Artificial Intelligence for aiR quality ObservatioN in urban Environments
AIRONE è un progetto selezionato nell’ambito di FIERCE – 1st Open Call for the Financial Support Program, con l’obiettivo di migliorare la stima ad alta risoluzione della qualità dell’aria negli ambienti urbani.
Il progetto sviluppa un’evoluzione del sistema UTAQ – Urban Tool for Air Quality, integrando dati satellitari Copernicus Sentinel-5P, informazioni meteorologiche, dati emissivi e tecniche di intelligenza artificiale per produrre mappe più accurate di NO₂ e particolato. La soluzione supporta il monitoraggio quasi real-time, la previsione a breve termine e la pianificazione ambientale urbana.
| Tipo di progetto: Scale-up Project / Miglioramento di prodotti e servizi esistenti Budget: 50’000 Euro Durata: 6 mesi Numero e Partner coinvolti: TerrAria Srl (TA), con il supporto di DATINNOVA come subcontractor Ruolo: Coordinatore e responsabile dello sviluppo del sistema UTAQ evoluto |
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Nonostante i miglioramenti registrati negli ultimi anni, la qualità dell’aria in Lombardia e nell’area urbana di Milano continua a rappresentare una criticità ambientale e sanitaria. Le condizioni atmosferiche della Pianura Padana limitano la dispersione degli inquinanti e favoriscono frequenti superamenti dei valori limite, in un quadro normativo reso più stringente dalla Direttiva UE 2024/2881.
Le reti di monitoraggio a terra forniscono misure accurate, ma spazialmente limitate. Questa scarsa rappresentatività territoriale rende complesso descrivere la variabilità locale degli inquinanti, in particolare biossido di azoto (NO₂) e particolato, riducendo l’efficacia delle azioni di pianificazione, prevenzione e mitigazione nei contesti urbani.
AIRONE nasce per migliorare la stima ad alta risoluzione della qualità dell’aria urbana, rendendo più precisa l’individuazione degli hotspot di inquinamento e più affidabile il supporto alle decisioni di enti pubblici, amministrazioni locali e soggetti responsabili della pianificazione ambientale. Un obiettivo in linea con la nuova Direttiva UE 2024/2881, che richiama esplicitamente la necessità di monitorare in modo sistematico gli hotspot di inquinamento.
La soluzione si fonda sull’integrazione del sistema UTAQ (Urban Tool for Air Quality) con dati satellitari Copernicus Sentinel-5P e modelli di data fusion basati su intelligenza artificiale. Le osservazioni satellitari, tra cui colonne troposferiche di NO₂ e indicatori legati agli aerosol, vengono elaborate per derivare concentrazioni al suolo.
Il cuore innovativo del progetto consiste nello sviluppo di un modulo AI-based di data fusion, capace di integrare output modellistici di UTAQ, dati meteorologici, informazioni emissive, misure in situ e concentrazioni derivate da satellite.
Questo approccio consente di ridurre gli errori residui, migliorare la coerenza spaziale delle stime e ottenere mappe più affidabili di NO₂ e PM. Il sistema potrà supportare il monitoraggio quasi real-time, la previsione a breve termine fino a 3 giorni e la valutazione di interventi mirati, come zone a basse emissioni, limitazioni del traffico o campagne di misura localizzate.
Il progetto porterà alla realizzazione di dataset satellitari grigliati di concentrazioni al suolo di NO₂ e PM, simulazioni UTAQ ad alta risoluzione su Milano, un modulo di intelligenza artificiale integrato nel workflow operativo e risultati di validazione in grado di dimostrare il miglioramento delle prestazioni rispetto al sistema attuale.
AIRONE punta a ridurre l’errore di stima rispetto alla versione corrente di UTAQ e a rendere il workflow più automatizzato, documentato, trasferibile e replicabile in altri contesti urbani europei.
IL RUOLO DI TERRARIA
TerrAria coordina il progetto e mette a disposizione il sistema UTAQ, le competenze modellistiche e l’esperienza maturata nell’ambito della qualità dell’aria urbana.
Il team TerrAria cura il preprocessing dei dati, la gestione delle informazioni satellitari, l’esecuzione del modello UTAQ e lo sviluppo della catena di conversione satellite-suolo per NO₂ e PM. Inoltre, TerrAria assicura l’integrazione operativa tra gli output di UTAQ e i modelli di intelligenza artificiale in un workflow unico, scalabile e trasferibile.
DATINNOVA supporta il progetto come subcontractor, contribuendo con competenze specialistiche in intelligenza artificiale, data science e sviluppo di modelli di data fusion.
