SlideShare a Scribd company logo
Strumenti	di	supporto	alle	decisioni	finalizzati	alla	
gestione	e	pianificazione	forestale	ed	indirizzi	
selvicolturali con	l’obbiettivo	di	aumentare	resistenza	e	
resilienza	delle	funzionalità	del	bosco	(produzione,	
protezione,	biodiversità)	nei	confronti	di	disturbi	naturali	
(incendi	e	schianti	da	vento)	anche	in	RN2000
Realizzato con il contributo congiunto di Unione Europea, Stato Italiano e Regione Piemonte nell’ambito del Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020
- Operazione 1.1.1, 1.2.1 e 1.3.1, Azione 2 – Anno 2017-2018
Dott.	Giorgio	Vacchiano
gvacchiano@gmail.com
1
Orario Attività docenti
9,00	- 9,30
Apertura	giornata	con	presentazione	obiettivi, logistica.
Distribuzione	materiale	divulgativo	e	didattico
Raccolta	dati	partecipanti
Dott.ssa	Roberta	Berretti
Dott.	Davide	Ascoli
Dott.	Giorgio	Vacchiano
9,30	- 11,00
Introduzione	ai	danni	da	vento	in	foresta.
Fattori	responsabili	e	strategie	di	prevenzione.
Introduzione	agli	strumenti	di	supporto	all’analisi	della	
suscettibilità	allo	schianto	dei	popolamenti.
Dott.	Giorgio	Vacchiano
11,00	- 11,15 Pausa	caffè
11,15	- 12,30
Utilizzo	di	diagrammi	di	gestione	della	densità	come	
strumenti	di	supporto	empirici	per	l’analisi	della	
suscettibilità	allo	schianto.
Dott.	Giorgio	Vacchiano
12,30	- 13,30 Pranzo
13,30	- 17,00
Introduzione	all’uso	di	ForestGALES.
Descrizione	dell’interfaccia.
Simulazioni	con	parametri	di	default.
Simulazioni	con	parametri	calibrati.	
Applicazione	ad	un	caso	studio	in	un	comprensorio	
forestale	piemontese	
Dott.	Giorgio	Vacchiano
2
4- ForestGALES
Realizzato con il contributo congiunto di Unione Europea, Stato Italiano e Regione Piemonte nell’ambito del Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020
- Operazione 1.1.1, 1.2.1 e 1.3.1, Azione 2 – Anno 2017-2018
Dott.	Giorgio	Vacchiano
gvacchiano@gmail.com
3
Forestry Commission	/	Forest	Research
www.forestry.gov.uk (Products &	services	/	Forest	Planning	and	management)
50 £ + VAT
4
4
5
Installazione
• Windows	
• 30	Mb	liberi
• Lanciare ForestGALES25_SetUp.exe	(admin)
• In	alternativa,	scompattare ForestGALES25_Extract.exe
• Collegamento nel menu	avvio
• Disinstallazione da	Pannello di	Controllo
6
La	mia prima	simulazione
7
Mode…
Single	stand…
Prediction	using	field	measurements
8
Parametri di	simulazione I	
9
• Species:	‘Norway	spruce’
• Soil	group:	‘Gleyed mineral	soils	- B’	
• Rooting:	‘Shallow	(<80	cm)’
• Current	spacing:	2.8	m
• Top	height:	20	m
• DBH:	20	cm
• DAMS	score:	15
Parametri di	simulazione II	
10
• Species:	‘Norway	spruce’
• Soil	group:	‘Gleyed mineral	soils	- B’	
• Rooting:	‘Shallow	(<80	cm)’
• Current	spacing:	2.8	m
• Top	height:	22	m
• DBH:	20	cm
• DAMS	score:	15
Logica di	ForestGALES
• Qual è la	forza necessaria a	schiantare o	ribaltare l’albero?
• Per	schianto:	modello fisico
• Per	ribaltamento:	dati empirici,	talvolta estrapolati
• Qual è la	minima	velocità del	vento in	grado di	esercitare tale	forza
(velocità critica)?
• L’attrito opposto dall’albero al	vento è funzione del	raggio di	chioma
• Qual è la	probabilità che si verifichi un	vento di	velocità pari o	
superiore a	quella critica?
• Ventosità media	(sistema DAMS	in	Regno Unito)
• Eventi estremi tramite distribuzione di	Weibull	(c,	k)
• Tempo	di	ritorno medio tra due	eventi sufficienti a	causare danno
• Wind	Damage	Risk	Status	(WDRS):	1	=	>100	anni,	6	=	<10	anni
• WHC:	wind	hazard	coefficient	(vecchio sistema UK)
11
12
1,2 – green; 3,4 – orange; 5,6 – red, as shown in Table 2.
Table 2 Wind damage risk status (WDRS) and associated return periods.
WDRS Return period
1 >100 years
2 100–50 years
3 50–33 years
4 33–20 years
5 20–10 years
6 <10 years
Unlike the Windthrow hazard class (WHC) classes, the risk status of a site
If the risk status for stem breakage is greater than for overturning, then ste
13
• Previsione con	misurazioni in	campo
• Previsione con	tavole alsometriche
• Previsione lungo il turno
Popolamento
singolo
Modalità batch	(lista
di	popolamenti)
Modalità sperimentale
(criteri definiti dall’utente)
Predictions	using	field	measurements
14
The Stand characteristics box (Figure 10) allows you to describe the stand for which you
to calculate the risk of damage.
Figure 10 Stand characteristics box.
Distanza media	tra i fusti (0.6-10	m)
Nome	del	popolamento
Tipo di	suolo
Profondità del	suolo per	le	radici
In	alternativa:	piante/ha
Table 1 Soil groups available within ForestGALES, indicating the soil types within each group.
A Freely-draining
mineral soils
B Gleyed mineral
soils
C Peaty mineral soils D Deep peats
Brown earth
(freely-draining)
Ironpan
(freely-draining)
Podzol
(freely-draining)
Calcareous soil
Rankers and
skeletal soils
Littoral soils
Man-made soils
Ironpan (gleyed)
Podzol (gleyed)
Brown earth (gleyed)
Surface-water gley
Ground-water gley
Ironpan (peaty)
Podzol (peaty)
Peaty gley
Juncus (or basin) bogs
Molinia (or flushed
blanket) bogs
Sphagnum (or flat
or raised) bogs
Unflushed blanket bog
Eroded bog
Rooting
This describes the depth of rootable soil in the stand. The options are: 1 Shallow <80 cm and
2 Deep 80 cm.
15
16
Figure 12 Tree characteristics box.
The options that can be selected from the Tree characteristics box are:
Species
The main species in the stand. Options are:
Scots pine
Douglas fir
Corsican pine
Noble fir
Altezza dominante (5-75	m)
Diametro medio (5-50	cm)
Specie
The options that can be selected from the Tree characteristics box are:
Species
The main species in the stand. Options are:
Scots pine
Douglas fir
Corsican pine
Noble fir
Lodgepole pine
Grand fir
European larch
Sitka spruce
Japanese larch
Norway spruce
Hybrid larch
Western hemlock
Pino silvestre
Douglasia
Pino laricio
Abete bianco
Pinus contorta
Abies grandis
Larice
Picea sitchensis
Larix kaempferi
Abete rosso
Larice ibrido
Tsuga heterophylla
Betulla
Faggio
Quercia
• Birch
• Beech
• Oak
17
Figure 13 DAMS box.
Rough guess method
In the DAMS box, select Calculation then click the Apply... button. The calculation box will
appear. Selecting the Rough guess box (Figure 14) will give the opportunity to estimate the
DAMS score. Select the options that best describe the site based on region within GB,
elevation, shelter and aspect. Press Apply to copy the resulting DAMS score to the query form,
or Cancel to close the window without copying the value across. This method is particularly
useful for making general comparisons between sites. An example of this method of obtaining
DAMS is shown on page 37 (Example 5).
Figure 14 Rough guess box.
appear. Selecting the Rough guess box (Figure 14) will give the opportunity to estimate the
DAMS score. Select the options that best describe the site based on region within GB,
elevation, shelter and aspect. Press Apply to copy the resulting DAMS score to the query form,
or Cancel to close the window without copying the value across. This method is particularly
useful for making general comparisons between sites. An example of this method of obtaining
DAMS is shown on page 37 (Example 5).
Figure 14 Rough guess box.
Grid reference method
In the DAMS box, the user can select Grid reference and then enter the grid reference of
the site; the DAMS score, if available, will be displayed. Example 6 (page 37) shows the use of
the grid reference method for obtaining DAMS.
Figure 15 Exact calculation box.
Upwind edge effect box
The Upwind edge effect box (Figure 16) is used to describe whether
edge has been created adjacent to the stand being modelled. Brown
were originally not at the stand edge) are often a place where wind d
Upwind edge effect box
The Upwind edge effect box (Figure 16) is used to describe whether a new
edge has been created adjacent to the stand being modelled. Brown edge
were originally not at the stand edge) are often a place where wind damag
edge has been created then the Brown edge button should be pressed. Th
can then be altered. The default value is 0 m. The effect of a gap increases
until the size equals 10 x mean tree height, after which the effect remains a
An example of changes to the upwind edge is shown on page 34 (Example
Figure 16 Upwind edge effect box.
DAMS	(ventosità,	5-32):	
da	griglia di	coordinate	o…
Calcolo grezzo del	DAMS Calcolo esatto del	DAMS
Nei pressi:	margine adattato
o di	nuova creazione (“brown”)
Larghezza della buca (0-10	H	d’albero)
Predictions	using	yield	models
18
Anno	di	origine ->	rischio attuale Tariffa
Regime	selvicolturale
Distanza di	impianto (m)
Età ->	rischio futuro
Parametri
alsometrici
Predictions	through	time
19
20
Esercizio 1a
Analizzare il rischio utilizzando Predictions	using	yield	models…
Species:	‘Scots	pine’
Soil	group:	‘A	– freely	draining	mineral	soil’	
Rooting:	‘Shallow	(<80	cm)’
Yield	Class:	6
Thinning	regime:	Intermediate	Thinning	with	no	delay
Initial	spacing:	1.4	m
Age:	80
DAMS	score:	15	
Upwind	edge	effect:	Windfirm edge
21
Esercizio 1b
Selezionare	Yield class 12	e	esaminare	Tree Details… per	comprendere	
il	significato	del	sistema	di	tariffe	usato;	Esaminare	la	variazione	nella	
velocità	critica	del	vento.
Esaminare	la	variazione	nella	velocità	critica	del	vento	selezionando				
(a	parità	di	altri	fattori):
- Initial spacing =	2.4	m
- Thinning regime:	No	thin (nessun	diradamento)
- Brown edge – size of	gap	20	m
- DAMS	score	=	22
- Rooting:	deep rooting >80	cm
- Soil:	C	- peaty mineral soil
22
Esercizio 1c
Analizzare	il	rischio	durante	il	turno	utilizzando	i	parametri	dell’ultima	
simulazione	effettuata.	
Zoomare	sul	grafico	dei	risultati.
Esportare	un	report	in	formato	.doc	e	i	dati	in	formato	.xls
(NB	possibile	malfunzionamento	dell’export	in	Excel?)
Tavole alsometriche personalizzate
23
Modello in	yldmdlsuserdefinedyieldmodel.xls
Volume per hectare (m3
/ha)
In each case data refer to the main crop after thinning. This is the format of the Forestry
Commission yield models.
Table 3 Layout of a yield model for use in ForestGALES.
Age (years) Top height
(m)
Trees/ha Mean DBH
(cm)
Basal area
(m2
/ha)
Mean tree
volume
(m3
)
Volume
(m3
/ha)
20 7.4 2781 11 26 0.03 71
25 9.2 2300 13 32 0.06 90
30 10.9 1900 15 38 0.10 120
Naming user-defined yield models
The file should be saved as a text file with a file extension of .yld. If ForestGALES is to recognise
the model then it must be named in a specific way. This consists of an 8 character name.
1. The first two characters indicate species; these are shown in Table 4.
Nome	del	file:
2	caratteri per	la	specie
2	caratteri per	la	tariffa (02–30)
2	caratteri per	il regime	selvicolturale
2	caratteri per	la	distanza di	impianto in	dm =	(106/	piante per	ha)0.5
24
Table 4 Species and thinning codes for naming user-defined yield models.
Species code Species Thinning code Thinning regime
SS Sitka spruce IZ Intermediate thinning no delay
NS Norway spruce IF Intermediate thinning five years delay
SP Scots pine IT Intermediate thinning ten years delay
LP Lodgepole pine LZ line thinning no delay
CP Corsican pine LF line thinning five years delay
EL European larch LT line thinning ten years delay
JL Japanese larch CZ crown thinning
HL Hybrid larch NO non-thinning
DF Douglas fir T1 user-defined thinning regime
GF Grand fir T2 user-defined thinning regime
NF Noble fir T3 user-defined thinning regime
WH Western hemlock
A user-defined model for yield class 18 Sitka spruce for a non-standard thinning regime
planted initially at 2.0 m spacing would therefore be saved as SS18T120.yld.
The file should be saved in the directory yldmdlsXX where XX is the two letter species code
indicated in Table 4.
If a new model is created with an identical name to a model that already exists, then the old
Salvare da	Excel	come	Formatted	Text	(Space	delimited)(*.prn)	
con	estensione .yld (nome e	estensione tra virgolette)	
nella sottocartella yldmdlsXX,	dove	XX	è il codice della specie
25
Esercizio 2
Creare una tavola alsometrica personalizzata utilizzando
I	dati di	Cantiani (2000)	per	le	peccete della Val	di	Fiemme
(scegliere una delle quattro classi di	fertilità disponibili)
Selezionare la	tavola creata in	Predictions	using	yield	models…
Verificare i dati che compaiono selezionando Tree	Details…
NB:	le	simulazioni	si	arrestano	all’età	massima	indicata	nella	tavola.
26
Batch	mode
Permette la	simulazione simultanea di	più popolamenti o	particelle.
Ogni particella è simulata indipendentemente dalle altre.
I	dati sono letti da	una tabella di	input	e	restituiti in	un	file	di	output.
La	tabella di	input	è preparata interattivamente o	letta da	file	esterno.
Per	creare un	file	esterno è consigliato:
- Inserire una riga di	dati interattivamente
- Salvare la	tabella di	input	risultante
- Modificare il file	salvato in	Excel	(mantenendo formati ed estensione)
Open	file… carica	la	tabella	di	input	esterna
Calculate risks… avvia	la	simulazione
Save	outputs… esporta	i	risultati	come	file	di	testo
27
Table 5 Modes available for multiple stand predictions.
Mode Outputs
Predictions using field
measurements
Return period for overturning, wind damage risk status for
overturning, return period for breakage, wind damage risk
status for breakage.
Predictions using yield models Model used, current top height (m), current DBH (m), current
spacing (m), return period for overturning, wind damage
risk status for overturning, return period for breakage, wind
damage risk status for breakage.
Predictions through time* Model used, age to reach WDRS 1 to 6 for overturning,
age to reach WDRS 1 to 6 for breakage.
* Double clicking on any of the input lines in this mode will open the graphics display window as for a
single stand. In this way it is possible to observe differences between the risk for all the stands entered as
inputs.
Controls box
28
Esercizio 3
Inserire interattivamente i dati di	3	popolamenti utilizzando la	
modalità Predictions	through	time	e	la	tavola alsometrica creata da	
Cantiani (2000)	per	almeno uno dei tre popolamenti.
Avviare	la	simulazione,	interpretare	i	risultati	e	esportarli	in	file	di	testo.
NB:	doppio	click	su	una	riga	dell’output	apre	il	grafico	del	tempo	di	
ritorno	del	vento	dannoso	lungo	il	turno	per	il	popolamento	
selezionato.
29
Research	mode
Options… Research Mode
1)	Modificare	i	parametri	di	default	(FGParameters.txt nella cartella root)
Options… Restore defaults resetta	i	parametri	ai	valori	iniziali
#	comment	lines
§ Snow	density	(kg/m3)	[150]
§ Von	Karman	constant	[0.4]
§ Air	density	(kg/m3)	[1.2226]
§ Acceleration	due	to	gravity	(m/s2)	[9.81]
§ Number	of	tree	heights	from	edge	assumed	to	be	in	forest	[9]
§ Size	of	gap	regarded	as	infinite	(in	tree	heights)	[10]
§ Limit	defining	resolution	of	Forest	GALES	model	 [0.01]
30
§ Element	drag	coefficient	(CR)	[0.3]
§ Surface	drag	coefficient	(CS)	[0.003]
§ Constant	(CW)	[2]
§ Roughness	[not	used]
§ Height	above	zero	plane	at	which	we	require	wind	speed	(m) [10]
§ Ua:	used	in	calculation	of	annual	exceedance	probability	 [5]
§ Four	parameters	used	in	calculation	of	Uc for	annual	exceedance	probability	
§ Weibull_K [1.85]
§ Code	for	Weibull_A calculation	[1:	Entered	directly;	or	2:	Calculated	from	DAMS]	
§ Weibull_A [if	code	is	1]	[6]
§ Two	parameters	for	calculating	Weibull_A from	DAMS	[if	code	is	2]	
A_Weibull =	DAMStoWeibull_A1	+	DAMStoWeibull_A2	*	DAMS	
§ Multiplier	defining	number	of	sections	in	each	1m	length	of	trunk	[1]
e.g.	multiplier	=		2	to	have	0.5	m	sections;	multiplier	=	0.5	to	have	2	m	sections	
(more	sections	means	more	accuracy	but	slower	computation	time)	
Mode… Batch	Weibull:	
Per	scpeficifare Weibull_A e	Weibull_K
diversi	per	ciascun	popolamento	
(altrimenti	sempre	costanti)
Batch-Weibull mode
There is also a new mode: Batch-Weibull mode. When
this mode appears at the top of the ForestGALES wind
Batch-Weibull window.
Figure 26 Batch-Weibull mode icon.
This mode uses field measurements (see the sections st
User manual and Table 7), but Weibull_A and Weibull_
stand in the Weibull Box (Figure 27).
Figure 27 Weibull box.
Weibull_A e	Weibull_K
• Analisi statistica dati di	vento orari o	triorari
• Per	il calcolo di	K	le	calme non	si conteggiano
• Atlante eolico regionale (es.	Trentino)
• A	=	1.13	*	(velocità media)
• Vm da	atlante eolico nazionale 1x1	km,	vento a	25	m
• K	=	1.45	medio per	l’Italia
31
32
ATLANTEEOLICODELTRENTINO
A
33
ATLANTEEOLICODELTRENTINO
34
2)	Modificare	i	parametri	delle	specie	(cartella	SpeciesParamFiles nella
cartella root,	nome del	file	XXParameters.txt,	con	XX	=	codice della specie)
U1-U6	disponibili per	specie	personalizzate
§ Multiplier	and	intercept	for	linear	conversion	from	Top	height	(m)	to	Mean	height	(m):
MeanHt =	Multiplier*TopHt +	intercept		[1.0467,	-2.1452]	
§ Parameters	to	calculate	crown	width	(m)	as	function	of	DBH	(cm),	and	code	for	form	of	equation	
Linear	(code	=1):	Param1*DBH*100	+	Param2	[set param3	=	0]	 [0.1346,	0.6418]
Power	(code	=2):	Param1*DBH^Param2	+	Param3	
§ Parameters	to	calculate	crown	length	(m)	as	function	of	H	(m),	and	code	for	form	of	equation	
Linear	(code	=1):	Param1*Height +	Param2	[0.3667,	2.4682]
Exponential	(code	=2):	Param1*exp(Param2*height)
§ Stem	density	(kg/m3)	[850]
§ Canopy	density	(kg/m3)	[2.5]
§ Modulus	of	rupture	[3.4E7]
§ Knot	factor	[1]
§ Modulus	of	elasticity	[5.9E9]
§ Streamlining	parameters	C,	N
§ Root	bending	term:	RootBendK
Esercizio 4
• Effettuare una simulazione personalizzata del	rischio da	
schianto da	vento (Single	stand,	prediction	through	
time)	con	i seguenti parametri:
• Specie	U1
• Parametri modello di	ampiezza di	chioma:	[0.11,	0.6]
• Tavola alsometrica di	Cantiani per	l’abete rosso a	Paneveggio
• Weibull_K =	1.45
• Weibull_A calcolato da	velocità media	del	vento a	25	m	per	
Courmayeur
35

More Related Content

More from Giorgio Vacchiano

Prescribed burning for forest management in Italy
Prescribed burning for forest management in ItalyPrescribed burning for forest management in Italy
Prescribed burning for forest management in Italy
Giorgio Vacchiano
 
European forests and the bioeconomy
European forests and the bioeconomyEuropean forests and the bioeconomy
European forests and the bioeconomy
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 10/9
FVS Training Bolzano 10/9FVS Training Bolzano 10/9
FVS Training Bolzano 10/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 5/9
FVS Training Bolzano 5/9FVS Training Bolzano 5/9
FVS Training Bolzano 5/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 7/9
FVS Training Bolzano 7/9FVS Training Bolzano 7/9
FVS Training Bolzano 7/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 3/9
FVS Training Bolzano 3/9FVS Training Bolzano 3/9
FVS Training Bolzano 3/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 1/9
FVS Training Bolzano 1/9FVS Training Bolzano 1/9
FVS Training Bolzano 1/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 6/9
FVS Training Bolzano 6/9FVS Training Bolzano 6/9
FVS Training Bolzano 6/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 4/9
FVS Training Bolzano 4/9FVS Training Bolzano 4/9
FVS Training Bolzano 4/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 8/9
FVS Training Bolzano 8/9FVS Training Bolzano 8/9
FVS Training Bolzano 8/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 2/9
FVS Training Bolzano 2/9FVS Training Bolzano 2/9
FVS Training Bolzano 2/9
Giorgio Vacchiano
 
FVS Training Bolzano 9/9
FVS Training Bolzano 9/9FVS Training Bolzano 9/9
FVS Training Bolzano 9/9
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 8/10
Esercitazioni di statistica 8/10Esercitazioni di statistica 8/10
Esercitazioni di statistica 8/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 7/10
Esercitazioni di statistica 7/10Esercitazioni di statistica 7/10
Esercitazioni di statistica 7/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 10/10
Esercitazioni di statistica 10/10Esercitazioni di statistica 10/10
Esercitazioni di statistica 10/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 6/10
Esercitazioni di statistica 6/10Esercitazioni di statistica 6/10
Esercitazioni di statistica 6/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 9/10
Esercitazioni di statistica 9/10Esercitazioni di statistica 9/10
Esercitazioni di statistica 9/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 5/10
Esercitazioni di statistica 5/10Esercitazioni di statistica 5/10
Esercitazioni di statistica 5/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 1/10
Esercitazioni di statistica 1/10Esercitazioni di statistica 1/10
Esercitazioni di statistica 1/10
Giorgio Vacchiano
 
Esercitazioni di statistica 4/10
Esercitazioni di statistica 4/10Esercitazioni di statistica 4/10
Esercitazioni di statistica 4/10
Giorgio Vacchiano
 

More from Giorgio Vacchiano (20)

Prescribed burning for forest management in Italy
Prescribed burning for forest management in ItalyPrescribed burning for forest management in Italy
Prescribed burning for forest management in Italy
 
European forests and the bioeconomy
European forests and the bioeconomyEuropean forests and the bioeconomy
European forests and the bioeconomy
 
FVS Training Bolzano 10/9
FVS Training Bolzano 10/9FVS Training Bolzano 10/9
FVS Training Bolzano 10/9
 
FVS Training Bolzano 5/9
FVS Training Bolzano 5/9FVS Training Bolzano 5/9
FVS Training Bolzano 5/9
 
FVS Training Bolzano 7/9
FVS Training Bolzano 7/9FVS Training Bolzano 7/9
FVS Training Bolzano 7/9
 
FVS Training Bolzano 3/9
FVS Training Bolzano 3/9FVS Training Bolzano 3/9
FVS Training Bolzano 3/9
 
FVS Training Bolzano 1/9
FVS Training Bolzano 1/9FVS Training Bolzano 1/9
FVS Training Bolzano 1/9
 
FVS Training Bolzano 6/9
FVS Training Bolzano 6/9FVS Training Bolzano 6/9
FVS Training Bolzano 6/9
 
FVS Training Bolzano 4/9
FVS Training Bolzano 4/9FVS Training Bolzano 4/9
FVS Training Bolzano 4/9
 
FVS Training Bolzano 8/9
FVS Training Bolzano 8/9FVS Training Bolzano 8/9
FVS Training Bolzano 8/9
 
FVS Training Bolzano 2/9
FVS Training Bolzano 2/9FVS Training Bolzano 2/9
FVS Training Bolzano 2/9
 
FVS Training Bolzano 9/9
FVS Training Bolzano 9/9FVS Training Bolzano 9/9
FVS Training Bolzano 9/9
 
Esercitazioni di statistica 8/10
Esercitazioni di statistica 8/10Esercitazioni di statistica 8/10
Esercitazioni di statistica 8/10
 
Esercitazioni di statistica 7/10
Esercitazioni di statistica 7/10Esercitazioni di statistica 7/10
Esercitazioni di statistica 7/10
 
Esercitazioni di statistica 10/10
Esercitazioni di statistica 10/10Esercitazioni di statistica 10/10
Esercitazioni di statistica 10/10
 
Esercitazioni di statistica 6/10
Esercitazioni di statistica 6/10Esercitazioni di statistica 6/10
Esercitazioni di statistica 6/10
 
Esercitazioni di statistica 9/10
Esercitazioni di statistica 9/10Esercitazioni di statistica 9/10
Esercitazioni di statistica 9/10
 
Esercitazioni di statistica 5/10
Esercitazioni di statistica 5/10Esercitazioni di statistica 5/10
Esercitazioni di statistica 5/10
 
Esercitazioni di statistica 1/10
Esercitazioni di statistica 1/10Esercitazioni di statistica 1/10
Esercitazioni di statistica 1/10
 
Esercitazioni di statistica 4/10
Esercitazioni di statistica 4/10Esercitazioni di statistica 4/10
Esercitazioni di statistica 4/10
 

Forest windthrow training 4

  • 1. Strumenti di supporto alle decisioni finalizzati alla gestione e pianificazione forestale ed indirizzi selvicolturali con l’obbiettivo di aumentare resistenza e resilienza delle funzionalità del bosco (produzione, protezione, biodiversità) nei confronti di disturbi naturali (incendi e schianti da vento) anche in RN2000 Realizzato con il contributo congiunto di Unione Europea, Stato Italiano e Regione Piemonte nell’ambito del Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020 - Operazione 1.1.1, 1.2.1 e 1.3.1, Azione 2 – Anno 2017-2018 Dott. Giorgio Vacchiano gvacchiano@gmail.com 1
  • 2. Orario Attività docenti 9,00 - 9,30 Apertura giornata con presentazione obiettivi, logistica. Distribuzione materiale divulgativo e didattico Raccolta dati partecipanti Dott.ssa Roberta Berretti Dott. Davide Ascoli Dott. Giorgio Vacchiano 9,30 - 11,00 Introduzione ai danni da vento in foresta. Fattori responsabili e strategie di prevenzione. Introduzione agli strumenti di supporto all’analisi della suscettibilità allo schianto dei popolamenti. Dott. Giorgio Vacchiano 11,00 - 11,15 Pausa caffè 11,15 - 12,30 Utilizzo di diagrammi di gestione della densità come strumenti di supporto empirici per l’analisi della suscettibilità allo schianto. Dott. Giorgio Vacchiano 12,30 - 13,30 Pranzo 13,30 - 17,00 Introduzione all’uso di ForestGALES. Descrizione dell’interfaccia. Simulazioni con parametri di default. Simulazioni con parametri calibrati. Applicazione ad un caso studio in un comprensorio forestale piemontese Dott. Giorgio Vacchiano 2
  • 3. 4- ForestGALES Realizzato con il contributo congiunto di Unione Europea, Stato Italiano e Regione Piemonte nell’ambito del Programma di Sviluppo Rurale 2014-2020 - Operazione 1.1.1, 1.2.1 e 1.3.1, Azione 2 – Anno 2017-2018 Dott. Giorgio Vacchiano gvacchiano@gmail.com 3
  • 4. Forestry Commission / Forest Research www.forestry.gov.uk (Products & services / Forest Planning and management) 50 £ + VAT 4 4
  • 5. 5
  • 6. Installazione • Windows • 30 Mb liberi • Lanciare ForestGALES25_SetUp.exe (admin) • In alternativa, scompattare ForestGALES25_Extract.exe • Collegamento nel menu avvio • Disinstallazione da Pannello di Controllo 6
  • 8. 8
  • 9. Parametri di simulazione I 9 • Species: ‘Norway spruce’ • Soil group: ‘Gleyed mineral soils - B’ • Rooting: ‘Shallow (<80 cm)’ • Current spacing: 2.8 m • Top height: 20 m • DBH: 20 cm • DAMS score: 15
  • 10. Parametri di simulazione II 10 • Species: ‘Norway spruce’ • Soil group: ‘Gleyed mineral soils - B’ • Rooting: ‘Shallow (<80 cm)’ • Current spacing: 2.8 m • Top height: 22 m • DBH: 20 cm • DAMS score: 15
  • 11. Logica di ForestGALES • Qual è la forza necessaria a schiantare o ribaltare l’albero? • Per schianto: modello fisico • Per ribaltamento: dati empirici, talvolta estrapolati • Qual è la minima velocità del vento in grado di esercitare tale forza (velocità critica)? • L’attrito opposto dall’albero al vento è funzione del raggio di chioma • Qual è la probabilità che si verifichi un vento di velocità pari o superiore a quella critica? • Ventosità media (sistema DAMS in Regno Unito) • Eventi estremi tramite distribuzione di Weibull (c, k) • Tempo di ritorno medio tra due eventi sufficienti a causare danno • Wind Damage Risk Status (WDRS): 1 = >100 anni, 6 = <10 anni • WHC: wind hazard coefficient (vecchio sistema UK) 11
  • 12. 12 1,2 – green; 3,4 – orange; 5,6 – red, as shown in Table 2. Table 2 Wind damage risk status (WDRS) and associated return periods. WDRS Return period 1 >100 years 2 100–50 years 3 50–33 years 4 33–20 years 5 20–10 years 6 <10 years Unlike the Windthrow hazard class (WHC) classes, the risk status of a site If the risk status for stem breakage is greater than for overturning, then ste
  • 13. 13 • Previsione con misurazioni in campo • Previsione con tavole alsometriche • Previsione lungo il turno Popolamento singolo Modalità batch (lista di popolamenti) Modalità sperimentale (criteri definiti dall’utente)
  • 14. Predictions using field measurements 14 The Stand characteristics box (Figure 10) allows you to describe the stand for which you to calculate the risk of damage. Figure 10 Stand characteristics box. Distanza media tra i fusti (0.6-10 m) Nome del popolamento Tipo di suolo Profondità del suolo per le radici In alternativa: piante/ha
  • 15. Table 1 Soil groups available within ForestGALES, indicating the soil types within each group. A Freely-draining mineral soils B Gleyed mineral soils C Peaty mineral soils D Deep peats Brown earth (freely-draining) Ironpan (freely-draining) Podzol (freely-draining) Calcareous soil Rankers and skeletal soils Littoral soils Man-made soils Ironpan (gleyed) Podzol (gleyed) Brown earth (gleyed) Surface-water gley Ground-water gley Ironpan (peaty) Podzol (peaty) Peaty gley Juncus (or basin) bogs Molinia (or flushed blanket) bogs Sphagnum (or flat or raised) bogs Unflushed blanket bog Eroded bog Rooting This describes the depth of rootable soil in the stand. The options are: 1 Shallow <80 cm and 2 Deep 80 cm. 15
  • 16. 16 Figure 12 Tree characteristics box. The options that can be selected from the Tree characteristics box are: Species The main species in the stand. Options are: Scots pine Douglas fir Corsican pine Noble fir Altezza dominante (5-75 m) Diametro medio (5-50 cm) Specie The options that can be selected from the Tree characteristics box are: Species The main species in the stand. Options are: Scots pine Douglas fir Corsican pine Noble fir Lodgepole pine Grand fir European larch Sitka spruce Japanese larch Norway spruce Hybrid larch Western hemlock Pino silvestre Douglasia Pino laricio Abete bianco Pinus contorta Abies grandis Larice Picea sitchensis Larix kaempferi Abete rosso Larice ibrido Tsuga heterophylla Betulla Faggio Quercia • Birch • Beech • Oak
  • 17. 17 Figure 13 DAMS box. Rough guess method In the DAMS box, select Calculation then click the Apply... button. The calculation box will appear. Selecting the Rough guess box (Figure 14) will give the opportunity to estimate the DAMS score. Select the options that best describe the site based on region within GB, elevation, shelter and aspect. Press Apply to copy the resulting DAMS score to the query form, or Cancel to close the window without copying the value across. This method is particularly useful for making general comparisons between sites. An example of this method of obtaining DAMS is shown on page 37 (Example 5). Figure 14 Rough guess box. appear. Selecting the Rough guess box (Figure 14) will give the opportunity to estimate the DAMS score. Select the options that best describe the site based on region within GB, elevation, shelter and aspect. Press Apply to copy the resulting DAMS score to the query form, or Cancel to close the window without copying the value across. This method is particularly useful for making general comparisons between sites. An example of this method of obtaining DAMS is shown on page 37 (Example 5). Figure 14 Rough guess box. Grid reference method In the DAMS box, the user can select Grid reference and then enter the grid reference of the site; the DAMS score, if available, will be displayed. Example 6 (page 37) shows the use of the grid reference method for obtaining DAMS. Figure 15 Exact calculation box. Upwind edge effect box The Upwind edge effect box (Figure 16) is used to describe whether edge has been created adjacent to the stand being modelled. Brown were originally not at the stand edge) are often a place where wind d Upwind edge effect box The Upwind edge effect box (Figure 16) is used to describe whether a new edge has been created adjacent to the stand being modelled. Brown edge were originally not at the stand edge) are often a place where wind damag edge has been created then the Brown edge button should be pressed. Th can then be altered. The default value is 0 m. The effect of a gap increases until the size equals 10 x mean tree height, after which the effect remains a An example of changes to the upwind edge is shown on page 34 (Example Figure 16 Upwind edge effect box. DAMS (ventosità, 5-32): da griglia di coordinate o… Calcolo grezzo del DAMS Calcolo esatto del DAMS Nei pressi: margine adattato o di nuova creazione (“brown”) Larghezza della buca (0-10 H d’albero)
  • 18. Predictions using yield models 18 Anno di origine -> rischio attuale Tariffa Regime selvicolturale Distanza di impianto (m) Età -> rischio futuro Parametri alsometrici
  • 20. 20 Esercizio 1a Analizzare il rischio utilizzando Predictions using yield models… Species: ‘Scots pine’ Soil group: ‘A – freely draining mineral soil’ Rooting: ‘Shallow (<80 cm)’ Yield Class: 6 Thinning regime: Intermediate Thinning with no delay Initial spacing: 1.4 m Age: 80 DAMS score: 15 Upwind edge effect: Windfirm edge
  • 21. 21 Esercizio 1b Selezionare Yield class 12 e esaminare Tree Details… per comprendere il significato del sistema di tariffe usato; Esaminare la variazione nella velocità critica del vento. Esaminare la variazione nella velocità critica del vento selezionando (a parità di altri fattori): - Initial spacing = 2.4 m - Thinning regime: No thin (nessun diradamento) - Brown edge – size of gap 20 m - DAMS score = 22 - Rooting: deep rooting >80 cm - Soil: C - peaty mineral soil
  • 23. Tavole alsometriche personalizzate 23 Modello in yldmdlsuserdefinedyieldmodel.xls Volume per hectare (m3 /ha) In each case data refer to the main crop after thinning. This is the format of the Forestry Commission yield models. Table 3 Layout of a yield model for use in ForestGALES. Age (years) Top height (m) Trees/ha Mean DBH (cm) Basal area (m2 /ha) Mean tree volume (m3 ) Volume (m3 /ha) 20 7.4 2781 11 26 0.03 71 25 9.2 2300 13 32 0.06 90 30 10.9 1900 15 38 0.10 120 Naming user-defined yield models The file should be saved as a text file with a file extension of .yld. If ForestGALES is to recognise the model then it must be named in a specific way. This consists of an 8 character name. 1. The first two characters indicate species; these are shown in Table 4. Nome del file: 2 caratteri per la specie 2 caratteri per la tariffa (02–30) 2 caratteri per il regime selvicolturale 2 caratteri per la distanza di impianto in dm = (106/ piante per ha)0.5
  • 24. 24 Table 4 Species and thinning codes for naming user-defined yield models. Species code Species Thinning code Thinning regime SS Sitka spruce IZ Intermediate thinning no delay NS Norway spruce IF Intermediate thinning five years delay SP Scots pine IT Intermediate thinning ten years delay LP Lodgepole pine LZ line thinning no delay CP Corsican pine LF line thinning five years delay EL European larch LT line thinning ten years delay JL Japanese larch CZ crown thinning HL Hybrid larch NO non-thinning DF Douglas fir T1 user-defined thinning regime GF Grand fir T2 user-defined thinning regime NF Noble fir T3 user-defined thinning regime WH Western hemlock A user-defined model for yield class 18 Sitka spruce for a non-standard thinning regime planted initially at 2.0 m spacing would therefore be saved as SS18T120.yld. The file should be saved in the directory yldmdlsXX where XX is the two letter species code indicated in Table 4. If a new model is created with an identical name to a model that already exists, then the old Salvare da Excel come Formatted Text (Space delimited)(*.prn) con estensione .yld (nome e estensione tra virgolette) nella sottocartella yldmdlsXX, dove XX è il codice della specie
  • 25. 25 Esercizio 2 Creare una tavola alsometrica personalizzata utilizzando I dati di Cantiani (2000) per le peccete della Val di Fiemme (scegliere una delle quattro classi di fertilità disponibili) Selezionare la tavola creata in Predictions using yield models… Verificare i dati che compaiono selezionando Tree Details… NB: le simulazioni si arrestano all’età massima indicata nella tavola.
  • 26. 26 Batch mode Permette la simulazione simultanea di più popolamenti o particelle. Ogni particella è simulata indipendentemente dalle altre. I dati sono letti da una tabella di input e restituiti in un file di output. La tabella di input è preparata interattivamente o letta da file esterno. Per creare un file esterno è consigliato: - Inserire una riga di dati interattivamente - Salvare la tabella di input risultante - Modificare il file salvato in Excel (mantenendo formati ed estensione) Open file… carica la tabella di input esterna Calculate risks… avvia la simulazione Save outputs… esporta i risultati come file di testo
  • 27. 27 Table 5 Modes available for multiple stand predictions. Mode Outputs Predictions using field measurements Return period for overturning, wind damage risk status for overturning, return period for breakage, wind damage risk status for breakage. Predictions using yield models Model used, current top height (m), current DBH (m), current spacing (m), return period for overturning, wind damage risk status for overturning, return period for breakage, wind damage risk status for breakage. Predictions through time* Model used, age to reach WDRS 1 to 6 for overturning, age to reach WDRS 1 to 6 for breakage. * Double clicking on any of the input lines in this mode will open the graphics display window as for a single stand. In this way it is possible to observe differences between the risk for all the stands entered as inputs. Controls box
  • 28. 28 Esercizio 3 Inserire interattivamente i dati di 3 popolamenti utilizzando la modalità Predictions through time e la tavola alsometrica creata da Cantiani (2000) per almeno uno dei tre popolamenti. Avviare la simulazione, interpretare i risultati e esportarli in file di testo. NB: doppio click su una riga dell’output apre il grafico del tempo di ritorno del vento dannoso lungo il turno per il popolamento selezionato.
  • 29. 29 Research mode Options… Research Mode 1) Modificare i parametri di default (FGParameters.txt nella cartella root) Options… Restore defaults resetta i parametri ai valori iniziali # comment lines § Snow density (kg/m3) [150] § Von Karman constant [0.4] § Air density (kg/m3) [1.2226] § Acceleration due to gravity (m/s2) [9.81] § Number of tree heights from edge assumed to be in forest [9] § Size of gap regarded as infinite (in tree heights) [10] § Limit defining resolution of Forest GALES model [0.01]
  • 30. 30 § Element drag coefficient (CR) [0.3] § Surface drag coefficient (CS) [0.003] § Constant (CW) [2] § Roughness [not used] § Height above zero plane at which we require wind speed (m) [10] § Ua: used in calculation of annual exceedance probability [5] § Four parameters used in calculation of Uc for annual exceedance probability § Weibull_K [1.85] § Code for Weibull_A calculation [1: Entered directly; or 2: Calculated from DAMS] § Weibull_A [if code is 1] [6] § Two parameters for calculating Weibull_A from DAMS [if code is 2] A_Weibull = DAMStoWeibull_A1 + DAMStoWeibull_A2 * DAMS § Multiplier defining number of sections in each 1m length of trunk [1] e.g. multiplier = 2 to have 0.5 m sections; multiplier = 0.5 to have 2 m sections (more sections means more accuracy but slower computation time) Mode… Batch Weibull: Per scpeficifare Weibull_A e Weibull_K diversi per ciascun popolamento (altrimenti sempre costanti) Batch-Weibull mode There is also a new mode: Batch-Weibull mode. When this mode appears at the top of the ForestGALES wind Batch-Weibull window. Figure 26 Batch-Weibull mode icon. This mode uses field measurements (see the sections st User manual and Table 7), but Weibull_A and Weibull_ stand in the Weibull Box (Figure 27). Figure 27 Weibull box.
  • 31. Weibull_A e Weibull_K • Analisi statistica dati di vento orari o triorari • Per il calcolo di K le calme non si conteggiano • Atlante eolico regionale (es. Trentino) • A = 1.13 * (velocità media) • Vm da atlante eolico nazionale 1x1 km, vento a 25 m • K = 1.45 medio per l’Italia 31
  • 34. 34 2) Modificare i parametri delle specie (cartella SpeciesParamFiles nella cartella root, nome del file XXParameters.txt, con XX = codice della specie) U1-U6 disponibili per specie personalizzate § Multiplier and intercept for linear conversion from Top height (m) to Mean height (m): MeanHt = Multiplier*TopHt + intercept [1.0467, -2.1452] § Parameters to calculate crown width (m) as function of DBH (cm), and code for form of equation Linear (code =1): Param1*DBH*100 + Param2 [set param3 = 0] [0.1346, 0.6418] Power (code =2): Param1*DBH^Param2 + Param3 § Parameters to calculate crown length (m) as function of H (m), and code for form of equation Linear (code =1): Param1*Height + Param2 [0.3667, 2.4682] Exponential (code =2): Param1*exp(Param2*height) § Stem density (kg/m3) [850] § Canopy density (kg/m3) [2.5] § Modulus of rupture [3.4E7] § Knot factor [1] § Modulus of elasticity [5.9E9] § Streamlining parameters C, N § Root bending term: RootBendK
  • 35. Esercizio 4 • Effettuare una simulazione personalizzata del rischio da schianto da vento (Single stand, prediction through time) con i seguenti parametri: • Specie U1 • Parametri modello di ampiezza di chioma: [0.11, 0.6] • Tavola alsometrica di Cantiani per l’abete rosso a Paneveggio • Weibull_K = 1.45 • Weibull_A calcolato da velocità media del vento a 25 m per Courmayeur 35