Impiego di dati LiDAR a supporto di interventi di miglioramento della viabilità forestale

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1 INTRODUZIONE 
1.1 Funzione della viabilità forestale 
La viabilità forestale è l’elemento infrastrutturale che sta alla base della gestione forestale di 
un’area e rappresenta la premessa indispensabile per la selvicoltura: “La selvicoltura senza strade 
è solo un’illusione”(Hippoliti, 2003). È inoltre fondamentale per permettere l’accesso al bosco 
anche per scopi non indirizzati unicamente alle utilizzazioni, ma anche per la valorizzazione delle 
altre funzioni del bosco (Cavalli et al., 2013; Marchi e Spinelli, 1997). La legge regionale del Veneto 
14/1992 che disciplina la viabilità silvo-pastorale, la definisce come “via di penetrazione situata 
all’interno di aree forestali e pascolive in cui possono circolare mezzi impiegati nei lavori forestali, 
di vigilanza e di assistenza sanitaria e veterinaria”.  
Le funzioni che può svolgere la viabilità forestale sono quindi molteplici, Hippoliti nel 1976 definiva 
le strade forestali come elementi infrastrutturali che hanno l’unico scopo di favorire le 
utilizzazioni. Con il passare degli anni invece la funzione delle strade forestali non è più 
unicamente legata al solo prodotto legnoso, ma si è evoluta pari passo con il cambiamento della 
concezione del bosco. 
Le funzioni che può svolgere la viabilità forestale sono diverse a seconda della nazione e 
dipendono dalla cultura e dalle tradizioni (Potocnik, 1996). In Italia le strade silvo-pastorali oltre a 
svolgere la funzione di utilizzazione boschiva, sono anche importanti per la fruizione turistica e 
ricreativa (Chirici et al., 2003; Cavalli et al, 2010), per la protezione del territorio e la lotta contro 
gli incendi (Guderzo e Cavalli, 2001; Calvani et al. 1999), per permettere l’accesso alle malghe e 
favorire le operazioni di soccorso (Grigolato et al., 2012).  
La presenza di strade forestali genera però degli impatti sull’ecosistema che non devono essere 
sottovalutati, esse sono le strutture più espansive e distruttive presenti in bosco quindi devono 
essere valutate e progettate attentamente (Hayati et al., 2012). L’opinione pubblica tende, infatti, 
ad essere favorevole nei confronti della presenza di nuove strade per scopi ricreativi mentre 
presenta timori per strade con finalità produttive (Bengston et al., 1999). Se da un lato la presenza 
di una rete viaria forestale garantisce numerosi vantaggi, dall’altro comporta uno scompenso 
notevole in termini di equilibrio idrologico, degradazione di habitat, perdita di superficie forestale,
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incremento della pressione antropica e disturbo della fauna selvatica, soprattutto se le strade 
presentano carenze in termini progettuali (Lugo e Gucinski, 2000). 
Per cercare di minimizzare questi aspetti negativi si deve perciò mettere in atto una politica di 
gestione, che valuti attentamente la pianificazione, la progettazione, la realizzazione e la 
manutenzione delle infrastrutture viarie necessarie per lo sfruttamento dei beni silvo-pastorali 
(Cielo et al., 2003).  
1.2 Esigenze di miglioramento della viabilità forestale 
La viabilità forestale presente nell’area della pedemontana veneta è caratterizzata per la maggior 
parte da strade trattorabili caratterizzate da una percorribilità limitata, che permette solo 
l’accesso ai mezzi forestali tradizionali quali trattori con rimorchio forestale e verricello (Cavalli e 
Grigolato, 2010). 
La continua innovazione tecnologica nel settore della meccanizzazione forestale sta registrando 
negli ultimi anni la presenza di macchine forestali con maggiori capacità di carico e di conseguenza 
di dimensioni sempre maggiori. Questo ha permesso alle imprese utilizzatrici di poter utilizzare 
maggiori quantità di legname in minor tempo e di ridurre i costi necessari per l’esbosco. 
Attualmente, le ditte boschive che si trovano ad operare nel contesto alpino, con particolare 
riferimento al territorio dell’Altopiano dei Sette Comuni, possono essere dotate di un parco 
macchine costituito da mezzi forestali semoventi quali harvester e forwarder e autocarri e 
autoarticolati per il trasporto del legname. 
Si osserva quindi che le imprese boschive modificano e aggiornano il loro parco macchine più 
velocemente dell’adattamento da parte dei proprietari boschivi delle proprie strade. Questi mezzi 
non sono però sempre adatti ad essere utilizzati nella viabilità presente. 
A tal proposito, Cavalli et al. (2010) hanno osservato come nell'area della pedemontana veneta la 
maggior parte delle strade forestali sono trattorabili e poco adatte ad essere sfruttate da un una 
meccanizzazione forestale che si basa su macchine di notevoli dimensioni. 
Inoltre, anche lo stato di manutenzione delle strade non garantisce lo sfruttamento delle stesse e 
la loro percorrenza senza rischi. È stato infatti osservato, che la maggior parte delle strade forestali 
presenta problemi di erosione legato all’assenza di opere di drenaggio con una conseguente
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minore percorribilità e maggiori problemi di carattere ambientale legati alla produzione di 
sedimento (Pellegrini et al., 2013).  
Lo stato di manutenzione e gli standard costruttivi utilizzati attualmente per la costruzione delle 
strade, non sono pertanto sufficienti a garantire il loro utilizzo in piena sicurezza (Zambon, 2012). 
C’è quindi la necessità di intervenire al fine di migliorare la percorribilità delle strade e la loro 
utilità andando a modificare gli standard costruttivi e permettendo la transitabilità dei mezzi ad 
oggi utilizzati nelle operazioni forestali. 
1.3 Tecnologie a supporto della progettazione 
La progettazione della viabilità silvo-pastorale ha subito negli anni notevoli cambiamenti legati al 
continuo sviluppo della tecnologia. In passato, la progettazione si basava su un rilievo tradizionale 
eseguito a livello di sezioni con clisimetro per il calcolo delle pendenze, bussola per il calcolo degli 
azimut e cordella metrica per le distanze. Sulla base dei dati rilevati venivano poi redatte le varie 
tavole, calcolati i volumi ottenendo così il progetto definitivo del nuovo tracciato.  
Oggi la tecnologia ha permesso di accantonare parzialmente questi strumenti che sono stati 
sostituiti da strumenti elettronici, quali telemetro laser e ricevitori GPS. Questa strumentazione è 
quella attualmente più utilizzata e permette di ottenere risultati con precisioni sufficientemente 
buone per la pianificazione e successiva progettazione di strade forestali.  
Alternativamente, per ottenere rilievi con la massima precisione possibile si può ricorrere 
all’utilizzo del teodolite, che assicura una precisione elevata anche sotto copertura ma comporta 
tempi e quindi costi di rilievo eccessivamente elevati per la costruzione di una strada forestale. 
 A supporto della progettazione e della pianificazione della viabilità forestale negli ultimi vent’anni 
sono stati sviluppati i Sistemi Informativi Geografici (GIS). Ormai questi sistemi sono ampiamente 
utilizzati in tutti gli ambiti del settore forestale con svariate metodologie. Numerosi sono gli studi e 
i lavori fatti per l’utilizzo del GIS nell’ambito della viabilità forestale, sia in termini di pianificazione 
(Abdi et al., 2009), sia di progettazione (Rogers, 2005) e anche per la valutazione della viabilità 
esistente (Pellegrini, 2012; Lubello, 2008). 
Nell’ambito dei software a supporto della progettazione si stanno diffondendo inoltre specifici 
software che permettono di progettare l’intera strada sulla base di dati ottenuti con rilievi a terra
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o con modelli digitali del terreno (Cielo et al., 2001), e fogli di calcolo (Bruce et al., 2011) e modelli 
per il calcolo dei costi di costruzione (Ghajar et al., 2013).  
Infine nell’ultimo decennio si è sempre più diffuso l’utilizzo di dati LiDAR (Light Detenction and 
Ranging) da aereomobile (Aerial Laser Scanner - ALS) per l’ottenimento di DTM ad alta precisione. 
1.4 Possibilità di impiego di dati LiDAR nella progettazione della viabilità forestale 
La tecnologia LiDAR è ad oggi è  tra le tecnologie più studiate e con il maggior potenziale di 
sviluppo per le analisi in ambito forestale. Negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi studi per 
la valutazione del suo utilizzo nei vari ambiti forestali, soprattutto nella caratterizzazione idrologia 
dei bacini idrografici (Cavalli, 2009), nella caratterizzazione dei popolamenti forestali, nella 
redazione di inventari forestali, nella gestione degli incendi e nella pianificazione delle operazioni 
forestali (Akay et al., 2009). 
A riguardo della possibilità di utilizzo del dato LiDAR per la viabilità forestale numerosi studi hanno 
dimostrato che i modelli digitali del terreno ottenuti con questa tecnologia permettono la 
realizzazione di accurate banche dati geografiche della viabilità (White et al., 2010) e di essere 
strumento di supporto per la progettazione di nuovi tracciati (piano delle viabilità) con elevata 
precisione. Proprio in quest’ottica numerosi autori hanno dimostrato che l’utilizzo di DTM ottenuti 
da dato LiDAR consente di calcolare i volumi di scavo con maggior precisione rispetto al rilievo 
tradizionale (Coulter et al., 2002; Aruga et al., 2005; Contreras et al., 2012) o posizionare i tracciati 
con un minor costo possibile (Akay et al., 2006 e Stückelberger et al., 2008). Tuttavia rimane 
ancora sconosciuto l’utilizzo del dato LiDAR per la modifica dei tracciati esistenti. 
1.5 Obiettivi 
L’utilizzo del dato LiDAR per la progettazione di nuove strade è stato sufficientemente 
documentato ed è quindi dimostrata la sua affidabilità. Non è chiara invece la sua accuratezza 
nella riprogettazione dei tracciati esistenti. 
Il seguente lavoro ha quindi lo scopo di valutare la precisione del dato LiDAR per il miglioramento 
della viabilità esistente. 
Lo studio è stato suddiviso in tre parti: dapprima è stata analizzata la viabilità esistente in termini 
di standard e costi di costruzione e sono stati ipotizzati scenari di progettazione con standard