Dati satellitari Sentinel-1 e 2 per la stima di parametri forestali di struttura e biomassa su conifere alla scala di plot: un caso studio in Val di Susa

L'obiettivo di questo lavoro di tesi è quello di definire una metodologia basata su dati satellitari telerilevati finalizzata alla stima, su base spaziale, di alcuni parametri dendrometrici di interesse selvicolturale, con particolare riferimento alla redazione e controllo dei Piani Forestali Aziendali. La metodologia proposta è stata testata in un'area di studio costituita da popolamenti di conifere in Alta Valle di Susa. Il lavoro di tesi ha previsto la verifica delle prestazioni di stima espresse dall'uso congiunto di dati di campo e satellitari sia ottici che radar di libero e gratuito ottenimento. I dati satellitari di riferimento sono stai quelli acquisiti dalle missioni Sentinel 1 e 2 del progetto COPERNICUS dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA); i dati di campo sono stati ottenuti mediante realizzazione e rilievo di 46 aree di saggio in bosco. L'approccio proposto ha previsto la verifica di diverse correlazioni tra le stime ottenibili da dati di campo ed alcuni indici spettrali derivabili dai dati satellitari sopra citati. Gli indici spettrali ottici di riferimento utilizzati sono stati: NDVI (Normalized Difference Vegetation Index), EVI (Enhanced Vegetation Index), SAVI (Soil Adjusted Vegetation Index), NDWIgreen (Normalized Difference Water Index, 1) e NDWINIR, (Normalized Difference Water Index, 2). Per quanto riguarda i dati radar, il parametro utilizzato è il coefficiente di backscattering in polarizzazione Verticale out-Verticale in (σ0VV), e Verticale out-Orizzontale in (σ0VH) Sulla base della significatività e valore delle correlazioni trovate sono stati calibrati i corrispondenti modelli monovariati, espressi, a seconda del caso, da equazioni polinomiali, esponenziali o logaritmiche. Per ciascuno è stata quantificata l'incertezza di stima (in termini di errore assoluto percentuale medio). Il confronto tra gli errori percentuali medi di ogni modello ha individuato nell'NDWIgreen il migliore stimatore per ciascun parametro forestale. I modelli basati su tale indice e calibrati sulla base delle osservazioni di campo sono stati poi applicati su base spaziale all'intero comprensorio boschivo oggetto dello studio (solo popolamenti di conifere) per la stima dei parametri forestali. Questa ha permesso di generare carte di stima di ciascuno dei parametri forestali sopra elencati. La rappresentazione finale è costituita da una cartografia digitale raster con passo compatibile con le dimensioni medie delle aree di saggio (raggio 15 o 20 m) riferite al sistema di coordinate WGS84 32N. La stima è data per le sole aree a popolamento di conifere come dedotte dai Piani Forestali e Territoriali della Regione Piemonte. Il dato di stima che viene fornito da queste carte è perciò un dato continuo sul territorio. Questo permette, oltre ad avere una stima della biomassa a livello di particella, di individuare le aree in cui questa si concentra maggiormente, cosa non possibile utilizzando metodi inventariali tradizionali Inoltre, questo metodo, può essere considerato un buon supporto al lavoro di pianificazione forestale poiché permette di ottenere informazioni sulla massa presente nei popolamenti di interesse con costi contenuti poiché ottimizza la fase di acquisizione dei dati di campo, la voce di spesa maggiore in pianificazione, e grazie alla totale gratuità del dato satellitare.