Le proprietà del suolo variano nello spazio e nel tempo e determinare questa variabilitàè di grande importanza per la comprensione e la gestione sostenibile del territorio.A tale scopo, è necessario disporre di metodi che consentano la stima rapida edeconomica delle proprietà del suolo da utilizzare nel monitoraggio ambientale e nellavalutazione della qualità dei suoli.Negli ultimi decenni, la spettroscopia nella regione dello spettro elettromagneticocompresa tra il visibile e l'infrarosso vicino (Vis-NIR, 350 - 2500 nm) si è sviluppataed è divenuta un metodo analitico rapido e robusto per la determinazione delle piùcomuni proprietà dei suoli agrari.Lo scopo di questo lavoro è la valutazione delle potenzialità della spettroscopia VisNIRper la determinazione di alcune proprietà di suoli forestali (granulometria, carbonioorganico e azoto totale).Lo studio è stato svolto nell'ambito del progetto Europeo UFE+ 09 ENV/IT/000078ManFor C.BD. "Managing forests far multiple purposes: carbon, biodiversity and socio-economie wellbeing" (1 ottobre 2010 - 30settembre 2015), in un'area forestaleubicata in Calabria all'interno della Riserva Naturale Biogenetica Marchesale (Mongiana,VV). Nell'area di studio sono stati prelevati 267 campioni di suolo, utilizzandoun cilindro metallico di volume noto della lunghezza di 20 cm ed un diametro di 7.2cm, secondo una griglia pseudo regolare con maglia di 50 m in relazione alla presenzadegli alberi. Successivamente, per ciascuno campione di suolo è stato acquisito lospettro di riflettanza utilizzando lo spettroradiometro ASD FieldSpec N. Gli spettri diriflettanza, suddivisi in un set di calibrazione (187 campioni) e in uno di validazione(80), sono stati analizzati attraverso la regressione parziale ai minimi quadrati (PLSR)che ha consentito di estrarre le informazioni contenute negli spettri di riflettanza e dicorrelarle con le proprietà del suolo (granulometria, carbonio organico e azoto totale)determinate con i metodi convenzionali. I risultati sono stati soddisfacenti, ottenendoelevati coefficienti di determinazione (R2>0.80) e valori bassi della radice quadratadell'errore quadratico medio (RMSE), per tutte le proprietà analizzate. I risultatiottenuti indicano che tale metodologia può essere utilizzata come valido ed efficacestrumento per la stima delle proprietà del suolo analizzate.

Utilizzo della spettroscopia Vis-NIR per la determinazione di alcune proprietà di suoli forestali

Massimo Conforti;Raffaele Froio;Giorgio Matteucci;Gabriele Buttafuoco
2014

Abstract

Le proprietà del suolo variano nello spazio e nel tempo e determinare questa variabilitàè di grande importanza per la comprensione e la gestione sostenibile del territorio.A tale scopo, è necessario disporre di metodi che consentano la stima rapida edeconomica delle proprietà del suolo da utilizzare nel monitoraggio ambientale e nellavalutazione della qualità dei suoli.Negli ultimi decenni, la spettroscopia nella regione dello spettro elettromagneticocompresa tra il visibile e l'infrarosso vicino (Vis-NIR, 350 - 2500 nm) si è sviluppataed è divenuta un metodo analitico rapido e robusto per la determinazione delle piùcomuni proprietà dei suoli agrari.Lo scopo di questo lavoro è la valutazione delle potenzialità della spettroscopia VisNIRper la determinazione di alcune proprietà di suoli forestali (granulometria, carbonioorganico e azoto totale).Lo studio è stato svolto nell'ambito del progetto Europeo UFE+ 09 ENV/IT/000078ManFor C.BD. "Managing forests far multiple purposes: carbon, biodiversity and socio-economie wellbeing" (1 ottobre 2010 - 30settembre 2015), in un'area forestaleubicata in Calabria all'interno della Riserva Naturale Biogenetica Marchesale (Mongiana,VV). Nell'area di studio sono stati prelevati 267 campioni di suolo, utilizzandoun cilindro metallico di volume noto della lunghezza di 20 cm ed un diametro di 7.2cm, secondo una griglia pseudo regolare con maglia di 50 m in relazione alla presenzadegli alberi. Successivamente, per ciascuno campione di suolo è stato acquisito lospettro di riflettanza utilizzando lo spettroradiometro ASD FieldSpec N. Gli spettri diriflettanza, suddivisi in un set di calibrazione (187 campioni) e in uno di validazione(80), sono stati analizzati attraverso la regressione parziale ai minimi quadrati (PLSR)che ha consentito di estrarre le informazioni contenute negli spettri di riflettanza e dicorrelarle con le proprietà del suolo (granulometria, carbonio organico e azoto totale)determinate con i metodi convenzionali. I risultati sono stati soddisfacenti, ottenendoelevati coefficienti di determinazione (R2>0.80) e valori bassi della radice quadratadell'errore quadratico medio (RMSE), per tutte le proprietà analizzate. I risultatiottenuti indicano che tale metodologia può essere utilizzata come valido ed efficacestrumento per la stima delle proprietà del suolo analizzate.
2014
Istituto per i Sistemi Agricoli e Forestali del Mediterraneo - ISAFOM
Suoli forestali
proprietà chimico-fisiche
spettrometria Vis-NIR
PLSR
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.14243/228765
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