Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2043
Title: A new GIS-based spatial modeling approach for desertification risk assessment in the Mediterranean Area. An Italian case study: Sardinia Island
Other Titles: Sviluppo di una nuova metodologia orientata al GIS per la valutazione del rischio di desertificazione nell’area Mediterranea. Un caso studio in Italia: Sardegna
Authors: Santini, Monia
Keywords: Desertification;Land degradation;Geographyc Information Systems;Spatial modelling;Hotspots analysis;AGR/05
Issue Date: 23-Apr-2008
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 20. ciclo
Abstract: 
Desertification risk assessment has become a prior goal for environmental protection, recently even in the Mediterranean area. Assuming this phenomenon as interaction among predisposing (i.e. geographic location), triggering (i.e. extreme climatic events) and quickening (i.e. human activities) factors, a new model-based methodology was developed, combining synergically a wide range of desertification indicators developed by previous projects in Mediterranean area and included within the DPSIR (Driving force, Pressure, State, Impact, Response) scheme.
The presented approach was applied for desertification risk evaluation in Sardinia (Italy). A large multi-thematic dataset has been acquired, processed and re-arranged in a GIS environment in order to supply the input to five models regarding several degradation processes typical in the study area: soil erosion, soil degradation, vegetation degradation, coastal aquifer salinization and overgrazing. The quantities resulted by modelling were normalized as indices varying from 0 (no degradation) to 1 (irreversible degradation) and they supplied a map of risk for each degradation process. These procedures were applied for two different periods according to the largest availability of data: the early nineties and the present. A total of ten single degradation indices were then integrated into a final one, combining in this way different factors of desertification, their magnitude, their changes, their development rate and giving them different weights according to the significance of each process and to the quality and detail of its input data. The final Integrated Desertification Index (IDI) has the same range of values and has been classified into 5 levels of increasing severity. The desertification risk map obtained using this methodology well reflects conditions observed on the ground. Further spatial statistic analyses allowed a comprehensive knowledge of features in most critical areas.
This methodology allowed to highlight the spatial and temporal variability of desertification phenomenon, besides to estimate the land vulnerability in respects to each single degradation process. Starting from environmental vulnerability estimation and jointly with socio-economic aspects regarding probable land use scenarios, we will identify areas at different risk for the future, again in a GIS-oriented approach, supplying an useful instrument for prevention, adaptation and mitigation countermeasures.

La valutazione del rischio di desertificazione è diventato un obiettivo primario per la tutela ambientale, recentemente anche nell’area Mediterranea. Assumendo il fenomeno di desertificazione come l’interazione tra fattori predisponenti (es: localizzazione geografica), scatenanti (es: eventi climatici estremi) ed acceleranti (es: le attività umane), è stata una sviluppata una nuova metodologia che combina insieme, nella struttura di un modello integrato, numerosi indicatori di desertificazione, precedentemente sviluppati da vari progetti relativi all’area Mediterranea, integrandoli nello schema DPSIR (Driving forces, Pressure, State, Impact, Response). Il presente approccio è stato applicato per valutare il rischio di desertificazione in Sardegna. E’ stato realizzato un database multitematico, che in seguito è stato processato ed organizzato in ambiente GIS allo scopo di fornire gli input per cinque modelli riguardanti diversi processi di degrado tipici dell’area di studio: erosione idrica, erosione eolica, degrado biologico del suolo, perdita della produttività della vegetazione, salinizzazione degli acquiferi costieri e sovrapascolamento. Le quantità risultanti dalla modellazione di tali processi sono state in seguito normalizzate in indici variabili da 0 (nessun degrado) a 1 (degrado irreversibile: desertificazione) che hanno fornito una mappa di rischio per ciascun processo di degrado. L’intera procedura è stata applicata per due differenti periodi secondo la massima disponibilità di dati: l’inizio degli anni novanta ed i nostri giorni. I dieci indici di degrado così ottenuti sono stati successivamente integrati in un indice finale, combinando in questo modo differenti fattori di desertificazione, la loro intensità, e la loro rapidità di variazione, e dando pesi diversi sia secondo l’importanza di un singolo processo sia secondo la qualità dei dati input. L’indice integrato di desertificazione finale (IDI – Integrated Desertification Index) ha un range di variazione da 0 (nessun degrado) a 1 (degrado irreversibile).
Tale metodologia ha permesso di evidenziare la variabilità spaziale e temporale del fenomeno di desertificazione, oltre a stimare la vulnerabilità del territorio rispetto a ciascun singolo processo di degrado. Dalla stima della vulnerabilità ambientale ed unitamente ad aspetti più strettamente socio-economici riguardanti possibili scenari di cambiamenti di uso del suolo, sarà possibile identificare aree a differente rischio per il futuro, di nuovo in un approccio GIS-orientato, fornendo un utile strumento per predisporre misure di prevenzione, adattamento o mitigazione contro la desertificazione.
Description: 
Dottorato di ricerca in Ecologia forestale
URI: http://hdl.handle.net/2067/2043
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