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Oggetto:

Natural risks mitigation planning

Oggetto:

Natural risks mitigation planning

Oggetto:

Anno accademico 2023/2024

Codice attività didattica
SAF0419
Docenti
Michele Freppaz (Affidamento interno)
Davide Ascoli (Affidamento interno)
Silvia Stanchi (Affidamento interno)
Corso di studio
[1708M22] SCIENZE DEI SISTEMI FORESTALI E DELL'AMBIENTE
Anno
1° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
AGR/05 - assestamento forestale e selvicoltura
AGR/14 - pedologia
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Inglese
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto più orale obbligatorio
Prerequisiti


No requirement is strictly due for this module, but basics of Mathematics (function analysis, derivatives, integrals), Physics (electromagnetism, optics), Statistics (Theory of errors) and Geomatics (Coordinate systems, GIS, photogrammetry) are appreciated.

Benchè nessuna propedeuticità sia prevista in modo formale, è auspicabile che lo studente affronti il modulo avendo conoscenza dei fondamenti di Analisi Matematica (studio di funzione, derivate totali e parziali, integrali), di Fisica (elettromagnetismo e ottica), di Statistica (trattamento delle osservazioni), di geomatica (Sistemi di coordinate, GIS, fotogrammetria).
Propedeutico a


The teaching is not strictly preparatory for other teachings, however it could support these fields of study:
- Hazard fire protection
- Grazing management planning
- Wildlife management planning

L'insegnamento non costituisce propedeuticità per altri insegnamenti. Tuttavia può risultare di supporto a:
- Protezione dagli incendi boschivi
- Pianificazione pastorale
- Pianificazione faunistica
Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

 

The main objective of the course is to introduce students to the fundamental principles of natural hazards risk assessment and management in mountain/forest ecosystems, with a particular focus on preventing and mitigating impacts due to soil erosion, landsides, avalanches, and forest fires. The course aims to equip students with the necessary knowledge and tools to comprehend the bio-physical drivers of current disturbance regimes and extreme events and provide guidance to design preventive measures. Additionally, the course will explore the planning and implementation of integrated risk management approaches to mitigate impacts under climate change.

The course will supply theoretical and operative bases to generate geospatial and remote sensing data for natural risk assessment  and management with the support of spatially explicit modelling tools that simulate soil erosion, avalanches and fire dynamics. The learning process is specifically intended to improve students' critical thinking, expert assessment, reading, and communication skills about integrated natural risk management in mountain/forest ecosystems.

L'obiettivo principale di questo corso è introdurre gli studenti e le studentesse ai principi fondamentali della valutazione e gestione del rischio di eventi naturali negli ecosistemi montani/forestali, con particolare attenzione alla prevenzione e mitigazione degli impatti dovuti a erosione de suolo, frane, valanghe e incendi boschivi. Il corso intende fornire agli student e le studentesse le conoscenze e gli strumenti necessari per comprendere gli aspetti bio-fisici dei regimi di disturbo e l’impatto degli eventi estremi sui sistemi forestali/sulle aree montane, nonché fornire solide conoscenze per progettare misure preventive. Inoltre, il corso esplorerà la pianificazione e l'attuazione di approcci integrati di gestione del rischio per mitigare gli impatti in un contesto di cambiamento climatico.

Il corso fornirà basi teoriche e operative per generare dati geospaziali e di telerilevamento per l’analisi e gestione del rischio, con il supporto di strumenti di modellizzazione spaziale che simulano la dinamica delle valanghe e degli incendi. Il processo di apprendimento è specificamente finalizzato a migliorare le capacità di pensiero critico, valutazione esperta, lettura e comunicazione degli studenti e delle studentesse sulla gestione integrata dei rischi naturali negli ecosistemi montani/forestali.

 

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

 

Knowledge and Understanding

The course aims to equip students with various tools, such as:

- Knowledge and comprehension of the bio-physical and socio-ecological factors responsible for disturbance regimes in the Alpine space

- Describing the triggering mechanisms of soil erosion, shallow landslides, snow avalanches, surface, and crown fire behaviour

- Identify the techniques for prevention and mitigation of such natural hazards

- Recognition and understanding of the primary silvicultural methods that are valuable in natural hazards prevention, in the context of national and regional laws on forest management

- Data processing techniques and data interpretation and inferential technique useful for ground observations spatialization by integrating remotely sensed and field data

 

Applying Knowledge and Understanding

At the end of the course the student will be able to:

- Comment and analyse the triggering mechanisms of  soil erosion, shallow landslides, snow avalanches, surface, and crown fire behaviour at both the stand and landscape scales

- Identify suitable and sustainable nature-based solutions to increase stand forest resistance and resilience to expected natural hazards and the management of avalanches and soil erosion risks

- Devise and employ methodologies for implementing integrated risk prevention plans, such as risk analysis and optimization of mitigation measures

 

Making judgements

At the end of the course the students will be able to design and perform autonomously an assessment of potential natural hazards (e.g., soil erosion, avalanches and wildfire hazard). Additionally, students will be able to select the most appropriate measures to reduce their effects. Students will also be able to map environmental conditions of the study area by remotely sensed data and generalising local deductions.

 

Communication skills

By the conclusion of the course, students will possess the ability to effectively communicate with stakeholders regarding:

- The relevance of natural hazard prevention in mountain forest ecosystems

- A technical description of the level of risk in order to support decision-making for mitigating impacts in the context of global change

- The value of sustainable forest management in forestalling damage to ecosystem services, utilising an appropriate technical and scientific vocabulary

- To support and motivate their choices with a clear exposition using a specific technical and scientific vocabulary

 

Learning skills

The concepts learned will allow students to apply their knowledge autonomously, in order to conduct a detailed analysis of the areas prone to natural hazards as well as the correct selection of the best measures to reduce their impact. Remotely sensed data interpretation will ensure the introduction of spatial components while analysing local phenomena with special concern about soil/snow/fire and vegetation properties mapping.

 

Conoscenza e capacità di comprensione

Il corso si propone di dotare gli studenti e le studentesse di diversi strumenti, quali:

- Conoscenza e comprensione dei fattori biofisici e socio-ecologici responsabili dei regimi di disturbo nello spazio alpino.

- Descrivere i meccanismi di innesco dell'erosione del suolo, delle frane superficiali, delle valanghe, del comportamento degli incendi di superficie e di chioma

- Identificare le tecniche per la prevenzione e la mitigazione dei pericoli naturali

- Riconoscere e comprendere i principali metodi selvicolturali utili per la prevenzione dei rischi naturali, nel contesto delle leggi nazionali e regionali sulla gestione forestale.

- Tecniche di elaborazione e interpretazione dei dati utili alla spazializzazione delle informazioni attraverso l'integrazione di dati telerilevati e dati di campo.

 

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Al termine del corso lo studente/la studentessa sarà in grado di:

- commentare e analizzare i meccanismi di innesco dell'erosione del suolo, delle frane superficiali, delle valanghe, degli incendi di superficie e di chioma, sia a livello di soprassuolo che di paesaggio

- Individuare soluzioni idonee e sostenibili per aumentare la resistenza e la resilienza dei popolamenti forestali ai rischi naturali previsti e per la gestione dei rischi di valanghe ed erosione del suolo.

- Sviluppare e utilizzare metodologie per l'attuazione di piani integrati di prevenzione del pericoli naturali, come l'analisi dei rischi e l'ottimizzazione delle misure di mitigazione.

 

Autonomia di giudizio

Al termine del corso, gli studenti e le studentesse saranno in grado di progettare ed eseguire autonomamente una valutazione dei potenziali pericoli naturali (ad esempio, erosione del suolo, valanghe e incendi). Inoltre, gli studenti e le studentesse saranno in grado di selezionare le misure più appropriate per ridurne gli effetti.

 

Abilità comunicative

Al termine del corso, gli studenti e le studentesse saranno in grado di comunicare efficacemente con le parti interessate in merito a:

- L'importanza della prevenzione dei rischi naturali negli ecosistemi forestali di montagna.

- Una descrizione tecnica del livello di rischio per supportare il processo decisionale per la mitigazione degli impatti nel contesto del cambiamento globale.

- Il valore della gestione forestale sostenibile nel prevenire i danni ai servizi ecosistemici, utilizzando un vocabolario tecnico e scientifico appropriato.

- Sostenere e motivare le proprie scelte con un'esposizione chiara che utilizzi un vocabolario tecnico-scientifico specifico

 

Capacità di apprendere

I concetti appresi permetteranno agli studenti e alle studentesse di applicare le loro conoscenze in modo autonomo, al fine di condurre un'analisi dettagliata delle aree soggette a rischi naturali, nonché la corretta selezione delle misure migliori per ridurne l'impatto. L'interpretazione dei dati telerilevati garantirà l'introduzione di componenti spaziali nell'analisi dei fenomeni locali, con particolare attenzione alla mappatura delle proprietà del suolo/neve/incendio e della vegetazione.

Oggetto:

Programma

The course belongs to the sustainable management of mountain forests learning area.

Soil erosion and landslides

- Landslides classification

- Triggering mechanisms of shallow landslides

- Soil properties influencing erodibility

- Soil erosion modelling

- Techniques for prevention and control of soil erosion

 

Snow avalanches

- The physical properties of snow

- Snow avalanche classification

- Snow and avalanche bulletin

- Techniques for the snow avalanche hazard mitigation

 

Introduction to Integrated Fire Risk Management

- Pyrogeography components: fires' climatology, physics, ecology and geography, as well as cultural and socio-economic factors

- Policies and concerns regarding wildfire prevention and mitigation in Europe and Italy, National Wildfire Law and EU Green Deal strategies to prevent wildfire

 

Fire Management at Regional and National Park levels

- Overview of Regional Fire Management Plans in Piedmont and national parks

- Information on Piedmont's Regional fire law and Rural Development Program measures for fire prevention

 

Closer to Nature Pyro-Silviculture

- Fundamental principles of preventive silviculture, including objectives, requirements, and forestry modules

- Fuel break design: strategic location, size and engineering

- Introduction to prescribed burning planning and regulation in Italy

 

Strategic Fire Prevention

- Techniques for wildfire prevention planning: fire regime analysis, fire types classifications, risk analysis, strategic distribution of fuel management interventions
- Introduction to fire simulation, decision support tools, Rothermel model, and fuel models
- Fire behavior analysis at stand scale with BehavePlus simulation
- Fire potential evaluation and optimization of fuel management for strategic fire risk prevention at landscape scale with Flammap simulation

 

Field Work

- Analysis of an extreme forest fire and its impacts: behaviour, impacts, direct protection forestry, post-fire ecological dynamics, and mitigation measures

- Data collection and field analysis for developing a fire prevention plan on a district scale in a high-risk fire area of Piedmont

- Data collection and analysis for developing a snow avalanche hazard map

 

L'insegnamento integrato fa parte dell'area di apprendimento della gestione sostenibile delle foreste dei territori montani.

 

Erosione e frane

- Classificazione delle frane

- Valutazione dei fattori predisponenti il distacco di frane superficiali

- Metodi per la valutazione della vulnerabilità del suolo all'erosione

- Modelli di stima dell'erosione

- Tecniche per il controllo dell’erosione del suolo

 

Valanghe

- Le proprietà fisiche del manto nevoso

- Classificazione delle valanghe

- Il Bollettino Valanghe

- Tecniche di riduzione dell'esposizione al pericolo valanghe

 

Introduzione alla gestione integrata del rischio incendi

- Fondamenti di piro-geografia: climatologia, fisica, ecologia e geografia degli incendi, nonché fattori culturali e socio-economici

- Politiche e problematiche relative alla prevenzione e alla mitigazione del rischio incendi in Europa e in Italia, leggi nazionali sugli incendi boschivi e programmi dell'UE nell'ambito del Green Deal per la prevenzione incendi

- Panoramica dei Piani regionali di gestione degli incendi, dei piani di prevenzione territoriale in Piemonte e nei parchi nazionali

- Informazioni sulla legge regionale antincendio del Piemonte e sulle misure del Programma di Sviluppo Rurale per la prevenzione degli incendi

 

Pianificazione della prevenzione e selvicoltura preventiva prossima alla natura

- Principi fondamentali della selvicoltura preventiva, obiettivi, principi fisici e trattamenti

- Regolamentazione e progettazione del fuoco prescritto in Italia e Piemonte

- Pianificazione della prevenzione incendi a scala territoriale: analisi del rischio incendi, classificazione dei tipi di incendio, distribuzione strategica degli interventi preventivi

- Introduzione alla simulazione del comportamento del fuoco, strumenti di supporto alle decisioni, modello di Rothermel e modelli di combustibile

- Analisi del comportamento degli incendi a scala di popolamento con la simulazione BehavePlus

- Valutazione del potenziale di incendio e ottimizzazione della gestione del combustibile a scala di paesaggio con la simulazione Flammap

Esercitazioni in bosco/campo

- Analisi di un incendio boschivo estremo e dei suoi impatti: comportamento, impatti, dinamiche ecologiche post-incendio e misure di mitigazione.

- Raccolta dati e analisi sul campo per lo sviluppo di un piano di prevenzione incendi a scala di comprensorio in un'area ad alto rischio di incendio del Piemonte

- Raccolta ed analisi di dati per la perimetrazione delle aree esposte al pericolo di valanghe

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Modalità di insegnamento

 

 

The module comprises a total of 80 hours, which will be divided between classroom lectures (60 hours) and laboratory work and field trips (20 hours). Frontal lessons involve theoretical aspects which are coupled with practical examples concerning operational processing of data. Students will be trained on the basic use of processing software to analyse complex geospatial data. Once trained, students will operate in working groups to face practical applications dealing with soil preservation and fire risk assessment and mitigation. They will be required to produce a technical report describing the operational workflow and professional considerations about obtained results. All teaching materials, including presentations and other resources, will be made available to students through the Moodle platform. For field work, the necessary survey tools will be provided to students by the instructor. Additionally, the professors will be available to meet with students for further explanation and review of previous lessons.

Il modulo prevede un totale di 80 ore suddivise tra lezioni in aula (60 ore) e attività di laboratorio ed escursioni sul campo (20 ore). Le lezioni frontali prevedono aspetti teorici abbinati a esempi pratici di elaborazione operativa dei dati. Gli studenti e le studentesse saranno addestrati all'uso di base dei software di elaborazione per analizzare dati geospaziali complessi. Una volta formati, gli studenti e le studentesse opereranno in gruppi di lavoro per affrontare applicazioni pratiche relative alla conservazione del suolo e alla valutazione e mitigazione del rischio di incendio. Dovranno produrre una relazione tecnica che descriva il flusso di lavoro operativo e le considerazioni professionali sui risultati ottenuti. Tutto il materiale didattico, comprese le presentazioni e le altre risorse, sarà messo a disposizione degli studenti e delle studentesse attraverso la piattaforma Moodle. Per il lavoro sul campo, gli strumenti di indagine necessari saranno forniti agli studenti e alle studentesse dal docente. Inoltre, i docenti saranno disponibili a incontrare gli studenti e le studentesse per ulteriori spiegazioni e revisioni delle lezioni precedenti.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

 

Effectiveness of lessons is verified by discussing with the students at the beginning of a new lesson (10 minutes), the content of the last preceding one.  In this context students are invited to answer some technical questions and propose their own ones. Final exam will include the presentation of a technical report by a group of students, concerning a case study. The report has to be sent to the professor at least 3 days before the exam date. Professor evaluate it; its weight on the final score is one third of the total. During exam the report is the starting point from which theoretical and scientific questions will start.  Oral exam will be done together by both teachers. Exams are passed only if the score is positive for both evaluated modules. The final score is the arithmetic mean of the scores of the 2 teaching modules.

 

L'efficacia delle lezioni viene verificata procedendo, all'inizio di ciascuna lezione (10 minuti), ad un limitato dibattito riguardante i contenuti della lezione precedente, nel corso del quale gli studenti e le studentesse sono invitati/e a rispondere a domande e sollecitati a proporne. Tale azione non contribuisce alla valutazione finale, ma costituisce un utile strumento per lo studente/la studentessa di autovalutare il proprio grado di apprendimento. L'appello d'esame è subordinato alla redazione di un report tecnico scritto, realizzato per gruppi, relativo ad un caso studio attinente i contenuti del corso e sviluppato con l'utilizzo di strumenti di supporto all'analisi del rischio in ambiente forestale/montano                                                                                                                                                                                                                           . Il docente, a cui il documento verrà consegnato almeno 3 giorni prima dell'appello, procede alla sua valutazione che contribuirà per un terzo a quella finale del modulo. Il report costituisce anche il punto di partenza del colloquio orale che intende verificare le competenze scientifiche e le basi teoriche acquisite. L'esame sarà condotto congiuntamente dai docenti di entrambi i moduli per verificare come le nozioni trasmesse siano state recepite e trasferite nell'ambito specifico di intervento territoriale.  Il superamento dell'esame avviene soltanto se si raggiunge la sufficienza in entrambi i moduli. Vengono poste almeno tre domande per ciascun modulo. Il voto finale è la media dei voti dei due moduli.

Oggetto:

Attività di supporto

Throughout each classroom, laboratory, and field activity, interactive discussions with students will be used to evaluate their comprehension and retention of previously covered material.

 

Durante le lezioni e le attività in aula e in campo i docenti stimoleranno la discussione con gli studenti e le studentesse sugli argomenti già trattati per verificare lo stato di apprendimento del programma.

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Soil erosion and conservation
Anno pubblicazione:  
2005
Editore:  
Wiley-Blackwell
Autore:  
Morgan R.P.C.
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Fire in Mediterranean ecosystems: ecology, evolution and management
Anno pubblicazione:  
2011
Editore:  
Cambridge University Press
Autore:  
Keeley, J. E., Bond, W. J., Bradstock, R. A., Pausas, J. G., & Rundel, P. W.
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

 

Additional textbooks:

Titolo:  Gestione selvicolturale dei combustibili forestali per la prevenzione degli incendi boschivi

Anno pubblicazione:  2014

Editore:  Compagnia delle foreste

Autore:  Bovio, G., Corona, P., & Leone, V.



LibroTitolo:  La tecnica del fuoco prescritto

Anno pubblicazione: 2013

Editore:  Aracne editrice

Autore:  Bovio G., Ascoli D.

 

 

- Principi e Metodi di Telerilevamento (Brivio, Lechi, Zilioli, 2006), Città Studi Edizioni

- Valerio Noti - GIS Open Source per geologia e ambiente - Analisi e gestione dei dati territoriali e ambientali con QGIS -; Dario Flaccovio ed.

- M.A. Gomarasca -; Elementi di Geomatica -; AIT -; www.mondogis.it

- Cristiano Pesaresi -; Applicazioni GIS -; UTET

- Niccolò Dainelli -; Telerilevamento -; Dario Flaccovio

- McClung D., Schaerer P. Manuale delle Valanghe, Ed. Zanichelli

- Telerilevamento: Informazione Territoriale mediante immagini da satellite,  A. Dermanis, L.Biagi, Casa Editrice Ambrosiana

- An Introduction to Soil Mechanics Springer Nature

Sono fondamentali le dispense e gli appunti forniti dai docenti e ulteriori testi di approfondimento sono:

 

Titolo:  Gestione selvicolturale dei combustibili forestali per la prevenzione degli incendi boschivi

Anno pubblicazione:  2014

Editore:  Compagnia delle foreste

Autore:  Bovio, G., Corona, P., & Leone, V.



LibroTitolo:  La tecnica del fuoco prescritto

Anno pubblicazione: 2013

Editore:  Aracne editrice

Autore:  Bovio G., Ascoli D.

 

- Principi e Metodi di Telerilevamento (Brivio, Lechi, Zilioli, 2006), Città Studi Edizioni

- Valerio Noti - GIS Open Source per geologia e ambiente - Analisi e gestione dei dati territoriali e ambientali con QGIS -; Dario Flaccovio ed.

- M.A. Gomarasca -; Elementi di Geomatica -; AIT -; www.mondogis.it

- Cristiano Pesaresi -; Applicazioni GIS -; UTET

- Niccolò Dainelli -; Telerilevamento -; Dario Flaccovio

- McClung D., Schaerer P. Manuale delle Valanghe, Ed. Zanichelli

- Telerilevamento: Informazione Territoriale mediante immagini da satellite,  A. Dermanis, L.Biagi, Casa Editrice Ambrosiana

- An Introduction to Soil Mechanics Springer Nature



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Note

 

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Moduli didattici

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    Ultimo aggiornamento: 28/09/2023 16:37
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