Sistemi integrati per il monitoraggio ambientale e il supporto alla gestione delle risorse. Componenti, procedure e prospettive

I dati e le informazioni ambientali hanno notevole rilevanza per un gran numero di applicazioni e servizi, ponendosi alla base di scelte programmatiche e strategiche di molti importanti settori economici. Il loro uso operativo, tuttavia, richiede la disponibilità di strumenti tecnologici avanzati e il rispetto di rigorose procedure, non sempre adeguatamente conosciute o pienamente rispettate dagli stessi operatori del settore. Le reti pubbliche e private che operano a vari livelli territoriali e ambientali seguono normalmente procedure specifiche, diversificate in base alle esigenze operative e funzionali, ma spesso non conformi agli standard riconosciuti dagli enti preposti. Questa situazione è in gran parte frutto di un atteggiamento autoreferenziale che vedeva nella gestione autonoma dei dati e delle informazioni un elemento di forza e di potere. Soltanto recentemente, una crescente consapevolezza ambientale e una maggiore attenzione verso gli strumenti di prevenzione delle catastrofi naturali hanno portato all’adozione di principi comuni e alla condivisione di intere banche dati, rendendo sempre più rappresentativa e affidabile l’informazione prodotta dai sistemi di analisi. Così come l’uomo percepisce gli elementi dell’ambiente esterno attraverso i propri sensi e li elabora in base alle proprie conoscenze e convinzioni, così i sistemi di monitoraggio forniscono informazioni sullo stato degli elementi dinamici considerati dal sistema centrale, rilevando parametri che si trovano al di fuori del nostro controllo diretto e allargando la nostra dimensione spazio-temporale. La presenza sul mercato di strumentazione e di sistemi di monitoraggio e gestione, con un buon grado di affidabilità e a costi contenuti, ha aperto nuovi orizzonti e consentito la realizzazione di soluzioni integrate, che in determinati settori sono divenute quasi pervasive, imponendosi attraverso le tecnologie dell’informazione e della comunicazione (ICT) anche nella gestione di piccole attività quotidiane. Adesso è giusto interrogarsi sui principi e sulle linee guida da seguire per trarre il massimo vantaggio da questi nuovi sistemi e su come si possano al contempo garantire privacy e sicurezza, utilizzando dati e informazioni, con valenza solo apparentemente locale o personale, a beneficio di tutti. In un mondo alla ricerca di nuovi equilibri, l’uso efficiente delle risorse è un elemento chiave per l’ottenimento di una reale sostenibilità ambientale ed economica delle attività umane, a qualsiasi livello sociale o produttivo. Il massimo dell’efficienza, in molti campi, si ottiene quando si riesce ad evitare lo spreco energetico e di risorse, senza limitare l’accesso dei vari soggetti ai benefici auspicati, salvaguardando le forme di vita, gli ecosistemi, le persone e gli stessi interessi rappresentati dalle diverse figure giuridiche che intervengono sul territorio. Il controllo dei fattori esterni al singolo soggetto e la salvaguardia degli interessi sociali possono essere affidati a sistemi evoluti, in grado di gestire la grande mole di dati richiesti in maniera oggettiva e trasparente, trasmettendo le informazioni di sintesi necessarie ai diversi attori nei modi e nei tempi opportuni. La matematica rappresenta il linguaggio comune tra mondi diversi, in grado di dare voce e peso alle diverse visioni, avvicinando progressivamente l’immagine sintetica e parziale della realtà virtuale a quella reale, che con il tempo potrà essa stessa divenire sempre meno sfuggente e indecifrabile. Attraverso l’elettronica e l’informatica, con la definizione di metodologie e principi condivisi, è possibile gestire efficacemente processi e funzioni complesse, assicurando adeguati standard di sicurezza ed efficienza. I concetti di misura e valutazione, infatti, sono direttamente collegati alla teoria della conoscenza e alla comprensione dei processi e delle dinamiche naturali, secondo le metodologie proprie delle scienze matematiche. La programmazione a medio e lungo termine, in particolare, giustifica l’implementazione e l’impiego di strumenti di indagine e l’analisi di elementi che potrebbero evolversi in maniera diversa, modificando le condizioni di contesto e mettendo in pericolo il raggiungimento degli obiettivi prefissati. Una non sufficiente disponibilità di dati o la presenza di errori nella comune base di conoscenza, ha avuto e potrà avere pesanti ripercussioni sulle scelte umane, con implicazioni economiche, ambientali e sociali spesso difficilmente quantificabili. Tuttavia, un reale progresso passa necessariamente dalla verifica delle nostre ipotesi e dal riconoscimento dei limiti attuali. L’aumento della complessità delle procedure o dei modelli, indotto dalla necessità di prendere in esame un numero crescente di fattori, non implica necessariamente un miglioramento dei risultati, se la qualità dei dati impiegati in input è scarsa o se le conoscenze di base rimangono insufficienti (Taylor e Loescher, 2013). In questi casi, può essere opportuno cercare una giusta semplificazione, che dia la possibilità di comprendere gli elementi in gioco, gestendoli nel migliore dei modi, pur accettando un maggior grado di approssimazione. Questo approccio è particolarmente vantaggioso in ambiti operativi nei quali si deve compiere il primo passo verso la razionalizzazione dei processi e l’obiettivazione delle valutazioni, ma anche in contesti più evoluti, con le dovute proporzioni, nel caso in cui si cerchino di integrare soluzioni di tipo innovativo. Comunque, indipendentemente dal contesto, i sistemi di supporto alle decisioni (DSS), possono essere utilizzati per l’analisi dei dati disponibili e l’estrazione delle informazioni non immediatamente riconoscibili (Data Mining), tramite la combinazione ragionata dei piani informativi e dei dati ausiliari a disposizione, l’applicazione di principi scientificamente accettati e posti alla base dei processi decisionali dei vari responsabili o dell’utente finale. Il livello di conoscenze implementato nel software, rappresentato da procedure, algoritmi, indici e modelli, viene trasmesso in maniera chiara e trasparente a chiunque desideri comprenderne il funzionamento, con enormi vantaggi in termini di possibilità di miglioramento e progresso. Questo lavoro intende fornire una descrizione del percorso seguito e degli strumenti utilizzati dal nostro gruppo di ricerca, mostrando alcune tra le soluzioni applicative più rappresentative realizzate nel corso degli ultimi anni, nell’ambito di progetti di ricerca e sviluppo sia nazionali sia internazionali. L’obiettivo è quello di dare la possibilità agli operatori del settore di valutare l’impatto potenziale che l’adozione di questo tipo di strumenti potrebbe avere sulle normali attività di gestione delle risorse ambientali e sulle attività economiche, attraverso un incremento del livello di conoscenza dei fenomeni e, conseguentemente, delle capacità gestionali. Per il suo carattere tecnico-pratico, la pubblicazione è indirizzata alle diverse figure che a vario titolo sono interessate ad una gestione più attenta e sostenibile della attività che si conducono sul proprio territorio di competenza o sulla loro proprietà, a qualsiasi livello economico o scala spaziale di riferimento, dalla grande unità amministrativa al singolo privato cittadino. Per tutte queste figure, le nuove tecnologie offrono l’opportunità di usufruire, o di far realizzare, soluzioni personalizzate o condivise con altri attori, riducendo i costi e, al contempo, aumentando la validità delle proprie analisi, grazie alla disponibilità di una più ampia base di dati. Imprenditori, decisori e gli altri soggetti interessati dovrebbero intercettare questa opportunità, promuovendo e supportando progetti di ricerca e sviluppo (R&D projects), allo scopo di realizzare sistemi di monitoraggio e supporto coerenti, aperti alla multifunzionalità e in grado di integrare procedure e strumenti di discipline diverse. Grazie all’interoperabilità, si consentirebbe ai singoli di usufruire delle soluzioni tecniche più avanzate e alla collettività di orientare e coordinare gli sforzi economici e tecnici verso la soluzione di problemi emergenti, in modo coerente e certamente più efficace di quanto non si possa fare in assenza di metodi condivisi