Corso di Inventari Forestali

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1 Corso di Inventari Forestali Prof. Marco Ottaviano Corso di Laurea in Scienze Forestali ed Ambientali Università Mediterranea A.A

2 PROGRAMMA DEL CORSO INVENTARIO FORESTALE NAZIONALE Struttura del IFNC Le fasi dell IFNC La statistica per la spazializzazione dei dati L UTILIZZO DEI SISTEMI INFORMATIVI TERRITORIALI NEGLI GLI INVENTARI FORESTALI Concetti base Tecniche di individuazione delle aree di rilievo Tecniche di elaborazione per la spazializzazione e dei dati La restituzione cartografica TELERILEVAMENTO E INVENTARI FORESTALI Elaborazione delle immagini da satellite Calcolo degli indici di verde Estrazione delle informazioni

3 Scopi e limiti del corso SCOPI comprendere i concetti alla base di un inventario forestale scegliere gli oggetti da rilevare, i metodi, conoscere gli schemi e le tecniche di rilevamento conoscere le elaborazioni di base dei dati rilevati richiami di topografia e impiego degli strumenti di posizionamento conoscere le basi della aerofotogrammetria e del telerilevamento LIMITI approfondimenti dell elaborazione statistica; approfondimenti dei disegni campionari; approfondimenti del telerilevamento e del posizionamento;

4 Temi trattati Concetto di inventario forestale Scopi e utilità degli inventari forestali Metodi di campionamento Richiami di topografia Tecnica, uso e limiti degli strumenti GPS Telerilevamento Esempi di inventari forestali

5 TESTI CONSIGLIATI Corona P. Introduzione al rilevamento campionario delle risorse forestali. CUSL - Firenze MAF / ISAFA 1988 Inventario Forestale Nazionale 1985: Sintesi metodologica e risultati. Temi. Trento. A.A. V.V. Il campionamento statistico nella valutazione e nel monitoraggio delle risorse ambientali. Comunicazioni di ricerca ISAFA 2001/2. Loetsch F., Zohrer F., Haller K.E., Forest Inventory. BLV VerlagsgesellShaft. München. Germany. Gomarasca M. Applicazioni ambientali di GIS e telerilevamento. AIT Associazione Italiana di Telerilevamento Tonelli A.M. Complementi di telerilevamento. Luni ed. Rovereto

6 Inventari forestali: una disciplina di sintesi Per progettare, così come per eseguire i rilievi e le elaborazioni di un inventario forestale, occorrono conoscenze di: Dendrometria Topografia Telerilevamento Botanica e descrizione della vegetazione Metodologie statistiche Informatica Selvicoltura generale e speciale

7 Quali domande ci faremo: Che cosa è un inventario? Qual è lo scopo dell inventario e quali i suoi obiettivi? Quali sono le informazioni da rilevare in un inventario? Quali e quanti caratteri è opportuno rilevare? Inventario e/o carta forestale?

8 Che cosa è un inventario forestale? Un inventario forestale è una procedura più o meno complessa volta a ottenere - e aggiornare - informazioni sulla qualità e la quantità delle risorse forestali di un dato territorio, e sulle caratteristiche principali del territorio da esse edificato. (Husch, 1982). Consiste nel rilevamento campionario delle cenosi forestali e dei sistemi naturali o seminaturali ad esse dinamicamente collegati, a livello di popolazioni, habitat, tipo forestale, ecosistemi e paesaggio,, nel contesto di una data unità amministrativa e/o politica (azienda, regione..). Corona, il rilevamento della superficie, composizione, struttura, volume, caratteri ecologici ecc. dei boschi di un territorio, eseguito ai fini di una programmazione generale. AISF/CNR 1980.

9 Che cosa è un inventario forestale? Un inventario forestale consiste nel rilevamento campionario quali-quantitativo delle cenosi forestali e dei sistemi naturali o seminaturali ad esse dinamicamente collegati, a livello di popolazioni, habitat, tipo forestale, ecosistemi e paesaggio, eseguito ai fini di una programmazione generale.

10 Qual è lo scopo dell inventario e quali i suoi obiettivi? Scopo: fornire conoscenza con grado di affidabilità noto per la programmazione, la gestione, lo sfruttamento delle risorse forestali e non. Obiettivi... diversi in relazione agli scopi: - stima delle masse di legname utilizzabile nell area di studio, e gli assortimenti da esse ritraibili, - stima della diversità e dei caratteri ecologici delle popolazioni presenti, - stima della presenza di specie diverse, rare, minacciate, - stima della densità e dello stato della rete viabile, - stima dello stato sanitario, della produttività...

11 Tipo d inventario Permanente: permette di stimare l estensione su cui insistono gli oggetti e i loro caratteri nonché le loro variazioni nel tempo attraverso la ripetizione dei rilievi - Occorre che i caratteri delle popolazioni siano misurati in tempi successivi riferendosi agli stessi individui, con gli stessi metodi e procedure. Unico o provvisorio: stima la situazione in un determinato momento, ad esempio per la pianificazione aziendale e territoriale di area limitata.

12 Quali sono le informazioni da rilevare in un inventario? Uso del suolo, estensione delle categorie, individuazione delle categorie d interesse, suddivisione in tipi forestali e riconoscimento di quelli strutturali, caratteri dei tipi, caratteri delle stazioni Quali e quanti caratteri è opportuno rilevare? caratteri qualitativi - tipo, specie, stato sanitario. caratteri quantitativi - diametro, altezza, assortimenti, massa, incremento..

13 Il bosco: oggetto di studio Definizione di bosco: cosa è bosco? per la FAO per l ISTAT per l inventario nazionale per l inventario della Toscana per l inventario dell Emilia Romagna per l inventario della Sicilia

14 FAO Forest are all land bearing a vegetative association dominated by trees of any size, exploited or not, capable of producing wood or other products, of exerting an influence on the climate, or on the water regime, or providing shelter for life-stock and wild-life. FAO, 1958

15 Per l ISTAT La superficie forestale boscata è rappresentata da estensioni di terreno non inferiore a m 2 in cui sono presenti piante forestali legnose, arboree e/o arbustive che producono legno o altri prodotti forestali determinanti, a maturità, un area d insidenza (proiezione sul terreno della chioma delle piante) di almeno il 50% della superficie e suscettibili di avere un ruolo indiretto sul clima e e sul regime delle acque. La superficie forestale non boscata è costituita dalle superfici non produttive ma necessarie alla produzione (strade, depositi, vivai, improduttivi come rocce, acque ecc.). ISTAT e CEE (1987)

16 Inventario nazionale (IFNI) Adotta una definizione di bosco allora diffusa (anno della progettazione circa 1980): superficie > 2000 m 2 copertura minima > 20% larghezza minima > 20 m

17 Inventario forestale della Toscana e inventario forestale dell Emilia - Romagna BOSCO: Copertura > 10% Superficie > 5000 m 2 Larghezza > 20 m Altezza del soprassuolo > 5 m BOSCHETTO: Copertura > 40% superficie < 5000 m 2 separato dai boschi da una distanza > 20 m

18 Inventario forestale dell Emilia Romagna Bosco: copertura arborea > 10% estensione > 5000 m 2 larghezza > 20 m altezza media del soprassuolo > 5 m Formazioni vegetali lineari: larghezza mediamente < 20 m si estendono in lunghezza per almeno 3-4 volte la loro ampiezza altezza media del soprassuolo > 5 m Boschetto: copertura arborea > 40% estensione < 5000 m 2 altezza media del soprassuolo > 5 m separato dai boschi da una distanza > 20 m Soprassuoli boschivi di origine artificiale: estensione > 1250 m 2 altezza media del soprassuolo < 5 m Castagneti: soprassuoli costituiti esclusivamente, o in prevalenza, da piante di castagno

19 Inventario e carta forestale della Liguria Formazioni forestali: estensione > 5000 m 2 copertura arborea > 20% e/o arbustiva > 40%

20 Inventario forestale della Sicilia Definizione di bosco, dalla L.R. n. 16 del , formazioni di alberi e arbusti forestali, in qualsiasi stadio di sviluppo, che abbiano: superficie > m 2 copertura > 50 % altezza non definita fasce di larghezza media > 25 m purché non inferiori all ettaro, si considerano boschi le formazioni riparie e rupestri, la macchia mediterranea, i castagneti da frutto e le fasce forestali di larghezza non inferiore a 25 metri. I terreni. non perdono la qualifica di bosco anche se temporaneamente privi di vegetazione per cause naturali o antropiche, compreso l incendio.

21 2 Inventario Nazionale delle Foreste e dei serbatoi forestali di Carbonio (in corso) Adotta la definizione di bosco FAO Bosco: estensione > 5000 m 2 copertura arborea > 10% larghezza minima > 20 m altezza >= 5 m Altre terre boscate: copertura arborea tra il 5% e il 10% oppure copertura > 10% di alberi e/o arbusti non in grado di raggiungere i 5 m

22 Inventario Nazionale delle Foreste e dei serbatoi di Carbonio ( ) Il sistema di classificazione dell uso e della copertura del suolo dell Inventario consente di descrivere e catalogare tutte le forme di uso e copertura del suolo, con un dettaglio diverso a seconda che si tratti di aree boscate o di altre aree. In un inventario forestale è importante infatti rilevare informazioni anche sulle forme di uso e di copertura del suolo non forestali al fine di comprendere i rapporti e le interazioni che si stabiliscono tra il bosco e gli altri usi, sia per accertarne l importanza nell ambito del contesto ambientale esaminato, sia per monitorare nel tempo le dinamiche evolutive dei diversi elementi che compongono una stessa unità territoriale.

23 Inventario Nazionale delle Foreste e dei serbatoi di Carbonio ( ) La tipologia di INFC è stata quindi progettata in modo da soddisfare, per quanto possibile, le esigenze dei più diversi utilizzatori e salvaguardare la possibilità di integrare fra loro dati e informazioni raccolti in diverse indagini territoriali. Per quanto riguarda la compatibilità con altri archivi territoriali si è fatto riferimento al sistema di classificazione CORINE per gli usi del suolo e alle definizioni FAO, entrambe condivise e riconosciute a livello internazionale. Le definizioni di bosco e di altre terre boscate adottate corrispondono pertanto alle relative definizioni FAO

24 Bosco: territorio con copertura arborea maggiore del 10% su un estensione di almeno 0,5 ha. Gli alberi devono poter raggiungere un altezza minima di 5 m. Può trattarsi di formazioni chiuse o aperte. Soprassuoli forestali giovani, anche se derivati da piantagione, o aree temporaneamente scoperte per cause naturali o per l intervento dell uomo, ma suscettibili di ricopertura a breve termine secondo i requisiti sopra indicati, sono inclusi nella definizione di bosco. Sono inoltre inclusi: vivai forestali e arborei da seme (che costituiscono parte integrante del bosco); strade forestali, fratte tagliate, fasce tagliafuoco e altre piccole aperture del bosco; boschi inclusi in parchi nazionali, riserve naturali e altre aree protette; barriere frangivento e fasce boscate di larghezza superiore a 20 m, purchè maggiori di 0,5 ha. Sono incluse anche le piantagioni finalizzate a scopi forestali comprese quelle di alberi da gomma e le sugherete. Altre Terre Boscate: territorio con copertura arborea del 5-10% di alberi in grado di raggiungere un altezza minima di 5 m a maturità in situ oppure territorio con una copertura maggiore del 10% costituita da alberi che non raggiungono un altezza di 5 m a maturità in situ o da arbusti e cespugli.

25 STATO DEGLI INVENTARI FORESTALI REGIONALI REGIONE INVENTARIO ANNO STATO Valle d Aosta Inventario delle Risorse Forestali e del Territorio della Regione Autonoma 1993 ultimato Lombardia Inventario Forestale della Provincia di Varese 1985 ultimato Inventario Forestale della Provincia di Bergamo 1988 ultimato P.A. Trento Inventario Provinciale dei Serbatoi Forestali di Carbonio 2003 in corso Veneto Inventario Forestale Regionale dei Boschi Pubblici 1986 ultimato Inventario Forestale Regionale dei Boschi non Pubblici 1986 ultimato Friuli V. G. Inventario Forestale della Regione Autonoma 1985 non pubblicati Emilia Romagna Inventario Forestale Regionale 1985 ultimato Liguria Inventario Forestale Multirisorse Regionale 1990 ultimato Toscana Inventario Forestale Regionale: Parte Orientale 1993 ultimato Inventario Forestale Regionale: Parte Occidentale 1991 ultimato Umbria Inventario Forestale Regionale 1991 ultimato Marche Inventario Forestale Regionale 2000 ultimato Lazio Inventario Forestale della Provincia di Frosinone 1993 ultimato Inventario delle Risorse Forestali del Parco Naturale Regionale dei Monti Simbruini 1987 ultimato Inventario Forestale della Comunità Montana dell Alta Tuscia 1987 ultimato Abruzzo Sicilia Sardegna Inventario Forestale Regionale-progetto Inventario Forestale Regionale-progetto preliminare Inventario Forestale della Regione Autonoma 1994 risultati non pubblicati

26 La scelta dello schema di campionamento Il disegno complessivo di un inventario forestale che interessa grandi territori risulta influenzato da vari fattori. Il primo di questi riguarda le principali finalità dell indagine inventariale, che possono essere di tipo esplorativo e di ricognizione, o invece consistere nel mirare ad una conoscenza approfondita per azioni gestionali e di pianificazione. In altri casi, con orizzonti temporali più ampi, gli inventari forestali contribuiscono al monitoraggio forestale e ambientale. Altri fattori importanti sono le procedure adottate e le fonti di informazione disponibili. Le informazioni inventariali possono infatti essere ottenute attraverso osservazioni e misure condotte esclusivamente al suolo oppure utilizzando immagini acquisite con attività di telerilevamento (foto aeree, immagini da satellite).

27 La scelta dello schema di campionamento L approccio che prevede esclusivamente un rilievo di campo è ritenuto in genere poco efficiente, mentre quello che si limita all uso del telerilevamento può portare a grossolane approssimazioni sia nelle classificazioni specifiche sia nelle determinazioni quantitative e qualitative corrispondenti. Le procedure più efficienti ed efficaci integrano i due diversi approcci: le immagini telerilevate sono usate per la classificazione dell uso del suolo e del tipo di copertura forestale, per la ripartizione in insiemi omogenei delle formazioni forestali (in genere chiamati strati) e quindi per la misura o la stima dell estensione territoriale di tali entità; la maggior parte dei caratteri del bosco sono però osservati e misurati direttamente sul terreno.

28 La scelta dello schema di campionamento Un fattore rilevante riguarda le modalità di osservazione della popolazione in esame: si distingue un approccio campionario, in cui viene individuato e rilevato un sottoinsieme limitato della stessa popolazione dal quale si derivano informazioni sull intero insieme, da uno di tipo censuario, in cui tutte le unità della popolazione vanno individuate e misurate. Per gli inventari forestali che interessano grandi superfici, l approccio campionario è sempre privilegiato in quanto comporta vantaggi sia in termini di una riduzione dei tempi e dei costi dell indagine, sia in termini di efficienza nella raccolta dei dati. Concentrando infatti l indagine solo su una frazione della popolazione, è possibile effettuare osservazioni più accurate ed estese impiegando personale appositamente formato il cui lavoro può essere più facilmente organizzato e controllato.

29 La scelta dello schema di campionamento Gli standard di precisione prescelti, l estensione complessiva del territorio da osservare e la dimensione minima delle unità di evidenziamento dei risultati infine incidono notevolmente sui costi e quindi sul disegno inventariale. I costi di realizzazione di un inventario infatti crescono all aumentare del dettaglio informativo richiesto, all aumentare della precisione prescelta o, con altre parole, al diminuire dell incertezza - nella formulazione delle principali stime inventariali. I tempi e i costi del rilievo aumentano inoltre quando è necessario fornire stime indipendenti per ripartizioni geografiche, ecologiche o amministrative che frazionino pesantemente il territorio osservato.

30 La scelta dello schema di campionamento Il disegno complessivo di un inventario forestale scaturisce dunque dall esame e dal confronto tra obiettivi da raggiungere e procedure e strumenti effettivamente utilizzabili, entro il limite delle risorse finanziarie disponibili

31 IFNC Avvio del progetto Le attività per la realizzazione del secondo inventario forestale nazionale italiano prendono avvio nel 2002 in seguito all iniziativa della Direzione Generale delle Risorse Forestali, Montane e Idriche (DGRFMI) del Ministero delle Politiche Agricole e Forestali (MiPAF), ora Ispettorato Generale del Corpo Forestale dello Stato. Il nuovo progetto viene affidato all Istituto Sperimentale per l Assestamento Forestale e per l Alpicoltura di Trento (ISAFA) con il compito di definire le linee progettuali per il nuovo inventario. Alla fine degli anni 90 l ISAFA aveva realizzato uno studio preliminare di fattibilità per il nuovo inventario nell ambito del quale aveva esaminato le numerose attività inventariali descritte nella letteratura internazionale di settore, valutandone pregi e difetti in termini soprattutto di costi da sostenere, informazioni da raccogliere e disponibilità di supporti informativi. Alla luce dei risultati di questo studio, del confronto con l Amministrazione committente e delle nuove esigenze emerse è stato quindi messo a punto alla fine del 2002 il progetto inventariale definitivo e ne sono stati definiti i tempi di attuazione.

32 Gli obiettivi del secondo inventario forestale nazionale L INFC si pone i seguenti obiettivi: fornire alla società civile, agli amministratori e agli studiosi un quadro di conoscenze completo e aggiornato sul patrimonio forestale nazionale, componente essenziale delle risorse naturali del nostro Paese; aggiornare e integrare le statistiche nazionali relative alle foreste in modo coerente con gli standard internazionali, alla luce degli impegni assunti dall Italia nell ambito di accordi e convenzioni internazionali sulla conservazione dell ambiente e della biodiversità, la lotta alla desertificazione, il contenimento dei gas ad effetto serra; fornire all Amministrazione Statale e alle Regioni le informazioni necessarie per una politica di gestione sostenibile delle risorse forestali; costituire una rete di monitoraggio delle risorse forestali in senso lato, ampliando l ambito di indagine e gli aspetti esaminati: non si tiene più conto solamente degli alberi e del legname, ma degli ecosistemi forestali nel loro complesso; fare uso delle più moderne tecnologie disponibili per l acquisizione, l archiviazione e l elaborazione dei dati costituendo una base di dati consistente e dettagliata, in grado di confluire in un sistema informativo a valenza forestale.

33 Cosa osserva l inventario forestale nazionale Coerentemente agli obiettivi sopra delineati l oggetto dell analisi inventariale, il dominio inventariale, è rappresentato non solamente dai boschi in senso stretto ma dall intero territorio occupato da vegetazione arborea o arbustiva: foreste, boscaglie, macchia, arbusteti formazioni molto rade Vengono tutti indagati indipendendemente dalla loro vocazione produttiva. Sono oggetto di osservazione anche gli impianti di arboricoltura da legno in aree agricole come pure i boschetti e le formazioni lineari estranee al contesto forestale la cui presenza viene evidenziata in contemporanea alla classificazione dell uso del suolo.

34 Un indagine in tre fasi Il progetto per l INFC prevede la realizzazione di un indagine per campionamento in tre fasi successive: una prima fase dedicata alla classificazione per fotointerpretazione di un insieme di unità di campionamento, circa , una per ciascuna delle maglie quadrangolari di 1 kmq di estensione che formano il territorio nazionale; la classificazione consiste nell'attribuzione della classe di uso del suolo a ciascuno di questi punti secondo un sistema di classificazione delle coperture coerente con lo standard europeo CORINE Land Cover e con le definizioni di bosco e altre terre boscate della FAO; una seconda fase finalizzata a perfezionare la classificazione delle formazioni forestali distinguendo le diverse categorie inventariali (boschi, boschi bassi, boscaglie, arbusteti, impianti di arboricoltura) e i diversi tipi di vegetazione secondo una tipologia omogenea per tutto il territorio nazionale che si basa sul criterio della specie prevalente; la seconda fase viene realizzata al suolo con rilievi speditivi che prevedono quasi esclusivamente classificazioni di caratteri qualitativi; essa riguarda un sottocampione dei punti di prima fase appartenenti alle aree di interesse forestale, circa ; oltre alla classificazione della vegetazione la seconda fase prevede la raccolta dei dati relativi a numerosi caratteri quali proprietà, gestione, viabilità, vincoli, caratteri stazionali, tipo colturale e stadio di sviluppo, patologie, fenomeni di dissesto e altri ancora; una terza fase, da realizzare anch essa al suolo, che riguarda un sottocampione dei punti di seconda fase, circa , ed è finalizzata ad effettuare misure relative ai caratteri più salienti delle formazioni forestali quali le dimensioni diametriche, le altezze, gli accrescimenti, l entità del legno morto, per citare i più importanti; in terza fase saranno possibili approfondimenti di indagine relativi ai caratteri ecologici delle stazioni, al tipo di suolo e alla sua componente organica, allo stato di salute delle fitocenosi e alla diffusione delle principali patologie, alla stima della biomassa nelle formazioni di macchia e arbustive e altri ancora.

35 Attori e tempi La realizzazione del secondo inventario forestale nazionale prevede l impegno del personale del Corpo Forestale dello Stato in tutte le fasi di raccolta dati, dalla fotointerpretazione ai rilievi al suolo. Alla realizzazione di questo ambizioso progetto contribuiscono l ISAFA, che è responsabile della progettazione e degli aspetti tecnico-scientifici, e altre Società, Enti e Soggetti via via incaricati di sviluppare aspetti specifici. Le attività collegate al progetto INFC vengono coordinate dal Comitato di Indirizzo e Coordinamento, costituitosi presso l Ispettorato Generale del Corpo Forestale dello Stato, e vengono supportate per gli aspetti organizzativi e logistici dall Ufficio SIA - Sistemi Informativi Automatizzati dell Ispettorato stesso. I tempi previsti per la realizzazione dell intero progetto: - secondo semestre 2003 la conclusione della prima fase, iniziata nella primavera dello stesso anno, - primo semestre 2005 la conclusione della seconda fase, iniziata nella primavera del 2004, - il 2006 per la conclusione della terza fase e la presentazione dei risultati. A conclusione di ciascuna fase è prevista la pubblicazione di risultati intermedi relativi ai rilievi condotti fino a quel momento.