Utilizzo delle immagini satellitari per la stima delle aree percorse da fuoco

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Nell’ambito del progetto SPRINt, il gruppo di ricerca del DICEM (Dipartimento delle Culture Europee e del Mediterraneo) dell’Università della Basilicata, uno dei partner di progetto, unitamente al gruppo di ricerca del CGIAM, coordinatore del progetto stesso, sta mettendo a punto una metodologia per l’individuazione delle aree percorse da incendio e per la stima della severità (vale a dire dei livelli di capacità distruttiva degli eventi) e della capacità di resilienza delle aree percorse in funzione dei livelli di severità e della tipologia forestale interessata utilizzando dati telerilevati da satellite.
Infatti, obiettivo del progetto SPRINt è la definizione di procedure low-cost ai fini della prevenzione e il monitoraggio del rischio incendi, esportabili e replicabili, che in via sperimentale saranno testate nell’area del Parco Nazionale dell’Appennino Lucano Val d’Agri Lagonegrese in Basilicata, un’area che custodisce un importante serbatoio di biodiversità da proteggere e salvaguardare.
L’impiego di immagini satellitari, opportunamente processate, ha consentito di derivare indici caratteristici NBR (Normalized Burned Index) e NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) per lo studio delle aree percorse da incendi e per la valutazione dell’attività fotosintetica della vegetazione e quindi della sua capacità di recovery a seguito dell’evento, studiando la risposta spettrale delle superfici investigate.
Le informazioni sugli eventi sono state reperite dalle reti di monitoraggio presenti sul territorio lucano e per ciascun Comune è stato individuato il perimetro dell’incendio sulle immagini disponibili.
È stato quindi costruito un dataset di immagini satellitari riprese nei periodi di interesse e su queste sono state analizzate le risposte spettrali della vegetazione per la valutazione quali-quantitativa del danno.
Alcuni risultati preliminari vengono mostrati nelle figure che seguono.

In Figura 1 si mostra l’indice di area bruciata NBR calcolato nell’area Parco fino ai limiti comunali dei Comuni che ricadono in tale area. L’indice NBR è uno degli indici maggiormente impiegato per la mappatura delle aree bruciate e per la valutazione della severità dell’incendio poiché ottenuto dal rapporto tra le riflettanze della vegetazione nel NIR (Near InfraRed) e nel SWIR (Short Wave InfraRed), le bande dello spettro elettromagnetico che subiscono maggiormente il cambiamento della riflettanza a seguito del passaggio del fuoco: l’infrarosso vicino viene fortemente riflesso dalla vegetazione, mentre SWIR fornisce informazioni significative sul contenuto idrico della stessa.

Figura 1: Normalized Burn Ratio calcolato nelle date 02/08/2017 e 18/08/2017

In Figura 2 invece si riporta il risultato di un’analisi temporale dell’indice NBR operata tra due immagini satellitari riprese prima e dopo un incendio registrato il 15 Agosto 2017 in area Parco.
L’analisi multitemporale delle immagini satellitari selezionate evidenzia le aree che sono state interessate dal passaggio del fuoco, che nella mappa sono identificate con una colorazione rossa.
Nel riquadro della stessa figura si riporta un dettaglio dell’indice stimato per un’area all’interno dei limiti comunali di Pignola, in provincia di Potenza, uno dei comuni che fa parte dell’area Parco.

Figura 2: NBR Differencing. Nel dettaglio la proiezione dell’area percorsa dall’incendio del 15/08/2017 nel comune di Pignola.

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