lezione n. 5 le valutazioni non monetarie teoria degli indicatori
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Lezione n. 5
Le valutazioni non monetarieLe valutazioni non monetarie
Teoria degli indicatori
Lezione n. 5
Scopo delle valutazioni con metodi non monetariScopo delle valutazioni con metodi non monetari
• Ambiti applicativiAmbiti applicativi– Valutazione Impatto Ambientale
– Studio Impatto Ambientale
– Ecobilanci territoriali
– Ecobilianci aziendali
– Ecobilianci di prodotto• LCA
• Ecocertificazione
• Tasse
• Ecc., ecc…
Lezione n. 5
Cosa si intende per indice ambientale?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 indicatoriEsempi di indicatori
Lezione n. 5
Fasi metodologiche della costruzione di un indiceFasi 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 ambientaliProblemi nella costruzione di indici ambientali
Scarsa disponibilità ed inadeguatezza dei datiScarsa disponibilità ed inadeguatezza dei dati– Risoluzione spaziale
– Variazioni nel tempo
Sinergia fra le variabiliSinergia fra le variabili Difficile da modellizzare con le comuni forme di aggregazione fra indici
• SoggettivitàSoggettività
• Purtroppo per il monitoraggio ambientale, non esistono strumenti alternativi agli indici di qualità
Lezione n. 5
Set di indici ambientaliSet di indici ambientali
Scopo della valutazioneScopo della valutazione•Ecobilanci territorialiEcobilanci territoriali•Monitoraggio politicheMonitoraggio politiche•Anbalisi di processoAnbalisi di processo•Analisi di prodottoAnalisi di prodotto•VIAVIA
Modello intepretativoModello intepretativo•(D)PSIR(D)PSIR•CLEARCLEAR•ISEWISEW•Check listCheck list
Indice 1Indice 1 Indice 2Indice 2 Indice 3Indice 3 Indice NIndice N
Subindice ASubindice A Subindice BSubindice B Subindice CSubindice C Subindice ZSubindice ZSubindice ESubindice E
Dato IDato I Dato IIDato II Dato …Dato …Dato IIIDato III Dato IVDato IV
Lezione n. 5
Fasi di elaborazione matematica di un indiceFasi 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 logicfuzzy logic
Lezione n. 5
Fuzzy logicFuzzy 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:– Lineare: esiste una proporzionalità fra subindice e valore normalizzato
– Segmentata: la proporzionalità non è costante
– Non lineari
– Discrete (soggettive o oggettive)
Lezione n. 5
Tipologie di funzioniTipologie di funzioni
Funzioni linearib
1
b
1
cb
1
c
(1) (2) (3)
b
1
c
primasoglia
secondasoglia
(3)
1
punti dicontrollo
(4)
Funzioni segmentate
b
1
0,5
(5)a > 0
b
1
0,5
(6)a < 0
Funzioni non lineari logistiche
0
0.20.4
0.60.8
1
Org
an
ico
Arg
illo
so
Arg
illo
sosa
bb
ioso
Sa
bb
ioso
scio
lto
Funzione discreta
(8)
Funzioni linearib
1
b
1
cb
1
c
(1) (2) (3)
b
1
b
1
b
1
c b
1
cb
1
c
b
1
c
(1) (2) (3)
b
1
c
primasoglia
secondasoglia
(3)
1
punti dicontrollo
(4)
b
1
c
primasoglia
secondasoglia
b
1
c
primasoglia
secondasoglia
(3)
1
punti dicontrollo
1
punti dicontrollo
(4)
Funzioni segmentate
b
1
0,5
(5)a > 0
b
1
0,5
(6)a < 0
b
1
0,5
(5)a > 0
b
1
0,5
(5)a > 0
b
1
0,5
(6)a < 0
b
1
0,5
(6)a < 0
Funzioni non lineari logistiche
0
0.20.4
0.60.8
1
Org
an
ico
Arg
illo
so
Arg
illo
sosa
bb
ioso
Sa
bb
ioso
scio
lto
Funzione discreta
(8)
Lezione n. 5
Un esempio: Un esempio:
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Pino Quercia epino
Fustaia mistaalta quota
Associazione di specie
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 20 40 60 80 100
Percentuale di aleberi da ghiande (di tutti i tipi)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 5 10
Diversità della coltura vegetale (n. specie)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 10 20 30 40
Numero di alberi > 16 dbh per acro
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Pino Quercia epino
Fustaia mistaalta quota
Associazione di specie
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 20 40 60 80 100
Percentuale di aleberi da ghiande (di tutti i tipi)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 5 10
Diversità della coltura vegetale (n. specie)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 10 20 30 40
Numero di alberi > 16 dbh per acro
Lezione n. 5
… … seguesegue
0
0.2
0.4
0.60.8
1
0 50 100
Percentuale di terreno coperto da sottobosco
0
0.2
0.40.6
0.8
1
0 2 4 6
Diversità del sottobosco (x specie per campione)
0
0.2
0.40.6
0.8
1
0 20 40 60 80 100
Percentuale terreno coperto da sottobosco erbaceo
00.20.40.60.8
1
0 20 40 60 80 100
Quantità di margini (percentuale di area contenuta dal margine)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 20 40 60 80
Percentuale di alberi > 16 dbh per acro
00.20.40.60.8
1
0 200 400 600 800 1000
Distanza media dai magini della foresta (piedi)
0
0.2
0.4
0.60.8
1
0 50 100
Percentuale di terreno coperto da sottobosco
0
0.2
0.40.6
0.8
1
0 2 4 6
Diversità del sottobosco (x specie per campione)
0
0.2
0.40.6
0.8
1
0 20 40 60 80 100
Percentuale terreno coperto da sottobosco erbaceo
00.20.40.60.8
1
0 20 40 60 80 100
Quantità di margini (percentuale di area contenuta dal margine)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
0 20 40 60 80
Percentuale di alberi > 16 dbh per acro
00.20.40.60.8
1
0 200 400 600 800 1000
Distanza media dai magini della foresta (piedi)
Lezione n. 5
Aggregazione dei sub-indiciAggregazione 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 aggregazioneForme di aggregazione
• SommaI = (S1+S2+…+Sn)/n
• Somma pesataI = (w1S1+w2S2+…+wnSn)/(w1+w2+…+wn)
• MinimoI = min(S1, S2,…,Sn)
• Minimo pesatoI = min(w1S1,w2S2,…,wnSn)
• Somma non lineare
ppii
ppi IwIII
11
Lezione n. 5
Alcuni esempiAlcuni 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: datiFase 1: dati
A B CSuperficie protetta (ettari) 1200 1800 1000Perdita di biodiversità forestale (ettari di specie esotiche piantate) 150 2500 1000Frammentazione
Frammentazione degli ambienti naturali (ettari di boschi con superficie accorpata superiore a 100 ettari) 1600 1000 5000Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione (m di strade/ettaro di bosco) 40 20 30
TotalePerdita di habitat: habitat per key species (ettari)
Ungulati 250 400 600Migratori 500 600 200
TotalePressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla caccia 3400 5000 4000Abbattimenti (n. capi) 1200 4500 3600
TotaleEcotoni fluviali: km di argini artificiali 45 23 36Dati territorialiSuperficie complessiva 15000 10000 9000Superficie forestale 4000 3000 6000Sviluppo idrografico 450 200 600
Comuni
Lezione n. 5
Fase 2: costruzione indici quantitativiFase 2: costruzione indici quantitativi
Costruzione subindice1A B C
Superficie protetta (ettari/superficie totale) 8% 18% 11%Perdita di biodiversità forestale (ettari di specie esotiche piantate/totale boschi) 4% 83% 17%Frammentazione
Frammentazione degli ambienti naturali (ettari di boschi con superficie accorpata superiore a 100 ettari/totale boschi) 40% 33% 83%Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione (m di strade/ettaro di bosco) 40 20 30
TotalePerdita di habitat: habitat per key species (ettari/superficie totale)
Ungulati 1.67% 4.00% 6.67%Migratori 3.33% 6.00% 2.22%
TotalePressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla caccia/superficie totale 23% 50% 44%Abbattimenti (n. capi/1000 ettari superficie totale) 80 450 400
TotaleEcotoni fluviali: km di argini artificiali/svil.idrogr. 10% 12% 6%
Comuni
Lezione n. 5
Fase 3: normalizzazioneFase 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…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 esempiosegue esempio
• Un altro tipo di normalizzazione è tramite funzione segmentata:– 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
11
25%
1
5%
Lezione n. 5
Caso particolareCaso particolare
• Normalizzazione di un indicatore “negativo” o “da minimizzare”– Valore normalizzato corretto = 1 – valore normalizzato
Lezione n. 5
Risultato normalizzazioneRisultato normalizzazione
NormalizzazioneA B C Normalizzazione
Superficie protetta 0.15 0.65 0.31 Valori riferimento [5% - 25%]Perdita di biodiversità forestale 0.96 0.00 0.80 Normalizzazione rispetto al v.massimoFrammentazione
Frammentazione degli ambienti naturali 0.61 0.51 1.00
Almeno 2/3 della superficie forestale in boschi sopra i 100 ettari
Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione (m di strade/ettaro di bosco) 0.00 0.33 0.67 Valore riferimento max 30 ml/ha
TotalePerdita di habitat: habitat per key species
Ungulati 1.00 0.53 0.00Migratori 0.71 0.00 1.00
TotalePressione venatoria:
ettari di territorio chiusi alla caccia 0.00 1.00 0.00 Valori riferimento: [50% - 25%]
Abbattimenti 0.20 0.00 0.00Valore massimo riferimento 100 capi/1000 ettari
TotaleEcotoni fluviali 0.13 0.00 0.48 Normalizzazione rispetto al v.massimo
Comuni
Normalizzazione v.max - v.min
Lezione n. 5
AggregazioneAggregazione
Superficie protetta
Perdita di biodiversità forestale
Frammentazione
Perdita di habitat: habitat per key species
Pressione venatoria:
Ecotoni fluviali
Frammentazione degli ambienti naturali
Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione
Ungulati
Migratori
Ettari di territorio chiusi alla caccia
Abbattimenti
Val
uta
zion
eV
alu
tazi
one
Lezione n. 5
AggregazioneAggregazione
A B C A B CFrammentazione
Frammentazione degli ambienti naturali (ettari di boschi con superficie accorpata superiore a 100 ettari) 1600 1000 5000 0.61 0.51 1.00Frammentazione degli ambienti naturali per intersezione (m di strade/ettaro di bosco) 40 20 30 0.00 0.33 0.67
Somma 0.30 0.42 0.83MAX 0.61 0.51 1.00MIN 0.00 0.33 0.67
Comuni
Normalizzazione
Comuni
Dati elementari
Lezione n. 5
Ecobilancio totaleEcobilancio totale
A B CSuperficie protetta 0.15 0.65 0.31Perdita di biodiversità forestale 0.96 0.00 0.80Frammentazione 0.30 0.42 0.83 SommaPerdita di habitat: habitat per key species 0.85 0.27 0.50 SommaPressione venatoria: 0.00 0.00 0.33 MINEcotoni fluviali 0.13 0.00 0.48AggregazioneSomma 0.40 0.22 0.54MIN 0.00 0.00 0.31MAX 0.96 0.65 0.83
Comuni
Lezione n. 5
Gli indicatori di biodiversità a livello territoriualeGli 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 Un setset alternativo ( alternativo (UnasylvaUnasylva) per la biodiversità forestale ) 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