27364 - INVENTARI FORESTALI E TELERILEVAMENTO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del'insegnamento, lo studente ha acquisito le conoscenze relative alle procedure di monitoraggio delle risorse forestali, con particolare attenzione alle più recenti tecniche basate sul telerilevamento da aereo e da satellite. In particolare, lo studente è in grado di: - eseguire il rilievo e il monitoraggio delle risorse forestali; - integrare le misure in campo con rilievi basati sul telerilevamento da aereo e da satellite.

Contenuti

Prerequisiti. Lo studente che accede a questo insegnamento deve possedere una preparazione di base in statistica e fisica e una base teorico-pratica di geomatica (GIS, fondamenti di telerilevamento); se assente, tale base può essere acquisita attraverso la contemporanea frequenza al corso a libera scelta 57929 - Laboratorio di geomatica.

Unità 1. Il rilievo campionario (15 ore)

1.1 Richiami di statistica descrittiva

1.2 Metodi campionari negli inventari forestali: casuale, sistematico, stratificato, per gruppi, multi-fase

1.3 Allestimento ed esecuzione di rilievi campionari 

1.4 Il rilievo in campo (con richiami di dendrometria)

1.5 Campionamento con probabilità variabili: il rilievo del legno morto a terra

Unità 2. Gli inventari forestali (10 ore)  

2.1 Significato degli inventari forestali

2.2 Caratteri costitutivi di un inventario forestale. Inventari censuari e campionari

2.3 Inventario Nazionale delle Foreste e del Carbonio (INFC)

2.4 Altri esempi di inventari forestali in Europa e nel mondo

2.5 Armonizzazione degli inventari forestali nel tempo e nello spazio

Unità 3. Complementi di telerilevamento (10 ore)

3.1 Firme spettrali delle coperture vegetali e dei materiali naturali

3.2 Correzioni atmosferiche delle immagini satellitari

3.3 Correzione delle immagini satellitari per gli effetti dell'orografia

Unità 4. Applicazioni di telerilevamento in ambito ambientale e forestale (20 ore)

4.1 Classificazione con supervisione degli usi del suolo. La classificazione CORINE Land Cover

4.2 Classificazione senza supervisione degli usi del suolo

4.3 Telerilevamento della produttività: NDVI, stato nutrizionale

4.4 Telerilevamento dell'altezza e della biomassa del bosco: laser scanning

4.5 Telerilevamento della biomassa forestale: tecniche radar

4.6 Spazializzazione dei dati inventariali con metodo k-NN (k-nearest neighbors)

4.7 Altri metodi di spazializzazione dei dati puntiformi (poligoni di Voronoy, kriging)

Unità 5 .  Elementi di  fotogrammetria (5 ore)

5.1 Elementi di fotogrammetria

5.2 Applicazioni di fotogrammetria: classificazione forestali, stime dendrometriche

Testi/Bibliografia

Vista la varietà degli argomenti trattati, l'esame può essere preparato facendo riferimento alle diapositive e alle dispense messe a disposizione dal docente su AMS Campus. Per un ulteriore approfondimento si rimanda a:

1. Brivio P.A., Lechi G., Zilioli E. (2006) Principi e Metodi di Telerilevamento. CittàStudi Edizioni

2. Corona P. (2000). Introduzione al rilevamento campionario delle risorse forestali. CLUSF. Firenze

3. Dainelli N. (2011). L'osservazione della terra. Fotointerpretazione. Dario Flaccovio Editore

4. Casagrande L., Cavallini P., Frigeri A., Furieri A., Marchesini I., Neteler M. (2012). GIS Open Source. GRASS GIS, Quantum GIS e SpatiaLite. Elementi di software libero applicato al territorio. Dario Flaccovio Editore.

Metodi didattici

Il corso viene svolto principalmente mediante lezioni frontali con videoproiezione e lo svolgimento di esercitazioni pratiche applicative sotto la guida del docente relative a (i) progettazione ed esecuzione del rilievo inventariale, inferenza statistica e (ii) analisi dei dati telerilevati in aula informatica adeguatamente equipaggiata. In particolare:

- Unità 1 (Il rilievo campionario): (i) progettazione del rilievo in bosco sui computer dell'aula informatica; (ii) esercitazione di gruppo della durata di mezza giornata per la realizzazione dei rilievi in bosco (aree di saggio reale, transect per la rilevazione del legno morto a terra); (iii) analisi statistica dei rilievi in aula informatica;

- Unità 2 (Gli inventari forestali): esercitazione in laboratorio informatico per la determinazione delle aree a bosco/altre aree boscate da ortofoto digitali secondo la metodologia INFC;

- Unità 3 (Complementi di telerilevamento): esercitazioni in laboratorio informatico con software QGIS relative a (i) correzioni atmosferiche e (ii) correzioni topografiche di immagini satellitari Landsat TM;

- Unità 4 (Applicazioni di telerilevamento in ambito ambientale e forestale): esercitazioni in laboratorio informatico con software GRASS su immagini satellitari Landsat TM per (i) classificazione con supervisione, (ii) classificazione senza supervisione, (iii) calcolo di indici spettrali e (iv) spazializzazione con metodo k-NN;

- Unità 5 (Elementi di fotogrammetria): esercitazioni di aerofotointerpretazione in laboratorio informatico con software QGIS su ortofoto digitali.

Tali metodologie didattiche vengono utilmente integrate con l'organizzazione di incontri seminariali con tecnici esperti di tematiche specifiche del programma di insegnamento.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'insegnamento è parte del Corso Integrato 27362 (Monitoraggio degli ecosistemi) insieme al seguente altro insegnamento: 66101 Ecosistemi vegetali, habitat protetti e ripristini ambientali.
Pertanto la valutazione del corso integrato tiene conto congiuntamente del livello di conoscenze e competenze acquisite dallo studente relativamente ai contenuti di entrambi gli insegnamenti. Le conoscenze e le competenze impartite dal presente insegnamento vengono valutate secondo le modalità di seguito dettagliate.

La prova di accertamento è orale e comprende la discussione di applicazioni ed elaborati sviluppati nel corso delle esercitazioni e della teoria relativa.

La valutazione si basa sulla conoscenza da parte del singolo studente degli argomenti in programma e del contenuto delle esercitazioni e sulla qualità dell'esposizione. La durata della prova orale è mediamente di 45 minuti.

Strumenti a supporto della didattica

PC, videoproiettore. Aula di informatica con postazioni individuali attrezzate per l'elaborazione dei dati e l'analisi dei dati telerilevati con software freeware (QGIS, GRASS). Strumentazioni per il rilievo in bosco.

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.sian.it/inventarioforestale/

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Federico Magnani