project - EIP-AGRI Operational Group
"Monitoring of forest areas subject to damage from wildlife noble ungulate - Forest Drone "
Monitoraggio delle aree forestali soggette a danneggiamenti da fauna selvatica ungulati nobili - Forest Drone
Context
The coppice or agamic origin forest is a forest whose cultivation is based on the typical ability of broad-leaved trees to produce new shoot stems from the cut stump. The "coppice management" involves cutting the stems from 20 to 40 years old depending on the species and with respect to tall forests and entrusts the renewal to the spontaneous regrowth of the stumps. The uses mainly produce firewood (biomass for energy use) and, for certain species that are particularly important in our region such as chestnut, poles and work wood. The coppice forest also offers non-woody products such as mushrooms, truffles etc. and carries out very important functions such as hydrogeological protection, carbon storage and tourist use (see Regional Forestry Plan - Emilia Romagna). As regards the impact of wildlife on the coppice, the height reached by the grazed suckers can be an important indicator of the pressure on the coppice from noble ungulates. Since it is therefore a geometric data, the main problem to solve was to obtain a measurement repeated over time of the height of the suckers in the test sites selected for this project.
Objectives
The main objective of the project is the development of innovative techniques for the prevention of damage to wildlife in forest areas and consequently an improvement of organic matter and carbon in the soil. From this point of view, considering the forest type of the Apennines of the Emilia Romagna Region and the type of applied silviculture, monitoring is particularly useful through the use of the UAS (Unmanned aerial systems) photogrammetric technique of the impact of noble ungulates on the vitality of the cut tree stumps
Objectives
L’obiettivo principale del progetto è la messa a punto di tecniche innovative al fine della prevenzione dei danni della fauna selvatica sulle aree forestali e di conseguenza un miglioramento della sostanza organica e carbonio nel suolo. In tale ottica, considerando la tipologia forestale dell’Appennino della Regione Emilia Romagna e il tipo di selvicoltura applicata relativa a taglio ceduo con rilascio di matricine, risulta particolarmente utile il monitoraggio tramite l’impiego della tecnica fotogrammetrica da APR (Aeromobile a Pilotaggio Remoto, chiamato comunemente “drone”) dell’impatto degli ungulati nobili sulla vitalità delle ceppaie oggetto di taglio
Activities
• Methodological framework to carry out the project phases
• Analysis of the forest areas under study and the forestry companies involved
• Analysis of the techniques subjected to evaluation, both conventional and innovative, and identification of the factors on which the assessment is based
• Execution of a series of surveys repeated over time by means of a photogrammetric and multispectral drone technique of forest particles (test sites) on which forest cuts, relative data processing and ground validation of the results will be performed
• Critical evaluation of the advantages and opportunities provided by the new monitoring technique
• Final report and development of guidelines
Activities
• Inquadramento metodologico per la condivisione delle modalità di svolgimento delle fasi del progetto
• Analisi aree forestali e imprese forestali coinvolte
• Analisi tecniche sottoposte a valutazione (convenzionali e innovative), individuazione fattori sui cui si basa la valutazione
• Esecuzione di rilevamenti ripetuti nel tempo mediante tecnica fotogrammetrica e multispettrale da drone delle particelle forestali (test sites) sulle quali verranno eseguiti i tagli boschivi, relativa elaborazione dati e validazione a terra dei risultati
• Valutazione critica vantaggi e opportunità apportati dalla nuova tecnica di monitoraggio
• Report finale e messa a punto linee guida
Project details
- Main funding source
- Rural development 2014-2020 for Operational Groups
- Rural Development Programme
- 2014IT06RDRP003 Italy - Rural Development Programme (Regional) - Emilia-Romagna
Location
- Main geographical location
- Bologna
- Other geographical location
- Ferrara
EUR 122948.28
Total budget
Total contributions from EAFRD, national co-financing, additional national financing and other financing.
3 Practice Abstracts
To carry out the experimental activity of the project, three forest parcels were identified on which to carry out forest cuts. The objective was to monitor, using drone photogrammetry, the damage from noble ungulates to agamic renewal after forestry uses, during the duration of the project, and in particular, being the most delicate moment for renewal, after cultivation operations. Several photogrammetric flights were therefore carried out with a drone equipped with a digital camera, also providing for the acquisition of information on the ground regarding the geometric characteristics of the suckers. The data were processed and geometrically analyzed in order to verify the compliance of the method used with the purpose of the research. This correspondence lies in the possibility of highlighting and quantifying the dimensional variations over time of the stumps following the forest cutting. And this with the aim of detecting any anomalies in the growth of the hedgehogs due to the grazing action of the ungulates.
The project gave interesting results in responding to a fundamental need, even if not of a metric nature: verifying and documenting the presence of damage caused by ungulates. This result is easily obtainable with a video inspection of the stumps repeated over time through low-altitude flights, image and video acquisition. The greatest advantage compared to the traditional inspection lies in the saving of time and the documentation of the damage.
Per lo svolgimento dell’attività sperimentale del progetto, sono state individuate tre particelle forestali sulle quali eseguire tagli boschivi. L’obiettivo era quello di monitorare mediante la fotogrammetria da drone i danni da ungulati nobili sulla rinnovazione agamica dopo le utilizzazioni forestali, nel periodo di durata del progetto, ed in modo particolare, essendo il momento più delicato per la rinnovazione, dopo le operazioni colturali. Sono stati quindi eseguiti diversi voli fotogrammetrici con un drone dotato di fotocamera digitale, provvedendo anche all’acquisizione di informazioni sul terreno riguardanti le caratteristiche geometriche dei polloni. I dati sono stati oggetto di elaborazione e analisi geometrica allo scopo di verificare la rispondenza del metodo utilizzato allo scopo della ricerca. Tale rispondenza risiede nella possibilità di evidenziare e quantificare le variazioni dimensionali nel tempo delle ceppaie successivamente al taglio boschivo. E ciò allo scopo di rilevare eventuali anomalie della crescita dei ricacci dovute all’azione di brucamento degli ungulati.
Il progetto ha dato risultati interessanti nel rispondere ad una esigenza fondamentale, anche se non di natura metrica: verificare e documentare la presenza di danni arrecati dagli ungulati. Questo risultato è facilmente ottenibile con una video-ispezione delle ceppaie ripetuta nel tempo mediante voli a bassa quota, acquisizione di immagini e di filmati. Il maggiore vantaggio rispetto al tradizionale sopralluogo risiede nel risparmio di tempo e nella documentazione del danno.
Main results of the project
The project highlighted that the use of an APR equipped with a digital camera effectively satisfied a first need: verifying and documenting the presence of damage caused by ungulates. This result is easily obtainable with a video inspection of the stumps repeated over time through low-altitude flights, image and video acquisition.
Main benefits/opportunities brought by the project to the end user, what use can be made of the results by users
The greatest advantage compared to the traditional inspection lies in the saving of time and the documentation of the damage. The project is based on the use of an APR of the DJIMavic mini 2 class (weight less than 250 g). The aircraft has the advantage of being economical, easy to fly and not requiring any pilot qualification. Consequently it can be used independently even by a small forestry company
Risultati principali
Il progetto ha messo in evidenza che l’impiego di un APR dotato di fotocamera digitale ha soddisfatto con efficacia una prima esigenza: verificare e documentare la presenza di danni arrecati dagli ungulati. Questo risultato è facilmente ottenibile con una video-ispezione delle ceppaie ripetuta nel tempo mediante voli a bassa quota, acquisizione di immagini e di filmati.
Principali benefici/opportunità apportate dal progetto all'utilizzatore finale, che uso può essere fatto dei risultati da parte degli utilizzatori
Il maggiore vantaggio rispetto al tradizionale sopralluogo risiede nel risparmio di tempo e nella documentazione del danno. Il progetto è basato sull’impiego di un APR della classe del DJIMavic mini 2 (peso inferiore a 250 gr). Il velivolo presenta il vantaggio di essere economico, facile da pilotare e di non richiedere alcuna abilitazione al pilotaggio. Di conseguenza può essere utilizzato in tutta autonomia anche da una piccola impresa forestale.
The project respects the operational objectives required by the focus area in question with particular reference to the verification of carbon storage and the agamic renewal of the stumps subject to damage from wildlife.
At the end of the study and of the experimentation foreseen the results will be the following:
• Verification of the correspondence, in terms of geometric and radiometric precision, of the maps obtained from the processing of data provided by drones to the real situation of the stumps, carried out with traditional techniques of direct verification in the field by expert agronomists.
• Estimate of time / man savings obtained with remote sensing rather than direct field control.
• Evaluation of the additional advantages offered by the use of drones, such as, for example, the frequency of monitoring, the state of renewal of stumps and methods of prevention of wildlife on the particles being used.
• Evaluation of the environmental and economic convenience of the use of drones in relation to the monitoring of forest areas.
Through the dissemination of the results, the benefits of the new technique will be brought to the attention of the forestry companies: monitoring accuracy, high frequency of checks, timeliness of intervention in the field, economic convenience compared to traditional techniques.
Il progetto rispetta gli obiettivi operativi richiesti dalla focus area in questione con particolare riferimento alla verifica dello stoccaggio del carbonio e alla rinnovazione agamica delle ceppaie soggette a danni da fauna selvatica.
Al termine dello studio e della sperimentazione prevista i risultati saranno i seguenti:
• Verifica della rispondenza, in termini di precisione geometrica e radiometrica, delle mappe ottenute dall’elaborazione dei dati forniti dai droni alla reale situazione delle ceppaie, effettuata con tecniche tradizionali di verifica diretta in campo da parte di esperti agronomi.
• Stima del risparmio di tempo/uomo ottenuto con il telerilevamento anziché con il controllo diretto sul campo.
• Valutazione degli ulteriori vantaggi offerti dall’impiego dei droni, quali, ad esempio, la frequenza del monitoraggio dello stato di rinnovazione delle ceppaie e metodi di prevenzione da fauna selvatica sulle particelle oggetto di utilizzazione.
• Valutazione della convenienza ambientale ed economica del ricorso all’impiego dei droni in relazione al monitoraggio delle aree forestali.
Attraverso la diffusione dei risultati si porteranno a conoscenza delle imprese forestali i benefici della nuova tecnica: accuratezza del monitoraggio, elevata frequenza dei controlli, tempestività di intervento sul campo, convenienza economica rispetto alle tecniche tradizionali.
Contacts
Project coordinator
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Consorzio Futuro in Ricerca
Project coordinator
Project partners
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Azienda Agricola Arsella
Project partner
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Azienda Agricola Barbamozza
Project partner
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Azienda Agricola Obiettivo Verde
Project partner
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Confagricoltura Bologna
Project partner
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Dinamica S.C.ar.l.
Project partner