Le valutazioni non monetarie
Teoria degli indicatori
Lezione n. 5
Scopo delle valutazioni con metodi non monetari
• Ambiti applicativi
–
–
–
–
–
Valutazione Impatto Ambientale
Studio Impatto Ambientale
Ecobilanci territoriali
Ecobilianci aziendali
Ecobilianci di prodotto
•
•
•
•
Lezione n. 5
LCA
Ecocertificazione
Tasse
Ecc., ecc…
Cosa si intende per indice ambientale?
• Sono state date numerose definizioni
– “singolo numero derivato da due o più indicatori aggregati
matematicamente” (Ott, 1978)
– “l’indice è il prodotto di una manipolazione matematica di un gruppo di
parametri riferiti ad un singolo standard ambientale” (Tomlinson, 1988)
– Secondo Malcevschi (1982) un indice può essere definito
• Tramite aggregazione matematica di un sistema di indicatori
• Tramite rappreentazioni sintetiche efinite in termini qualitativi o quantitativi
• Scopo principale di un indice è comunque quello di rappresentare
in modo sintetico ed oggettivo un fenomeno complesso.
Lezione n. 5
Esempi di indicatori
Lezione n. 5
Fasi metodologiche della costruzione di un indice
• Selezione degli indicatori da anlizzare
• Omogeneizzazione degli indicatori tramite funzioni di
normalizzazione
• Eventuale introduzione di fattori di ponderazione
• Aggregazione dei diversi indicatori per la costruzione di un indice
sintetico
• Indicazione dei criteri di interpretazione
Lezione n. 5
Problemi nella costruzione di indici ambientali
 Scarsa disponibilità ed inadeguatezza dei dati
– Risoluzione spaziale
– Variazioni nel tempo
 Sinergia fra le variabili
 Difficile da modellizzare con le comuni forme di aggregazione fra indici
• Soggettività
• Purtroppo per il monitoraggio ambientale, non esistono strumenti
alternativi agli indici di qualità
Lezione n. 5
Set di indici ambientali
Scopo della valutazione
•Ecobilanci territoriali
•Monitoraggio politiche
•Anbalisi di processo
•Analisi di prodotto
•VIA
Modello intepretativo
•(D)PSIR
•CLEAR
•ISEW
•Check list
Indice 1
Subindice A
Dato I
Lezione n. 5
Indice 2
Subindice E
Dato II
Indice 3
Subindice B
Dato III
Indice N
Subindice C
Subindice Z
Dato IV
Dato …
Fasi di elaborazione matematica di un indice
• Fase 1: Selezione ed identificazione dei dati tecnici ritenuti
significativi
– Scelta in relazione a:
• Settore ambientale di riferimento (aria, acqua, suolo, ecc.)
• Obbiettivi del processo di valutazione
• Fase 2: Normalizzazione degli indicatori e calcolo dei sub.-indici
– Per poter essere aggregarti i dati debbono essere normalizzati.
– Normalizzazione = trasposizione del range di variazione degli indici su una
scala convenzionale uniforme.
– Teoria di riferimento: fuzzy logic
Lezione n. 5
Fuzzy logic
• Secondo la teoria della fuzzy logic è possibile definire una
funzione nell’intervallo 0-1 che definisce il valore normalizzato di
un certo concetto.
• Forme funzionali:
–
–
–
–
Lezione n. 5
Lineare: esiste una proporzionalità fra subindice e valore normalizzato
Segmentata: la proporzionalità non è costante
Non lineari
Discrete (soggettive o oggettive)
Tipologie di funzioni
(1)
1
(2)
1
(3)
1
c
b
b
c
b
Funzioni lineari
(3)
(4)
1
1
seconda
soglia
punti di
controllo
prima
soglia
c
b
Funzioni segmentate
b
b
Funzioni non lineari logistiche
Lezione n. 5
Funzione discreta
Sabbioso
sciolto
Organico
0,5
(8)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
Argilloso
sabbioso
0,5
1
(6)
a<0
Argilloso
1
(5)
a>0
Un esempio:
1
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0.8
0.6
0.4
0.2
Pino
Quercia e Fustaia mista
pino
alta quota
Associazione di specie
0
5
10
Diversità della coltura vegetale (n. specie)
1
1
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
0
0
20
40
60
80
100
Percentuale di aleberi da ghiande (di tutti i
tipi)
Lezione n. 5
0
0
0
10
20
30
40
Numero di alberi > 16 dbh per acro
… segue
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
50
100
Percentuale di terreno coperto da
sottobosco
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
Percentuale di alberi > 16 dbh per acro
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
2
4
6
Diversità del sottobosco (x specie per
campione)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
20
40
60
80
100
Quantità di margini (percentuale di area
contenuta dal margine)
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
Lezione n. 5
0
20
40
60
80
100
Percentuale terreno coperto da sottobosco
erbaceo
0
200
400
600
800 1000
Distanza media dai magini della foresta
(piedi)
Aggregazione dei sub-indici
• E’ un procedimento estremamente delicato
– Nella aggregazione possono nascondersi notevoli distorsioni
– E’ necessario tenere conto di possibili sinergie fra indici
• Metodi: teoria di riferimento “analisi multicriteriale”
– Compensatori/Non compensatori
• Un basso valore di un subindice può (o non può) essere “compensato” da un
alto valore di un altro subindice
– Pesati/non pesati
• Vengono (o non vengono) attribuiti coefficienti che determinano l’importanza
dei diversi subindici
Lezione n. 5
Forme di aggregazione
• Somma
I = (S1+S2+…+Sn)/n
• Somma pesata
I = (w1S1+w2S2+…+wnSn)/(w1+w2+…+wn)
• Minimo
I = min(S1, S2,…,Sn)
• Minimo pesato
I = min(w1S1,w2S2,…,wnSn)
• Somma non lineare
I
Lezione n. 5
 I  
p
i
1
p
I
 w I  
p
i i
1
p
Alcuni esempi
• In una comunità montana formata da 3 comuni, deve essere realizzato un
ecobilancio territoriale relativo alla problematica della conservazione della
biodiversità.
• Fasi
– Scopo della valutazione: conservazione/rischio di perdita della biodiversità a
livello territoriale
– Selezione ed identificazione dei dati tecnici ritenuti significativi
• Superficie protetta (ettari)
• Perdita di biodiversità forestale (ettari di specie esotiche piantate)
• Frammentazione
– Frammentazione degli ambienti naturali (ettari di boschi con superficie accorpata superiore a
100 ettari)
– Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione (m di strade/ettaro di bosco)
• Perdita di habitat: habitat per key species (ettari)
– Ungulati
– Migratori
• Pressione venatoria:
– ettari di territorio aperti alla caccia
– Abbattimenti (n. capi)
• Ecotoni fluviali: km di argini artificiali
Lezione n. 5
Fase 1: dati
A
Superficie protetta (ettari)
Perdita di biodiversità forestale (ettari di specie
esotiche piantate)
Frammentazione
Frammentazione degli ambienti
naturali (ettari di boschi con
superficie accorpata superiore a 100
ettari)
Frammentazione degli ambienti
naturali per intersezione (m di
strade/ettaro di bosco)
Totale
Perdita di habitat: habitat per key species
(ettari)
Ungulati
Migratori
Totale
Pressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla caccia
Abbattimenti (n. capi)
Totale
Ecotoni fluviali: km di argini artificiali
Dati territoriali
Superficie complessiva
Superficie forestale
Sviluppo idrografico
Lezione n. 5
Comuni
B
C
1200
1800
1000
150
2500
1000
1600
1000
5000
40
20
30
250
500
400
600
600
200
3400
1200
5000
4500
4000
3600
45
23
36
15000
4000
450
10000
3000
200
9000
6000
600
Fase 2: costruzione indici quantitativi
Costruzione subindice1
A
Superficie protetta (ettari/superficie totale)
Perdita di biodiversità forestale (ettari di
specie esotiche piantate/totale boschi)
Frammentazione
Frammentazione degli ambienti
naturali (ettari di boschi con
superficie accorpata superiore a
100 ettari/totale boschi)
Frammentazione degli ambienti
naturali per intersezione (m di
strade/ettaro di bosco)
Totale
Perdita di habitat: habitat per key species
(ettari/superficie totale)
Ungulati
Migratori
Totale
Pressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla
caccia/superficie totale
Abbattimenti (n. capi/1000 ettari
superficie totale)
Totale
Ecotoni fluviali: km di argini
artificiali/svil.idrogr.
Lezione n. 5
Comuni
B
C
8%
18%
11%
4%
83%
17%
40%
33%
83%
40
20
30
1.67%
3.33%
4.00%
6.00%
6.67%
2.22%
23%
50%
44%
80
450
400
10%
12%
6%
Fase 3: normalizzazione
• Il metodo di normalizzazione più semplice (da tentarsi per primo)
è quello lineare
• Due possibilità:
– Normalizzazione tramite valori di riferimento:
• Valore Normalizzato = Indicatore/riferimento
– Normalizzazione tramite valore massimo:
• Valore normalizzato = indicatore/v.massimo
• Valore normalizzato = (indicatore – v.minimo)/(v.massimo – v.minimo)
Lezione n. 5
Esempio…
• Normalizzazione tramite valori di riferimento:
– Valore riferimento superficie protetta nelle aree montane: 25% della
superficie territoriale
• Comune A: 8/25 = 0.32
• Comune B: 18/25 = 0.72
• Comune C: 11/25 = 0.44
– Normalizzazione tramite valore massimo:
• Comune A: 8/18 = 0.44
• Comune B: 18/18 = 1
• Comune C: 11/18 = 0.62
– Normalizzazione tramite valore massimo e minimo
• Comune A: (8-8)/(18-8) = 0
• Comune B: (18-8)/(18-8) = 1
• Comune C: (11-8)/(18-8) = 0.33
Lezione n. 5
…segue esempio
• Un altro tipo di
normalizzazione è tramite
funzione segmentata:
1
– Valore di riferimento ottimale
25% della superficie territoriale
– Valore minimale di riferimento:
5% della superficie territoriale
• Comune A: 0.15
• Comune B: 0.65
• Comune C: 0.31
Lezione n. 5
5%
25%
Caso particolare
• Normalizzazione di un indicatore “negativo” o “da minimizzare”
– Valore normalizzato corretto = 1 – valore normalizzato
Lezione n. 5
Risultato normalizzazione
Normalizzazione
Superficie protetta
Perdita di biodiversità forestale
Frammentazione
Frammentazione degli ambienti
naturali
Frammentazione degli ambienti
naturali per intersezione (m di
strade/ettaro di bosco)
Totale
Perdita di habitat: habitat per key species
Ungulati
Migratori
Totale
Pressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla caccia
Abbattimenti
Totale
Ecotoni fluviali
Lezione n. 5
A
0.15
0.96
Comuni
B
0.65
0.00
C
0.31
0.80
Normalizzazione
Valori riferimento [5% - 25%]
Normalizzazione rispetto al v.massimo
0.61
0.51
1.00
Almeno 2/3 della superficie forestale in
boschi sopra i 100 ettari
0.00
0.33
0.67
Valore riferimento max 30 ml/ha
1.00
0.71
0.53
0.00
0.00
1.00
Normalizzazione v.max - v.min
0.00
1.00
0.00
0.20
0.00
0.00
Valori riferimento: [50% - 25%]
Valore massimo riferimento 100 capi/1000
ettari
0.13
0.00
0.48
Normalizzazione rispetto al v.massimo
Aggregazione
Superficie protetta
Perdita di biodiversità forestale
Valutazione
Frammentazione
Frammentazione degli ambienti
naturali
Frammentazione degli ambienti
naturali per intersezione
Ungulati
Perdita di habitat: habitat per key
species
Migratori
Ettari di territorio chiusi alla caccia
Pressione venatoria:
Ecotoni fluviali
Lezione n. 5
Abbattimenti
Aggregazione
A
Frammentazione
Frammentazione degli ambienti
naturali (ettari di boschi con
superficie accorpata superiore a
100 ettari)
Frammentazione degli ambienti
naturali per intersezione (m di
strade/ettaro di bosco)
Lezione n. 5
Comuni
B
Dati elementari
C
Comuni
A
B
C
Normalizzazione
1600
1000
5000
0.61
0.51
1.00
40
20
30
Somma
MAX
MIN
0.00
0.30
0.61
0.00
0.33
0.42
0.51
0.33
0.67
0.83
1.00
0.67
Ecobilancio totale
Superficie protetta
Perdita di biodiversità forestale
Frammentazione
Perdita di habitat: habitat per key species
Pressione venatoria:
Ecotoni fluviali
Aggregazione
Somma
MIN
MAX
Lezione n. 5
A
0.15
0.96
0.30
0.85
0.00
0.13
Comuni
B
0.65
0.00
0.42
0.27
0.00
0.00
C
0.31
0.80
0.83
0.50
0.33
0.48
0.40
0.00
0.96
0.22
0.00
0.65
0.54
0.31
0.83
Somma
Somma
MIN
Gli indicatori di biodiversità a livello territoriuale
• Una proposta dell’unione europea per un set di indicatori
territoriali di biodiversità è la seguente.
Lezione n. 5
Lezione n. 5
Lezione n. 5
Un set alternativo (Unasylva) per la biodiversità forestale
• Forest area by type, and successional stage relative to land area
• Protected forest area by type, successional stage and protection
category relative to total forest area
• Degree of fragmentation of forest types
• Rate of conversion of forest cover (by type) to other uses.
• Area and percentage of forests affected by anthropogenic and
natural disturbance.
• Complexity and heterogeneity of Forest Structure
• Numbers of forest-dependent species
• Conservation status of forest dependent species
Lezione n. 5