Impiego di tecniche di Remote Sensing per indagini multitemporali sul consumo e perdita di suolo: il caso studio del Jharkhand (India)

In the context of satellite Remote Sensing many applications are used for planning and monitoring territory. Great attention is devoted to analysis of the policies of conservation and sustainable management of environment. The main goal of this work is to investigate dynamics associated with soil consumption and land cover change in the region of Jharkhand (NE India) , focusing around the administrative capital Ranchi , occurred in the period 1975-2011. The investigation was carried out through the use of remote sensing techniques using free Landsat MSS and TM dataset and free/open-source software (QGIS 2.0.1 , SAGA GIS 2.1.1). Four images of differnt years , were used for change detection analysis, focusing on overbuilding , land change use and loss of green areas . The goal is to map changes to identify the most affected areas, checking for a sustainable landscape management. Currently there is still no single definition of ¿soil consumption¿, however , referring to the transformations that it can suffer from,it is possible to identify 3 involve classes : urban, agricultural and natural surfaces. Land use change affecting the three classes has a different weight depending on the transformation that involves land cover. It is thus more correct to use the term land cover change rate. "Land use" refers to human activities related to land while the "land cover" is used to define the nature of surfaces. In this direction, attention was paid to transformations related to land cover change suffered by surfaces along the years, considering they represent a soil consumption indicator. In the present work a methodology for mapping land cover change areas was developed in order to automate as much as possible the process. For urban areas identification, a methodology for automatic classification is proposed. It is based on the use of synthetic bands as indices (NDVI, NDWI, NDBI) and of Principal Components Analysis. After classification of the different type of surfaces a Change Detection analysis was performed to map changed areas and in particular the ones suffering from soil consumption. Results must be considered as suggestions to address further more detailed investigations, possibly performed at ground level.

Nell'ambito del telerilevamento satellitare molte sono le applicazioni utilizzate per la pianificazione ed il monitoraggio del territorio. Tra queste rivestono notevole importanza ed interesse gli studi legati soprattutto alle politiche di conservazione e gestione sostenibile. Il presente lavoro ha come scopo principale quello di indagare alcune delle dinamiche legate al consumo e cambio di copertura del suolo nella regione del Jharkhand (India NE), concentrando l'attenzione sull'intorno del centro abitato di Ranchi, capoluogo amministrativo, verificatesi tra il 1975 e il 2011. Ad oggi non esiste ancora una definizione univoca per il termine consumo di suolo, tuttavia facendo riferimento alle trasformazioni che questo può subire si può parlare di cambio d'uso legato a tre classi: urbano, agricolo e naturale. Il cambio d'uso del suolo tra queste tre classi ovviamente ha un peso diverso a seconda delle trasformazioni che subiscono le superfici, sarà quindi più corretto parlare di cambio di copertura. Il termine ¿uso del suolo¿ si riferisce infatti all'attività dell'uomo connessa allo sfruttamento del territorio ed i vari impieghi che questo può avere mentre il termine ¿copertura del suolo¿ viene impiegato per definire la natura delle superfici. In questo senso è stata posta l'attenzione sulle trasformazioni subite dalle superfici nel tempo assumendo queste come indicatore di consumo di suolo. Il presente lavoro propone una metodologia per la mappatura delle superfici soggette ai cambi di copertura, nel tentativo di automatizzare il più possibile questo processo. L'indagine è stata effettuata attraverso l'impiego di tecniche di Remote Sensing per la caratterizzazione delle superfici, a partire dai dati Landsat MSS e TM disponibili gratuitamente e con l'utilizzo di software free/open-source (QGis 2.0.1, SAGA Gis 2.1.1). Quattro immagini riferite a momenti differenti sono state utilizzate per un'analisi di Change Detection focalizzata alla mappatura delle dinamiche di antropizzazione e cementificazione, cambio d'uso del suolo e perdita di aree verdi. L'obbiettivo è quello di individuare le aree maggiormente coinvolte da tali cambiamenti, nell'ottica di una gestione sostenibile del territorio. In particolare per l'identificazione delle aree urbanizzate si propone una metodologia di classificazione automatica attraverso l'impiego di bande sintetiche ottenute a partire dalla costruzione di indici (NDVI; NDWI; NDBI) e dall'Analisi delle Componenti Principali. A seguito della classificazione delle varie coperture del suolo, condotta singolarmente per ogni anno di osservazione, è stata effettuata un'analisi di Change Detection con lo scopo di localizzare le aree in cui si sono verificati i cambiamenti di superficie nel tempo riconducibili al concetto di consumo di suolo per indirizzare successive analisi di dettaglio e rilievi sul campo.