Nell’estate 2026, intense ondate di calore hanno interessato diverse regioni europee. Secondo il Copernicus Climate Change Service, giugno è stato il più caldo mai registrato nell’Europa occidentale. Le immagini termiche satellitari permettono di monitorare regolarmente la temperatura superficiale e individuare anomalie a scala regionale; per analizzare invece la distribuzione del calore a scala urbana e distinguere piazze, strade, coperture ed altre superfici, occorrono immagini aeree termiche ad alta risoluzione spaziale.
Le immagini termiche aeree ad alta risoluzione permettono di analizzare la distribuzione della temperatura superficiale all’interno delle aree urbane, in modo continuo e uniforme e con un alto livello di dettaglio. Acquisizioni diurne e notturne, realizzate entro 24 ore, consentono di confrontare il comportamento termico delle superfici e individuare aree caratterizzate da maggiore persistenza del calore. La qualità del risultato dipende dalla corretta pianificazione del rilievo, dall’elaborazione dei dati e dalla loro interpretazione.
Le domande a cui può rispondere una mappa termica
Le misure a terra da stazioni meteorologiche forniscono informazioni puntuali molto accurate, ma non sono sufficienti a descrivere la variabilità termica su tutta la superficie di una città. Chi gestisce un’amministrazione pubblica richiede informazioni continue e omogenee su tutto il territorio urbano. Quali quartieri, coperture degli edifici e spazi aperti presentano le temperature superficiali più elevate durante il giorno? Dove persiste maggiormente il calore durante la notte? Quali aree si raffreddano più rapidamente? Come si comportano superfici pavimentate, aree verdi, zone ombreggiate e superfici permeabili? I rilievi aerei con camera termica e le mappe che ne derivano permettono di dare risposte quantitative, precise e georeferenziate, da cui estrarre report tecnici affidabili.
Due rilievi nell’arco di 24 ore
Una mappa termica ottenuta da un rilievo aereo eseguito in prossimità del picco di calore, generalmente nel primo pomeriggio, mostra le superfici più calde, ma non indica necessariamente dove il calore persisterà durante la notte. Per questo motivo, quando l’obiettivo è analizzare il comportamento termico delle superfici, all’acquisizione diurna è consigliabile associare un secondo rilievo notturno. Esso può essere eseguito prima o dopo quello diurno, entro 24 ore, e nella fascia oraria più rappresentativa della fase di raffreddamento. La tarda notte o le ore precedenti l’alba, senza irraggiamento solare diretto, consentono di osservare la persistenza del calore e il calo termico tra le acquisizioni. Il confronto tra le due acquisizioni non rappresenta una misura della velocità di raffreddamento, ma mette in relazione due stati termici osservati in momenti differenti. Per rendere il confronto interpretabile, vengono documentate anche le condizioni di acquisizione, tra cui orario, vento, nuvolosità, umidità e condizioni meteorologiche precedenti.
Rilievi aerei termici: gli aspetti operativi
La qualità del risultato non dipende esclusivamente dalla sensibilità della camera termica, ma anche dalle condizioni esterne in cui sono eseguiti i rilievi. Per ottenere una mappa termica affidabile su un’intera area urbana, è raccomandabile che la durata del volo sia contenuto a poche ore e che il volo sia eseguito in un arco temporale in cui le condizioni esterne rimangano il più possibile costanti. La pianificazione del volo, quindi, che comprende la quota, la direzione delle strisciate, la sovrapposizione delle immagini e delle strisciate, assume un’importanza fondamentale. Sono da tenere in considerazione anche vincoli di aeronavigabilità, dovuti ad esempio alla presenza di aeroporti.
AVT Airborne Sensing utilizza, per questo tipo di campagne, il sistema Dual-DigiTHERM della IGI, costituito da due camere termiche nell’infrarosso a onde lunghe (Long Wave InfraRed - LWIR), sensibili nell’intervallo 7,5 – 14,0 micrometri, associate a una camera multispettrale PhaseOne operante nelle bande RGB. Il rapporto tra la risoluzione spaziale delle immagini termiche e delle immagini multispettrali è 6:1.
Nel caso dei rilievi termici acquisiti sulla città di Torino nell’estate 2025, ad immagini termiche con GSD 100 cm ed una sovrapposizione del 77% (longitudinale) e 40% (trasversale) corrispondevano immagini multispettrali con GSD 16 cm ed una sovrapposizione del 90% (longitudinale) e 50% (trasversale).
La configurazione con due camere termiche consente di ottenere immagini con una grande impronta a terra in direzione trasversale rispetto alla direzione di volo. Questo permette di aumentare la copertura di ogni strisciata e di ridurre il numero di strisciate necessarie per coprire aree urbane estese, un aspetto particolarmente rilevante quando il rilievo deve essere completato all’interno di una finestra temporale limitata, o quando si acquisiscono due rilievi nelle 24 ore. Nel caso del comune di Torino, che ha superficie 129 km2, ogni volo aveva durata 1,2 ore ed è stato possibile eseguire due voli in 24 ore in condizioni esterne ottimali. Nel caso del comune di Milano (superficie 181 km2) si è preferito pianificare un volo notturno con GSD termico 130 cm (GSD multispettrale 20 cm) per limitare la durata del volo a 1,2 ore, e garantire la risoluzione spaziale delle immagini termiche a 77 cm (GSD multispettrale 12 cm) nel volo diurno, di durata 2,8 ore.
Dalle immagini ai prodotti di analisi
Attraverso le procedure di georeferenziazione (triangolazione aerea) e di ortorettifica delle immagini aeree termiche, sono prodotti ortomosaici termici, stime della temperatura superficiale e mappe che evidenziano le differenze tra le condizioni diurne e notturne. Grazie all’elevato ricoprimento longitudinale e trasversale, le immagini RGB sono elaborate secondo procedure fotogrammetriche per produrre ortofoto di precisione (per voli diurni e notturni) e modelli digitali della superficie (per voli diurni). A seconda dell’area di progetto, possono essere raggiunte risoluzioni spaziali fino a 5 cm per le immagini RGB e 30 cm circa per le immagini termiche, e modelli digitali della superficie con griglia fino a 50 cm. I dati geospaziali ottenuti dalle immagini RGB rappresentano un riferimento visivo utile per il riconoscimento degli elementi e per l’interpretazione delle superfici osservate dal sensore termico. In aggiunta le immagini RGB acquisite di notte forniscono ortofoto notturne per l’analisi dell’illuminazione urbana.
Confronto tra la risoluzione spaziale del mosaico termico ottenuto da rilievo aereo diurno sulla città di Torino nell’agosto 2025 e di un’immagine termica dal satellite Landsat-8 acquisita due giorni dopo (path 194 row 029).
Temperatura dell’aria e temperatura superficiale
La camera termica registra la radiazione infrarossa emessa dalle superfici e, attraverso una corretta elaborazione radiometrica, consente di ricavare una stima della temperatura superficiale (Land Surface Temperature – LST). È importante distinguere la LST dalla temperatura registrata dalla camera termica, che fornisce un’informazione termica solo apparente. La temperatura superficiale, infatti, descrive lo stato termico della superficie osservata e dipende, tra gli altri fattori, dall’emissività del materiale, dall’esposizione, dalla trasmittanza atmosferica, dalla radianza e dall’ombreggiamento.
Nel caso di rilievi termici eseguiti in estate sulla città di Ferrara, la differenza tra temperatura apparente ed LST raggiungeva valori fino a 20°C su strutture metalliche.
Analisi termiche
L’utilità del dato termico aereo emerge da applicazioni già realizzate in ambito urbano. Un’ortofoto termica costituisce uno strumento semplice e di immediata comprensione per individuare pattern spaziali e aree che meritano ulteriori analisi, grazie alle differenze visibili tra i materiali ed alla distribuzione delle temperature. Il confronto può essere effettuato, ad esempio, tra superfici pavimentate, coperture degli edifici, vegetazione e aree ombreggiate. La mappa delle differenze termiche tra volo diurno e notturno evidenza in modo immediato i materiali o le aree più soggette alle variazioni (nel caso di Salisburgo in figura, fino a 60°C) e gli elementi che, invece, mitigano le escursioni termiche. Oltre alla visualizzazione, il prodotto consente di quantificare i comportamenti con misure precise ed attendibili.
La lettura del dato termico richiede tuttavia cautela: superfici differenti possono presentare temperature simili, mentre la stessa tipologia di superficie può mostrare risposte termiche diverse in funzione dell’esposizione, dell’umidità e dell’ombreggiamento. Per questo motivo, una classificazione dettagliata delle cause delle anomalie richiede informazioni complementari e, quando necessario, una validazione sul campo.
Dall’esperienza acquisita in progetti in diverse città europee, la mappa dettagliata di copertura della superficie, con l’indicazione dei materiali al suolo e sui tetti, consente di spiegare molti dei comportamenti termici osservati. Nel caso di Salisburgo e Graz, le mappe dei materiali sono state prodotte a partire da immagini aeree iperspettrali seguendo un flusso di lavoro basato sulla classificazione delle immagini con algoritmi di machine learning. In tutti i casi è emersa la possibilità di trasformare una misura termica distribuita in un’informazione georeferenziata con un elevato livello di dettaglio, utile per indirizzare le successive attività di controllo e pianificazione.
Nell’analisi del comportamento termico urbano, lo stesso principio può essere applicato a una scala più ampia. I prodotti termici possono essere integrati con informazioni relative agli edifici, alla viabilità, alle aree verdi e ad altri tematismi territoriali, creando una base spaziale coerente per confrontare aree diverse.
Il risultato non è una semplice immagine termica, ma un livello informativo che può essere interrogato, confrontato e utilizzato per individuare le zone nelle quali approfondire l’analisi. La mappa non prescrive automaticamente un intervento: rende visibili e misurabili differenze che altrimenti emergerebbero soltanto attraverso osservazioni puntuali.
Inoltre, in diversi progetti l’alta risoluzione spaziale delle immagini aeree è stata sfruttata per validare o integrare le indagini multitemporali condotte a partire da immagini termiche satellitari a bassa risoluzione (ad esempio Landsat-8 con GSD 20 m). Se le immagini satellitari, infatti, permettono di monitorare la distribuzione del calore a livello regionale in modo regolare, solo grazie ad immagini aeree termiche l’analisi può essere eseguita a livello di singola strada, piazza o edificio, per monitorare e interpretare la formazione di isole di calore nelle città.
Esperienza operativa in città europee
Negli ultimi anni AVT Airborne Sensing ha maturato esperienza in campagne termiche condotte in estate in città europee in Italia e all’estero, per analizzare la formazione delle isole di calore. Le immagini termiche hanno generalmente risoluzione spaziale tra 30 cm e 150 cm, a cui corrispondono immagini multispettrali con risoluzione spaziale tra 5 cm e 25 cm circa. I rilievi sono eseguiti solo di giorno, oppure combinati con voli notturni, a seconda delle esigenze del progetto
Per applicazioni di questo tipo, la competenza tecnica non riguarda soltanto la disponibilità di una camera termica, ma l’intera catena di acquisizione e trattamento del dato. La progettazione dei rilievi deve essere coerente con la domanda a cui si vuole rispondere e con la dinamica termica che si intende osservare.
L’esperienza maturata da AVT Airborne Sensing nella pianificazione di rilievi aerei termici su aree estese e nella combinazione di acquisizioni diurne e notturne permette di affrontare nuovi progetti anche in aree difficili, ad esempio con la presenza di aeroporti o altri vincoli operativi. Il flusso di lavoro seguito in AVT Airborne Sensing per la preparazione delle immagini termiche e per la complessa stima delle temperature superficiali è stato validato in numerosi progetti con campagne ad-hoc a terra.
Daniela Poli, Manager, AVT Airborne Sensing Italia
