DIANA: Individuare i Prelievi Idrici Non Autorizzati con i Dati Satellitari
Il progetto DIANA
DIANA — Detection and Integrated Assessment of Non-authorised water Abstractions using EO — è un progetto di ricerca e innovazione finanziato dal programma europeo Horizon 2020 (grant agreement No 730109).
Il suo obiettivo è co-progettare e dimostrare una piattaforma di servizi che permetta a gestori e autorità idriche di individuare e ispezionare i prelievi d’acqua non autorizzati per l’irrigazione, e di migliorare politiche e pratiche di gestione della risorsa, soprattutto in condizioni estreme come la siccità.
Tre piloti operativi sono stati realizzati in Spagna, Italia e Romania. Ariespace ha curato l’implementazione del pilota italiano, in Campania.
Tre piloti europei: Spagna, Italia e Romania
20.000 ettari irrigabili nel comprensorio del Sannio Alifano
La sfida: l'acqua e l'efficienza irrigua
Nelle regioni meridionali del Mediterraneo l’irrigazione è essenziale per garantire rese elevate in tarda primavera e in estate, quando le temperature sono alte e le piogge assenti: in media, i terreni irrigati sono due volte più produttivi delle superfici agricole alimentate dalla sola acqua piovana.
Migliorare l’efficienza dell’uso dell’acqua per l’irrigazione è quindi la condizione per garantire la sostenibilità a lungo termine dell’agricoltura irrigua. La Politica Agricola Comune dell’Unione Europea, unita alla Direttiva Quadro sulle Acque, impone ad agricoltori e responsabili dell’irrigazione un notevole aumento dell’efficienza nell’uso delle acque in agricoltura per il prossimo decennio.
Il problema: controlli a campione, costosi e parziali
Per i gestori delle reti di distribuzione irrigua, individuare i prelievi non autorizzati significava affidarsi a verifiche in loco casuali e onerose dal punto di vista umano, capaci di coprire solo una parte del territorio.
Il risultato erano controlli parziali, costi elevati e una ripartizione poco equa degli oneri tra chi utilizza la risorsa idrica in modo legittimo e chi no – un problema che si aggrava proprio quando l’acqua scarseggia e vengono stabilite limitazioni straordinarie.
La soluzione basata sullo spazio
DIANA sfrutta i dati di Osservazione della Terra forniti dal programma Copernicus e da altre fonti, insieme a modelli allo stato dell’arte, per identificare le aree irrigate — anche illegalmente — e stimare i volumi d’acqua prelevati, offrendo una suite di prodotti e servizi a valore aggiunto accessibili ed economicamente sostenibili.
Gli attuali sistemi di Osservazione della Terra, come Sentinel-2, forniscono gratuitamente immagini multispettrali in grado di monitorare le colture con risoluzioni spaziali e temporali relativamente elevate: è questa disponibilità che rende praticabile un controllo sistematico dell’intero comprensorio.
Come funziona: NDVI, serie temporali e particelle di conformità
Il sistema di mappatura delle aree irrigate si basa sulla variabilità temporale del vigore vegetativo. Una serie temporale di mappe NDVI (indice di vegetazione della differenza normalizzata) viene calcolata utilizzando i dati Sentinel-2A e Sentinel-2B. Si ottiene così una mappa classificata dei modelli di crescita, e si verifica che la curva di crescita sia coerente con l’apporto pluviometrico e irriguo.
Sovrapponendo la mappa delle particelle autorizzate al prelievo d’acqua per irrigazione è possibile individuare i prelievi illeciti là dove si osserva una crescita non realizzabile con i soli apporti pluviometrici. La mappa delle aree irrigate e non irrigate viene intersecata con i confini delle particelle aventi regolari autorizzazioni — le particelle di conformità — per le quali sono noti riferimenti catastali, estensione dell’area irrigata, periodo di irrigazione, colture consentite e volume d’acqua.
Da questo confronto emergono due tipi di non conformità: le aree irrigue prive delle necessarie autorizzazioni idriche (primo tipo) e le aree irrigue che superano quelle dichiarate (secondo tipo).
Web-GIS irrisat® – mappa delle aree irrigate e andamento dell’indice NDVI per particelle irrigate (trend rosso) e non irrigate (trend blu).
Il pilota italiano: la piana del Volturno
Il pilota italiano si è svolto nella parte nord-occidentale della Regione Campania, nella piana del Volturno, su un’estensione di 1.950 km² entro i confini del Consorzio Sannio Alifano: una delle aree agricole più estese della regione, con circa 20.000 ettari irrigabili serviti da un sistema irriguo collettivo alimentato dalle acque dei fiumi Volturno, Lete e Grassano.
Le principali colture irrigate sono mais, erba medica, fruttiferi e ortive, su particelle di dimensione media di circa due ettari. Ariespace, PMI con oltre dieci anni di esperienza nel telerilevamento e nelle soluzioni geo-informative, ha supportato l’implementazione del pilota: il territorio del Sannio Alifano, già servito in passato dai suoi servizi commerciali, rappresentava un banco di prova ideale per DIANA.
«Lo consideriamo uno strumento estremamente utile: fino a poco tempo fa i nostri controlli erano basati su verifiche in loco casuali e onerose dal punto di vista umano; oggi partiamo dai dati satellitari per ottenere informazioni generali e, quando le cose non quadrano, andiamo sul posto per un’ispezione visiva.»
– Ing. Massimo Natalizio Irrigazione — Consorzio Sannio Alifano
Platinum magazine, novembre 2017
I vantaggi per i Consorzi e per i cittadini
Monitoraggio sistematico
Le aree irrigue e i volumi prelevati sono osservati su tutto il comprensorio, non più solo sui campioni estratti per il controllo.
Ispezioni mirate
I sopralluoghi partono dalle anomalie rilevate da satellite: meno verifiche, meglio indirizzate, a parità di risorse.
Equità tra consorziati
Gli agricoltori che utilizzano la risorsa idrica in modo legittimo sono tutelati, e i costi legati all’uso dell’acqua si ridistribuiscono in modo più equo.
Tenuta nelle emergenze
Il rispetto delle limitazioni stabilite in occasioni particolari, come la siccità, diventa verificabile su base oggettiva.
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DIANA raccontata dal Consorzio
Irrisat Stories: intervista a Camilo Mastracchio, dirigente del Consorzio di Bonifica Bacino Inferiore.
youtube.com/watch?v=7kDyoQV3NSM
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Water Management in 2025
Uno sguardo alla gestione irrigua del futuro a partire dai risultati del progetto DIANA.
youtube.com/watch?v=VQmlgZT_Gto
Verso un futuro più efficiente
Il monitoraggio sistematico delle aree irrigue e dei volumi prelevati, insieme a un migliore orientamento delle ispezioni sul campo, garantisce gli agricoltori che utilizzano la risorsa idrica in modo legittimo e permette un’equa ridistribuzione dei costi, con benefici economici e ambientali per la comunità locale.
Tra le linee di sviluppo future c’è l’introduzione di questa metodologia nel contesto dell’emergente mercato dei dati aperti, con l’obiettivo di utilizzare dati e servizi aperti coinvolgendo e combinando individui, imprese ed enti pubblici. La metodologia mette in evidenza il potenziale dei dati di Osservazione della Terra nel migliorare le politiche e le pratiche di gestione delle acque, soprattutto in condizioni estreme come la siccità.
Ringraziamenti
Questa storia sintetizza i lavori realizzati nell’ambito del progetto DIANA – EU H2020 (Detection and Integrated Assessment of Non-authorised water Abstractions using EO), grant agreement No 730109.
Carlo De Michele, Salvatore Falanga Bolognesi e Oscar Rosario Belfiore – Ariespace S.r.l., Italia.
Contatti: carlo.demichele@ariespace.com – diana-h2020.eu