La spettroradiometria è la disciplina scientifica che permette di analizzare quantitativamente la relazione esistente tra la radiazione solare incidente e le caratteristiche dei diversi materiali superficiali mediante la misura della riflettanza, definita come la proprietà di riflessione dei materiali. La riflettanza è funzione della lunghezza d’onda e delle proprietà intrinseche chimico-fisiche dei materiali stessi. L’insieme dei valori di riflettanza per ogni lunghezza d’onda definisce la curva di riflettanza o firma spettrale di un dato materiale. La variabilità dei valori di riflettanza nei vari ranges spettrali rappresenta la base delle applicazioni del telerilevamento ottico passivo in moltissimi settori di ricerca, tra cui la mappatura e il monitoraggio delle aree vulcaniche attive, e fornisce un valido supporto alle tecniche di terra per lo studio e l’interpretazione dei fenomeni geodinamici e delle proprietà chimico fisiche delle superfici dei depositi vulcanici.
Librerie spettrali di superfici vulcaniche: il Monte Etna
Le firme spettrali dei prodotti dell'attività vulcanica dell’Etna sono state raccolte in situ durante diverse campagne di acquisizione mediante uno spettroradiometro Fieldspec Pro che opera nel range spettrale 350-2500 nm. Le firme acquisite sono state immagazzinate direttamente nello spettroradiometro sotto forma di dati RAW salvati in formato ASD (formato dati dello spettroradiometro Fieldspec Pro). Tali dati raw sono stati poi estratti, elaborati, mediati, e infine selezionati per la creazione degli spettri di riflettanza ad essi relativi.
Durante la fase successiva gli spettri di riflettanza migliori e più rappresentativi delle varie unità vulcaniche sono stati organizzati in un database di firme spettrali basato su una struttura dei metadati consistente con quella appartenente a librerie spettrali standardizzate, come ad esempio quella di proprietà dell’USGS o del Jet Propulsion Laboratory della NASA.
Questo database rappresenta la libreria spettrale dei prodotti vulcanici del vulcano Etna ed è consultabile al seguente link.
Il database di firme spettrali è interrogabile attraverso un'interfaccia WEBGIS che permette all'utente di visualizzare, plottare su grafico e scaricare i dati spettrali relativi ad ogni target misurato. Gli spettri contenuti nella libreria spettrale vengono utilizzati nelle attività di calibrazione e validazione dei sensori remoti e come riferimento per la realizzazione di mappe delle superfici vulcaniche da dati remoti.
Figura 1. Superficie di una colata lavica del Monte Etna e relativo spettro di riflettanza. Elaborazione a cura dell’infrastruttura di Telerilevamento dell’ONT.