Cartografia della copertura ed uso del suolo

Cartografia della vegetazione

Che cosa è una carta?

E’ un elaborato grafico attraverso cui una determinata porzione della superficie

terrestre viene rappresentata in forma ridotta, approssimata e simbolica.

Come si definisce il rapporto di riduzione di una carta?

Con la cosiddetta “scala”, una frazione in cui il numeratore, che rappresenta l’unità di

misura della carta, è fisso (pari a 1), mentre il denominatore, che rappresenta la

dimensione reale dell’unità di misura, è variabile e maggiore di 1.

Scala piccola = denominatore grande (es. 1:1.000.000)

Scala grande = denominatore piccolo (es. 1:10.000)

Differenza tra copertura del suolo (land cover ) e uso del suolo (land use)

Copertura del suolo:

Descrizione degli aspetti fisionomici e strutturali delle comunità vegetali naturali, delle

colture agrarie, delle aree urbane, di superfici rocciose o di corpi idrici.

(boschi di sempreverdi, boschi di caducifoglie, praterie naturali, aree artificiali continue, ecc.)

Uso del suolo:

Descrizione in base alla destinazione socio-economica ovvero secondo l’uso del

territorio da parte dell’uomo

(colture cerealicole, aree sportive e ricreative, boschi cedui, canali artificiali, ecc.)

Copertura ed uso del suolo

• Fotografie aeree

essenziali per l’identificazione di cambiamenti a lungo termine e

per studi che richiedono un’elevata risoluzione spaziale

• Dati e censimenti pubblicati

in particolare per confronti temporali che si estendono a

ritroso nel tempo (oltre le prime fotografie aeree)

• Immagini da satellite

forniscono una copertura frequente e estesa

(i sensori attuali sono anche dotati di elevata

risoluzione spaziale)

Dati utilizzati per acquisire informazioni sulla copertura ed uso del suolo

Classificazione visuale di fotografie aeree

Perché assuma un significato, il contenuto di una fotografia aerea deve essere interpretato.

La fotointerpretazione richiede generalmente l’esame di una serie di caratteristiche base degli

elementi raffigurati.

In particolare, si usano tipicamente 7 caratteristiche principali:

• Variazioni di tono (per fotografie in bianco e nero) o colore

• Forma (può essere caratteristica, e quindi in qualche modo diagnostica)

• Dimensione dell’oggetto in rapporto alla scala

• Pattern (distribuzione spaziale degli oggetti)

• Tessitura (frequenza delle variazioni di tono nell’immagine): è tanto più rilevante quanto maggiore è la

scala della fotografia.

• Presenza di ombre: importante perché la forma di un’ombra dà l’idea del profilo di un oggetto (es:

ombra di una torre, o un ponte).

• Posizione geografica

• Contesto (presenza di certe caratteristiche in relazione con altre).

L’interpretazione stereoscopica fornisce informazioni aggiuntive sulla dimensione verticale

(topografia; altezza degli alberi e forma della chioma; ecc.).

Particolari di foto aeree dei Monti Lepini

2002

1954

Importante:

Prima di intraprendere la delimitazione degli oggetti rappresentati sulle foto aeree,

bisogna definire:

1. Il sistema di classificazione e i criteri da usare per separare le varie categorie di

oggetti presenti sulle foto.

2. L’unità minima cartografabile (minimum mapping unit): definisce le dimensioni

minime di un’unità perché possa essere cartografata come elemento a sé stante.

La selezione dell’unità minima determina il livello di dettaglio spaziale che si

vuole ottenere

3. Confrontando dati acquisiti da fotografie aeree oppure da immagini da satellite

dobbiamo tenere conto dei cambiamenti nella risoluzione spaziale. I risultati

debbono rispecchiare cambiamenti effettivi del paesaggio e non differenze di

scala!

4. All’aumentare della grana (unità minima campionata), diminuisce la risoluzione.

Le patch più piccole possono scomparire

I limiti tra tipi diversi di copertura ed uso del suolo vengono sottostimati perché le

forme degli oggetti rappresentati diventano meno complesse.

Effetti dell’incremento della grana (unità minima) in una carta raster

Progetto CORINE

Più in particolare, 3 obiettivi:

La creazione di un sistema informatico sullo stato dell’ambiente nella Comunità

europea (Corine system).

Lo sviluppo di nomenclature e metodologie utilizzabili come riferimento nelle

aree oggetto di studio a livello comunitario.

L’armonizzazione delle attività di tutti i gruppi coinvolti nella produzione

di informazioni sull’ambiente, specialmente a livello internazionale.

Nel periodo 1985-1990 la Commissione Europea ha avviato il Programma CORINE

(CO-oRdination of INformation on the Environment).

Obiettivo generale: stabilire una rete comunitaria di informazioni ed esperti per tutti

gli aspetti di conservazione della natura secondo procedure standardizzate.

Dal 1991 il Programma è stato esteso anche ai paesi dell’Europa Centrale e dell’Est

europeo.

Il progetto è necessario perché:

• Le informazioni sulla copertura del

suolo, insieme ad altri tipi di

informazione (topografia, sistemi di

drenaggio, ecc.) sono essenziali per la

gestione dell’ambiente e delle risorse

naturali;

• In tutti i paesi dell’Unione, i dati

disponibili sulla copertura ed uso del

suolo a scala nazionale sono eterogenei e

frammentari.

Il progetto CORINE Land Cover vuole fornire informazioni geografiche accurate e

coerenti sulla copertura del suolo dei paesi membri dell’Unione Europea.

CORINE Land Cover

Caratteristiche del progetto CORINE Land Cover (scala 1:100.000)

Area unitaria: area la cui copertura può essere considerata omogenea (prateria, corpo d’acqua,

foresta, ecc.) o una combinazione di aree elementari (omogenee secondo la definizione sopra

citata) che rappresentano strutture tipiche del paesaggio e possono essere considerate un’unica

categoria che occupa una vasta area.

Dimensione dell’unità minima cartografabile: 25 ettari (data la scala, equivale a un

quadrato di 5x5 mm o a una circonferenza con 2.8 mm di raggio).

Principali fasi del lavoro

1. lavoro preliminare

2. produzione di immagini da

satellite in falso-colore (1:100,000)

3. fotointerpretazione assistita dal

computer

4. delimitazione delle aree omogenee

e identificazione

5. controllo della qualità della

fotointerpretazione

6. digitalizzazione

7. validazione del database

Fotointerpretazione assistita dal

computer

1. Stratificazione di immagini falso-

colore 1:250.000

2. prima delimitazione e

identificazione

3. studio delle fotoaeree

stereoscopiche

4. seconda delimitazione e

identificazione

5. Elaborazioni aggiuntive delle

immagini da satellite

6. ulteriore studio delle fotoaeree

7. preparazione dei rilievi e controlli

sul campo

valu

tazio

ne e

localiz

zazio

ne+

dei p

rob

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i di in

tep

reta

zio

ne

Il primo livello comprende 5 voci generali che abbracciano le maggiori categorie di

copertura sul pianeta.

Il secondo livello comprende 15 voci, adatte ad una rappresentazione a scale di

1:500.000/1.000.000:

1. TERRITORI MODELLATI ARTIFICIALMENTE

1.1 Zone urbanizzate

1.2 Zone industriali, commerciali e reti di comunicazione

1.3 Zone estrattive, discariche e cantieri

1.4 Zone verdi artificiali non agricole

2. TERRITORI AGRICOLI

2.1. Seminativi

2.2. Colture permanenti

2.3. Prati stabili

3. TERRITORI BOSCATI E AMBIENTI SEMI-NATURALI

3.1. Zone boscate

3.2. Zone caratterizzate da vegetazione arbustiva e/o erbacea

3.3. Zone aperte con vegetazione rada o assente

4. ZONE UMIDE

4.1. Zone umide interne

4.2. Zone umide marittime

5. CORPI IDRICI

5.1. Acque continentali

5.2. Acque marittime

Il terzo livello contiene 44 voci, adatte ad una scala di 1:100.000:

1. TERRITORI MODELLATI ARTIFICIALMENTE

1.1 Zone urbanizzate

1.1.1. Tessuto urbano continuo

1.1.2. Tessuto urbano discontinuo

1.2 Zone industriali, commerciali e reti di comunicazione

1.2.1. Aree industriali o commerciali

1.2.2. Reti stradali e ferroviarie e spazi accessori

1.2.3. Aree portuali

1.2.4. Aeroporti

1.3 Zone estrattive, discariche e cantieri

1.3.1. Aree estrattive

1.3.2. Discariche

1.3.3. Cantieri

1.4 Zone verdi artificiali non agricole

1.4.1. Aree verdi urbane

1.4.2. Discariche

2. TERRITORI AGRICOLI

2.1. Seminativi

2.1.1. Seminativi in aree non irrigue

2.l.2. Seminativi in aree irrigue

2.1.3. Risaie

2.2. Colture permanenti

2.2. l. Vigneti

2.2.2. Frutteti e frutti minori

2.2.3. Oliveti

2.3. Prati stabili

2.3. l. Prati stabili

2.4. Zone agricole eterogenee

2.4.1. Colture annuali associate a colture permanenti. Colture temporanee in

associazione con colture permanenti sulla stessa superficie, quando le particelle a

frutteto comprese nelle colture annuali non associate rappresentano meno del 25%

della superficie totale dell’unità.

2.4.2. Sistemi colturali e particellari complessi. Mosaico di piccoli appezzamenti con

varie colture annuali, prati stabili e colture permanenti, occupanti ciascuno meno del

75% della superficie totale dell’unità. Vi sono compresi gli “orti per pensionati” e

simili. Eventuali “lotti” superanti i 25 ha sono da includere nelle zone agricole.

2.4.3. Aree prevalentemente occupate da colture agrarie con presenza di spazi naturali

Le colture agrarie occupano più del 25 e meno del 75% della superficie totale

dell’unità.

2.4.4. Aree agroforestali. Colture annuali o pascolo sotto copertura arborea composta

da specie forestali.

3. TERRITORI BOSCATI E AMBIENTI SEMI-NATURALI

3.1. Zone boscate

3.1.1. Boschi di latifoglie

3.1.2. Boschi di conifere

3.1.3. Boschi misti

3.2. Zone caratterizzate da vegetazione arbustiva e/o erbacea

3.2.1. Aree a pascolo naturale e praterie d'alta quota

3.2.2. Brughiere e cespuglieti

3.2.3. Aree a vegetazione sclerofilla

3.2.4. Aree a vegetazione boschiva e arbustiva in evoluzione

3.3. Zone aperte con vegetazione rada o assente

3.3.1. Spiagge, dune, sabbie (più larghe di 100 m)

3.3.2. Rocce nude, falesie, rupi, affioramenti

3.3.3. Aree con vegetazione rada

3.3.4. Aree percorse da incendi

3.3.5. Ghiacciai e nevi perenni

Mentre per le superfici artificiali ed agricole il III livello è molto particolareggiato, per

la vegetazione naturale e semi-naturale il dettaglio è spesso insufficiente (troppo

generico) per studi di tipo ecologico.

La legenda, che nei suoi 3 livelli originali è immutabile per ragioni di omogeneità a

livello europeo, può però essere integrata da successivi livelli di approfondimento (vedi

CLC2000).

L’obiettivo principale del progetto è l’aggiornamento del database CORINE Land Cover

con una rappresentazione all’anno 2000.

Il progetto CLC2000 è un iniziativa congiunta dell’Agenzia Europea dell’Ambiente e

della Commissione Europea, che interessa 26 paesi. Per ogni paese è stata identificata

una National Authority, che provvede alla realizzazione del progetto e alla diffusione dei

prodotti raggiunti. Per l’Italia la National Authority è stata identificata nell’Agenzia per

la Protezione dell’Ambiente e per i servizi Tecnici (APAT, ora ISPRA).

IL PROGETTO CLC 2000

Due componenti:

IMAGE 2000: provvede all’acquisizione della copertura

a livello europeo delle immagini satellitari Landsat

7ETM+ (1999-2001), base per l’aggiornamento del

CLC90;

CLC 2000: interpretazione delle immagini satellitari in

termini di copertura del suolo; definizione dei

cambiamenti della copertura rispetto al CLC90 (unità

minima per l’analisi del cambiamento: 5 ha); revisione

del CLC1990

Il CLC2000 ha adottato il IV livello di copertura del suolo per i seminativi in

aree non irrigue, le arboricolture da legno e le aree naturali e seminaturali,

realizzato nel 2000 dal Ministero per l'Ambiente e la Tutela del Territorio.

Il IV livello per la classe 3 è sicuramente un

valore aggiunto all'impostazione originaria

della legenda, soprattutto quando, come

nel caso dell’Italia, le formazioni forestali

coprono una gran parte del territorio

nazionale

Per alcune categorie della classe 3 si è

arrivati a definire anche un V livello.

IL PROGETTO I&CLC 2000

La copertura del suolo sul territorio nazionale nel 2000

IL PROGETTO I&CLC 2000

Copertura del suolo nelle regioni amministrative nel periodo 2000 (I livello)

Percentuali regionali di territorio che hanno subito una modifica di uso del suolo

(III livello CORINE) tra il 1990 e il 2000

Variazioni percentuali di uso del suolo (I livello

CORINE) per regione

http://www.apat.gov.it/site/_contentfiles/00140800/140870_R61_2005.pdf

L’abbandono colturale delle aree

agricole e pastorali continua quindi ad

essere una delle principali forze alla

base delle dinamiche paesaggistiche

in Italia

IL PROGETTO I&CLC 2000

Il cambiamento di copertura del suolo sul territorio nazionale nel periodo

1990- 2000 (I livello)

Il fenomeno più evidente è la

perdita di aree agricole a

favore soprattutto di aree

artificiali e poi di territori boscati

e semi-naturali

I dati relativi al terzo livello riescono a

mettere in evidenza alcuni fenomeni, tra

cui particolarmente interessante risulta

essere il processo di successione

secondaria che s’innesta in seguito

all’abbandono delle pratiche agricole.

Tra il 1990 e il 2000 sono oltre 200.000 gli

ettari interessati dal fenomeno

IL PROGETTO I&CLC 2000

Il cambiamento di copertura del suolo sul territorio nazionale nel periodo 1990-

2000 (III livello)

La Carta di Uso del Suolo (CUS) della Regione Lazio si inquadra nell’ambito del

Progetto CORINE Land Cover dell’Unione Europea, di cui costituisce un naturale

approfondimento.

Articola la lettura dell’intero territorio della Regione Lazio al IV° livello di dettaglio, per

un totale di 72 classi di uso del suolo, con una unità minima cartografata di 1 ettaro.

dati disponibili sul sito:

www.urbanisticaecasa. regione.lazio.it/cusweb

Costituisce un ausilio indispensabile alla

ricerca applicata nell’ambito delle scienze

naturali e territoriali, alla programmazione,

alla pianificazione e gestione dei vari livelli

territoriali.

E’ realizzata tramite la fotointerpretazione a

video delle ortofoto digitali a colori

“Terraitaly” del volo “it2000” (1998-99) e

delle immagini satellitari Landsat 7 ETM +,

rilevate in doppia copertura estiva ed

invernale, negli anni 2001-2002.

Stampa in scala 1:25.000.

Copertura ed uso del suolo

Copertura del suolo nel

Lazio poligoni ettari %

aree artificiali 2.830 131.995 8

aree agricole 36.495 864.069 50

aree naturali e seminaturali 21.332 697.552 41

corpi d'acqua 305 27.026 2

Totale 60.962 1.720.641 100

Serie di vegetazione: insieme delle comunità vegetali che sono dinamicamente

collegate tra loro e che tendono quindi verso uno stesso tipo di vegetazione

matura, ovvero verso un unico tipo di vegetazione naturale potenziale* (Rivas-Martinez, Anal. Inst. Bot. Cavanilles 33, 1976; Géhu, Inf. Bot. Ital. 18, 1986)

*Vegetazione Naturale Potenziale: vegetazione che si svilupperebbe in un dato ambiente se

l’influenza dell’uomo cessasse improvvisamente e fosse raggiunto subito lo stadio maturo (Tüxen, Pflanzensoziol. 13, 1956; Westhoff & van der Maarel, Handbook of Vegetation Science 5, 1973)

Analisi finalizzate alla Cartografia della vegetazione

Classificazione gerarchica del territorio (Blasi et al., 2000; 2005)

Regioni di territorio (macroclima)

Sistemi di territorio (Regioni+litologia)

Sottosistemi di territorio (Sistemi+geomorfologia)

Unità ambientali (Sottosistemi+suoli+potenzialità

vegetazionali)

Alle scale di maggior dettaglio, la classificazione ecologica del territorio

individua ambiti omogenei per clima, litologia e geomorfologia e potenzialità

vegetazionali

Una unità di territorio così definita rappresenta l’ambito di pertinenza di una

stessa serie di vegetazione

Come valutare l’eterogeneità potenziale?