Utilizzo di sistemi di geolocalizzazione (GIS) per lo studio della selvicoltura urbana

Le foreste urbane sono risorse preziose e richiedono cura e gestione per garantirne la salute. La distribuzione degli alberi, le loro condizioni, la scala e la forma delle foreste urbane possono essere mappate utilizzando il software GIS, o Geographical Information System.

Gli alberi nelle aree urbane possono variare da semplici alberi stradali a viali paesaggistici, vie verdi, giardini pubblici o quelli in aree industriali dismesse. Combinate, queste foreste urbane sono componenti essenziali delle infrastrutture cittadine. La silvicoltura urbana utilizza metodi innovativi per affrontare le esigenze e le sfide uniche degli alberi urbani.

Le foreste urbane riempiono preziose nicchie ambientali, agendo per pulire l'aria e l'acqua, controllare le acque piovane, prevenire l'erosione, ridurre il rumore e risparmiare energia. Inoltre, le foreste urbane possono fornire habitat importanti per gli animali, fornire riparo per la nidificazione o fungere da corridoi di viaggio per la fauna selvatica. Il loro valore può anche essere sociale, collegando gli abitanti urbani alla natura, migliorando l'architettura e fornendo opportunità educative per conoscere la natura.

La struttura, la diversità e il conseguente valore ecologico delle foreste urbane possono essere quantificati utilizzando il software GIS, o Geographical Information Systems. Il GIS consente un'ampia raccolta e gestione dei dati, che è un quadro ideale per la compilazione di dati di silvicoltura urbana. Il GIS consente agli utenti di combinare dati geografici e di rilevamento degli alberi per produrre mappe accurate delle foreste urbane.

Questo video illustrerà il processo di raccolta dei dati del rilevamento degli alberi, l'incorporazione di questi dati in una piattaforma GIS e la valutazione del valore ambientale degli alberi di interesse.

Le indagini sulle foreste urbane possono essere condotte in una varietà di luoghi. Comunemente, vengono registrati alberi piantati tra marciapiedi e cordoli. I dati vengono in genere raccolti per isolato e registrano la posizione degli alberi, le specie, la salute, l'uso del suolo e il diametro all'altezza del seno, o DBH.

La condizione dell'albero è una valutazione visiva basata su sei categorie. Si tratta della condizione del tronco, che tiene conto di fattori tra cui la corteccia mancante o la decomposizione; tasso di crescita, esaminando l'allungamento dei ramoscelli e la lunghezza della crescita dell'anno in corso; e struttura, prendendo nota di arti morti o rotti. Si notano insetti e malattie; sviluppo della chioma, che valuta gli alberi per un aspetto equilibrato di rami, foglie e strutture riproduttive; e infine l'aspettativa di vita, basata sull'aspettativa di vita della specie, meno i danni presenti.

Ogni categoria ha un sistema di valutazione, basato sulla quantità di caratteristiche dell'albero malsane sommate insieme, che combinate danno un punteggio di condizione generale per un albero. Ciò può essere attribuito a una misurazione categoriale della salute degli alberi che va da eccellente fino a molto buono, buono, discreto, scarso a molto scarso.

Un ricevitore GPS, che utilizza la posizione satellitare trasmessa al telefono, consente all'utente di registrare le coordinate geodetiche di latitudine e longitudine. La posizione è indicata anche dall'indirizzo postale. Una volta raccolti, i dati possono essere inseriti in un programma software GIS, che consente l'analisi statistica spaziale e geospaziale degli alberi e delle caratteristiche degli alberi. Sono disponibili diversi programmi di questo tipo, tra cui ArcGIS o Google Earth.

Il National Tree Benefits Calculator è uno strumento software online gratuito che viene utilizzato per fornire una stima economica dei benefici monetari forniti dagli alberi urbani e suburbani. Qui, gli utenti possono selezionare la regione di rilevamento e scegliere da un elenco di alberi in quell'area. L'inserimento di alcuni semplici dettagli, tra cui il diametro del tronco dell'albero e il tipo di utilizzo del suolo, fornirà una stima del valore dell'albero in diverse aree chiave, tra cui il valore della proprietà, la qualità dell'aria e il controllo delle acque piovane.

Ora che abbiamo familiarità con il concetto di indagini forestali urbane e i principi che ne sono alla base, diamo un'occhiata a come vengono effettuate sul campo.

Per iniziare il rilevamento, selezionare una posizione esterna adatta e accendere il ricevitore GPS. Attendi che si connetta ai satelliti e rilevi la posizione. Procedere all'inizio dell'area di rilevamento selezionata per la raccolta dei dati. Esamina un segmento di isolato alla volta. Ad ogni albero incontrato, registra le specie utilizzando il video di questa raccolta sull'identificazione degli alberi. Registra anche la longitudine e la latitudine fornite dal ricevitore GPS e l'indirizzo postale.

Quindi, misura il diametro di ogni albero a 4,5 piedi dal suolo, che viene preso come diametro all'altezza del petto, o DBH. Assegna un numero a ciascun albero, reimpostando la numerazione all'inizio di ogni segmento di blocco.

Osserva le condizioni di ogni albero stimando visivamente e valutando secondo i criteri presentati nella tabella riportata. Somma i punti per ottenere un punteggio complessivo per ogni albero e assegna a ciascuno una categoria di salute corrispondente.

Due programmi che possono essere utilizzati per compilare dati GIS sono Google Earth o ArcGIS. Utilizzando questi programmi, gli alberi possono essere contrassegnati individualmente o le loro coordinate possono essere inserite in un unico file e caricate.

Per utilizzare il programma GIS di Google Earth, digita le coordinate dell'albero e seleziona un nuovo segnaposto, utilizzando la funzione "Aggiungi segnaposto". Assegna un nome a ciascun albero in base al nome della specie e, una volta salvati tutti i punti dati dell'albero come segnaposto, fai clic con il pulsante destro del mouse sull'etichetta "I miei luoghi", seleziona "Salva con nome", quindi salva in qualsiasi posizione.

Per utilizzare il programma ArcGIS, durante l'importazione dei dati tutte le intestazioni di colonna sono prive di spazi. In alternativa è possibile utilizzare i caratteri di sottolineatura. Se le coordinate sono in formato latitudine e longitudine, devono essere convertite in gradi decimali prima di essere importate in ArcGIS.

Salva i dati come file CSV delimitato da virgole. Quindi, creare un layer aggiungendo il file CSV ad ArcMap utilizzando lo strumento Aggiungi dati, in File: Aggiungi dati o facendo clic sullo strumento "Aggiungi dati" sulla barra degli strumenti standard.

Fare clic con il pulsante destro del mouse sul nuovo livello e scegliere "Visualizza dati XY". Assicurarsi che i campi X, o longitudine, e Y, o latitudine, siano stati selezionati correttamente da ArcMap.

Quindi, fai clic su "Modifica", quindi su "Seleziona" per evidenziare il sistema di coordinate per i punti, quindi su "Aggiungi" e "OK". Il sistema di coordinate corretto da utilizzare può essere ottenuto dall'unità GPS stessa.

Ora dovrebbe esserci un layer di punti nella parte superiore dell'indice con lo stesso nome del file CSV e la parola "Eventi" alla fine del nome. Questo è un "tema dell'evento" ed è un livello temporaneo. Per creare una copia permanente, fai clic con il pulsante destro del mouse sul livello e scegli "Dati", quindi "Esporta dati". Scegli una posizione di output e inserisci un nome per il file. Modificare il nome dall'impostazione predefinita "Esporta output" a "Urban_Forestry_Survey" e fare clic su "OK".

I dati inseriti nel programma ArcGIS produrranno una mappa dei dati di silvicoltura urbana. Queste mappe possono essere utilizzate in diversi modi, tra cui l'identificazione di modelli di dimensioni DBH o la determinazione se gli alberi in una particolare area non raggiungono l'aspettativa di vita.

Apri lo strumento software iTree for Education. Per ogni albero, inserisci i dati pertinenti e registra i benefici ambientali per ogni albero. I benefici stimati degli alberi urbani possono essere calcolati e assegnati valori monetari. Ciò include i benefici annuali di un albero per la gestione delle acque piovane, il valore della proprietà, l'efficienza energetica e il sequestro del carbonio.

I risultati dell'analisi con il National Tree Benefit Calculator possono fornire una sintesi del valore economico e ambientale degli alberi esaminati. Ciò può consentire agli urbanisti di decidere eventuali rimozioni di alberi o piantagioni supplementari che potrebbero giovare all'area esaminata.

Le mappe di forestazione urbana possono essere utilizzate in una varietà di applicazioni, e alcune di queste sono esplorate qui.

Nelle aree residenziali urbane o suburbane, la silvicoltura urbana avrà spesso requisiti diversi da quelli degli alberi rispetto a quelli delle aree commerciali o di vendita al dettaglio. Gli alberi possono essere protetti o selezionati per la piantumazione in base a proprietà ecologiche simili, come barriere antivento o antirumore o problemi di gestione dell'acqua. Tuttavia, il valore estetico può svolgere un ruolo maggiore nella silvicoltura residenziale.

I sistemi informativi geografici possono essere utilizzati anche per mappare molti altri fenomeni, naturali o causati dall'uomo. Le mappe GIS delle misurazioni naturali dei livelli di piombo nel suolo possono anche essere compilate e utilizzate per determinare i livelli di contaminazione o le regioni sicure rispetto a quelle non sicure per la semina di colture alimentari.

Hai appena visto l'introduzione di JoVE alla silvicoltura urbana utilizzando il GIS. A questo punto dovresti capire l'importanza della silvicoltura urbana, come utilizzare il GIS per creare mappe per lo studio degli alberi urbani e come utilizzare il National Tree Benefit Calculator per accertare il valore degli alberi rilevati. Grazie per l'attenzione!