26 giugno, 3 luglio 2017, Azienda Agricola Tenuta Civrana, fraz. Pegolotte, Cona. (VE)
Il 26 giugno ed il 3 luglio 2017 il gruppo di lavoro del Progetto FSE “Droni in viticoltura e frutticoltura” ha svolto i rilievi agroambientali, con l’utilizzo di droni e con misurazioni a terra, presso la zona umida per la fitodepurazione di acque di drenaggio agricolo situata all’interno dell’Azienda Agricola Tenuta Civrana, nella frazione Pegolotte del comune di Cona (VE). A supportarli c’erano i membri del Master in GIScience (DICEA) e del gruppo di ricerca in fitodepurazione (DAFNAE),
L’obiettivo dei rilievi effettuati mediante l’uso di APR era quello di ottenere un modello 3D della vegetazione (biomassa epigea) sviluppatasi all’interno della wetland, da cui ricavare una stima del volume delle piante fitodepuranti (principalmente Phragmites australis), che verrà in seguito correlata con la percentuale di abbattimento degli inquinanti in ingresso nel sistema semi-naturale di fitodepurazione.
I rilievi a terra sono stati effettuati al fine di ottenere una seconda misura della biomassa aerea presente all’interno di 12 aree di saggio, che verrà messa in relazione con la stima effettuata a partire dal modello 3D per verificarne la correttezza e testarne le possibilità applicative.
L’area di indagine
I rilievi sono stati svolti presso l’Azienda Agricola Tenuta Civrana, la quale si estende su una superficie di 365 ettari all’interno del territorio di Pegolotte, frazione del Comune di Cona (VE), in un comprensorio agricolo ricavato dalla bonifica delle paludi del Cavarzerano, eseguita intorno agli anni Trenta.
Caratteristica peculiare della Tenuta è la presenza, accanto alle superfici coltivate, della Zona di Protezione Speciale “Garzaia della Tenuta Civrana” (ZPS IT3250043), in cui sono presenti specie tutelate dalla Direttiva Uccelli quali la Garzetta (Egretta garzetta), la Nitticora (Nycticorax nycticorax), la Cicogna bianca (Ciconia ciconia) e l’Airone rosso (Ardea purpurea).
Qui sotto: Shot zenitale da APR della wetland nella Tenuta Civrana
All’interno della Tenuta è inoltre presente un impianto di fitodepurazione ad uso agricolo, realizzato nel 2013 nell’ambito del progetto FATA “Fitodepurazione delle Acque per il Trattamento dell’Azoto” dal Dipartimento DAFNAE dell’Università di Padova e dal Settore Ricerca Agraria di Veneto Agricoltura.
L’impianto di fitodepurazione, che si estende su un’area di 2,69 ettari, è costituito da 5 bacini a flusso superficiale, all’interno dei quali viene convogliata l’acqua proveniente dal Canale dei Cuori al fine di realizzare l’abbattimento del carico di azoto in ingresso, derivante dal drenaggio agricolo.
L’acqua in ingresso nella wetland attraversa i primi due bacini, i quali, per la loro conformazione, ne rallentano il flusso favorendo la sedimentazione dei solidi sospesi. Successivamente, l’acqua viene veicolata negli altri bacini, nei quali è presente vegetazione palustre costituita in particolare dalla Cannuccia di palude (Phtagmites australis). Tali bacini sono caratterizzati da profondità diverse e da alternanza di tratti ricchi di vegetazione e tratti non vegetati. Una volta uscita dai bacini, l’acqua viene convogliata in un canale aziendale, nel quale sono presenti delle barriere flottanti con diverse specie vegetali per l’ultima fase depurativa.
Rilievi con APR
Il rilievo con Sistemi Aerei a Pilotaggio Remoto (SAPR) è stato realizzato dalla società Archetipo s.r.l. di Padova; le operazioni di volo e di posizionamento dei punti di controllo a terra sono state condotte dai piloti Cristiano Miele e Linda Condotta.
Le operazioni di volo sono state precedute dal posizionamento, all’interno dell’area di indagine, di 10 punti di controllo a terra (GCP) e dal rilevamento della loro posizione mediante GPS differenziale in modalità RTK.
Il rilievo è stato realizzato mediante l’utilizzo di due diversi APR, uno di categoria Very Light, il DJI Inspire 1, con Sensore Sony da 20 megapixel, e un drone di categoria Light, Italdron 4HSE, con fotocamera mirrorless Sony con sensore full frame da 40 megapixel.
L’utilizzo di due diversi APR ha permesso l’acquisizione di immagini aeree con un diverso orientamento, si è infatti provata una maglia incrociata, e una diversa risoluzione spaziale, in modo da ottenere due diversi modelli che verranno in seguito confrontati tra loro.
In particolare, le immagini a più bassa risoluzione a terra (3-4 cm/pixel), ottenute con l’APR DJI Inspire, verranno elaborate al fine di ottenere un’ortofoto di dettaglio dell’intera area oggetto di indagine, mentre le immagini con una maggiore risoluzione (2 cm/pixel), ottenute mediante l’utilizzo dell’APR Italdron 4HSE, verranno utilizzate per estrarre un modello 3D della vegetazione della wetland e stimare il volume della biomassa presente all’interno di aree campione.
Il primo APR (DJI) ha sorvolato la wetland ad un’altezza di 40 m dal suolo e ad una velocità di 3,4 m/s. Per coprire l’intera area di indagine sono stati effettuati 3 diversi voli, che hanno permesso di acquisire complessivamente 427 immagini, scattate adottando una sovrapposizione sia verticale che e orizzontale dell’85% e un intervallo di scatto di 3 secondi.
Il secondo APR (Italdron) ha invece sorvolato l’area di indagine ad un’altezza di 70 m dal suolo e ad una velocità di 3,6 m/s. Per coprire l’intera superficie della wetland sono stati effettuati 2 voli che hanno permesso di ottenere circa 500 immagini, acquisite adottando una sovrapposizione verticale e orizzontale dell’85% e un intervallo di scatto di 7 m.
Le immagini acquisite verranno rettificate al fine di ottenere delle ortofoto dell’area in esame e verranno effettuate le elaborazioni necessarie per ottenere un modello 3D della vegetazione presente all’interno del fitodepuratore e ricostruirne la volumetria.
Rilievi a terra
I rilievi a terra sono stati condotti da una squadra di agronomi del gruppo di ricerca “fitodepurazione” del Dipartimento di Agronomia, Animali, Alimenti, Risorse Naturali e Ambiente (DAFNAE) dell’Università di Padova al fine di determinare la quantità di biomassa presente e la densità delle piante all’interno di aree campione.
Sono state individuate 12 aree di saggio, all’interno delle quali si è proceduto, in un primo momento, alla determinazione del Leaf Area Index (LAI), definito come la superficie fogliare totale che intercetta l’energia luminosa espressa in relazione all’area di terreno sottostante (Smith e Smith, 2009) ed espresso pertanto in metri quadrati di fogliame su metro quadro di suolo (m²/m²).
Successivamente, una volta terminate le operazioni di volo con APR, si è proceduto alla raccolta della biomassa aerea presente all’interno delle aree di saggio, con conteggio dei culmi di Phragmites australis presenti, misurazione dell’altezza minima e massima delle piante e, infine, determinazione del peso fresco della biomassa raccolta in ciascuna delle aree campione.
Infine, presso le strutture del Dipartimento DAFNAE, si procederà alla determinazione del peso secco della biomassa raccolta.
Una volta terminate le fasi di elaborazione delle immagini acquisite mediante l’uso di APR e di elaborazione dei valori ottenuti dalle misurazioni realizzate a terra, i risultati ottenuti verranno confrontati e verranno messe in relazione le stime volumetriche ricavate con la percentuale di abbattimento del carico di inquinanti in ingresso nel fitodepuratore.
Galleria di immagini del rilievo con APR
