di reperire le informazioni necessarie. Inoltre, saranno illustrate alcune tecniche per l’elaborazione e l’analisi dei dati telerilevati mediante software dedicati. Infine, sarà dedicato largo spazio alle attività di campo al fine di verificare la funzionalità di alcune delle applicazioni affrontate a livello e teorico e per verificarne l’effettiva corrispondenza con i dati osservati a terra (ground truthing).

Skills

At the end of the course the student will be able to select the most suitable remote sensing product in relation to the agronomic problem to be faced, the cost and the available information. Furthermore, some techniques for the processing and analysis of remote sensing data will be illustrated using dedicated software. Finally, ample space will be dedicated to field activities in order to verify the functionality of some of the applications addressed at the theoretical level and to verify their relationship with the data observed on the ground (ground truthing).

Modalità di verifica delle capacità

Le informazioni raccolte in occasione delle visite presso aziende e campi sperimentali saranno discusse in maniera critica al fine di stimolare le capacità di analisi e valutazione delle diverse strategie di conduzione delle colture arboree ed erbacee. I dati agronomici e fisiologici raccolti in campo durante le esercitazioni pratiche verranno elaborati in gruppo al fine di produrre dei report su alcune dei casi studio affrontati durante il corso.

Assessment criteria of skills

The information collected during the visits to farms and experimental fields will be critically discussed in order to stimulate the ability to analyze and evaluate the different management strategies of tree and herbaceous crops. The agronomic and physiological data collected in the field during the practical activities will be processed in groups in order to produce reports on some of the case studies addressed during the course.

 

Comportamenti

Le capacità di integrare le conoscenze relative alle due categorie di colture acquisite durante il corso consentiranno agli studenti di impostare e applicare in modo corretto le tecniche di telerilevamento sulla base delle condizioni colturali ed ambientali in oggetto e degli specifici obiettivi agronomici da raggiungere.

Behaviors

The ability to integrate knowledge relating to the two categories of crops acquired during the course will allow students to correctly set up and apply remote sensing techniques on the basis of the crop and environmental conditions and the specific agronomic objectives to be achieved.

 

Modalità di verifica dei comportamenti

Durante l'esame finale e le esercitazioni/visite aziendali, saranno valutati il grado di padronanza e accuratezza nell’uso delle tecniche, nonché la capacità di valorizzarne l’applicazione nella pratica aziendale. Inoltre si terrà conto anche della capacità di mediazione e di dialogo che lo studente dimostrerà nell’interfacciarsi con esperti di discipline diverse.

Assessment criteria of behaviors

During the course, the degree of mastery and accuracy in the use of the techniques will be assessed, as well as the ability to enhance their application at farm level. The ability to identify trade-offs among contrasting objectives and to interact with different experts will be tested in team works, students’ reports and during farm visits.

Prerequisiti (conoscenze iniziali)

Non sono previste propedeuticità obbligatorie ma è opportuno avere conoscenza di argomenti ritenuti utili/necessari:

  • principi di coltivazioni erbacee
  • principi di coltivazioni arboree
Prerequisites

There are no mandatory prerequisites but it is advisable to have knowledge of topics deemed useful/necessary:

  • principles of herbaceous crops
  • principles of tree cultivation

 

Indicazioni metodologiche

Il materiale presentato a lezione sarà reso disponibile sulla piattaforma e-learning/ Teams. Saranno effettuate visite presso aziende e campi sperimentali per consentire un effettivo confronto fra le informazioni ottenute mediante telerilevamento e quelle ricavate dai rilievi a terra. A questo riguardo, in occasione delle esercitazioni in campo verrà effettuata la raccolta di dati fisiologici, geometrici, produttivi e qualitativi delle colture in esame al fine di verificarne la possibilità di creare semplici algoritmi predittivi a partire dai dati telerilevati.

Teaching methods

The material presented in class will be made available on the e-learning/Teams platform. Visits will be made to farms and experimental fields to allow an effective comparison between the information obtained by remote sensing and that obtained from ground surveys. In this regard, during the field exercises, the collection of physiological, geometric, productive and qualitative data of the crops under examination will be carried out in order to verify the possibility of creating simple predictive algorithms starting from the remote sensing data.

Programma (contenuti dell'insegnamento)

Il corso è suddiviso in tre segmenti interconnessi tra di loro: Principi generali del telerilevamento, Telerilevamento delle colture arboree e telerilevamento delle colture erbacee. Le visite tecniche e le esercitazioni saranno tendenzialmente congiunte e incentrate sull’analisi delle interazioni tra i diversi segmenti.

 

Principi generali del telerilevamento

Le basi teoriche del telerilevamento

Telerilevamento e monitoraggio di prossimità

 

Telerilevamento delle colture arboree

Piattaforme e sensori utilizzati per il telerilevamento in arboricoltura

Stima dei parametri biofisici e geometrici delle colture arboree mediante telerilevamento

Stima dello stato idrico e nutrizionale delle colture arboree mediante telerilevamento

 

Telerilevamento delle colture erbacee

Monitoring/Sensing: il campionamento: droni, sensori e immagini; L’acquisizione dei dati; La restituzione

Processing: L’elaborazione dei dati; L’interpretazione delle immagini

Modelling: la concimazione a rateo variabile, il diserbo chimico di precisione

Syllabus

Syllabus

The course is divided into three interconnected segments: General Principles of Remote Sensing, Remote Sensing of Tree Crops and Remote Sensing of Herbaceous Crops. The technical visits and exercises will tend to be joint and focused on the analysis of the interactions between the different segments.

 

General principles of remote sensing

The theoretical basis of remote sensing

Remote and proximity sensing

 

Remote sensing of tree crops

Platforms and sensors used for remote sensing in tree crop cultivation

Estimation of biophysical and geometric parameters of tree crops by remote sensing

Estimation of water and nutritional status of tree crops by remote sensing

 

Remote sensing of herbaceous crops

Monitoring/Sensing: sampling: drones, sensors and images; data capturing; data restitution

Processing: data processing; image processing

Modelling: variable rate application of fertilization, precision chemical weeding

Bibliografia e materiale didattico

In aggiunta al materiale fornito dai docenti è consigliata la consultazione dei seguenti testi:

  • Agricoltura di Precisione, 2023. A cura di Raffaele Casa. Edagricole, Milano
  • AMADESI E. (1977) - Manuale di fotointerpretazione con elementi di fotogrammetria. Ed. Pitagora, Bologna
Bibliography

In addition to the material provided by the teachers, the consultation of the following texts is recommended:

 

  • Agricoltura di Precisione, 2023. A cura di Raffaele Casa. Edagricole, Milano.
  • AMADESI E. (1977) - Manuale di fotointerpretazione con elementi di fotogrammetria. Ed. Pitagora, Bologna
Indicazioni per non frequentanti

La frequenza non è obbligatoria ma è fortemente consigliata.

Utilizzare il materiale scaricabile sulla piattaforma e-learning, consultare i testi consigliati e seguire il registro delle lezioni dei docenti

E' consigliato un ricevimento dai Docenti da richiedere per email.

 

Non-attending students info

Attendance is not mandatory but is strongly recommended.

Use the downloadable material on the e-learning platform, consult the recommended texts and follow the teacher's lesson register

A meeting with the teachers is recommended, to be requested by email.

 

Modalità d'esame

Verifica finale orale sulle attività svolte durante il corso e nelle esercitazioni pratiche. Lo studente potrà preparare un semplice progetto esemplificativo delle conoscenze acquisite durante il corso da presentare nel corso dell’esame. Voto in trentesimi.

L'esame prevede l’accertamento delle conoscenze acquisite su:

  1. Conoscenza delle diverse piattaforme utilizzate per il telerilevamento
  2. Conoscenza dei diversi sensori utilizzabili nel telerilevamento e loro applicazioni in relazione alla problematica in esame
  3. Conoscenza delle tecniche di “ground truthing” per la verifica della corrispondenza tra i dati telerilevati e le misure dirette a terra
  4. La valutazione delle diverse strategie possibili nella gestione della concimazione delle colture erbacee
  5. Le scelta delle soluzioni tecniche in grado di minimizzare l’uso degli erbicidi nel controllo della flora infestante
Assessment methods

Final oral assessment on the activities carried out during the course and in the practical exercises. The student will be able to prepare a simple exemplifying project of the knowledge acquired during the course to be presented during the exam.

The exam includes the assessment of the knowledge acquired on:

  1. Knowledge of the different platforms used for remote sensing
  2. Knowledge of the different sensors that can be used in remote sensing and their applications in relation to the problem under examination
  3. Knowledge of "ground truthing" techniques to assess the relationship between remote sensing data and ground measurements
  4. The evaluation of the different possible strategies in the management of fertilization of herbaceous crops
  5. The choice of technical solutions capable of minimizing the use of herbicides in the control of weed flora

 

 

Updated: 22/01/2024 15:35