Ottobre 2017 - a cura di Alessandro Dibona e Lorenzo Natrella

La lotta agli incendi boschivi è una priorità, rappresenta una grande sfida ed impegna ingenti risorse. Il danno ambientale causato dal fuoco è spesso rilevante, non solo per le cause dirette ma anche per l'impatto che l'incendio produce sul paesaggio.

La tecnologia può offrire significativi ausili, il geo processing e la contestualizzazione delle osservazioni della terra è tra questi; oggi la disponibilità dei dati multispettrali della costellazione dei satelliti Sentinel 2 dell'European Space Agency permette, pragmaticamente, di procedere in questa direzione, offrendo un concreto supporto alle valutazioni ed alle decisioni.

L'ESA infatti rende disponibili, e scaricabili gratuitamente attraverso il "Copernicus Open Access Hub" (vedi https://scihub.copernicus.eu/dhus/#/home), immagini ottiche ad alta risoluzione multibanda, assai utili per un costante monitoraggio della superficie terrestre. Occorre rimarcare inoltre che i due satelliti Sentinel 2 permettono di sorvolare uno stesso punto sulla superficie terrestre con lo stesso angolo di visuale ogni 5 giorni.

In questo articolo viene descritto come sono stati utilizzati i dati Sentinel 2 per effettuare un confronto diacronico utilizzando ortofoto d'archivio e immagini Sentinel 2 pre e post evento, con riferimento all'incendio che ha colpito le Isole Tremiti in Puglia nell'estate del 2017.

Il confronto tra le immagini elaborate con 3D RTE dei dati Sentinel 2 del 17/02/2017 e del 26/08/2017 permette di individuare nella zona Sud Occidentale dell'Isola di San Domino le aree percorse dal fuoco (macchie di tinta blu e azzurra).

 

Download e preprocessing

La scelta ed il download delle immagini Sentinel 2 avviene in pochi semplici passi utilizzando l'interfaccia web del "Copernicus Open Access Hub".
Le immagini descrivono la pagina di selezione geografica del servizio e le pagine di supporto alla scelta delle immagini di interesse, che propongono una serie di metadati ed una preview.

 

Una volta effettuato il download, i dati originali vengono preelaborati in modo del tutto automatico, utilizzando l'"Utility manager" di 3D RTE, e predisposti per essere aggiunti, tramite un semplice drag&drop, allo scenario.

Correzione colori

I dati Sentinel, una volta aggiunti allo scenario 3D RTE, appaiono molto scuri e difficilmente utilizzabili. Ne vengono pertanto esaminate le caratteristiche, con la funzione "Correzione colori" che permette dinamicamente di scegliere l'ottimale combinazione dei valori delle singole bande spettrali, per visualizzare al meglio il contenuto informativo.

 

L'operazione viene ripetuta, esattamente con le stesse modalità, per entrambe le immagini del 17/02/2017 e del 26/08/2017.

Analisi della risposta spettrale della banda 4 (Near Infrared 842nm)

Attraverso il "Mixer canali" di 3D RTE è possibile esaminare separatamente le singole bande, in questo caso si è operato il confronto diacronico utilizzando la banda 4 (Near Infrared 842nm) dell'immagine Sentinel 2.

 

Nella zona Sud Occidentale dell'Isola di San Domino le aree percorse dal fuoco appaiono di colore sensibilmente più scuro

Individuazione dell'area percorsa da incendio con l'Indice NDVI 

L'indice NDVI (Normalized Difference Vegetation Index, che varia tra -1 e 1) è adatto per valutare se la zona osservata contiene della vegetazione viva. Essa è facilmente individuabile nell'immagine a falsi colori in  quanto corrisponde ad elevati valori dell'indice, rappresentati dalla tinta rossa. Parimenti le zone nude e/o l'acqua presentano bassi valori dell'indice, rappresentati dalla tinta azzurra e blu.

 

Anche in questo caso, al di là delle differenze stagionali, nella zona Sud Occidentale dell'Isola di San Domino appaiono chiaramente le aree percorse dal fuoco nella stessa posizione, evidenziate, questa volta, da due grandi aree blu/azzurre, a testimonianza della presenza di terreno nudo.

Confronto nelle bande del visibile con le immagini d'archivio

Dal momento che 3D RTE permette di caricare e gestire molto velocemente tutte le immagini raster alla massima risoluzione di cui si dispone, è assai agevole operare dei confronti con dati d'archivio.
In questo caso sono state utilizzate le ortofoto del 2006, del 2013, del 2016 che sono state paragonate con l'immagine TCI (True Colour Image - Bande 123) Sentinel 2 del 26/08/2017, dopo l'incendio.

 

Valutazioni speditive e valutazioni dettagliate

La sovrapposizione di una griglia, generata dinamicamente dal "Raster virtuale Griglia" di 3D RTE, consente una valutazione speditiva della superficie interessata dall'incendio.

 

La sovrapposizione dei dati catastali vettoriali consente l'individuazione delle particelle colpite dall'incendio.

 

3D RTE e il Rapid mapping

Appare significativo sottolineare che le operazioni descritte possono essere completate con 3D RTE in modo semplice, in poche decine di minuti. Questa opportunità risulta di grande rilevanza quando, anziche' per la pianificazione e/o lo studio, si utilizzano le metodologie descritte a supporto della gestione delle calamita'.