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Laboratorio GIS diffuso: Padova

Laboratorio di Telerilevamento (LabSat)

Il Laboratorio

La sede di Padova contribuisce al Laboratorio GIS diffuso con un profilo specificamente orientato all’analisi e all’interpretazione di dati satellitari e telerilevati per lo studio dei processi superficiali. In questo ambito, il laboratorio sviluppa metodologie avanzate di analisi geospaziale, integrazione di dati multi-sorgente e rappresentazione cartografica, applicate sia al territorio terrestre sia a contesti non terrestri. 

Un elemento distintivo della sede è rappresentato dall’estensione di questi approcci alle scienze planetarie, dove tecniche di telerilevamento, analisi geomorfologica e cartografia digitale sono utilizzate per lo studio delle superfici di altri pianeti e per la caratterizzazione di siti di interesse per l’esplorazione spaziale. 

Parallelamente, tali metodologie sono applicate in modo sistematico allo studio dei sistemi costieri e lagunari, con particolare attenzione ai processi di subsidenza, intrusione salina e dinamica morfologica, contribuendo alla valutazione della vulnerabilità ambientale e al supporto della gestione sostenibile del territorio. 

In questo contesto, le attività della sede possono essere raggruppate in linee tematiche che riflettono l’integrazione tra osservazione, analisi e rappresentazione dei dati geospaziali, in complementarità con le competenze sviluppate nelle altre sedi dell’Istituto. 

Team 

Le attività del laboratorio nella sede di Padova si articolano attorno a gruppi tematici che riflettono le principali linee di ricerca e competenza. L’attribuzione delle persone ai gruppi è da intendersi per maggiore aderenza alle attività, e non in modo esclusivo: le competenze risultano infatti trasversali e integrate tra i diversi ambiti del laboratorio. 

Gruppo — Osservazione della Terra e vulnerabilità dei sistemi costieri 

  • Marta Cosma 
  • Cristina Da Lio 
  • Sandra Donnici 
  • Luigi Tosi (referente) 
  • Luca Zaggia 

l gruppo è focalizzato sull’analisi dei sistemi costieri e lagunari mediante tecniche di osservazione della Terra, modellistica e monitoraggio, con particolare attenzione ai processi di subsidenza, intrusione salina e cambiamento ambientale. 

Gruppo — Cartografia geologica e geomorfologica 

  • Giovanni Monegato (referente) 
  • Sandro Rossato 

Il gruppo sviluppa attività di rilievo, analisi geomorfologica e produzione cartografica, con un ruolo centrale nell’integrazione dei dati territoriali e nella restituzione delle informazioni in ambiente digitale. 

Gruppo — Rilievi UAV e applicazioni geologiche in ambienti di pianura e nel distretto termale euganeo 

  • Luca Peruzzo (referente) 
  • Fabio Tateo 

Il gruppo sviluppa applicazioni geologiche e ambientali basate su rilievi e acquisizioni ad alta risoluzione, includendo l’impiego di UAV/droni e approcci termografici, con particolare interesse per i contesti di pianura e per il distretto termale euganeo. 

Progetti e Interessi Scientifici

Linee tematiche 

Le attività del laboratorio si basano su un’infrastruttura comune di gestione, integrazione e rappresentazione dei dati geospaziali, sviluppata attraverso sistemi GIS, geodatabase e strumenti di restituzione cartografica. Questo impianto metodologico consente di mettere in relazione dati territoriali eterogenei, provenienti da rilievi sul terreno, tecniche di telerilevamento e sistemi di monitoraggio multi-sorgente, a supporto dell’analisi e dell’interpretazione dei processi ambientali. 

In questo contesto, le attività della sede si articolano nelle seguenti linee tematiche principali: 

Osservazione della Terra e monitoraggio geospaziale 

La sede di Padova sviluppa e applica metodologie avanzate basate su telerilevamento per l’analisi dei processi territoriali. 

Queste attività includono: 

  • utilizzo di tecniche di telerilevamento applicate a dati satellitari e ad altre forme di sensoristica remota per l’analisi, l’interpretazione, la rappresentazione e il monitoraggio delle superfici terrestri;  
  • applicazioni di interferometria SAR per lo studio delle deformazioni del suolo;  
  • integrazione di dati multi-sorgente e applicazione di sistemi di monitoraggio per l’analisi dei processi territoriali nella loro evoluzione spaziale e temporale;  
  • analisi integrata di dati e modelli per la caratterizzazione quantitativa delle dinamiche ambientali. 

Queste metodologie costituiscono la base per l’analisi quantitativa dei processi ambientali e geomorfologici e rappresentano uno degli elementi distintivi del contributo della sede. 

Cartografia geologica e geomorfologica 

Un secondo asse fondamentale riguarda la produzione e l’interpretazione di cartografia geologica e geomorfologica, sia nell’ambito del rilievo sul campo e da remoto, sia nella restituzione digitale dei dati territoriali. 

Le attività comprendono: 

  • rilievo geologico e geomorfologico; 
  • analisi di dati digitali, in particolar modo modelli digitali di elevazione (DEM); 
  • elaborazione di cartografia geologica e tematica; 
  • interpretazione dei dati per la ricostruzione dell’evoluzione del paesaggio; 
  • contributo ai progetti di cartografia ufficiale nazionali e regionali (es. CARG). 

Questo asse garantisce la connessione con il territorio e gli enti locali, elemento centrale del laboratorio, unendo osservazione, acquisizione dati e rappresentazione cartografica. 

Sistemi costieri e lagunari: processi e vulnerabilità 

Questo asse riguarda lo studio dei sistemi costieri e lagunari, ambito in cui le competenze della sede trovano una forte applicazione, con particolare attenzione a: 

  • subsidenza naturale e antropica; 
  • intrusione salina negli acquiferi costieri; 
  • innalzamento relativo del livello del mare; 
  • dinamica sedimentaria e morfologica; 
  • vulnerabilità e resilienza degli ambienti costieri. 

In questo ambito, l’integrazione tra telerilevamento, analisi geospaziale e cartografia consente di sviluppare modelli interpretativi e strumenti di supporto alla gestione sostenibile del territorio. 

Scienze planetarie e cartografia di superfici extraterrestri 

Le attività del laboratorio includono anche l’analisi e la cartografia di superfici planetarie, attraverso l’applicazione di metodologie analoghe a quelle utilizzate per lo studio della superficie terrestre. 

In particolare: 

  • analisi geomorfologica di superfici planetarie a partire da immagini satellitari; 
  • utilizzo di modelli digitali del terreno per l’interpretazione dei processi di superficie; 
  • supporto alla selezione e caratterizzazione di siti di atterraggio per missioni spaziali, mediante tecniche di analisi geospaziale. 

Questo ambito rappresenta un’estensione metodologica delle competenze del laboratorio, evidenziando la trasferibilità delle competenze e degli strumenti di osservazione e analisi a contesti extraterrestri. 

Pubblicazioni

Paper scientifici (dal 2015 in poi) 

  • Lionello, P., Di Fant, V., Pasquier, U., Tosi, L., Le Cozannet, G., Nicholls, R.J., Cramer, W., Cremades, R., Giupponi, C., Hinkel, J., Sfriso, A., Teatini, P., Vafeidis, A.T., Umgiesser, G., Haasnoot, M. (2026). Long-term adaptation pathways for Venice and its lagoon under sea-level rise. Scientific Reports, 16(1), 9438.  
  • Jarray, F., Kotti, M.L., Slatni, A., Yacoubi, S., Ben Abdallah, M.A., Cosma, M., Da Lio, C., Donnici, S., Tosi, L., Aschonitis, V., Hermassi, T. (2026). Land Degradation and Resilience Pathways: The Role of Opuntia ficus-indica in Semi-Arid Tunisia. Remote Sensing, 18(5), 739.  
  • Peruzzo, L., Berton, A., Crivellaro, M., Dalio, C., Donnici, S., Fabbri, P., Scarpa, G.M., Tateo, F., Zaggia, L., Fasson, A. (2025). First thermographic survey within the Euganean thermal district (Italy) with an unmanned aerial vehicle. Remote Sensing Applications: Society and Environment, 37, 101431. 
  • Tosi, L., Cosma, M., Yaciuk, P.A., Aljinović, I., Artuso, A., Čarija, J., Da Lio, C., Frison, L., Srzić, V., Tateo, F., Donnici, S. (2025). Developing Integrated Supersites to Advance the Understanding of Saltwater Intrusion in the Coastal Plain Between the Brenta and Adige Rivers, Italy. Journal of Marine Science and Engineering, 13(12), 2328.  
  • Hung, W.-C., Hwang, C., Tosi, L., Lin, G.-Z., Lin, S.-H., Chen, Y.-A. (2025). Near real-time subsidence monitoring and AI forecasting with multi-depth extensometers. Engineering Geology, 359, 108447. 
  • Zoccarato, C., Baldan, S., Gatto, F., Zorzan, P., Cosma, M., Da Lio, C., Donnici, S., Tosi, L., Minderhoud, P.S.J., Bergamasco, A., Teatini, P. (2025). How compressible are salt marshes? Unique field experiments combined with advanced modeling provide novel insights from the Venice Lagoon. Journal of Geophysical Research: Earth Surface, 130(12), e2025JF008539. 
  • Mu, K., Tang, C., Tosi, L., Li, Y.F., Zheng, X.Y., Donnici, S., Sun, J.X., Liu, J., Gao, X.L. (2024). Coastline Monitoring and Prediction Based on Long-Term Remote Sensing Data – A Case Study of the Eastern Coast of Laizhou Bay, China. Remote Sensing, 16, 185.  
  • Tosi, L., Da Lio, C., Cosma, M., Donnici, S. (2024). Vulnerability of tidal morphologies to relative sea-level rise in the Venice Lagoon. Science of the Total Environment, 931, 173006.  
  • Gaiolini, M., Rama, F., Mastrocicco, M., Cosma, M., Donnici, S., Tosi, L., Colombani, N. (2024). Disentangling hydrodynamic drivers of the Southern Venice (Italy) coastal aquifer via frequency decomposition analysis: Insights, challenges, and limitations. Journal of Hydrology: Regional Studies, 56, 102039.  
  • Alessandrino, L., Gaiolini, M., Cellone, F., Colombani, N., Mastrocicco, M., Cosma, M., Da Lio, C., Donnici, S., Tosi, L. (2023). Salinity origin in the coastal aquifer of the Southern Venice lowland. Science of the Total Environment, 905, 167058.  
  • Fan, C., Hou, X., Zheng, Q., Xu, H., Li, D., Donnici, S., Tang, C. (2023). Emerging signals of coastal system changes under rapid anthropogenic disturbance in Hangzhou Bay, China. Ecological Indicators, 146, 109816. 
  • Pajola, M., Pozzobon, R., Silvestro, S., Salese, F., Rossato, S., Pompilio, L., Munaretto, G., Teodoro, L., Kling, A., Simioni, E., Lucchetti, A., Tornabene, L.L., Marinangeli, L., Tangari, A.C., Wilson, J., Cremonese, G., Massironi, M., Thomas, N. (2022). Geology, in-situ resource-identification and engineering analysis of the Vernal crater area (Arabia Terra): A suitable Mars human landing site candidate. Planetary and Space Science, 213, 105444. ,  
  • Scarpa, G.M., Braga, F., Manfè, G., Lorenzetti, G., Zaggia, L. (2022). Towards an integrated observational system to investigate sediment transport in the tidal inlets of the lagoon of Venice. Remote Sensing, 14, 3371. 
  • Zoccarato, C., Minderhoud, P.S.J., Zorzan, P., Tosi, L., Bergamasco, A., Girardi, V., Simonini, P., Cavallina, C., Cosma, M., Da Lio, C., Donnici, S., Teatini, P. (2022). In-situ loading experiments reveal how the subsurface affects coastal marsh survival. Communications Earth & Environment, 3(1), 264.  
  • Cavallina, C., Bergamasco, A., Cosma, M., Da Lio, C., Donnici, S., Tang, C., Tosi, L., Zaggia, L. (2022). Morpho-Sedimentary Constraints in the Groundwater Dynamics of Low-Lying Coastal Area: The Southern Margin of the Venice Lagoon, Italy. Water, 14(17).  
  • Tosi, L., Da Lio, C., Bergamasco, A., Cosma, M., Cavallina, C., Fasson, A., Viezzoli, A., Zaggia, L., Donnici, S. (2022). Sensitivity, Hazard, and Vulnerability of Farmlands to Saltwater Intrusion in Low-Lying Coastal Areas of Venice, Italy. Water, 14(1), 64.  
  • Cosma, M., Lague, D., D’Alpaos, A., Leroux, J., Feldmann, B., Ghinassi, M. (2022). Sedimentology of a hypertidal point bar (Mont-Saint-Michel Bay, north-western France) revealed by combining lidar time-series and sedimentary core data. Sedimentology, 69(3), 1179–1208. 
  • Herrera-García, G., Ezquerro, P., Tomás, R., Béjar-Pizarro, M., López-Vinielles, J., Rossi, M., Mateos, R.M., Carreón-Freyre, D., Lambert, J., Teatini, P., Cabral-Cano, E., Erkens, G., Galloway, D., Hung, W.-C., Kakar, N., Sneed, M., Tosi, L., Wang, H., Ye, S. (2021). Mapping the global threat of land subsidence. Science, 371(6524), 34–36. 
  • Peresani, M., Monegato, G., Ravazzi, C., Bertola, S., Margaritora, D., Breda, M., Fontana, A., Fontana, F., Janković, I., Karavanić, I., Komšo, D., Mozzi, P., Pini, R., Furlanetto, G., De Amicis, M.G.M., Perhoč, Z., Posth, C., Ronchi, L., Rossato, S., Vukosavljević, N., Zerboni, A. (2021). Hunter-gatherers across the Great Adriatic-Po Region during the Last Glacial Maximum: environmental and cultural dynamics. Quaternary International, 581–582, 128–163. 
  • Donnici, S., Serandrei-Barbero, R., Gao, X., Tang, C., Tosi, L. (2021). Utilizing benthic foraminifera to explore the environmental condition of the Laizhou Bay (Bohai Sea, China). Marine Pollution Bulletin, 167, 112323. 
  • Braga, F., Scarpa, G.M., Brando, V.E., Manfè, G., Zaggia, L. (2020). COVID-19 lockdown measures reveal human impact on water transparency in the Venice Lagoon. Science of the Total Environment, 736, 139612. 
  • Pajola, M., Rossato, S., Baratti, E., Kling, A. (2019). Planetary mapping for landing sites selection: The Mars case study. In Hargitai, H. (Ed.), Planetary Cartography and GIS. Springer. 
  • Scarpa, G.M., Zaggia, L., Manfè, G., Lorenzetti, G., Parnell, K., Soomere, T., Rapaglia, J., Molinaroli, E. (2019). The effects of ship wakes in the Venice Lagoon and implications for the sustainability of shipping in coastal waters. Scientific Reports, 9(1), 19014. 
  • Fontana, A., Ronchi, L., Rossato, S., Mozzi, P. (2018). Lidar-derived DEM for geoarchaeological investigations in alluvial and coastal plains. Alpine and Mediterranean Quaternary, 31(1), 209–212. 
  • Da Lio, C., Tosi, L. (2018). Land subsidence in the Friuli Venezia Giulia coastal plain, Italy: 1992–2010 results from SAR-based interferometry. Science of the Total Environment, 633, 752–764. 
  • Tosi, L., Da Lio, C., Teatini, P., Strozzi, T. (2018). Land Subsidence in Coastal Environments: Knowledge Advance in the Venice Coastland by TerraSAR-X PSI. Remote Sensing, 10, 1191. 
  • Da Lio, C., Tosi, L., Teatini, P., Strozzi, T. (2018). Understanding land subsidence in salt marshes of the Venice Lagoon from SAR Interferometry and ground-based investigations. Remote Sensing of Environment, 205, 56–70.  
  • Carol, E., Braga, F., Donnici, S., Kruse, E., Tosi, L. (2017). The hydrologic landscape of the Ajó coastal plain, Argentina: an assessment of human-induced changes. Anthropocene, 18, 1-14. 
  • Pajola, M., Rossato, S., Baratti, E., Pozzobon, R., Quantin, C., Carter, J., Thollot, P. (2017). Boulder abundances and size-frequency distributions on Oxia Planum-Mars: Scientific implications for the 2020 ESA ExoMars rover. Icarus, 296, 73–90. 
  • Tosi, L., Da Lio, C., Teatini, P., Strozzi, T. (2016). Combining L- and X-Band SAR Interferometry to Assess Ground Displacements in Heterogeneous Coastal Environments: The Po River Delta and Venice Lagoon, Italy. Remote Sensing, 8, 308.  
  • Xing, Q.G., Braga, F., Tosi, L., Lou, M.J., Zaggia, L., Teatini, P., Gao, X.L., Yu, L.J., Wen, X.H., Shi, P. (2016). Detection of Low Salinity Groundwater Seeping into the Eastern Laizhou Bay (China) with the Aid of Landsat Thermal Data. Journal of Coastal Research, SI 74, 149–156. 
  • Rossato, S., Mozzi, P. (2016). Inferring LGM sedimentary and climatic changes in the southern Alpine foreland through the analysis of a 14C ages database (Brenta megafan, Italy). Quaternary Science Reviews, 148, 115–127.  
  • Pajola, M., Rossato, S., Carter, J., Baratti, E., Pozzobon, R., Erculiani, M.S., Coradini, M., McBride, K.S. (2016). Eridania Basin: an ancient paleolake floor as the next landing site for the Mars 2020 rover. Icarus, 275, 163–182.  
  • Pajola, M., Rossato, S., Baratti, E., Mangili, C., Macarella, F., McBride, K.S., Coradini, M. (2016). The Simud-Tiu Valles hydrologic system: a multidisciplinary study of a key site for future Martian on-site exploration. Icarus, 268, 355–381.  
  • Benito, G., Macklin, M.G., Panin, A., Rossato, S., Fontana, A., Jones, A.F., Machado, M.J., Matlakova, E., Mozzi, P., Zielhofer, C. (2015). Recurring flood distribution patterns related to short-term Holocene climatic variability. Scientific Reports, 5, 16398.  
  • Da Lio, C., Carol, E., Kruse, E., Teatini, P., Tosi, L. (2015). Saltwater contamination in the managed low-lying farmland of the Venice coast, Italy: An assessment of vulnerability. Science of the Total Environment, 533, 356–369.  
  • Baratti, E., Pajola, M., Rossato, S., Mangili, C., Coradini, M., Montanari, A., McBride, K.S. (2015). Hydraulic modeling of the tributary and the outlet of a Martian paleolake located in the Memnonia quadrangle. Journal of Geophysical Research: Planets, 120.  

Prodotti cartografici 

Carta Geologica d’Italia – CARG 

  • Foglio 009 – Anterselva, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicato. Persone coinvolte: Luca Peruzzo. 
  • Foglio 016 – Dobbiaco, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicato. Persone coinvolte: Luca Peruzzo. 
  • Foglio 049 – Gemona, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicato. Persone coinvolte: Giovanni Monegato. 
  • Foglio 061 – Borgo Valsugana, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: in corso. Persone coinvolte: Giovanni Monegato. 
  • Foglio 065 – Maniago, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicato. Persone coinvolte: Giovanni Monegato. 
  • Foglio 081 – Rovereto, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: in corso. Persone coinvolte: Giovanni Monegato. 
  • Foglio 084 – Vittorio Veneto, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: in corso. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  
  • Foglio 087 – Palmanova, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: consegnato, in attesa di pubblicazione. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  
  • Foglio 123 – Verona Ovest, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: convenzione firmata. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  
  • Foglio 125 – Vicenza, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: avviato. Persone coinvolte: Sandro Rossato.  
  • Foglio 127 – Mestre, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: consegnato, in attesa di pubblicazione. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  
  • Foglio 128 – Venezia, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicato. Persone coinvolte: Luigi Tosi, Sandra Donnici.  
  • Fogli 148–149 – Chioggia–Malamocco, Carta Geologica d’Italia alla scala 1:50.000, con database e note illustrative associate. Stato: pubblicati. Persone coinvolte: Luigi Tosi, Sandra Donnici.  

Serie cartografiche ufficiali non-CARG 

  • GEOCGT – Cartografia Geologica di Sintesi della Regione Friuli Venezia Giulia, serie cartografica ufficiale alle scale 1:10.000 e 1:50.000 (fogli 048 – Tramonti di Sotto; 064 – Aviano; 085 – Pordenone). Stato: pubblicata. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  

Carte e prodotti cartografici autonomi 

  • Carta delle unità geologiche della Pianura del Friuli Venezia Giulia, scala 1:150.000. Stato: pubblicata. Persone coinvolte: Sandro Rossato, Giovanni Monegato.  
  • Carta della subsidenza del territorio provinciale di Venezia, scala 1:50.000. Stato: pubblicata come allegato all’Atlante Geologico della Provincia di Venezia. Persone coinvolte: Luigi Tosi.