Da CHM a Area Bosco | From CHM to Forest Area

Descrizione | INPUT | Installazione | Benchmark | Esempio

Descrizione

Il plugin CHM => Bosco converte un livello raster con il modello delle chiome (CHM - Canopy Height Model) in un raster binario dove 0=non bosco e 1=bosco. Vengono utilizzati diversi parametri per definire le caratteristiche del bosco.

Il peso del plugin è circa 110 MB in quanto include la libreria grafica OpenCV - Open Source Computer Vision Library (109 MB) che consente elaborazioni ottimizzate su immagini raster.

Metodi

Input

Input CHM

Un livello raster contenente il CHM ovvero un modello delle chiome. Questo raster deve necessariamente essere accurato, in quanto fornisce l'informazione di base per la creazione dell'area a bosco. Eventuali errori del CHM possono essere parzialmente corretti usando come input delle maschere come in seguito descritto.

Input Maschera Pixel Bosco

Un raster binario BOSCO* (pixel con valore 1 = pixel bosco) [opzionale]: il valore 1 del pixel di questo raster verrà considerato bosco a prescindere dal risultato del plugin, ovvero questa informazione avrà priorità nella definizione bosco. vedi schema in immagine 1

Input Maschera Pixel Non Bosco

Un raster binario NON BOSCO* (pixel con valore 1 = pixel NON bosco) [opzionale]: il valore 1 del pixel di questo raster verrà considerato non bosco a prescindere dal risultato del plugin, ovvero questa informazione avrà priorità nella definizione di aree da escludere dall'area bosco. vedi schema in immagine 1

Soglia altezza chioma (m)

l'altezza della chioma minima per definire il pixel come appartenente ad un albero.

Densità copertura (%)

La proporzione minima coperta da chioma perchè l'area venga inclusa come bosco.

Area minima (m2)

L'area minima per definire un'area a bosco.

Larghezza minima (m)

L'area minima per definire un'area a bosco.

Output

Gli output sotto sono entrambi opzionali - nel senso che si possono creare entrambi, uno di essi o nessuno dei due. Il raster viene creato in maniera predefinita, mentre il vettoriale no, deve essere l'utente che sceglie di crearlo. Entrambi possono essere creati come file temporanei o meno.

Area Bosco Raster

[opzionale] - Il raster con l'area a bosco.

Area Bosco Vettoriale

[opzionale] - Il file vettoriale delle aree a bosco, tematizzato e con una colonna "area_ha" con l'area in ettari.

Installazione

Scaricare il file compresso "chmAreaBosco-xxxx.zip" dell'ultima versione al link GITHUB dove xxx indica il sistema operativo

Andare sul menù QGIS "Plugins"=>"Gestisci ed Installa Plugins" e selezionare "Installa da ZIP" nella parte sinistra della finestra ed il file compresso scaricato. Premere il pulsante "installa" ed aspettare la fine dell'installazione.

Benchmark

Three CHM rasters with the following size have been tested. All CHMs have 0.5 m resolution - time for processing using a normal laptop with 16 MB RAM and a 12th Gen Intel(R) Core(TM) i7 1.10 GHz

| Image Size| File size | Time v. 1.1.0 | Time (s) v. 1.3.0 | | --------- | --------- | ----------------- | ------------------ | | X: 3845 Y: 2838 | 50 MB | 4 s | 1 s | | X: 4506 Y: 5770 | 180 MB | 13 s | 4 s | | X: 27413 Y: 19240 | 4.6 GB | 25 minutes | 6 minutes | | X: 31367 Y: 44076 | 5.2 GB | 67 minutes | 9 minutes |

NB - la velocità dipende molto dalla complessità della struttura orizzontale del CHM ovvero dal rapporto spazi senza chiome e spazi con chiome. A parità di dimensione del raster CHM, un'area completamente coperta da chiome o completamente scoperta da vegetazione avrà tempi di elaborazione molto più veloci rispetto ad un'area con una struttura più a "scacchiera" ovvero alternanza di aree con e senza vegetazione. Questo perchè l'elaborazione lavora sui margini e non sulle parti interne.

Esempio

Scaricare il file CHM che trovate QUI (usate la versione "raw" da Github) ed aggiungerlo al progetto QGIS - tematizzatelo come preferite:

Aprite il plugin e selezionate il chm come raster in input e avviate l'elaborazione. Il CHM verrà convertito internamente ad un file binario

E le aree a bosco identificate e accorpate nel raster in output. La aree con estensione sotto soglia vengono eliminate (Vedi differenza tra l'immagini seguenti sopra e sotto )

Se l'utente vuole esportare anche il file vettoriale con le aree, questo deve esssere espressamente definito nel pannello delle impostazioni vedi sezione ouput

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    * Attenzione - i due raster binari Bosco e Non Bosco devono avere
    valori zero (0) per i pixel non appartenenti alla cateogria, 
    e un numero diverso da zero (preferibilmente 1) per i pixel 
    appartenenti alla categoria. Ad esempio si può ottenere un raster 
    "Non Bosco" da poligoni che rappresentano le aree urbanizzate 
    facendo la conversione da formato vettoriale a raster 
    (mediante il comando nel menù raster==>Conversione==>Rasterizza)

NB: nel caso di utilizzo di entrambi i raster "binari", in caso di valori in conflitto ovvero discordanti, viene data priorità al raster non-bosco vedi schema in immagine 1