Orlando Sotto la Lente: Mappiamo gli Alberi Come Mai Prima d’Ora!

Ciao a tutti! Avete mai pensato a quanto siano vitali gli alberi nelle nostre città? Non sono solo belli da vedere, ma ci regalano ombra, aria più pulita e sono fondamentali per il nostro benessere fisico e mentale. Insomma, sono dei veri supereroi verdi! Molte città, come la splendida Orlando in Florida, se ne sono accorte e hanno fissato obiettivi ambiziosi per aumentare la loro copertura arborea. Ma c’è un “ma”: come facciamo a sapere *davvero* quanti alberi ci sono, dove sono e come cambia la situazione nel tempo, specialmente in aree che crescono a vista d’occhio?

La Sfida: Contare gli Alberi in una Città Dinamica

Monitorare la copertura arborea in una città non è uno scherzo. Spesso i dati disponibili hanno una risoluzione troppo bassa (immaginate di vedere la città a quadrettoni giganti!) o vengono aggiornati troppo di rado. Questo rende difficile capire se le iniziative per piantare nuovi alberi stiano funzionando o se, al contrario, stiamo perdendo prezioso verde a causa dello sviluppo urbano o di eventi climatici estremi, come gli uragani che spesso colpiscono la Florida. Orlando, ad esempio, punta a raggiungere il 40% di copertura arborea entro il 2040 (partendo da circa il 23% nel 2013), ma senza strumenti adeguati per monitorare i progressi, è come navigare a vista. Esistono sì dati satellitari globali o strumenti come i-Tree, ma spesso non hanno il dettaglio necessario per la pianificazione urbana fine o richiedono un lavoro manuale lungo e costoso. E le immagini commerciali ad altissima risoluzione? Fantastiche, ma spesso fuori budget per le amministrazioni locali.

La Nostra Soluzione: Un Occhio Hi-Tech sugli Alberi di Orlando

Ed è qui che entriamo in gioco noi! Abbiamo sviluppato un nuovo dataset biennale (dal 2013 al 2021) ad altissima risoluzione (parliamo di dettagli inferiori al metro!) che mappa la copertura arborea nell’intera area metropolitana di Orlando. Come abbiamo fatto? Abbiamo usato le immagini aeree multispettrali del programma NAIP (National Agricultural Imagery Program), che sono disponibili gratuitamente. Queste immagini non solo catturano i colori visibili (rosso, verde, blu) ma anche l’infrarosso vicino (NIR), una banda “magica” che ci aiuta a distinguere la vegetazione in modo super efficace.

Come Abbiamo Fatto? Un Mix di Tecnologia e Occhio Esperto

Creare queste mappe non è stato semplice come schioccare le dita. Le immagini aeree, anche se fantastiche, presentano delle sfide:

• Sensori diversi utilizzati negli anni, che “vedono” i colori in modo leggermente differente.
• Ombre fastidiose proiettate da alberi ed edifici.
• Orari di acquisizione variabili e condizioni atmosferiche diverse.
• Risoluzione delle immagini migliorata nel tempo (da 1 metro a 0.6 metri).

Per superare questi ostacoli, abbiamo messo a punto una metodologia “intelligente” in più fasi. Prima abbiamo pre-elaborato i dati, calcolando indici specifici come l’NDVI (che misura la “verdosità”) e l’NDWI (utile per distinguere l’acqua). Poi, abbiamo usato un approccio a due stadi: prima abbiamo separato tutta la vegetazione dal resto (edifici, strade, acqua…), poi, all’interno delle aree verdi, abbiamo distinto le chiome degli alberi dall’erba. Come? Sfruttando non solo i colori (o meglio, le risposte spettrali), ma anche la texture (la “rugosità” dell’immagine, che è diversa tra la chioma di un albero e un prato liscio) e la luminosità. Abbiamo dovuto “calibrare” i nostri parametri ogni due anni, usando un mix di stime automatiche e aggiustamenti manuali basati su controlli a campione, per assicurarci che i risultati fossero confrontabili nonostante le differenze nelle immagini di partenza. Abbiamo persino sviluppato una correzione specifica per un problema di “saturazione” dei dati che abbiamo riscontrato nelle immagini del 2017!

Ma Funziona Davvero? I Numeri Parlano Chiaro

La domanda sorge spontanea: quanto sono accurate queste mappe? Abbiamo fatto un sacco di controlli, confrontando i nostri risultati con migliaia di punti verificati a mano sulle immagini originali (il cosiddetto “ground truth”). Il risultato? Un’accuratezza nella rilevazione degli alberi che varia tra il 78% e l’89% a seconda dell’anno, un valore decisamente buono e superiore a molti altri prodotti esistenti su larga scala! Abbiamo anche confrontato le nostre stime aggregate con i dati pubblicati dalla Città di Orlando (che usava i-Tree) e con un altro studio del 2021 (PlanIT Geo). I risultati sono generalmente coerenti, ma il nostro dataset offre un dettaglio spaziale e temporale senza precedenti. Ad esempio, mentre i dati aggregati mostravano un leggero aumento netto della copertura arborea, le nostre mappe rivelano dinamiche molto più complesse: aree dove si è perso verde per nuove costruzioni tra il 2013 e il 2015, seguite da recuperi negli anni successivi grazie ai programmi di ripiantumazione.

Non Solo una Foto: Il Film della Foresta Urbana

Il bello di questo dataset è che non è una singola fotografia statica, ma una sorta di “film” che mostra l’evoluzione della copertura arborea ogni due anni. Questo ci permette di vedere dove gli alberi stanno prosperando e dove invece sono in difficoltà. Possiamo identificare le zone più vulnerabili alla perdita di verde o quelle dove gli sforzi di piantumazione stanno avendo maggior successo. È uno strumento potentissimo per capire come la città sta cambiando e come possiamo guidare questo cambiamento in modo più sostenibile.

A Cosa Serve Tutto Questo? Più Alberi, Città Migliori

Ok, abbiamo queste mappe super dettagliate, e quindi? Beh, le applicazioni sono tantissime!

• Gestione Forestale Urbana: Le autorità cittadine possono usare questi dati per pianificare interventi mirati, decidere dove piantare nuovi alberi, monitorare la salute del patrimonio arboreo esistente e valutare l’efficacia delle politiche verdi.
• Pianificazione Urbana: Aiutano a integrare meglio il verde nello sviluppo della città, bilanciando crescita e sostenibilità ambientale.
• Ricerca Scientifica: Sono una miniera d’oro per studiare l’impatto degli alberi sul microclima urbano (come la mitigazione delle isole di calore), sulla qualità dell’aria, sulla biodiversità, sulla salute pubblica e persino su questioni di giustizia ambientale (il verde è distribuito equamente tra i quartieri?).
• Educazione e Coinvolgimento: Possono essere usati per sensibilizzare i cittadini sull’importanza degli alberi e coinvolgerli in iniziative di cura del verde.

In pratica, questo dataset fa da ponte tra la pianificazione e l’azione concreta, fornendo le informazioni necessarie per prendere decisioni basate sui dati.

Qualche Consiglio per l’Uso

Come tutti gli strumenti potenti, anche questo dataset va usato con un po’ di attenzione. Ad esempio, il passaggio da 1 metro a 0.6 metri di risoluzione ha migliorato la capacità di distinguere alberi ed erba, ma è bene ricordare che i dati sono più adatti per analisi a livello di quartiere o isolato, piuttosto che per contare ogni singolo alberello. Inoltre, quando vediamo cambiamenti nella mappa (un’area che prima era verde e ora non lo è più, o viceversa), dobbiamo interpretare il dato con contesto: una perdita di alberi potrebbe indicare nuove costruzioni, mentre un aumento potrebbe essere dovuto a ripiantumazioni post-costruzione. C’è anche la possibilità di confondere alberi molto grandi con grossi arbusti, e le ombre, nonostante i nostri sforzi per mitigarle, possono ancora introdurre qualche piccola incertezza. Infine, anche se le immagini NAIP sono scattate durante la stagione di crescita per minimizzare le variazioni stagionali, le zone umide di Orlando possono cambiare aspetto rapidamente, influenzando leggermente i dati.

Uno Strumento per il Futuro Verde di Orlando

Nonostante queste piccole precisazioni, siamo convinti che questo dataset rappresenti un passo avanti significativo. Offre un livello di dettaglio spaziale e temporale sulla copertura arborea di Orlando che prima non era disponibile in modo così accessibile e omogeneo per un periodo di tempo così lungo. Speriamo davvero che possa essere uno strumento utile per tutti coloro – amministratori, ricercatori, associazioni e cittadini – che hanno a cuore il futuro verde di Orlando e di altre città che affrontano sfide simili. Avere dati precisi è il primo passo per agire in modo efficace!

Fonte: Springer