Modulo: Valutazione di impatto ambientale e strategica (Marzo Giugno 13)

Transcript

1 ITIS Cannizzaro Corso IFTS - Tecnico superiore per il monitoraggio e la gestione del territorio e dell ambiente Modulo: Valutazione di impatto ambientale e strategica (Marzo Giugno 13) ing. Daniele La Rosa Dipartimento di Architettura Università di Catania dlarosa@darc.unict.it; sdlarosa@tin.it 26/6/2013 Indicatori ambientali e GIS Applicazioni nella VAS

2 Sommario I due livelli di uso quotidiano dei Sistemi Informativi Geografici per l analisi e la pianificazione del territorio Indicatori e Sistemi Informativi Geografici. Modalità avanzata di utilizzo dei GIS? Una veloce classificazione degli indicatori in base alla loro modalità di calcolo Esempi di calcolo all interno di un GIS di alcuni indicatori ambientali

3 I due livelli di uso dei GIS (1) I GIS come strumento di produzione cartografica (Livello I) Raccolta ed organizzazione di informazioni cartografiche Tematizzazione delle informazioni Comunicazione (WebGis) OGGI LA STRAGRANDE MAGGIORANZA DEGLI UTILIZZI!

4 I due livelli di uso dei GIS (2) ma anche e soprattutto come strumento di analisi/modellazione/pianificazione (Livello II) Analisi territoriali (valutazioni ambientali, zonizzazioni, ) Gestione delle informazioni territoriali (gestione catasto, PRG, Valutazione Ambientale Strategica) Indicatori!! (Parametro o valore derivato da parametri, che indica/fornisce informazioni su/descrive lo stato di fatto di un fenomeno/ambito/area) EEA, 1999

5 Indicatori e attributi (1) Per loro natura tutti gli attributi numerici di un qualunque layer costituiscono indicatori! Georiferiscono informazioni, attribuiscono valori, descrivono uno stato LAYER_1 DENOMINAZI Q -mq/s AP100 Vallone dell'urva - AP101 Cava la Ciaramitara di Strada l'asino e della Capreria - AP102 Cava Bottoli 0.02 AP104 Fiume S. Nicola 0.23 AP105 Fiume Eloro e Gioe e Fiume di Sortino 0.33 AP106 Fiume Asinaro, La Fiumara e Vallone La Pisciatoia 0.42 COD_REG REGIONE H 1 PIEMONTE VALLE D'AOSTA LOMBARDIA TRENTINO-ALTO ADIGE VENETO FRIULI VENEZIA GIULIA LIGURIA EMILIA-ROMAGNA TOSCANA UMBRIA MARCHE LAZIO ABRUZZO MOLISE CAMPANIA PUGLIA BASILICATA CALABRIA SICILIA SARDEGNA 540 AP107 Portate Vallone medie Precipitazione medie annue delle Tre Fontane 0.44

6 Indicatori e attributi (2) La relazione dato geografico attributo è la base per la rappresentazione dell indicatore Informazione associata: Georeferenziazione topografica Tipologia Indirizzo Superficie Immagine

7 Indicatori e attributi (3) Tipologie di componenti descrittive o attributi Stringa (nomi, attributi particolari) Numerico (area, portata, BOD, popolazione, ) Enumerato (codice identificativo) AREA PERIMETER YR94_ YR94_ID ABBREVNAME 0,338 2, Luxembourg 4,901 14, Switzerland 64,797 56, France 9,182 14, Korea Rep 0,907 6, Cyprus 36,691 79, Japan 3,490 8, Bhutan 23,654 26, W Sahara 0,903 4, Qatar 9,050 17, Untd Arab Em 2,907 7, Taiwan 106,039 58, Mali 26,724 28, Oman 100,328 47, Niger 106,611 49, Chad 28,222 47, Vietnam 8,739 26, Cuba

8 Classificazione degli indicatori in base alla modalità di calcolo Processo nel calcolo di un indicatore tramite GIS 1. Scelta dell indicatore i. Finalità ii. Disponibilità dell informazione 2. Calcolo dell indicatore i. Trattamento dell informazione ii. Calcolo fuori/dentro i GIS iii. Tematizzazione dentro i GIS

9 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (1) Disponibilità dell informazione Diretta Non diretta Tematizzazione BOD Precipitazioni Temperatura popolazione 1 Trattamenti dell informazione Numero di operazioni Semplice (ind. primari).... Complessa (ind. secondari) Densità di popolazione 2 Tematizzazione Indicatori complessi: geostatistica 4 3 Grado di antropizzazione Coeff. di boscosità

10 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (2) TIPO 1: indicatore diretto Misura uno stato E immediatamente disponibile / non necessità di trattamenti Necessita di tematizzazione ES: popolazione ES: precipitazioni

11 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (3) TIPO 2: indicatore non diretto/semplice Misura uno grandezza derivata Non è immediatamente disponibile Necessita di elaborazioni semplici Necessita di tematizzazione ES: densità di popolazione; verde comunale per abitante

12 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (4) TIPO 3: indicatore non diretto/ mediamente complesso Misura uno grandezza derivata Non è immediatamente disponibile Necessita di elaborazioni (più) complesse Necessita di tematizzazione ES: coefficiente di boscosità/urbanizzazione

13 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (5) TIPO 4: indicatore non diretto/complesso Misura uno grandezza derivata Non è immediatamente disponibile Necessita di elaborazioni complesse Necessita di tematizzazione Calcolo di superfici a partire da dati puntuali ES: concentrazione media di CO 2

14 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (6) TIPO 1: indicatore diretto Popolazione per comune FASI per il calcolo: 1. Importazione del dato alfanumerico 2. Collegamento con base geografica 3. Tematizzazione (colori graduati)

15 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (7) TIPO 2: indicatore non diretto - semplice Densità di popolazione FASI per il calcolo: 1. Importazione del dato alfanumerico 2. Collegamento con base geografica 3. Calcolo della densità 4. Tematizzazione (colori graduati)

16 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (8) TIPO 3: indicatore non diretto mediamente complesso Coefficiente di boscosità/urbanizzazione FASI per il calcolo: 1. Importazione del dato geografico 2. Calcolo del totale area boscata/urbanizzata all interno dell unità territoriale considerata (Geoprocessing) 3. Calcolo del rapporto

17 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (8) TIPO 3: indicatore non diretto mediamente complesso Coefficiente di boscosità/urbanizzazione FASI per il calcolo: 4. Tematizzazione (colori graduati) ed etichette 4.

18 Esempi di modalità di calcolo di questi indicatori (9) TIPO 4: indicatore non diretto complesso Costruzione di superfici Concentrazione media di CO 2 per comune FASI per il calcolo: 1. Importazione del dato geografico/alfanumerico 2. Analisi geostatistica del dato 1. 2.

19 Indicatori e VAS Indicatori per la valutazione della sostenibilità delle nuove scelte insediative: uno strumento di supporto per la VAS

20 Finalità (1) Indifferenza nelle scelte delle aree di espansione nella redazione dei piani comunali Sostenibilità (rapporto Bruntland 1987): concetto oggi così dibattuto e condiviso ma ancora forse latente da un punto di vista operativo Suolo come contenitore di nuove aree urbanizzabili Conseguenze dell indifferenza: consumo, degrado della risorsa suolo Diffusione/dispersione insediativa aumento costi di trasporto e conseguenti aumenti dei carichi inquinanti frammentazione tessuto agricolo e diminuzione redditività aziendale frammentazione eco-sistemi degrado paesaggi aumento dell esposizione ai rischi naturali

21 Finalità (2) Come misurare la sostenibilità delle scelte di espansione nei piani comunali? Come scegliere tra diverse opzioni localizzative? Necessità di definizione di un protocollo metodologico all interno di una VAS Sostenibilità come contenimento: 1.del consumo della risorsa suolo 2.del rischio idraulico 3.della pressione sui sistemi agroforestali Modello interpretativo per la valutazione della sostenibilità delle scelte dei PRG Indicatori per la quantificazione della sostenibilità (ArcView GIS)

22 Schema metodologico adottato (1) Sostenibilità espressa in funzione della misura: 1. delle forme perimetrali (componente della morfologia perimetrale) 2. della struttura rappresentativa dell assetto urbanizzato (componente della struttura rappresentativa) 3. della struttura spaziale del sistema insediativo (componente della struttura spaziale) 4. dell assetto pedologico (componente dell assetto pedologico) 5. del rischio idraulico (Componente del rischio idraulico) 6. della pressione sugli elementi naturali sensibili (componente della sensibilità degli elementi naturali) Modello interpretativo La valutazione della sostenibilità delle scelte dei PRG 1. Componente della morfologia perimetrale 1.1 Coefficiente di forma 2. Componente della struttura rappresentativa 2.1) Peso dei nuclei urbanizzati di piccola dimensione sulla superficie edificata totale 2.2) Peso del maggiore nucleo urbanizzato sulla superficie edificata totale 2.3) Peso dell urbanizzato puntiforme sulla superficie edificata totale 3. Componente della struttura spaziale 3.1) Densità dell urbanizzato poligonale 3.2) Eterogeneità spaziale 3.3) Continuità spaziale 4. Componente dell assetto pedologico 4.1) Qualità pedologica dei suoli interessati da espansione 5. Componente del rischio idraulico 5.1) Rischio di esondazione nelle aree di espansione Modello interpretativo Rappresenta le componenti evidenziate attraverso una serie di indicatori 6. Componente della sensibilità degli elementi naturali 6.1) Prossimità degli elementi naturali sensibili alle aree di espansione

23 Schema metodologico adottato (2) C1 Intensità della componente 1: Int 1 (soglie: 1994, PRG) (Int1) = Int 1(PRG) Int 1(1994) C2 Normalizzazione Aggregazione Intensità della componente 2: Int 2 (soglie: 1994, PRG) (Int2) = Int 2 (PRG) Int 2 (1994) C3 Normalizzazione Aggregazione Intensità della componente 3: Int 3 (soglie: 1994, PRG) (Int3) = Int 3 (PRG) Int 3 (1994) C4 Intensità della componente 4: Int 4 (soglie: PRG) (Int4) = Int 4 (PRG) Int 4 (1994) C5 Intensità della componente 5: Int 5 (soglie: PRG) (Int5) = Int 5 (PRG) Int 5 (1994) C6 Intensità della componente 5: Int 6 (soglie: PRG) (Int6) = Int 6 (PRG) Int 6 (1994) CARTA DELLA SOSTENIBILITA DELLE SCELTE LOCALIZZATIVE AGGREGAZIONE: SOST= 3 i= 1 p i + p 4I 4 + p 5I + i 5 p 6 I 6 NORMALIZZAZIONE y = ( y y min) ( y max y min)

24 Inquadramento area di studio (1) Una porzione della Valtellina costituita da 13 comuni

25 Componente della morfologia perimetrale Quanto incide la forma dei singoli nuclei di urbanizzato sulla quantità di suolo consumato Coefficiente di forma (CF) Obiettivi Procedura di calcolo Scala di calcolo La misura della frammentazione dei perimetri dei poligoni di urbanizzato Calcolo del rapporto tra perimetro di ogni poligono ed il perimetro del cerchio costituito dalla medesima superficie del poligono: CF = P/Pc = P/(2*P*(A/P) 0,5 ) P = Perimetro nucleo A = Area nucleo Pc = Perimetro cerchio di area pari ad A Cella quadrata di lato pari a 1km CF difformità topologica dalla forma compatta per eccellenza, il cerchio Il consumo di suolo

26 Componente della struttura rappresentativa (1) Quanto incide il peso dell urbanizzato puntiforme sul consumo di suolo DISP1 = (Peso urbanizzato puntiforme)/(urbanizzato totale) Obiettivi La misura del peso in superficie dell urbanizzato puntiforme sulla superficie edificata totale Procedura di calcolo DISP1 = (superficie di urbanizzato puntiforme) / (superficie urbanizzato totale) Scala di calcolo Cella quadrata di lato pari a 1km DISP1 il peso dell urbanizzato sparso il consumo di suolo

27 Componente della struttura rappresentativa (2) Quanto incide il peso dei nuclei di urbanizzato di diversa dimensione sul consumo di suolo a parità di superficie, un alto peso di (molti) nuclei piccoli (struttura a, 5 nuclei), evidenzia infatti un comportamento maggiormente dispersivo rispetto ad un alto peso di (pochi) nuclei maggiormente estesi (struttura b, un unico nucleo). Struttura a Struttura b

28 Componente della struttura rappresentativa (3) Quanto incide il peso dei nuclei di urbanizzato di diversa dimensione sul consumo di suolo DISP2 = (Peso urbanizzato piccola dimensione)/(urbanizzato totale) Obiettivi La misura del peso in superficie dei piccoli nuclei (<15ha) sulla superficie edificata totale Procedura di calcolo Scala di calcolo DISP2 = (superficie urbanizzato costituito da nuclei <15ha ) / (superficie urbanizzato totale) Comunale DISP2 la frammentazione dell assetto insediativo il consumo di suolo

29 Componente della struttura rappresentativa (4) Quanto incide il peso dei nuclei di urbanizzato di diversa dimensione sul consumo di suolo DISP3 = (Peso urbanizzato grande dimensione)/(urbanizzato totale) Obiettivi La misura del peso in superficie dei maggiori nuclei sulla superficie edificata totale Procedura di calcolo DISP2 = (superficie nuclei più estesi) / (superficie urbanizzato totale) Scala di calcolo Comunale DISP3 la frammentazione dell assetto insediativo (assetto insediativo formato da grandi nuclei) il consumo di suolo

30 Componente della struttura spaziale (1) Come si distribuisce il sistema insediativo nello spazio ET = Eterogeneità spaziale Obiettivi Procedura di calcolo Scala di calcolo ET La misura dell eterogeneità della disposizione spaziale dell assetto insediativo ET = N i ni ln( nt n i = numero nuclei nella cella i N = numero celle totali ni nt n t = numero nuclei urbanizzati totali Cella quadrata di lato pari a 1km la dispersione spaziale dell assetto insediativo il consumo di suolo ) x x x x 5 x x x x 8 x x x x 9 x x x x i ni (ni/ntot)*ln(ni/ntot) 1 0 0, , , , , , , , , , , , , , , ,000

31 Componente della struttura spaziale (2) Come si distribuisce il sistema insediativo nello spazio CONT = Continuità dell assetto insediativo Obiettivi La misura della continuità nello spazio dell assetto insediativo Procedura di calcolo Scala di calcolo n 1 n 1 i= 1 D( i, f j), D( i 1, j= 1 D( i, j 1), D( i 1, j 1), D( i 1, j) + j + 1), + Cella quadrata di lato pari a 1km + + i=1 j=1 J=m j j+1 i-1 D(i-1,j+1) x x Continuità assente D(i,j) = 0 i,j i D(i,j) D(i,j+1) x x Continuità presente D(i,j) = 1 i=n i+1 D(i+1,j) D(i+1,j+1)

32 Componente della struttura spaziale (2) Come si distribuisce il sistema insediativo nello spazio CONT = Continuità dell assetto insediativo Obiettivi La misura della continuità nello spazio dell assetto insediativo Procedura di calcolo Scala di calcolo n 1 n 1 D( i, j), D( i 1, j + 1), f i= 1 j= D( i, j + 1), D( i + 1, j + 1), D( i + 1, Cella quadrata di lato pari a 1km 1 j) CONT la continuità spaziale dell assetto insediativo il consumo di suolo

33 Componente della struttura spaziale (3) Qual è la densità del sistema insediativo nello spazio Consumi eccessivi si ritrovano in strutture urbane caratterizzate da elevati numeri di nuclei e/o dalla loro piccola dimensione DUP = Densità urbanizzato poligonale Obiettivi Procedura di calcolo La misura della densità dei nuclei di urbanizzato all interno di un area di riferimento DUP = (numero dei nuclei) / (superficie urbanizzata dell area di riferimento) Scala di calcolo Comunale DUP la densità dell assetto insediativo il consumo di suolo

34 Componente dell assetto pedologico Quali e in che quantità sono i suoli interessati dall espansione urbana PED = Capacità d uso dei suoli Obiettivi La misura dell intensità del consumo di suolo delle espansioni di PRG in relazione alla loro capacità d uso Classe 2 3 Valore relativo 5 4 Procedura di calcolo -Attribuzione di valore relativo (VR) in base alle differenti capacità d uso dei suoli -Valutazione della quantità di nuova area di espansione ricadente -Incrocio tra le due griglie e misura dell intensità di uso del suolo come prodotto del VR e della quantità (ha) di suoli interessati da espansione Scala di calcolo Cella quadrata di lato pari a 1km PED Il consumo di suoli di buona capacità d uso

35 Classi NC Classe 2 Classe 3 Classe 4 Classe 6 Classe 7 Classe 8 TOT % espansioni 14,4% 3,8% 13,7% 46,4% 20,7% 0,9% 0,2% 100%

36

37 Componente del rischio idraulico Qual è il rischio associato alle scelte di espansione In quale delle 3 fasce di espansione definite dal Piano Stralcio delle Fasce Fluviali (AUT.BA.PO) ricadono le espansioni urbane Fasce di esondazione dell Adda ed aree di espansione urbana 80% Q (tdr=200) Q (tdr=200) Q (tdr=500)

38 Componente del rischio idraulico Qual è il rischio associato alle scelte di espansione In quale delle fasce 3 di espansione definite dal Piano Stralcio delle Fasce Fluviali (AUT.BA.PO) ricadono le espansioni urbane RI = Rischio idraulico Obiettivi Procedura di calcolo La misura del rischio idraulico associato alle espansioni di PRG -Calcolo della superficie (cioè del numero di celle di 25m di lato) ricadente in ognuna delle 3 fasce -Calcolo del rischio secondo R= PxE, con P = Pericolosità (un valore per fascia) E = Esposizione (quantità di urbanizzato) Scala di calcolo Cella quadrata di lato pari a 1km RI la sostenibilità delle scelte localizzative

39 Componente della sensibilità degli elementi naturali Quali sono le aree di espansione maggiormente interferenti con gli elementi delle aree naturali PR = Prossimità aree sensibili Obiettivi Procedura di calcolo Scala di calcolo La misura dell interferenza delle espansioni nei confronti delle aree naturali a maggiore pregio -Calcolo indice di naturalità: VT = i kn i i Si -Calcolo della distanza di ogni cella dell urbanizzato con la più vicina delle celle delle aree naturali -Calcolo dell indicatore di prossimità o interferenza, pesando la distanza con il grado di naturalità associato I ij = VT i /D ij Cella quadrata di lato pari a 1km - Vt i fissato D ij I ij la sostenibilità - D ij fissato Vt i I ij la sostenibilità

40 Calcolo delle variazioni di intensità C1 C2 C3 C4 C5 Normalizzazione Aggregazione Normalizzazione Aggregazione Intensità della componente 1: Int 1 (soglie: 1994, PRG) Intensità della componente 2: Int 2 (soglie: 1994, PRG) Intensità della componente 3: Int 3 (soglie: 1994, PRG) Intensità della componente 4: Int 4 (soglie: PRG) Intensità della componente 5: Int 5 (soglie: PRG) C6 Intensità della componente 5: Int 6 (soglie: PRG) NORMALIZZAZIONE y ( y y min) = ( y max y min) AGGREGAZIONE Inti = Ij j

41 Calcolo del grado di sostenibilità (1) (Int1) = Int 1(PRG) Int 1(1994) (Int2) = Int 2 (PRG) Int 2 (1994) (Int3) = Int 3 (PRG) Int 3 (1994) NORMALIZZAZIONE y = ( y y min) ( y max y min) (Int4) = Int 4 (PRG) (Int5) = Int 5 (PRG) AGGREGAZIONE: SOST= 3 i= 1 p p I p i + + i I p 6 I 6 (Int6) = Int 6 (PRG) differenza effettuata per ogni cella della maglia COMPONENTE della morfologia perimetrale della struttura rappresentativa della struttura spaziale dell assetto pedologico dei suoli del rischio idraulico della sensibilità degli elementi naturali PESO 1/12 1/12 1/12 1/4 1/4 1/4

42

43 Calcolo del grado di sostenibilità (2) Bassissima sostenibilità Intensità componenti della morfologia perimetrale della struttura rappresentativa della struttura spaziale dell assetto pedologico dei suoli del rischio idraulico Valore media media bassa elevata elevata

44 Calcolo del grado di sostenibilità (5) Altissima sostenibilità Intensità componenti della morfologia perimetrale della struttura rappresentativa della struttura spaziale dell assetto pedologico dei suoli del rischio idraulico Valore bassa bassa bassa bassa assente