5 - RICONOSCIMENTO DEI PALEOALVEI TRAMITE ANALISI DI
TELERILEVAMENTO
5.1 Introduzione alla metodologia utilizzata
Per riconoscere eventuali tracce di paleoalvei sepolti sono state esaminate sia immagini satellitari che ortofoto. Le ortofoto sono state prima visualizzate a toni di grigio e successivamente a colori. Esse hanno permesso una prima discriminazione tra aree in cui potevano essere ubicati antichi alvei ed aree nella quali non vi era alcuna presenza di caratteristiche tipiche appartenenti a corsi d’acqua sepolti. Inizialmente, l’identificazione dei paleoalvei è stata ottenuta individuando aree “ombreggiate” e spazialmente contigue aventi andamento meandriforme (Cosci, 2005). Successivamente si è provato a seguire queste aree in modo da vedere se potevano essere collegate ad altre e formare quella che un tempo poteva essere una via preferenziale del Fiume Serchio.
La scelta di usare in un primo tempo immagini a toni di grigio (colormap a 8 bit) e successivamente immagini RGB (colormap a 24 bit) è stata dettata dalla maggiore difficoltà di percepire ad occhio nudo i contrasti cromatici presenti in un'immagine in bianco-nero. Tali contrasti sono significativi per l’individuazione dei singoli dettagli. A complemento del lavoro effettuato sulle ortofoto sono state studiate anche le immagini satellitari come suggerito da diversi lavori presenti in letteratura (Zecchini, 2001). L’analisi delle immagini satellitari è risultata molto utile perché ha permesso in alcuni casi di confutare tesi avanzate precedentemente e in altri di smentire ciò che ad una primo esame avevamo ritenuto essere indicativo di una possibile traccia di corsi d'acqua sepolti. Verranno successivamente descritte le elaborazioni effettuate con le immagini da satellite.
5.2 Interpretazione delle immagini da satellite
in esse rappresentati. Nello specifico, per lo svolgimento di questa tesi, tali immagini sono state elaborate tramite tecniche di enfatizzazione utili per ricavare informazioni che possono non apparire evidenti nelle immagini originali. Le Landsat sono state analizzate sia in toni di grigio che a falsi colori (RGB). La rappresentazione a falsi colori è quel tipo di rappresentazione nella quale alcune bande spettrali del Landsat 7 (banda 3, 4, 5 e 7) sono rispettivamente evidenziate con la luce blu, verde e rossa rendendo l’immagine del tutto simile ad una fotografia infrarosso a falsi colori. Come primo approccio nell’individuazione di possibili paleoalvei, si è cercato di mettere in risalto le aree più umide e quindi di settare quelle bande che potessero evidenziare il contenuto di acqua o il grado di umidità del terreno. In questo caso, vista la proprietà che l’acqua ha di assorbire tutti i colori (Fig. 5.2.1), le zone sopra citate appaiono nelle immagini caratterizzate da toni più scuri indicativi di minore riflettanza.
Fig.5.2.1 Percentuale di riflettanza di diversi corpi, si può vedere come l’acqua sia caratterizzata da una
Un primo tentativo è stato ottenuto settando la banda 5 sul rosso la banda 7 sul verde e la banda 4 sul blu; in questo caso è stato osservato come, collegando specialmente la banda 4 al blù, la vegetazione venisse rappresentata da un colore scuro laddove fosse molto più rigogliosa rispetto ad aree limitrofe. Un secondo tentativo è stato eseguito settando la banda 5 sul rosso, la banda 4 sul verde e banda 7 sul blu. In questo modo la vegetazione appare in gradazioni di verde in base al contenuto di clorofilla e quindi al suo stato di salute che può essere messo in diretta correlazione alla quantità di acqua nel terreno intorno alle radici. Un terzo tentativo è stato fatto posizionando la banda 4 sul rosso, la banda 5 sul verde e la banda 3 sul blu, anche in questo caso si metteva in risalto il grado di umidità del terreno in quanto i terreni umidi apparivano di colorazioni tendenzialmente più scure rispetto ad aree più aride. L’ultimo tentativo è invece stato effettuato settando le bande che, più delle altre, ci indicano un eventuale contenuto d’acqua o il grado di umidità del suolo ovvero la banda 5 e la banda 7. Esse ci hanno permesso di potere verificare se aree in cui effettivamente era presente un grado di umidità più elevato rispetto a zone confinanti potessero essere sede di paleoalvei sepolti.
Nella scelta delle bande da analizzare è risultata essere di fondamentale importanza la banda 4 che è indicativa della presenza della vegetazione. Essa è indice di un maggiore contenuto d’acqua nel suolo e quindi plausibilmente anche di una circolazione idrica ora sepolta ma che in tempi passati poteva essere stata superficiale. Si può quindi asserire che uno dei fattori discriminanti nel riconoscimento di paleoalvei sepolti sia stato proprio lo studio del comportamento spettrale della copertura vegetale. Le piante infatti assorbono nello spettro luminoso del rosso e del blu, mentre riflettono la quasi totalità dello spettro nel colore verde. Elevata riflettanza la si ha anche nella parte dello spettro invisibile all’occhio umano che è l’infrarosso vicino (responsabile del calore della luce del sole). Un rapporto tra la riflettanza ricevuta dal sensore del satellite che indaga la porzione dello spettro elettromagnetico nel rosso e quella che registra i dati relativi all’infrarosso vicino permette di quantificare la maggiore o minore quantità di luce assorbita dalla superficie fogliare e di conseguenza lo stato di salute delle chiome.
La vegetazione in piena salute effettua molta fotosintesi e assorbe di conseguenza molta radiazione nello spettro del rosso e riflette elevati quantitativi di infrarosso vicino per evitare un eccesso di riscaldamento che andrebbe a rallentare i processi chimici. Valori alti dell’indice portano a localizzare situazioni di stress nella vegetazione e consentono di limitare le zone di
5.3 Interpretazione delle ortofoto
Per l’identificazione di possibili corpi sedimentari a maggior con tenuto d’acqua che potrebbero corrispondere ad alvei fluviali abbandonati sono state interpretate le ortofoto sia in bianco-nero che a colori per riuscire a cogliere più dettagli possibile. In entrambi i casi, il riconoscimento delle possibili strutture è stato eseguito sulla base di caratteristiche in grado di identificare con un buon margine di sicurezza un eventuale paleoalveo sepolto. Nello specifico sono state prese in considerazione:
- Ombreggiature anomale del terreno che risultassero essere contigue spazialmente per lunghi tratti e che fossero caratterizzate da un andamento meandriforme.
- Presenza di tali ombreggiature adiacenti ai corsi d’acqua attuali. Queste evidenze infatti difficilmente possono essere casuali, molto più facilmente possono rappresentare invece tracce evidenti di corpi sedimentari che in epoche passate andavano a completare la rete idrografica locale, potevano inoltre essere verosimilmente vie preferenziali di una vecchia circolazione idrica che anticamente passava per quel punto e che poi nel corso degli anni è andata incontro ad interventi di regimazione e rettificazione; questa tesi troverebbe supporto nel fatto che le ombreggiature disegnano spesso delle forme semicircolari simili a vecchie anse. Numerosi esempi sono visibili nell’area dell’ex alveo del lago di Bientina. In molti casi il loro riconoscimento è stato più evidente osservando le immagini a toni di grigio in quanto l’occhio risultava essere meno distratto dalle gradazioni di colore tipiche delle immagini a RGB.
- Presenza di infrastrutture viarie caratterizzate da un andamento sinuoso e spesso anomalo. Alcune di esse infatti seguono un corso che sembra ricalcare l’andamento di vecchie anse sepolte nonostante ci siano gli spazi e le prerogative perchè quella determinata strada possa avere un andamento più rettilineo e conforme al tipo di funzione a cui deve assolvere. Questo dettaglio assume particolare importanza in un area come la pianura di Lucca il cui tessuto stradale ed abitativo è fortemente influenzato dall’originale centuriazione Romana.
- Coperture boschive con andamento meandriforme. Esse sono talvolta presenti nelle aree dove attualmente non vi sono corsi d’acqua evidenti in grado di potere giustificare una tale organizzazione geometrica della vegetazione.
E’ importante sottolineare che le caratteristiche sopra citate sono state valutate e prese in considerazione utilizzando come discriminante la rete idrografica locale (Nardi, 2005). Essa infatti si è resa necessaria in quanto molto spesso, tramite le analisi di telerilevamento, erano stati segnalati corsi d’acqua attuali e non antichi paleoalvei del Serchio.
Le ortofoto a toni di grigio si sono dimostrate determinanti nell’identificazione di queste ombreggiature in quanto il più delle volte le ombreggiature riscontrate nelle ortofoto a colori non erano altro che tipologie diverse di vegetazione. E’ però altresì vero che le ortofoto a colori ci hanno permesso di discriminare più velocemente le aree in cui potevano quasi sicuramente trovarsi tracce di paleoalvei sepolti per poi verificarne successivamente l’eventuale presenza tramite le ortofoto in bianco-nero. Si può quindi dire che non vi sia stata prima l’osservazione delle ortofoto a colori piuttosto che quella delle ortofoto a toni di grigio ma che ambedue le tipologie siano state studiate quasi sincronicamente perché riportanti l’una dettagli complementari dell’altra. Una volta verificata la presenza di tracce di paleoalvei sia dalle immagini satellitari che dalle ortofoto, si è proceduto ad una verifica incrociata al fine di aumentare la percentuale di sicurezza nell’identificazione dei paleoalvei stessi. Questa tecnica non ha sempre convalidato i dati estrapolati precedentemente in quanto ombreggiature visibili molto bene dalle ortofoto non erano poi così evidenti nelle immagini da satellite, ed al contrario strutture morfologiche riscontrate nello studio da immagini da satellite non si distinguevano così bene nelle ortofoto. Questa disomogeneità dipende dalla diversa risoluzione tra le immagini da satellite (30 metri) e le ortofoto (1 metro). Questo non ha comunque invalidato il lavoro fatto anzi, lo rafforza perché consente il riconoscimento di strutture idriche sepolte sia a piccola che a grande scala. Una volta individuate le possibili tracce dei paleoalvei, è stato costruito il relativo layer tematico digitale georeferenziato (primitiva geometrica lineare) che verrà dettagliatamente descritto nel capitolo seguente.
