Prospettive di impiego delle riprese aeree nell’IFN

Come già riportato al paragrafo 4.2, l’impiego di riprese aeree negli inventari forestali è una pratica oramai consolidata e affermata non solo in Europa, ma in Italia stessa, dove molti inventari regionali sono stati realizzati con l’ausilio di questi validi strumenti.

Il supporto del telerilevamento da aereo può intervenire sia al momento della distinzione fra bosco e non bosco, sia per una vera e propria stratificazione, consentendo l’individua- zione di dettaglio dei tipi forestali.

In relazione agli obiettivi perseguiti cambiano le caratteristiche tecniche richieste per le riprese aeree. In base alla qualità del materiale disponibile, negli inventari forestali in genere si opta per procedere ad una semplice individuazione dei punti bosco o ad una classifica- zione di maggior dettaglio.

In genere riprese in bianco e nero e in scala medio-piccola (≤1:30.000) sono ritenute utili per il riconoscimento dei punti bosco, come ad es. nell’inventario svizzero e in quelli della Gran Bretagna e della Spagna, ma queste affermazioni risultano poco significative se non si tiene conto delle definizioni di bosco, che differiscono notevolmente fra i diversi inventari8.

Riguardo al prossimo inventario forestale nazionale, la definizione di bosco proposta risulta compatibile con l’uso di foto aeree.

Come già verificato nel corso della realizzazione di diversi inventari regionali italiani basati sulla stessa definizione FAO, i parametri fissati (5000 m2 10% di copertura, 20 m di larghezza, 5 m di altezza) permettono infatti l’identificazione dei boschi con facilità non solo in campagna, ma anche su riprese aeree a piccola scala, fra 1:30.000 e 1:50.000 (Preto, 1997b). In Liguria l’individuazione dei punti boscati è stata realizzata con le riprese in bianco e nero dei volo Italia IGM dei 1990, in scala 1:75.000 (Tosi e Marchetti, 1997). L’impiego di foto aeree può costituire anche un vantaggio nel rilievo di detti parametri, come accade per la copertura, la cui stima risulta più agevole dalle foto (mediante apposite scale di densità) piuttosto che nel rilievo di campagna (Preto, 1997b).

A questo proposito Howard (1991) segnala però una tendenza generale a sovrastimare la copertura delle chiome con la fotointerpretazione, che si accentua al diminuire della scala, ma anche all’aumentare delle dimensioni degli alberi, con il passaggio dalle pellicole pancromatiche a quelle di tipo infrarosso e nelle riprese di prima mattina o di tardo pome- riggio (quando le ombre sono più lunghe). In una foresta di scierofille in Australia, l’autore ha riscontrato differenze fra le stime fotografiche realizzate con pellicole pancromatiche e le misure a terra, che risultavano in media inferiori al 10% per scale di 1:10.000 e di poco superiori per scale di 1:15.000.

Nello studio condotto per il progetto FIRS9, che mirava a stabilire proprio l’operatività di differenti tecniche di telerilevamento nell’ambito degli inventari forestali (KöhI e Päivinen, 1996), è stata accertata la fattibilità (con accuratezze maggiori dell’80%) dei rilievo dell’area forestale fino ad un dettaglio di 0,5 ha, per mezzo delle foto aeree IRFC in scala 1:30.000. Con tali foto è risultata altrettanto affidabile l’identificazione allo stesso dettaglio delle cosiddette “altre terre boscate”, con copertura arborea pari al 5-10%, e quella della coper- tura delle chiome, fino ad intervalli di 5%.

Meno efficaci risultano invece le foto in bianco e nero in scala 1:75.000, per le quali è stato concluso che è possibile individuare l’area forestale con accuratezze superiori all’80% soltanto a partire da dettagli di 1 ha, mentre per stime accurate delle “altre terre boscate” bisogna scendere a risoluzioni spaziali di 10 ha.

Uno strumento affine alle foto aeree, che può rivelarsi particolarmente utile soprattutto in

8. Vedi tab. 3.1. 9. Vedi par. 2.3.1.1.

questo ambito, è rappresentato dalle ortofoto. Queste uniscono alla ricchezza di informa- zioni fotografica, la precisione metrica. La possibilità di disporre di ortofoto digitali riduce i tempi e i costi della fotointerpretazione, sebbene non tutte le distorsioni possano essere eliminate dalla proiezione, mentre la perdita della stereoscopia comporta alcune limitazioni alle possibilità di fotointerpretazione. L’uso di questi strumenti, come riportato al par. 4.2. 1, si sta diffondendo negli inventari forestali, soprattutto ai fini della distinzione fra bosco e non bosco. Anche in questo caso le caratteristiche tecniche dei prodotti, in relazione al loro possibile utilizzo, risultano molto importanti. Questi dovranno essere il più possibile aggiornati e derivati da voli di scala compatibile con la definizione di bosco considerata.

Per quanto riguarda il territorio italiano si prospetta l’impiego di ortofoto digitali, al fine di identificare i punti bosco. Si è resa infatti disponibile una copertura di tutto il territorio nazionale costituita da ortofoto digitali in scala 1: 10.000, derivate da voli aerei piuttosto recenti, effettuati nell’estate dei 1997, in scala media 1:40.000 e ortoproiettati, con esclu- sione delle fasce di altitudine superiore ai 2.000 m. Tale prezioso strumento, realizzato dall’AIMA, può rendere molto agevole la fotointerpretazione per il riconoscimento dei punti bosco, riducendo tempi e costi di queste operazioni. Resta il limite della mancanza di riprese per la zona di più alta montagna, a quote superiori ai 2.000 m. Tale restrizione non appare molto grave, considerato che il limite superiore della vegetazione arborea, alle nostre latitudini, non si spinge molto oltre. In ogni caso, per la ricognizione dei territorio non coperto dalle ortofoto, sarà possibile integrare il materiale fotografico fornito dall’AIMA con quello proveniente da altri voli recenti già disponibili, o eventualmente da realizzare ad hoc.

Nel caso di utilizzo delle foto aeree per classificazioni di diversi tipi forestali all’interno della categoria bosco (stratificazione), risulta molto importante disporre di foto di grande scala, realizzate con pellicole a colori e preferibilmente all’infrarosso falso colore. Secondo Howard (1991) la fotografia a colori è spesso essenziale per identificare le specie e i tipi forestali. Lo stesso autore ritiene che sia preferibile usare film di tipo infrarosso falso colore quando la distinzione tra i tipi forestali comporta differenze nel LAI (Leaf Area Index)10, nelle condizioni di salute o di copertura dei bosco.

Occorre sottolineare che la qualità della foto interpretazione dipende dalla variabile tem- porale (epoca in cui viene effettuata la ripresa), dalle caratteristiche tecniche della ripresa (materiale sensibile, filtri, apparecchiature di registrazione delle immagini, caratteristiche del volo, situazione meteorologico-ambientale, modalità di trattamento e di sviluppo della ripresa) e dall’abilità dell’operatore (Preto, 1994). È sicuramente fondamentale che la fotointerpretazione sia condotta da personale qualificato, sia in termini di preparazione tec- nica che di conoscenza del territorio in cui dovranno operare. Una buona accuratezza potrà essere garantita solo prevedendo anche momenti di verifica al suolo dell’interpreta- zione effettuata, che devono essere considerati nella stima dei tempi e dei costi della fotointerpretazione (Preto, 1994). Nell’inventario forestale nazionale francese, ad esempio, si effettuano controlli in campo su circa il 13% dei fotopunti (Lagarde, 1997).

È dunque importante prevedere anche una fase di raccolta al suolo di chiavi di interpre- tazione idonee in relazione al tipo di materiale utilizzato. Quest’ultimo deve risultare quanto più omogeneo possibile e a tal fine devono essere definiti con chiarezza gli standard da rispettare nella produzione delle immagini.

La visione stereoscopica risulta inoltre fondamentale per il riconoscimento dei tipi di vegetazione (Pitt et al., 1997). Howard (1991) riporta che per l’individuazione di tipi fore- stali nelle foreste temperate dell’Europa centrale si ricorre generalmente a fotogrammi in scala da 1:10.000 a 1:20.000; a questo scopo, mentre per le scale più piccole diventa particolarmente significativa l’analisi dei tono (della tessitura), per quelle maggiori (a partire da 1:15.000) si tende ad utilizzare coppie stereoscopiche di fotogrammi, al fine di sfrut- tarne appieno il contenuto informativo.

Anche la data delle riprese è importante e per il nostro Paese le riprese ottimali sono

quelle effettuate fra la tarda primavera e l’inizio dell’estate: foto scattate in piena estate (luglio-agosto) e nelle ore centrali della giornata possono presentare gravi problemi di sovraesposizione e di contrasto (Ambrosini et al., 1994).

Altrettanto significative sono le caratteristiche delle riprese aeree, come già illustrato nel par. 4.1.

In questa sede si ricorda che per una buona identificazione dei tipi forestali si ritiene importante disporre di foto infrarosso falso colore, realizzate in scale grandi, in media 1:15.00011. Foto di questo tipo sono state già adottate per inventari forestali nazionali, consentendo di distinguere le specie arboree come ad es. in Portogallo. Dall’esperienza condotta in questo paese è emersa qualche difficoltà nel lavoro dei fotointerpreti che ave- vano poca familiarità con questo tipo di riprese, anche a causa dell’eterogeneità dei colori ottenuti in giorni differenti per uno stesso strato (Tomé et al., 1997). Riprese analoghe sono utilizzate in Francia per le zone più difficili, in particolare nelle regioni mediterranee, prefe- rendole alle foto in scala 1:17.000 (o, nelle zone più facili, 1:20.000), sempre all’infrarosso, adottate per il resto del territorio (Lagarde, 1997).

Riguardo all’accuratezza di fotointerpretazioni condotte sul territorio italiano a fini inven- tariali, appaiono interessanti i risultati di una verifica condotta sulle operazioni di fotointer- pretazione effettuato nel corso dell’inventario forestale regionale della Sardegna. In questa occasione erano state realizzate sia una classificazione dell’uso del suolo (ad un primo livello gerarchico) che una classificazione di tipologie forestali, utilizzando foto aeree pan- cromatiche, non aggiornate, in scala media 1:33.000. Dal controllo, basato su 28.679 punti estratti casualmente all’interno delle diverse categorie fotointerpretate, è risultata un’accuratezza globale abbastanza elevata per il primo livello gerarchico (k = 0,93) e più bassa per il secondo (k = 0,82 circa). Considerate le caratteristiche tecniche delle riprese utilizzate, si ritiene che questi valori confermino l’effettiva affidabilità di fotointerpretazioni dei tipi forestali, soprattutto se condotte con foto più recenti e a scala maggiore (Preto, 1994). Nell’ipotesi di utilizzare inoltre emulsioni a colori o all’infrarosso falso colore, pro- spettata in alcuni dei disegni proposti da questo studio, si ritiene che l’accuratezza potrà essere ulteriormente migliorata.

In proposito, nello studio precedentemente citato realizzato dal FIRS (Köhl e Päivinen, 1996) è risultato che con foto aeree IRFC 1:30.000 è possibile ottenere accuratezze supe- riori all’80% nell’identificazione delle singole specie, con dettaglio anche maggiore di 0,5 ha, mentre con foto in bianco e nero in scala 1:75.000 si possono identificare gruppi di specie a partire da un dettaglio di 0,5 ha. Anche studi condotti in Italia (Vignali et al., 1994) confermano che riprese aeree all’infrarosso falso colore in scala 1:33.000 consentono di individuare la composizione specifica oltre ai caratteri strutturali dei boschi (tipo di governo, densità).

A scale maggiori, con foto IRFC 1:25.000, in Belgio, per l’interpretazione delle specie arboree e dei tipi forestali è stato commesso un errore inferiore al 6% (Lejeune et al., citato in Köhl e Päivinen, 1996).

Per scale similari, invece, in un’analisi comparativa di materiale fotografico diverso con- dotta in Italia sulla foresta di Vallombrosa (Firenze), le riprese pancromatiche sono risultate molto meno efficaci. In quell’occasione si è concluso che le foto in bianco e nero in scala minore di 1:25.000 sono pressoché inutilizzabili per discriminare diversi tipi forestali, a meno di non disporre di stereoscopi a fortissimo ingrandimento (Ambrosini et al., 1994).

In conclusione si può ritenere sicuramente possibile un impiego del telerilevamento da aereo (con caratteristiche opportune) nel prossimo inventario forestale nazionale, come prima fase campionaria di disegni a più fasi. Nel caso si voglia spingere in dettaglio la clas- sificazione, è necessario però prevedere nel disegno una procedura di correzione degli errori di classificazione.