Use of Landsat imagery to detect land cover changes for monitoring soil sealing

Il telerilevamento rappresenta un efficace strumento per il monitoraggio dell’ambiente e del territorio, grazie alla disponibilità di sensori che riprendono con cadenza temporale fissa porzioni della superficie terrestre. Le immagini multi/iperspettrali acquisite sono in grado di fornire informazioni per differenti campi di applicazione. In questo studio è stato affrontato il tema del consumo di suolo che rappresenta un’importante sfida per una corretta gestione del territorio, poiché direttamente connesso con i fenomeni del runoff urbano, della frammentazione ecosistemica e con la sottrazione di importanti territori agricoli. Ancora non esiste una definizione unica, ed anche una metodologia di misura, del consumo di suolo; in questo studio è stato definito come tale quello che provoca impermeabilizzazione del terreno. L’area scelta è quella della Provincia di Bologna che si estende per 3.702 km2 ed è caratterizzata a nord dalla Pianura Padana e a sud dalla catena appenninica; secondo i dati forniti dall’ISTAT, nel periodo 2001-2011 è stata la quarta provincia in Italia con più consumo di suolo. Tramite classificazione pixel-based è stata fatta una mappatura del fenomeno per cinque immagini Landsat. Anche se a media risoluzione, e quindi non in grado di mappare tutti i dettagli, esse sono particolarmente idonee per aree estese come quella scelta ed inoltre garantiscono una più ampia copertura temporale. Il periodo considerato va dal 1987 al 2013 e, tramite procedure di change detection applicate alle mappe prodotte, si è cercato di quantificare il fenomeno, confrontarlo con i dati esistenti e analizzare la sua distribuzione spaziale.Remote sensing is an effective tool for environmental monitoring, due to sensors that regularly acquire large areas of Earth's surface. Multi/hyperspectral images are able to provide information about different topics. This study focuses on soil sealing: this subject is highly relevant, given its impact on phenomena such as urban runoff, habitat fragmentation and agricultural land take. A unique definition about soil sealing, and a unique method for its measure, does not still exist; the study proposed in this thesis deals with everything that involves soil removing. The area of study is the Province of Bologna that covers 3,702 km2 and is characterized by the Po Valley on the north and the Apennines chain on the south. According to data provided by ISTAT for Italian Provinces, Bologna had the fourth higher soil sealing value between 2001 and 2011. In order to map the phenomenon, five Landsat images have been classified with a pixel-based technique. Even if they have a medium spatial resolution, and thus they are not able to map small objects, they are suitable for large areas; furthermore they provide the opportunity for longer time series. The analyzed period goes from 1987 to 2013 and, through change detection procedures applied to the produced maps, this study has tried to quantify the phenomenon, also comparing it with existing data, in order to understand its spatial distribution