Salvare le foreste? Arrivano i droni

Il progetto Europeo FRESh LIFE sta studiando nuove tecniche di telerilevamento da drone per il monitoraggio di questi fragili e importanti ecosistemi. I droni saranno esposti anche in occasione della Notte dei Ricercatori 2017 a Firenze.
Drone optocottero con sensore LiDAR - Riproduzione riservata Università di Firenze
Drone optocottero con sensore LiDAR - Riproduzione riservata Università di Firenze

Le foreste sono sistemi complessi che forniscono una vasta gamma di servizi a vantaggio dell’ecosistema: dalla produzione di legna e legname all’assimilazione del principale gas a effetto serra (la CO2). Le foreste contribuiscono alla nostra salute rimuovendo gli inquinanti dall’aria, ci proteggono da frane e valanghe, ci permettono di migliorare la qualità della nostra vita perché costituiscono luoghi dove trascorrere il nostro tempo libero. Sono inoltre gli habitat terrestri con il maggior livello di biodiversità.

Gestire in modo sostenibile una foresta vuol dire ottenerne i preziosi vantaggi mantenendo inalterata questa potenzialità per le future generazioni. Per questo motivo periodicamente le foreste devono essere censite, esattamente come avviene per la popolazione umana, per rilevarne i cambiamenti in atto.

Ma acquisire informazioni sulle foreste tramite le tradizionali misure fatte a terra è un lavoro lungo, laborioso, oltre che costosissimo, data l’enorme estensione dei nostri boschi: la popolazione di alberi sul nostro territorio è stimata in circa 12 miliardi di individui.

In tale contesto le nuove tecnologie di telerilevamento aprono scenari impossibili da ipotizzare solo dieci anni fa.

Il progetto Europeo FRESh LIFE – Demonstrating Remote Sensing Integration in Sustainable Forest Management (LIFE14/IT000414) -, si pone l’obiettivo di dimostrare l’uso dei sistemi a pilotaggio remoto (SAPR), più noti come droni, per acquisire informazioni di supporto alla gestione forestale sostenibile.

Per lo sviluppo del progetto sono state selezionate quattro aree forestali dimostrative in tre regioni per un totale di circa 1000 ettari tra Toscana, Lazio e Molise. In ogni area sono stati compiuti dettagliati rilievi a terra per permettere di valutare la qualità delle stime realizzate da telerilevamento con droni.

I due droni che abbiamo utilizzato hanno caratteristiche molto diverse.

Il primo è un grande multirotore con otto motori e ha un’autonomia di volo di circa 20 minuti. Sviluppato dallo spin off OBEN, in una giornata di lavoro, con diversi voli effettuati in sequenza con più batterie, l’ottocottero consente di acquisire dati su una superficie complessiva compresa tra 20 e 50 ettari in funzione dell’accessibilità e dell’orografia dell’area. Questo drone è equipaggiato con uno scanner laser (LiDAR – Light Detection And Ranging) che permette di ottenere nuvole di punti georeferenziati con una densità intorno ai 50 punti per metro quadro. I dati LiDAR permettono una completa e dettagliata ricostruzione tridimensionale delle superfici rilevate.

Drone eBee - Riproduzione riservata Università di Firenze
Drone eBee – Riproduzione riservata Università di Firenze

Il secondo drone (denominato eBee della SenseFly) è invece ad ala fissa, in pratica un piccolo aereo equipaggiato con una fotocamera a sensori ottici capaci di acquisire immagini nelle lunghezze d’onda del visibile e dell’infrarosso vicino, con altissima definizione e in grado di rilevare dettagli fino a pochi centimetri. Questo drone ha una autonomia di volo di 45 minuti e con più batterie in una giornata permette di rilevare superfici fino ai mille ettari.

Entrambi i droni sono, in effetti, dei robot capaci di volo autonomo. Una volta definita la missione e compiuto il decollo possono svolgere l’acquisizione e atterrare non appena terminata, ottimizzando l’uso delle batterie e la qualità delle acquisizione anche in condizioni meteo variabili.

I dati raccolti permettono di stimare una serie di indicatori inerenti il tipo di bosco, la sua composizione e lo stato di salute che sono essenziali per guidare le scelte di gestione forestale sostenibile.

 

Ricostruzione tridimensionale di una nuvola di punti derivante da una scansione LiDAR (elaborazione Francesca Giannetti) - Riproduzione riservata Università di Firenze
Ricostruzione tridimensionale di una nuvola di punti derivante da una scansione LiDAR (elaborazione Francesca Giannetti) – Riproduzione riservata Università di Firenze

 

Guarda l’intervista a Gherardo Chirici, in occasione della Notte dei Ricercatori 2017


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