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Nuovo dispositivo per la rivelazione precoce degli incendi boschivi

Scritto da CNR

Creato Giovedì, 22 Settembre 2011 09:10

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Rivelazione di incendi boschivi mediante un sistema di telerilevamento Lidar ed una catena di modellistica ad alta risoluzione spazio-temporale: Sistema ALPI (ALlerta Precoce di Incendi boschivi).  L’ISAC-CNR (www.isac.cnr.it) ed il consorzio CRATI (www.crati.it), con la collaborazione dell’Università di Roma Tor Vergata, hanno messo a punto un nuovo dispositivo per la rivelazione precoce degli incendi boschivi e la minimizzazione dei falsi allarmi. Il sistema è costituito da una unità centrale di rilevamento della piuma d’incendio e da una catena di modelli che hanno lo scopo di minimizzare i falsi allarmi, di individuare il punto di innesco dell’incendio e di prevederne l’evoluzione.Gli incendi boschivi costituiscono una delle più gravi emergenze che l’Europa mediterranea, e il nostro Paese in particolare, si trovano ad affrontare periodicamente. Nell’ultimo decennio in Italia sono andati perduti circa 500 mila ettari di bosco. La gravità di questo fenomeno investe il bosco in tutte le sue molteplici funzioni, causando danni diretti e indiretti. I primi, facilmente valutabili, sono rappresentati dalla perdita di massa legnosa, i secondi, più difficilmente stimabili in termini economici, sono connessi alle funzioni “senza prezzo” come la difesa idrogeologica, la produzione di ossigeno e la conservazione naturalistica.
Uno dei fattori critici per la mitigazione del danno è il ritardo che si registra tra l’innesco dell’incendio e il momento in cui i centri operativi competenti ottengono le informazioni necessarie per le contromisure più opportune. Se si riuscisse ad intervenire nelle prime fasi dell’incendio, si potrebbe registrare una riduzione notevole dei danni e un risparmio sensibile delle risorse necessarie alla sua estinzione.
Esistono impianti di monitoraggio concepiti per essere utilizzati in una rete telematica modulare e gerarchica, basata sull’organizzazione operativa del Corpo Forestale dello Stato, che, partendo dai punti periferici di avvistamento e passando per i centri operativi locali e provinciali, arriva fino ai centri di controllo regionale in cui è prevista l’interfaccia del sistema con la Protezione Civile. Attualmente, in alcune zone, sono attivi sistemi ottici automatici operanti nell’infrarosso, termocamere, sensibili però alla sola presenza della fiamma. In molti casi la presenza della fiamma significa che il bosco è già in avanzato stato di combustione.
In alternativa, sistemi di telerilevamento laser possono offrire un valido contributo alla risoluzione dell’allarme precoce, essendo uno degli strumenti più idonei a monitorare con regolarità ampi territori a distanza. Il telerilevamento con tecnica LIDAR (Light Detection And Ranging – Rivelazione a distanza con luce) consente di sfruttare le proprietà ottiche di diffusione e assorbimento dei prodotti della combustione, in specie del particolato, per l’individuazione di focolai di incendio. Il cuore del sistema è costituito da una sorgente di luce coerente e monocromatica, laser, che lancia in atmosfera brevi impulsi di luce. Grazie all’elevata direzionalità della radiazione laser, questa percorre grandi distanze in atmosfera “colpendo” le molecole ed il particolato che incontra lungo il percorso. Con un processo simile a quello del più noto RADAR, parte della radiazione è riflessa dalle molecole e dal particolato atmosferico dando luogo ad un segnale ottico retrodiffuso. Questo segnale è raccolto da un telescopio, focalizzato su un rivelatore che lo converte in elettrico e quindi visualizzato su un monitor che ne descrive il suo andamento spazio/temporale, lungo la direzione di propagazione.
Un opportuno software, analizzando il segnale, individua eventuali anomalie interpretabili come prodotte da un focolaio di incendio e, se “addestrato” alla conoscenza della zona da tenere sotto controllo, discrimina i falsi allarmi.
Una volta individuata la piuma d’incendio occorre determinare il punto da cui questa piuma si è innescato. Per questo scopo è stato realizzato un insieme di modelli numerici che consentono di propagare all’indietro l’anomalia di fumo in modo da individuarne il punto di origine e, di conseguenza, le coordinate dell’incendio.
La sperimentazione del sistema è stata condotta in Calabria, nell’ambito del progetto ALPI (progetto cofinanziato sui fondi POR FESR Calabria 2007/13 come sviluppo del progetto MIUR 7979), ed ha consentito di verificare l’affidabilità del sistema in un territorio particolarmente complesso, in cui la presenza del contrasto terra-mare e di catene montuose elevate a breve distanza dalla linea di costa, determina dei regimi anemologici molto complessi. 

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