Metodo

Burnt Area in Italian Terrestrial Ecosystem è un dataset spaziale in formato vettoriale che rappresenta i poligoni delle aree percorse da incendio sul territorio nazionale. A ciascun poligono sono associate informazioni derivate dalla cartografia tematica, con particolare attenzione agli ecosistemi terrestri e alle aree naturali protette.

Le aree incendiate fanno riferimento agli eventi individuati da European Forest Fire Information System (EFFIS) nel periodo compreso tra il 1° gennaio e il 31 dicembre di ciascun anno. I dati sugli ecosistemi naturali derivano invece dalle classi di copertura forestale prodotte dal modello Ecosystems Classification Model – Forest4 (ECM-F4) [Agrillo et al., 2022].

In conformità con la nomenclatura EUNIS (aggiornamento 2021), le classi di copertura forestale considerate, ai livelli II e III, sono: T1 – Foreste di latifoglie decidue come faggete e quercete; T2 – Foreste di latifoglie sempreverdi come leccete, sugherete e macchia mediterranea; T3 – Foreste di conifere mediterranee e montane; T34 – Foreste temperate sub-alpine, ovvero i lariceti. È inoltre contemplata la categoria relativa alle superfici forestali non classificate dal modello ECM-F4 (TNC – superficie forestale non classificata). Esempi di ecosistemi forestali di tipo T1, T2, T3 e T34 sono illustrati rispettivamente in figura 2a, 2b, 2c e 2d.

A partire dai poligoni EFFIS-JRC (Joint Research Centre), viene effettuata una standardizzazione dei sistemi di proiezione dei layer vettoriali impiegati.

La procedura adottata prevede il calcolo delle superfici intersecate per ciascuna classe forestale mappata dal prodotto ECM-F4, mediante l’applicazione di una zonal statistics di tipo categorico. Sono presi in considerazione esclusivamente i pixel dei tematismi di interesse il cui centroide ricade all’interno dei poligoni delle aree incendiate. La Figura 1 illustra in forma schematica le fasi necessarie alla generazione del dataset BA-ITE.

Il risultato è un sistema dinamico di informazioni spaziali relativo a superfici stimate (in ettari) caratterizzate da ecosistemi naturali e semi-naturali (vd. ECM-F4), interessate da incendi in differenti intervalli temporali: anno, stagione (es. stagione degli incendi), mese, settimana o giornalmente.

^{Figura 1: Diagramma di flusso della procedura per la generazione del BA-ITE}

Procedura per la perimetrazione degli incendi da satellite

Per specifiche attività di sorveglianza ambientale, il Centro operativo per la Sorveglianza Ambientale ha sviluppato procedure dedicate alla perimetrazione degli incendi boschivi ad alta risoluzione spaziale. Tali procedure supportano le analisi pre e post evento, nonché il monitoraggio di incendi di lunga durata e dei relativi impatti sugli ecosistemi.

Per l’individuazione e la delimitazione delle aree percorse dal fuoco viene impiegata una metodologia basata sull’indice Normalized Burn Ratio (NBR, formula 1), ampiamente utilizzato nell’ambito del telerilevamento per la mappatura delle superfici bruciate (Key e Benson, 1999). L’indice è calcolato combinando le bande del vicino infrarosso (NIR, Near Infrared) e dell’infrarosso a onde corte (SWIR, Short-Wave Infrared) secondo la seguente formula:

La vegetazione integra presenta generalmente un’elevata riflettanza nel NIR, dovuta alla struttura interna delle foglie, e una bassa riflettanza nel SWIR, dove risulta predominante l’assorbimento dell’acqua. Al contrario, le aree recentemente interessate dal fuoco mostrano una diminuzione della riflettanza nel NIR, associata alla perdita della copertura vegetale, e un aumento della riflettanza nel SWIR, conseguente all’esposizione del suolo nudo e dei residui combusti (Bolouk Heidari e Arfania, 2022). L’utilizzo dell’NBR è stato introdotto con i sensori Landsat TM ed ETM+ e successivamente ha trovato ampia applicazione con sensori multispettrali più avanzati, quali MODIS, Landsat-8 OLI e Sentinel-2 MSI, grazie alla disponibilità di bande dedicate nelle regioni spettrali NIR e SWIR.

In particolare, i dati Sentinel-2 MSI offrono una risoluzione spaziale adeguata alla perimetrazione di incendi di media estensione e sono oggi largamente utilizzati per la mappatura operativa delle aree bruciate (Tiengo et al., 2025). Numerosi studi ne confermano l’affidabilità: Key e Benson (2006) ne propongono l’impiego come metodologia di riferimento nell’ambito dello U.S. Forest Service, mentre Sobrino et al. (2019) ne dimostrano l’efficacia nel contesto europeo utilizzando dati Sentinel-2 MSI (vedi figura 2 panello A).

Nel caso di sensori ottici e prodotti satellitari ad altissima risoluzione spaziale privi della banda SWIR necessaria al calcolo dell’NBR, è possibile ricorrere a una metodologia alternativa basata sull’indice di vegetazione Normalized Difference Vegetation Index (NDVI, formula 2), calcolato come:

L’NDVI rappresenta uno dei principali indicatori dello stato della vegetazione, sfruttando l’elevata riflettanza della copertura vegetale nel vicino infrarosso e il forte assorbimento della radiazione rossa da parte della clorofilla. La differenza tra i valori pre e post incendio NDVI (1) consente di evidenziare le variazioni della copertura vegetale indotte dal passaggio del fuoco e di identificare con buona accuratezza le aree degradate (Gouveia et al., 2010).

Sebbene il dNDVI (formula 3) risulti generalmente meno sensibile dell’NBR alla presenza di residui carbonizzati, rappresenta una valida alternativa nei casi in cui siano disponibili immagini ad altissima risoluzione spaziale (fino a pochi metri) ma con un numero limitato di bande spettrali (vd. figura 2 pannello B). In tali contesti, il dNDVI consente una perimetrazione accurata degli incendi a scala locale, risultando particolarmente efficace in aree caratterizzate da elevata frammentazione del mosaico vegetazionale impattato dagli incendi.

^{Figura 2: Superficie percorsa da incendio sul Monte Faeta (28 aprile-2 maggio 2026), in Toscana, nelle province di Pisa e Lucca. Nel pannello A la perimetrazione effettuata mediante analisi dNBR utilizzando immagini Sentinel-2 MSi (20 metri di risoluzione). Nel pannello B perimetrazione calcolata mediante dNDVI utilizzando immagini PlanetScope-SuperDove (3 metri di risoluzione).}