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Workflow Web API CASAS-PBDM per supportare analisi strategiche della gestione di olivo e mosca delle olive

Il Workflow Web API CASAS-PBDM consente di utilizzare un modello demografico con base fisiologica (PBDM, vedi Gutierrez et al. 2009, <https://doi.org/10.1007/s10584-008-9528-4>) dell'olivo e della sua principale avversità, la mosca dell'olivo, tramite un'interfaccia di programmazione Web (Web API), eseguendolo per la regione Puglia a risoluzione spaziale pari a 250 m e risoluzione temporale pari a un giorno, per gli anni dal 2003 al 2023. Vedi Ponti et al. (2024, <https://doi.org/10.1016/j.cliser.2024.100455>).

CASAS-PBDM Web API workflow poster for European Space Agency.

CASAS-PBDM Web API workflow poster for European Space Agency.

Infographic for the CASAS-PBDM Web API workflow.

Infographic for the CASAS-PBDM Web API workflow.

Settori applicativi

Agro-foodComputer science - information technologiesTecnologie per l'ambiente e l'economia circolare

Problema da risolvere

Potenziare l'uso dei servizi climatici per tutti gli attori della filiera agroalimentare richiede che i ricercatori abbiano la capacità di valutare gli effetti delle componenti biotiche (ad esempio coltura, parassiti e nemici naturali) e abiotiche (ad esempio clima) dell'agroecosistema sulle rese sostenibili. Questo è un prerequisito per affrontare la crescente complessità dei sistemi agricoli nel contesto del cambiamento globale, inclusi i cambiamenti tecnologici, le specie invasive e il cambiamento climatico. I modelli demografici meccanicistici forzati dal clima e basati sulla fisiologia (PBDM) forniscono una metodologia efficace per valutare la biologia bioeconomica delle specie e la loro interazione, inclusa l'economia umana. Questo prototipo mostra come il Workflow Web API CASAS-PBDM permetta a più utenti ricercatori e regioni geografiche di beneficiare dell'approccio PBDM. Vedi pubblicazioni riportate a margine della scheda.

Descrizione

Il Workflow Web API CASAS-PBDM consente di utilizzare un modello demografico con base fisiologica (PBDM) dell'olivo e della sua principale avversità, la mosca dell'olivo, tramite un'interfaccia di programmazione Web (Web API), eseguendolo per la regione Puglia a risoluzione spaziale pari a 250 m e risoluzione temporale pari a un giorno, per gli anni dal 2003 al 2023. Il modello utilizza dati meteorologici giornalieri incluse temperature massime e minime derivate da dati satellitari MODIS LST e calibrate con MODIS NDVI, oltre a radiazione solare, precipitazioni, umidità relativa e velocità del vento da dati AgERA5. Le temperature MODIS LST calibrate con NDVI hanno dimostrato di stimare la temperatura della chioma degli oliveti con maggiore precisione rispetto all'interpolazione da stazioni meteorologiche. L'output delle simulazioni PBDM viene poi in genere mappato utilizzando il GIS open source GRASS. Sebbene il modello sia stato precedentemente validato in Israele per simulare le dinamiche stagionali della mosca dell'olivo, i pattern spazio-temporali PBDM-GIS vanno considerati uno strumento euristico piuttosto che predittivo. La simulazione fornisce pattern realistici delle dinamiche olivo-mosca a risoluzione spaziale e temporale fine, utili per analisi strategiche della gestione colturale e potenzialmente per il machine learning di big data da Osservazione della Terra (EO) (vedi, https://doi.org/10.5281/zenodo.11374208). Prototipo sviluppato nell'ambito del progetto TEBAKA a coordinamento scientifico ENEA finanziato da PON RI 2014-2020 (https://www.dtascarl.org/progetti-e-iniziative/use-case-trasferimento-tecnologico/tebaka/), sulla base dell'Ecosistema ICT MED-GOLD per i servizi climatici in agricoltura (https://ec.europa.eu/info/funding-tenders/opportunities/portal/screen/opportunities/projects-details/31045243/776467/) realizzato dal progetto MED-GOLD a coordinamento scientifico ENEA finanziato da Horizon 2020 (https://doi.org/10.3030/776467).

Aspetti innovativi e vantaggi

  • Aumenta la resistenza delle colture ai cambiamenti climatici
  • Migliora la strategia di gestione delle colture
  • Richiede buone informazioni biologiche
  • Richiede dati meteorologici giornalieri come input
  • Trova soluzioni per i problemi sul campo

Maturità tecnologica 2

TRL

Punti di forza

  • Costo
  • Rilevanza sociale/economica
  • Contenuto normativo/regolatore

Possibili applicazioni

  • Analisi strategiche della gestione colturale.
  • Pattern realistici delle dinamiche olivo-mosca con risoluzione spaziale e temporale fine.
  • Possibile base per machine learning di big data da EO.
  • Vedi https://doi.org/10.5281/zenodo.11374208

Gruppo di ricerca coinvolto

Ponti Luigi SSPT-AGROS-AGRI4.0 ;Calmanti Sandro SSPT-CLIMAR-MSC ;Dell'aquila Alessandro SSPT-CLIMAR-MSC

Brevetto disponibile per il licensing

Non disponibile per una licenza

Data di aggiornamento

04-06-2025

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Workflow Web API CASAS-PBDM per supportare analisi strategiche della gestione di olivo e mosca delle olive