I DRONI IN AMBITO FORESTALE

GESTIONE DELLE FORESTE

La gestione delle foreste e' un'attivita' complessa che richiede la documentazione dello stato di salute di alberi e piante. Questo compito e' svolto, di solito, da personale equipaggiato con attrezzature che, il piu' delle volte, si rivelano ingombranti, ma necessarie per poter scattare fotografie e girare video, talvolta realizzati con l'ausilio di un elicottero. Tutto cio' comporta tempo e costi non trascurabili. Con l'intervento dei droni in ambito forestale e' stato possibile snellire il processo di gestione delle foreste, utilizzando rilievi e mappature aeree. Questi metodi permettono di individuare malattie e parassiti dannosi per i boschi e consentono di intraprendere, in maniera tempestiva, pratiche forestali di precisione a beneficio della selvicoltura.

TECNICHE DI ACQUISIZIONE DATI CON I DRONI I metodi di acquisizione dati maggiormente utilizzati in silvicoltura con l'ausilio dei droni sono: la **fotogrammetria, il LiDAR, l'imaging multispettrale e la termografia. La tecnica migliore dipende dal tipo di intervento da effettuare.**
Fotogrammetria	La fotogrammetria e' un'ottima risorsa per il tracciamento dello stato di salute delle foreste e per monitorare i cambiamenti che puo' subire, nel tempo, la struttura forestale. Dalle fotografie ad alta risoluzione, acquisite con l'ausilio di un drone, e' possibile ricavare mappe 2D o modelli 3D che riproducono, con precisione, tutte le aree di indagine. La fotogrammetria pero' non e' una tecnica adatta allo studio di zone forestali con fogliame fitto e sovrapposto.
LiDAR	L'analisi delle aree caratterizzate da una fitta vegetazione viene effettuata con la tecnica LiDAR, inviando impulsi di luce laser sul terreno. I sensori LiDAR di cui e' dotato un drone sono in grado di acquisire dati altimetrici estremamente precisi, dai quali e' possibile ricavare informazioni dettagliate sulla vegetazione forestale riguardanti, per esempio, l'altezza degli alberi, la loro densita' e le tipologie di piante presenti nel sottobosco. Cio' permette di fare non solo un inventario forestale, ma consente di effettuare anche una stima della biomassa. L'inconveniente principale della tecnica LiDAR, rispetto alla fotogrammetria, e' dovuto al fatto che le informazioni ottenute non riproducono i colori reali.
Imaging multispettrale	L'acquisizione delle immagini effettuata con i sensori multispettrali di un drone avviene sia alle lunghezze d'onda dello spettro visibile, sia a tutte le lunghezze d'onda della luce. Cio' permette di valutare, sulla base dei colori, le condizioni della biodiversita' degli ecosistemi forestali. Utilizzando i dati raccolti con la tecnica Imaging multispettrale, indipendentemente dagli ostacoli forniti dal fitto fogliame, si ha la possibilita' di analizzare alcuni tra i piu' importanti fattori ambientali che contribuiscono alla completa comprensione delle dinamiche forestali, come per esempio i livelli di umidita' del suolo, la temperatura, ecc... La tecnica Imaging multispettrale consente anche di ottenere dati precisi sulle malattie che colpiscono la vegetazione nelle foreste; per questo motivo e' possibile sviluppare specifici piani di cura e di ripristino della flora in tutte le aree che richiedono interventi immediati.
Termografia	Una tecnica molto versatile finalizzata a migliorare il monitoraggio delle foreste e la loro conservazione e' rappresentata dalla termografia. Questa tecnica, con l'ausilio dei droni, offre efficienti iniziative di risposta alle emergenze. Infatti, le termocamere montate su questi velivoli consentono di identificare le anomalie di calore all'interno delle aree boschive, rilevando le radiazioni infrarosse emesse dagli oggetti. Le informazioni cosi' ottenute permettono di individuare gli incendi boschivi nelle loro fasi iniziali e danno quindi la possibilita' di intervenire tempestivamente per proteggere gli ecosistemi, mitigandone i danni. Le variazioni di temperatura rilevate con questa tecnica segnalano anche la presenza degli agenti patogeni che possono colpire la vegetazione delle foreste, danneggiandole. Infine, c'e' da aggiungere che la termografia facilita il monitoraggio delle popolazioni di animali selvatici, i quali emettono distinte firme di calore rilevabili nell'aria.
I VANTAGGI DELLE TECNICHE DI ACQUISIZIONE DATI CON I DRONI: *Buona efficienza* - i droni effettuano in maniera rapida e dettagliata la raccolta dei dati relativi al territorio sotto osservazione; anche i costi ed i tempi sono inferiori rispetto a quelli richiesti dai mezzi tradizionali, come per esempio gli elicotteri. Ottima qualita' dei dati - i droni, equipaggiati con telecamere avanzate, oltre ad effettuare da vicino filmati di eccellente qualita' di aree remote, forniscono mappe dettagliate delle aree sotto osservazione. Facile accessibilita' - i droni garantiscono una completa copertura dei paesaggi forestali e ne facilitano il monitoraggio e la gestione, anche nel caso in cui le foreste risultano essere molto fitte. Impatto ambientale ridotto - i droni di piccole dimensioni riducono al minimo l'interruzione dell'habitat ed offrono un approccio ecologico nella raccolta dei dati, poiche', con il loro utilizzo, si evitano pesanti macchinari. In definitiva l'uso dei droni in silvicoltura offre non solo efficienza e precisione dei dati, ma consente anche una gestione sostenibile delle foreste e garantisce il potenziamento delle attivita' di monitoraggio ambientale.

LA RIFORESTAZIONE

La riforestazione e' uno degli aspetti fondamentali per la salvaguardia dell'ambiente. L'utilizzo dei droni in questo settore e' gia' stato sperimentato con l'applicazione della nuova tecnica di semina aerea.

La tecnica di riforestazione aerea, eseguita con i droni, consiste nel seminare il terreno usando una grande quantita' di sfere composte da argilla e terra. Tali sfere racchiudono al loro interno semi di specie arboree autoctone, specifiche dell'area da rimboschire. Una singola sfera puo' contenere una notevole varieta' di semi che, agevolati dal materiale di rivestimento delle sfere, germogliano quando queste raggiungono il terreno. La riforestazione aerea, oltre ad essere un metodo ecologico, permette agli studiosi di identificare le specie idonee ad una crescita naturale in una determinata area, senza che sia necessario l'intervento dell'uomo.

Il rimboschimento aereo con droni presenta pero' alcuni inconvenienti, quali:

Le condizioni del suolo, al momento della semina, devono essere favorevoli alla germinazione dei semi. E' chiaro che la terra arida non aiuta il seme a germogliare.
Il deflusso dell'acqua ed il vento potrebbero allontanare i semi dall'area adatta alla loro germinazione.
Il mancato interramento dei semi puo' ridurne la crescita a causa del freddo, dell'intensa luce solare o di altri fattori di rischio a cui i granelli potrebbero essere esposti, quali l'essere preda di insetti e di uccelli.
Se la semina viene fatta su una fitta vegetazione, i semi potrebbero rimanere intrappolati senza riuscire a penetrare nel terreno; oppure, a germinazione avvenuta, la condivisione delle sostanze nutrive del terreno con le piante gia' presenti potrebbe ridurre la sopravvivenza e la crescita dei semi.

Tuttavia, la tecnica di rimboschimento aereo migliora il rapporto costo-efficacia della rivegetazione, rivelandosi particolarmente vantaggiosa su siti inaccessibili o difficilmente raggiungibili con i tradizionali mezzi di rimboschimento.

Un ulteriore aspetto che coinvolge i droni nel settore forestale consiste nel loro utilizzo per rilevare il disboscamento illegale.