QUANTIFICAZIONE DELL’UMIDITA’ SUPERFICIALE DEL SUOLO IN AREE AGRICOLE SOGGETTE AD ELEVATA VULNERABILITA’ CLIMATICA MEDIANTE DATI SENTINEL-1: IL CASO STUDIO DELLA REGIONE MARCHE (ITALIA

Abstract

La diminuzione dell’umidità del suolo nella regione Mediterranea, registrata a partire dagli anni ’50 e prevista per i prossimi decenni, minaccia il rendimento delle colture e la salute degli ecosistemi. Le tecniche di telerilevamento radar, sfruttando la correlazione tra l’acqua liquida e le proprietà dielettriche del suolo, sono divenute uno strumento chiave per la salvaguardia delle risorse idriche e lo sviluppo di un’agricoltura sostenibile. In questo studio, è stato sviluppato un flusso di lavoro in Google Earth Engine per quantificare l'umidità superficiale del suolo nelle aree agricole della regione Marche (Italia) attraverso dati radar ad apertura sintetica (SAR). In primo luogo, tali aree sono state identificate tramite dati ottici Sentinel-2 e dati radar Sentinel-1, studiando l’uso delle bande di decomposizione (entropia e ) per migliorare l’accuratezza della classificazione. I risultati mostrano che quest’ultime migliorano l'indice kappa ottenuto tramite dati radar del 4% (K=0,818), superando la precisione ottica nelle aree urbane e di acqua. Tuttavia, non consentono di raggiungere un’accuratezza pari a quella delle bande ottiche (K=0,927). I migliori risultati sono stati ottenuti con l’integrazione di bande ottiche, radar e della decomposizione (K=0,949). Successivamente, due modelli per l’inversione dell’umidità del suolo (Water Cloud Model e Tu Wien) sono stati implementati sulle aree coltivate, utilizzando parametri di calibrazione derivati da letteratura, e validati tramite misurazioni in situ dell’Internationa Soil Moisture Network (ISMN). Il Water Cloud Model ha ottenuto un RMSD=12,3, mentre il modello multitemporale Tu Wien un RMSD=9,4.