IL BOSCO E I SUOI VALORI STUDI INTERDISCIPLINARI IN PIANIFICAZIONE FORESTALE MULTIFUNZIONALE

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1 Iacopo Bernetti, Massimo Bianchi, Giovanni Bovio, Adriana Cali, Andrea Camia, Marco Ciolli, Edoardo Costantini, Patrizia Gasparini, Enrico Gregori, Renzo Motta, Raffaella Pettina, Luigi Sani IL BOSCO E I SUOI VALORI STUDI INTERDISCIPLINARI IN PIANIFICAZIONE FORESTALE MULTIFUNZIONALE coordinati da Massimo Bianchi The forest and its importance Interdisciplinary studies on multi-purpose forest planning FCD: (450) Studi svolti col finanziamento della Direzione generale delle risorse forestali, montane e idriche - Corpo forestale dello Stato (Ministero per le risorse agricole, alimentari e forestali)

2 INDICE / CONTENTS I valori del bosco nella pianificazione forestale a fini multipli 15 The values of thè forest in multi-purpose planning (M. Bianchi) 1 Complessità del problema e sue nuove dimensioni Qualità complessiva del piano 19 2 Possibile schema di un processo di piano Obiettivi e requisiti del piano Analisi del territorio e dell'ambiente Riconoscimento dei valori del bosco Identificazione delle alternative tecnicamente ammissibili Valutazione degli effetti determinati da ciascuna alternativa Relazioni spaziali fra le alternative Priorità fra gli obiettivi Orizzonti di pianificazione Ricerca del consenso attorno alla soluzione finale di piano 26 3 Sistemi di rappresentazione delle conoscenze 27 4 Sistemi di analisi delle decisioni 28 Intelligenza artificiale: aspetti teorici e pratici con particolare riferimento ad ambiti di interesse forestale 33 Artificial intelligence: theoretical and practical aspects especially referred to forestry domains (L Sani, R. Pettina) 1 Considerazioni preliminari sull'intelligenza artificiale 34 2 I Sistemi esperti Architettura dei Sistemi esperti La Base di conoscenze II Motore inferenziale L'Interfaccia utente Metodologie per la rappresentazione delle conoscenze Regole di produzione Logica formale o dei predicati Frames Reti semantiche Metodi per il trattamento della conoscenza incerta Ragionamento Non Monotono Ragionamento probabilistico Fattori di certezza o di confidenza Teoria dell'evidenza o di Dempster-Shafer Logica sfocata " Sviluppo di Sistemi esperti Strumenti di sviluppo Ingegneria della conoscenza Teoria della conoscenza Metodi di acquisizione della conoscenza 54 3 Altre metodologie in IA Sistemi di gestione della conoscenza Apprendimento meccanico Sistemi induttivi Reti neurali 57 4 Panoramica delle applicazioni di Intelligenza artificiale in campo ambientale 58 ISAFA Comunicazioni di ricerca 94/3 11

3 L'impiego dei modelli di analisi multicriteriale nella pianificazione forestale 63 The use of multiple-criteria analysis in forest pianning (I. Bernetti) 1 Introduzione _ ' Individuazione degli obbiettivi di gestione L'individuazione degli indici di valutazione delle alternative tecniche di gestione L'individuazione degli indici di valutazione L'analisi delle alternative tecniche di gestione La valutazione delle potenzialità dell'area e l'individuazione degli obiettivi di gestione significativi La fase di analisi e la fase decisionale 70 2 I modelli di pianificazione continui I modelli di zonizzazione I modelli dinamici Individuazione dei coefficienti tecnici e formulazione delle funzioni obbiettivo I modelli dinamici a sviluppo sostenibile Servizi a cadenza annua 81 3 Metodi di soluzione dei modelli continui La Programmazione Lineare L'impiego della Programmazione Lineare nell'analisi dei problemi multiobiettivo La matrice di pay-off La frontiera di efficienza paretiana II trade-off fra due obbiettivi La compromise programming II concetto di metrica La compromise programming La scelta della metrica L'attribuzione dei pesi I metodi di valutazione dei pesi II metodo della Valutazione Analitica delle Gerarchle II metodo del Valor Medio 95 4 I modelli di pianificazione ad alternative discrete I metodi di discretizzazione Matrice di pay-off metodi di soluzione dei modelli multiattributo discreti I metodi ad ordinamento forte: il metodo.della distanza dal punto ideale I metodi ad ordinamento debole: il metodo di Roy La valutazione del consenso sociale: i modelli multidecisionali La valutazione multidecisionale La valutazione del consenso Conclusioni 112 Studio di un sistema esperto per la valutazione della qualità naturalistica della vegetazione nella pianificazione forestale 117 An expert System for evaiuating thè naturalistic quality of vegetation in forest pianning (P. Gasparini) 1 Introduzione Valore naturalistico della vegetazione forestale Struttura e rappresentazione formale della base delle conoscenze Variabili di base: descrizione, relazioni e impiego nel sistema esperto Naturalità della vegetazione Grado di evoluzione della vegetazione Spontaneità della flora Naturalità dello sviluppo del soprassuolo Diversità biologica della fitocenosi Diversità floristica ISAFA Comunicazioni di ricerca 94/3

4 4.2.2 Diversità strutturale Altre cause di diversità Valori di carattere scientifico e conservativo Valore della flora Valore della fitocenosi 141 Studio di un sistema esperto per la valutazione dell'efficacia protettiva della vegetazione nei confronti del suolo 145 An expert System for evaiuating thè effectiveness of vegetation in protecting thè ground (E. Gregori, E.A.C. Costantini, A Cali, M. Ciolli, L. Sani) 1 Introduzione Sottosistema EROSIONE IDRICA DEL SUOLO (FOCOSU) Generalità Struttura del sottosistema e fattori in gioco Settore suolo Settore clima Settore morfologia Settore processi morfogenetici in atto Settore fattori di disturbo antropico Settore ammissibilità Settore copertura Sottosistema PRODUZIONE DI SEDIMENTI (PSIAC modificato) Generalità fattori da analizzare Sottosistema REGIMAZIONE DEI DEFLUSSI IDRICI (SCS-CN modificato) Generalità I fattori in gioco Sottosistema QUALITÀ DELLE ACQUE DI SUPERFICIE (FOCOA) Generalità Le variabili in gioco Sottosistema STABILITÀ DEI VERSANTI (FOSTAVER) Generalità Valutazione della stabilità potenziale Fattori esterni di destabilizzazione Sistemazioni idraulico-forestali Considerazioni conclusive 175 Potenzialità di un territorio ad ospitare ungulati selvatici: base delle conoscenze per un sistema esperto 179 A territory's potential for hosting wild ungulates: basic notions that may be useful for creating an expert System (G. Bovio, R. Motta) 1 Introduzione Scopi del lavoro Inquadramento metodologico Necessità delle specie ungulate nei confronti del loro habitat Difficoltà di analisi a scala assestamentale Aspetti legislativi ' Risultati Alimentazione Rifugio termico Rifugio di sicurezza Distribuzione delle aree di alimentazione e copertura sul territorio Considerazioni conclusive 191 ISAFA Comunicazioni di ricerca 94/3 13

5 Studio di un sistema esperto per valutare l'influenza degli interventi selvicolturali sugli incendi boschivi 195 An expert System for evaiuating thè influence of silvicultural alternatives on forest fires (G. Bovio, A. Camia) 1 Introduzione Scopo Criteri generali di costruzione del SE Descrizione dei principali fattori in gioco Le variabili di base del SE Conclusioni 209 Un prototipo di sistema di supporto alle decisioni basato su regole e sull'uso della logica sfocata per la scelta del criterio di esbosco 213 A prototipe of a Decision Support System based on rules and fuzzy logic for choosing thè criteria for timber hauling (L Sani) 1 II ruolo della utilizzazione del bosco nel contesto della pianificazione forestale multiobiettivo e multifunzionale II prototipo di Sistema di supporto alle decisioni per la scelta del criterio di esbosco Incertezza nella individuazione e valutazione delle variabili esplicative e necessità di utilizzare un modello logico-conoscitivo Acquisizione della Base delle conoscenze La rappresentazione della conoscenza mediante l'uso della Logica sfocata Analisi dei risultati e prospettive future ISAFÀ Comunicazioni di ricerca 94/3