La tecnologia di remote sensing è stata a lungo considerata un’efficace strumento per l’osservazione di ecosistemi aridi e semi-aridi, il monitoraggio di superfici vegetate degradate e la caratterizzazione delle dinamiche di dune sabbiose. I risultati ottenuti con il remote sensing sono stati validati grazie a interpretazioni puntuali, congiuntamente a informazioni mappali classiche e dati raccolti in campo. Si è provato, inoltre, che la tecnica denominata Spectral Mixture Analysis (SMA) è un potente strumento per monitorare la degradazione di coperture vegetali in zone aride e semi-aride. In questo studio sono state analizzate tre immagini del satellite Landsat, acquisite nel 1987, 1999 e 2008, al fine di valutare i processi di desertificazione di tre differenti ecosistemi in Sudan (Nord Kordofan, Fiume Nilo e Stato del Nord). La Spectral Mixture Analysis (SMA) è stata impiegata utilizzando endmembers ottenuti dall’immagine satellitare e definiti come i diversi componenti di un territorio specifico. Sono state applicate tecniche di comparazione multi temporale (interpretazione visiva dei componenti delle immagini e change vector analysis) per sottolineare la variazione della copertura vegetale e per stimare l’effetto di desertificazione di lungo periodo (o crescita vegetativa) nel tempo e nello spazio. Le interazioni sito-specifiche tra processi naturali, la variazione delle condizioni climatiche e le attività umane hanno giocato un ruolo centrale nel processo di desertificazione, sebbene le loro interazioni siano diverse nei tre siti studiati. Nel Nord Kordofan (zona di savana) il fenomeno della desertificazione è prevalso in modo significativo sulla crescita vegetativa e in particolar modo nelle aree attorno ai villaggi, nell’ultimo ventennio. Un utilizzo differente dei terreni, così come la mancata gestione delle risorse naturali, causata principalmente dalla deforestazione per la fornitura di legname per uso domestico e l’utilizzo eccessivo delle terre destinate a pascolo, sono stati i principali fattori che hanno determinato la degradazione dell’area. Si è inoltre stimato che più di 120,000 km2 sono soggetti a un tasso di desertificazione medio - alto. Viceversa, le politiche di riforestazione adottate dal governo sudanese nell’ultimo decennio hanno avuto un impatto medio - basso sul tasso di ricrescita della vegetazione, e in un’area di circa 20,000 km2. Nell’area nei pressi del fiume Nilo le vallate oggetto di studio, situate in zone semi-desertiche, sono state estremamente colpite dalla desertificazione. Un intenso fenomeno di desertificazione ha riguardato un’area di 24,482 km2, al contrario le condizioni di crescita vegetativa hanno interessato un’area 1,193 km2. Gran parte del territorio è comunque caratterizzato da condizioni desertiche stabili (71,298 km2). In questo caso i cambiamenti climatici e la forte siccità, assieme alla mal gestione delle risorse naturali, hanno contribuito alla desertificazione, sebbene l’attività umana sembra aver giocato un ruolo marginale nella degradazione dell’area. In questo sito la degradazione del suolo, altamente vulnerabile all’erosione del vento e dell’acqua, è stata molto alta nell’anno 2008. Le aree agricole irrigate, invece, erano chiaramente riconoscibili nello Stato del Nord (vallata presente in un sito desertico) e occupavano una superficie di 28,760 km2. In questo caso l’area è risultata in condizioni scadenti. Il territorio colpito da desertificazione era di 98,275 km2 (7,962 km2 tasso alto di desertificazione, 56,075 km2 tasso medio di desertificazione e 34,239 km2 tasso basso di desertificazione), corrispondente al 76.40% dell’area totale. Le aree agricole si sono dimostrate ad alto rischio di desertificazione dal momento che erano circondate da zone desertiche. Da questo quadro si evince che strategie sito-specifiche sono necessarie per combattere la desertificazione, evitando di attuare misure migliorative che non tengano conto degli obiettivi specifici identificati per ogni singola area. Affinché vengano adottate le strategie adeguate è auspicabile l’applicazione di strumenti ad alta risoluzione. Dai risultati di questo studio sembra che l’applicazione della SMA ai dati di Landsat sia coerente, precisa ed economicamente sostenibile al fine di ottenere informazioni utili sulla copertura vegetale, sulle caratteristiche del suolo e sull’identificazione delle aree a rischio.

Monitoring desertification in Sudan using remote sensing and GIS

Mona Abdelhafeez Ahmed, Dawelbait
2010

Abstract

La tecnologia di remote sensing è stata a lungo considerata un’efficace strumento per l’osservazione di ecosistemi aridi e semi-aridi, il monitoraggio di superfici vegetate degradate e la caratterizzazione delle dinamiche di dune sabbiose. I risultati ottenuti con il remote sensing sono stati validati grazie a interpretazioni puntuali, congiuntamente a informazioni mappali classiche e dati raccolti in campo. Si è provato, inoltre, che la tecnica denominata Spectral Mixture Analysis (SMA) è un potente strumento per monitorare la degradazione di coperture vegetali in zone aride e semi-aride. In questo studio sono state analizzate tre immagini del satellite Landsat, acquisite nel 1987, 1999 e 2008, al fine di valutare i processi di desertificazione di tre differenti ecosistemi in Sudan (Nord Kordofan, Fiume Nilo e Stato del Nord). La Spectral Mixture Analysis (SMA) è stata impiegata utilizzando endmembers ottenuti dall’immagine satellitare e definiti come i diversi componenti di un territorio specifico. Sono state applicate tecniche di comparazione multi temporale (interpretazione visiva dei componenti delle immagini e change vector analysis) per sottolineare la variazione della copertura vegetale e per stimare l’effetto di desertificazione di lungo periodo (o crescita vegetativa) nel tempo e nello spazio. Le interazioni sito-specifiche tra processi naturali, la variazione delle condizioni climatiche e le attività umane hanno giocato un ruolo centrale nel processo di desertificazione, sebbene le loro interazioni siano diverse nei tre siti studiati. Nel Nord Kordofan (zona di savana) il fenomeno della desertificazione è prevalso in modo significativo sulla crescita vegetativa e in particolar modo nelle aree attorno ai villaggi, nell’ultimo ventennio. Un utilizzo differente dei terreni, così come la mancata gestione delle risorse naturali, causata principalmente dalla deforestazione per la fornitura di legname per uso domestico e l’utilizzo eccessivo delle terre destinate a pascolo, sono stati i principali fattori che hanno determinato la degradazione dell’area. Si è inoltre stimato che più di 120,000 km2 sono soggetti a un tasso di desertificazione medio - alto. Viceversa, le politiche di riforestazione adottate dal governo sudanese nell’ultimo decennio hanno avuto un impatto medio - basso sul tasso di ricrescita della vegetazione, e in un’area di circa 20,000 km2. Nell’area nei pressi del fiume Nilo le vallate oggetto di studio, situate in zone semi-desertiche, sono state estremamente colpite dalla desertificazione. Un intenso fenomeno di desertificazione ha riguardato un’area di 24,482 km2, al contrario le condizioni di crescita vegetativa hanno interessato un’area 1,193 km2. Gran parte del territorio è comunque caratterizzato da condizioni desertiche stabili (71,298 km2). In questo caso i cambiamenti climatici e la forte siccità, assieme alla mal gestione delle risorse naturali, hanno contribuito alla desertificazione, sebbene l’attività umana sembra aver giocato un ruolo marginale nella degradazione dell’area. In questo sito la degradazione del suolo, altamente vulnerabile all’erosione del vento e dell’acqua, è stata molto alta nell’anno 2008. Le aree agricole irrigate, invece, erano chiaramente riconoscibili nello Stato del Nord (vallata presente in un sito desertico) e occupavano una superficie di 28,760 km2. In questo caso l’area è risultata in condizioni scadenti. Il territorio colpito da desertificazione era di 98,275 km2 (7,962 km2 tasso alto di desertificazione, 56,075 km2 tasso medio di desertificazione e 34,239 km2 tasso basso di desertificazione), corrispondente al 76.40% dell’area totale. Le aree agricole si sono dimostrate ad alto rischio di desertificazione dal momento che erano circondate da zone desertiche. Da questo quadro si evince che strategie sito-specifiche sono necessarie per combattere la desertificazione, evitando di attuare misure migliorative che non tengano conto degli obiettivi specifici identificati per ogni singola area. Affinché vengano adottate le strategie adeguate è auspicabile l’applicazione di strumenti ad alta risoluzione. Dai risultati di questo studio sembra che l’applicazione della SMA ai dati di Landsat sia coerente, precisa ed economicamente sostenibile al fine di ottenere informazioni utili sulla copertura vegetale, sulle caratteristiche del suolo e sull’identificazione delle aree a rischio.
1-feb-2010
Inglese
desertification, remote sensing, arid areas, GIS, spectral mixture analysis, change vectors analysis
Università degli studi di Padova
108
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Il codice NBN di questa tesi è URN:NBN:IT:UNIPD-121264