CHM - Modello di Altezza della Chioma
Il Modello di Altezza della Chioma (CHM), noto in inglese come Canopy Height Model, è uno strumento geospaziale fondamentale nel rilievo moderno e nella gestione ambientale. Rappresenta la differenza tra l'altezza massima della vegetazione e il livello del terreno sottostante, fornendo informazioni preziose sulla struttura verticale della copertura vegetale.
Definizione e Fondamenti Tecnici
Un Modello di Altezza della Chioma è un raster digitale che quantifica l'altezza della vegetazione in ogni cella della griglia. Si calcola sottraendo il Digital Terrain Model (DTM) dal Digital Surface Model (DSM), entrambi derivati da acquisizioni LiDAR (Light Detection and Ranging):
CHM = DSM - DTM
Dove:
La risoluzione del CHM dipende dalla densità dei punti LiDAR acquisiti, tipicamente variando da 0,5 a 2 metri per pixel. Questa risoluzione determina il livello di dettaglio e la precisione nell'analisi della vegetazione.
Acquisizione dati e Tecnologie
I dati CHM vengono generati principalmente tramite:
LiDAR Aereo: acquisito da elicotteri o droni, consente la copertura di aree estese con precisione centimetrica. Questo metodo è preferito per rilievi forestali su larga scala.
LiDAR Terrestre: utilizzato per studi dettagliati di aree specifiche, offre risoluzioni ancora più elevate ma con copertura limitata.
Fotogrammetria: complementare al LiDAR, può essere utilizzata per validare e integrare dati CHM in determinate condizioni.
Applicazioni nel Rilievo Topografico
I Modelli di Altezza della Chioma trovano applicazione in numerosi settori:
Gestione Forestale: determinazione del volume del legname, pianificazione del taglio selettivo e monitoraggio della densità della vegetazione. I forestali utilizzano il CHM per identificare individui arborei e stimare la biomassa.
Analisi Ambientale: valutazione dell'habitat della fauna selvatica, mappatura della biodiversità e monitoraggio dei cambiamenti climatici. Il CHM rivela la struttura verticale del paesaggio cruciale per diverse specie.
Urbanistica e Pianificazione: calcolo della copertura vegetale urbana, identificazione di isole di calore e pianificazione dello spazio verde. Le amministrazioni comunali usano il CHM per valutare il benessere ambientale.
Protezione Idrogeologica: analisi del rischio di frane e valutazione della stabilità dei versanti mediante lo studio della copertura vegetale protettiva.
Studi di Carbonio: stima della biomassa aerea per quantificare il sequestro di carbonio nelle foreste, essenziale per i progetti di compensazione carbonica.
Elaborazione e Validazione
L'elaborazione del CHM richiede procedure rigorose:
1. Filtrazione dei dati LiDAR: separazione dei punti appartenenti al terreno da quelli della vegetazione 2. Interpolazione: creazione di superfici continue dal punto cloud 3. Validazione sul campo: controllo di qualità mediante misure dirette in campo con [Total Stations](/instruments/total-station) o strumenti laser 4. Analisi di accuratezza: verifiche statistiche dell'errore di stima
Esempi Pratici
Un'amministrazione forestale utilizza il CHM per pianificare il taglio in una foresta di 5.000 ettari. I dati LiRAR a densità 10 punti/m² permettono di identificare alberi singoli con altezze da 5 a 35 metri, ottimizzando il piano di raccolta.
In contesto urbano, il CHM rivela che una città ha il 15% di copertura arborea, identificando aree dove incrementare la vegetazione per ridurre le temperature superficiali.
Strumenti e Software
L'elaborazione del CHM utilizza piattaforme specializzate come QGIS, ArcGIS, e software dedicati alla processazione LiDAR. Provider come [Leica](/companies/leica-geosystems) offrono sistemi di acquisizione integrata.
Conclusioni
Il Modello di Altezza della Chioma rappresenta un'evoluzione fondamentale nel rilievo ambientale, fornendo informazioni tridimensionali indispensabili per la gestione sostenibile del territorio e la pianificazione urbana contemporanea.