Tesi etd-03162012-104514 |
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Tipo di tesi
Tesi di dottorato di ricerca
Autore
BAGLIONI, ALESSIO
URN
etd-03162012-104514
Titolo
Sviluppo di algoritmi per l'analisi automatica di dati LIDAR a retrodiffusione elastica
Settore scientifico disciplinare
FIS/06
Corso di studi
TELERILEVAMENTO
Relatori
tutor Dott. Del Guasta, Massimo
Parole chiave
- atmosfera
- image processing
- lidar
- nubi
- pbl
Data inizio appello
02/04/2012
Consultabilità
Completa
Riassunto
Lo strumento IFAC-LIDAR, un aerosol LIDAR destinato a misure di interesse nel campo della fisica dell'atmosfera, installato presso l'Istituto di Fisica Applicata "Nello Carrara" (IFAC) a Sesto Fiorentino (FI), dal 2008 esegue un intenso monitoraggio dell'atmosfera, essendo attivo 24 ore su 24 e compiendo misure ogni 5 minuti soltanto.
Considerato il notevole numero di misure quotidianamente eseguite, si è reso necessario lo sviluppo di un programma di analisi automatica dei dati LIDAR, cuore del lavoro svolto in questa tesi di dottorato. Lo sviluppo del software, interamente realizzato in ambiente MATLAB, ha portato alla scrittura di oltre 25 mila righe di codice.
La tesi è strutturata in sette capitoli, il primo dei quali è una breve introduzione dell'atmosfera terrestre, con particolare attenzione alla descrizione del planetary boundary layer.
Nel secondo capitolo viene illustrata la tecnica LIDAR e viene fatta una distinzione delle possibili configurazioni utilizzate nei vari settori della fisica dell'atmosfera.
Il terzo capitolo è dedicato alla descrizione dell'IFAC-LIDAR: sorgente laser, sistema di trasmissione ottica, sistema di ricezione ottica, sistema di rilevazione dei segnali, sistema di registrazione dei segnali.
Nel quarto capitolo viene affrontata la teoria dello scattering ed introdotti i principali parametri di interesse nelle misure LIDAR.
Nel quinto capitolo è presente un'ampia descrizione degli algoritmi utilizzati nell'analisi automatica dei dati LIDAR, algoritmi che consentono di ottenere in maniera del tutto automatizzata grandezze quali il coefficiente di backscatter ed il coefficiente di estinzione.
Il sesto capitolo è focalizzato su un algoritmo implementato nel software, dedicato al rilevamento automatico delle nubi. Grazie ad esso è stato possibile ottenere un'ampia statistica delle caratteristiche geometriche e ottiche delle nubi.
Per una migliore comprensione delle misure LIDAR, sono stati realizzati, parallelamente allo sviluppo del software di analisi automatica dei dati, alcuni programmi che raccolgono informazioni sullo stato dell'atmosfera al momento della misura, ai quali è dedicato l'ultimo capitolo.
Considerato il notevole numero di misure quotidianamente eseguite, si è reso necessario lo sviluppo di un programma di analisi automatica dei dati LIDAR, cuore del lavoro svolto in questa tesi di dottorato. Lo sviluppo del software, interamente realizzato in ambiente MATLAB, ha portato alla scrittura di oltre 25 mila righe di codice.
La tesi è strutturata in sette capitoli, il primo dei quali è una breve introduzione dell'atmosfera terrestre, con particolare attenzione alla descrizione del planetary boundary layer.
Nel secondo capitolo viene illustrata la tecnica LIDAR e viene fatta una distinzione delle possibili configurazioni utilizzate nei vari settori della fisica dell'atmosfera.
Il terzo capitolo è dedicato alla descrizione dell'IFAC-LIDAR: sorgente laser, sistema di trasmissione ottica, sistema di ricezione ottica, sistema di rilevazione dei segnali, sistema di registrazione dei segnali.
Nel quarto capitolo viene affrontata la teoria dello scattering ed introdotti i principali parametri di interesse nelle misure LIDAR.
Nel quinto capitolo è presente un'ampia descrizione degli algoritmi utilizzati nell'analisi automatica dei dati LIDAR, algoritmi che consentono di ottenere in maniera del tutto automatizzata grandezze quali il coefficiente di backscatter ed il coefficiente di estinzione.
Il sesto capitolo è focalizzato su un algoritmo implementato nel software, dedicato al rilevamento automatico delle nubi. Grazie ad esso è stato possibile ottenere un'ampia statistica delle caratteristiche geometriche e ottiche delle nubi.
Per una migliore comprensione delle misure LIDAR, sono stati realizzati, parallelamente allo sviluppo del software di analisi automatica dei dati, alcuni programmi che raccolgono informazioni sullo stato dell'atmosfera al momento della misura, ai quali è dedicato l'ultimo capitolo.
File
| Nome file | Dimensione |
|---|---|
| tesi_dottorato.pdf | 10.65 Mb |
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