Uno studio pionieristico dell'Università di Bari Aldo Moro presenta DIAMANTE, una tecnica all'avanguardia che utilizza immagini satellitari per rilevare il deperimento delle foreste causato dagli scolitidi, migliorando notevolmente la gestione delle foreste e gli sforzi di conservazione.
In un significativo progresso per la scienza ambientale e la conservazione delle foreste, i ricercatori dell'Università di Bari Aldo Moro in Italia hanno svelato un metodo pionieristico per mappare il deperimento delle foreste attraverso l'imaging satellitare. Il loro studio, pubblicato pubblicato sulla rivista Journal of Intelligent Information Systems, presenta un nuovo approccio denominato DIAMANTE, che sfrutta la segmentazione semantica incentrata sui dati per rilevare gli eventi di disseccamento degli alberi innescati dalle infestazioni del coleottero della corteccia.
Le foreste svolgono un ruolo essenziale nel mantenimento dell'equilibrio ambientale, coprendo un terzo della superficie terrestre. Sono fondamentali per il sequestro del carbonio, la regolazione delle acque, la produzione di legname, la protezione del suolo e la conservazione della biodiversità. Tuttavia, con l'accelerazione del cambiamento climatico, le foreste affrontano numerosi disturbi. Le infestazioni di insetti e le malattie possono causare il deperimento degli alberi su larga scala, interrompendo le dinamiche e i servizi dell'ecosistema.
Il monitoraggio e la valutazione di tali eventi si sono tradizionalmente basati su indagini sul campo che richiedono molto tempo e lavoro, limitando la portata della sorveglianza. Al contrario, il telerilevamento tramite missioni di osservazione della Terra offre un'opportunità trasformativa per aumentare la sorveglianza su aree estese.
Riconoscendo questo potenziale, i ricercatori hanno sviluppato DIAMANTE (Data-centrIc semAntic segMentation to mAppfestations in saTellite imagEs). L'approccio utilizza un modello simile a U-Net addestrato su un dataset etichettato tratto sia dai dati del Synthetic Aperture Radar (SAR) di Copernicus Sentinel-1 sia dai dati ottici multispettrali di Sentinel-2.
L'efficacia di DIAMANTE è stata valutata rispetto ai dati di inventario reali di scene forestali della Francia nord-orientale, raccolti nell'ottobre 2018. Queste aree erano punti caldi dell'infestazione del coleottero della corteccia, che era aumentata a causa della riproduzione di massa quell'anno.
I risultati dello studio hanno evidenziato i vantaggi dell'uso di dati multisensore. Mentre l'uso di Sentinel-1 da solo si è rivelato inadeguato, Sentinel-2 da solo ha ottenuto risultati soddisfacenti. Tuttavia, l'uso combinato di entrambi ha ridotto significativamente i falsi allarmi e migliorato la delimitazione delle aree infestate. In particolare, i segni di attacchi di scolitidi potevano essere identificati con ragionevole accuratezza fino a un mese prima dell'acquisizione dei dati di verità di base.
Nonostante questi risultati promettenti, le fasi iniziali del dieback rimangono debolmente rilevabili tramite immagini satellitari. Questa lacuna sottolinea la necessità di ulteriori ricerche per sfruttare i dati storici per una trasferibilità temporale e spaziale più solida. L'obiettivo finale è consentire l'implementazione diretta di un modello addestrato in diverse regioni e periodi di tempo in modo efficiente.
Questa ricerca innovativa fa parte del progetto SWIFTT, che si sforza di dotare i gestori forestali di strumenti di telerilevamento accessibili supportati da immagini satellitari Copernicus e potenti modelli di apprendimento automatico. Questi strumenti mirano a rilevare e mappare varie minacce forestali, tra cui infestazioni di insetti, incendi boschivi e schianti da vento.
I risultati di questo studio potrebbero rivoluzionare le pratiche di gestione forestale, consentendo una diagnosi precoce e una migliore gestione della salute delle foreste. Fornendo una soluzione scalabile per monitorare vaste aree forestali, offre un significativo passo avanti negli sforzi di conservazione delle foreste in tutto il mondo.