Analisi MultiCriteriale nella pianificazione territoriale

1. Analisi MultiCriterialenella pianificazione territoriale Iacopo Bernetti www.unifi.it/unifi/deeaf/bernettiWEB

2. La valutazione dei progetti • L'aumento dell'importanza delle risorse naturali e ambientali hanno portato alla necessità di metodi per la valutazione dell'efficacia di progetti ed interventi che implichino l'uso di risorse naturali. Le direzioni di ricerca sono due: • Metodi monetari: basati sui principi dell’economia del benessere: Analisi Costi Benefici • Metodi non monetari, basati sulla teoria delle decisioni e su modelli specifici di molte discipline: Analisi MultiCriteriale

3. Campo di applicazione(cfr. Nijkamp e Voogd, 1989) • Le due linee metodologiche presentano pregi e limiti che ne rendono complementare il campo di applicazione. • l'Acb viene prevelentemente applicata alla valutazione di progetti finalizzati al miglioramento di un preciso servizio ambientale. • I metodi di Amc trovano le due princiapli linee operative nella Valutazione di Impatto Ambientale e nella pianificazione territoriale.

4. Perché pianificare il territorio? • La pianificazione diviene necessaria quando in una società organizzata le risorse (naturali) divengono limitate • In società statiche o a lenta evoluzione, si instaurano processi adattativi naturali di evoluzione del paesaggio e dell’uso del suolo (p.e. medioevo) • In società strutturate ed in rapido cambiamento non è più possibile procedere per tentativi ed errori, i tempi non sono sufficienti per un adattamento degli equilibri. • La principale ragione della pianificazione è l’esplosione della crescita economica con il conseguente rischio di esaurimento delle risorse.

5. Fasi dell’AMC 1 • Fase informativa • Individuazione dei criteri di pianificazione • Individuazione delle azioni (alternative) di pianificazione • Individuazione degli indici di valutazione • Valutazione delle potenzialità attuali e dei possibili mutamenti indotti dalle alternative di pianificazione

6. Fasi dell’AMC 2 • Fase decisionale • Individuazione del decisore o dei gruppi decisionali interessati • Valutazione, per ogni gruppo decisionale, delle aspettative (preferenze rispetto a ciascun obbiettivo, vincoli irrinunciabili, ecc.) • Ricerca del compromessoottimale • Tecnicamente: • Costruzione del modello di AMC • Individuazione del metodo di soluzione più appropriato

7. Fase informativaIndividuazione dei criteri Il criterio generale a cui generalmente si ispira la pianificazione territoriale è rappresentato dallo sviluppo sostenibile e multifunzionale del sistema ambientale. Risulta evidente perciò come, per identificare le diverse funzioni, e conseguentemente i diversi obbiettivi, sia necessario definire l'ambito generale in cui tali funzioni si esplicano: il concetto di ambiente

8. Il concetto di ambiente 1 • Può essere analizzato secondo diversi punti di vista: • Ecosistemico: evidenzia gli scambi di energia e di materia fra le varie componenti fisiche, chimiche e biologiche, nonché le condizioni di equilibrio e/o di evoluzione del sistema stesso. • Accanto a tali aspetti (o in modo predominante rispetto ad essi) possono essere presi in considerazione le variabili sociali, economiche e culturali delle comunità umane in relazione all'ambiente in cui esse sono inserite.

9. Il concetto di ambiente 2 • Malcevschi individua 5 definizioni di ambiente: • Ambiente come habitat fisico dell'uomo. Secondo questa accezione vengono prese in considerazione le caratteristiche fisiche, chimiche e biologiche, in relazione al ruolo che esse hanno per le popolazioni umane che con esse interagiscono in uno spazio fisico determinato. Secondo tale approccio le variabili determinanti sono individuate in base agli effetti attuali e potenziali dell'ambiente naturale e antropizzato sulle attività umane.

10. Il concetto di ambiente 3 • Ambiente come quadro complessivo di vita. Si considerano, oltre alle variabili sopracitate, anche quelle che riguardano le relazioni sociali e culturali e gli aspetti demografici. • Ambiente come ecosistema. In questo caso il punto di riferimento è costituito dalle relazioni di scambio di materia ed energia fra i sottosistemi fisici chimici e biologici del sistema ambientale. I sistemi umani sono solo un elemento dell'analisi nel quadro delle interrelazioni con gli altri fattori.

11. Il concetto di ambiente 4 • Ambiente come territorio governato. Questo approccio tende a mettere l'accento sull'uomo come fattore di trasformazione dei sistemi ambientali. Vengono quindi prese in esame le attività umane, le norme che le regolano e gli strumenti progettuali volti a pianificare l'uso delle risorse esistenti. • Ambiente percepito. Si privilegia la percezione soggettiva dell'ambiente in rapporto al significato che esso assume per la psicologia umana. Vengono quindi presi in considerazione l'insieme di ordinamenti soggettivi delle sue varie componenti dell'ambiente.

12. (… una definizione di sistema ambientale funzionale alla nostra trattazione …) • sistema di interscambio fra attività umane e risorse dell’ambiente naturale in un ambito territoriale dato • definito dall'esistenza di soggetti economici e sociali pubblici o privati • percorso da strategie riguardanti l'uso delle risorse, da conflitti originatesi dalla finitezza delle risorse stesse • strutturato da norme che regolano i rapporti intersoggettivi (Bresso Russo e Zeppetella, 1985)

13. Inquinamento Riduzione rischi ambientali - Difesa esondazioni - Difesa da frane e dissesto - Protezione attività agricole - ecc. Risorse per la produzione TERRITORIO Sistema sociale e economico Sistema Ambientale Produzione Funzione ricreativa Biodiversità Funzione paesaggistica Benessere Risorse Funzione storica culturale e educativa sociale Funzione didattica e sperimentale ecc.

14. Fase informativaIndividuazione delle (azioni) alternative di pianificazione • Le azioni di pianificazione possono essere di tre tipi: • Proscrittive (vincolistiche) • Indirettamente prescrittive • Direttamente prescrittive

15. Azioni prescrittive: la zonizzazione Tali azioni si hanno quando la normativa dà al “decisore pubblico” il potere di prevenire e regolamentare ma non di impiegare risorse finanziarie se non quelle necessarie per far conoscere e rispettare la zonizzazione. Esempi: • Piani Territoriali di Coordinamento • Zonizzazione dei parchi

16. Azioni indirettamente prescrittive: gli incentivi La normativa da al decisore il potere di mettere in atto azioni che impiegano fondi pubblici con lo scopo di promuoverecerti usi del suolo considerati come desiderabili. Esempi • Reg. Cee 2078 • Reg. Cee 2080

17. Azioni direttamente prescrittive La normativa da al decisore pubblico il potere di porre in atto direttamente interventi che cambiano l’uso del suolo. Esempi: • Interventi su territori pubblici destinati a parco o a riserva • Interventi su terreni a rischio di dissesto idrogeologico

18. Fase informativaIndividuazione degli indici di valutazione Il carattere comune di tutti i metodi di Analisi Multicriteriale è l'abbandono del metro monetario unico, sostituito dall'impiego di indicatori specifici nella misurazione degli effetti fisici, ecologici, sociali ed economici di un dato indirizzo gestionale nell'uso del territorio.

19. Costruzione di un indice • Individuazione sintetico-intuitiva del criterio di pianificazione da sottoporre ad analisi; • Univocamente accettata: p.e. capacità di produrre reddito, erosione, capacità di produrre occupazione: Indici Tecnici • Vaga, equivoca: p.e. valore paesaggistico, valore naturalistico di un territorio: Indici complessi, logici, a punteggio, sfocati, sistemi esperti, neuronali, ecc.

20. Alcuni esempi:Il programma CORINE land resources dell’unione europea Il progetto CORINE  dell'UE aveva lo scopo di raccogliere e coordinare le informazioni sullo stato dell'ambiente e delle risorse naturali negli stati dell'Unione. Nell'ambito di tale programma sono state prodotte tre cartografie relative al territorio: • La carta del rischio di erosione potenziale • La carta del rischio di erosione attuale • La carta della qualità dei suoli

21. Segue Corine • Lo studio del rischio di erosione potenziale è stato analizzato sulla base dei seguenti fattori: • Tessitura del suolo • Classe 1 - poco erodibile • Classe 2 - moderatamente erodibile • Classe 3 - molto erodibile. • Erosività: è stata stimata sulla base di due indici climatici: • L'indice di Fournier, che indica la variabilità delle precipitazioni • L'indice di aridità di Bagnoulis-Gaussen • Pendenza

23. Segue Corine • Lo studio del rischio di erosione attuale si basa sui seguenti sub-indici: • Rischio di erosione potenziale • Uso del suolo in atto

25. Segue Corine • Qualità dei suoli: L’indice è composto dai seguenti elementi: • Tessitura del suolo • Profondità del suolo • Drenaggio • Clima • Aridità • Rischio gelate primaverili • Pendenza • Sistemazioni idrauliche

27. Alcuni esempi:Il metodo del Soil Coservation services La capacità di ritenuta idrica dei suoli Dal momento che una delle principali cause del dissesto idrogeologico è rappresentata dalla carente regimazione dei deflussi idrici, come indicatore del rischio per tale fenomeno è stata impiegata la capacità di ritenzione idrica del suolo.

28. Segue SCS La metodologia è detta SCS Curve NumberProcedure consente la stima della capacità di deflusso superficiale di un suolo sulla base dell'afflusso (precipitazioni) e di un parametro, Chiamato CN compreso fra 1 e 100, determinato in base a: • uso del suolo • lavorazioni • tipo di suolo: struttura, tessitura e permeabilità

29. Valore naturalistico • Alcuni approcci: • Rarità: • Indice Helliwell: R = SI x A0,36 • Punteggio Gehlbach: • 1 specie alla periferia dell’areale • 2 specie endemiche • 3 specie minacciate

30. Segue Valore Naturalistico • (Bio)diversità • Indici di biodiversità (Shannon, ecc.) • Approcci fitosociologici • Curve specie area • Gap Analysis • Ecologia del paesaggio • Sensibilità • Aree oggetto di riqualificazione ecologica • Aree con specie di elevata importanza • Aree importanti per lo spostamento della fauna • Aree ad alta diversità ecologica e specifica • Aree sottoposte a specifici provvedimenti di tutela

32. Il paesaggio • Metodi basati su approcci “storico-tipologici” • Metodi di valutazione della qualità visiva • Aggregazione componenti paesistiche • East Hampshire • Piano West Midlands • Metodo preferenze visive • East Sussex • Somma ponderata preferenze visive • Intervisibilità e tecniche di determinazione dell’area di influenza visiva

33. Criteri generali per la costruzione di un indice (Lazarsfeld, 1969) • Individuazione sintetico-intuitiva dell'insieme o del concetto da sottoporre ad analisi; • specificazione dell'insieme attraverso l'individuazione dei suoi aspetti o dimensioni; • scelta degli indicatori significativi rispetto alle dimensioni individuate e loro valutazione empirica; • costruzione di indici sintetici che rappresentino l'aggregazione degli indicatori significativi in relazione alle dimensioni scelte come costitutive dell'insieme.

34. Valutazione delle potenzialità attuali e dei possibili mutamenti indotti dalle alternative di pianificazione • Nel processo di pianificazione, teoricamente, non basta valutare tramite indici lo stato attualedel territorio in relazione agli obbiettivi di pianificazione, ma è anche necessario stimare l’effetto delle diverse azioni di piano per ogni obbiettivo. • P.e. come si modificherà il rischio di erosione in relazione alla destinazione dei pascoli ad un dato uso regolamentato del suolo, oppure come varierà il paesaggio incentivando l’arboricoltura da legno, … ecc. ecc. ecc.

35. Segue valutazione effetti • Spesso, esistono difficoltà notevoli a valutare l’effetto di ogni azione per ogni obbiettivo. • Un possibile metodo per risolvere (aggirare, superare in qualche modo …) il problema è quello di ricorrere a giudizi qualitativi linguistici dati da esperti. • Esistono tecniche in grado di convertire tali giudizi in indici in grado di essere inseriti in un modello di analisi multicriteriale • I metodi più avanzati in tale settore si basano sui principi della logica sfocata (fuzzy logic)

36. I quantificatori linguistici • Sono giudizi verbali più o meno articolati… per esempio … • L’impatto sul valore naturalistico di un uso non regolamentato per le formazioni riparieè molto alto • La protezionedelle zone agricole con muretti a secco ha un effetto positivosulla conservazione del paesaggio

37. La logica sfocata • Obbiettivo: • Convertire il termine linguistico in un indice di valutazione • Principio generale: • Fornire una rappresentazione matematica di un termine linguistico, conservando l'incertezza propria del termine • Si procede tramite scale di valutazione

38. Quantificatori sfocati Molto alta Mediamente bassa Mediamente alta Molto Bassa Abbastanza alta 1 1 appartenenza Grado di 1.6 1.7 1.8 1.9 1.4 1.5 Altezza di una persona

40. mediamente mediamente negativo neutrale negativo positivo positivo 1 Lato avverso al rischio Lato propenso al rischio 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 O,75 Un esempio: La destinazione ad uso regolamentato (secondo uno specifico regolamento) delle aree cespugliate ha un effetto mediamente positivo sulla conservazione dell’ambiente

41. Le scale di valutazione ed il valore dell’indice

42. La fase decisionaleI modelli di Analisi MultiCriteriale • Una volta individuati: • Criteri • Azioni (alternative di piano) • Effetti di ogni azione su ogni obbiettivo per ciascuna componente territoriale • E’ possibile costruire un modello di analisi Multicriteriale

43. Modelli di analisi MultiCriteriale • Gli approcci seguiti sono riconducibili a tre filoni di ricerca: • Individuazione di un insieme finito di Piani ed individuazione della alternativa più soddisfacente applicando metodi di analisi multiattributo; • Applicazione di tecniche MC tramite Sistemi Informativi Territoriali (Modelli multicriteriali geografici) • Costruzione di un modello matematico rappresentativo del territorio applicando nella soluzione metodi di analisi multiobbiettivi.

44. I metodi Multiattributo: un po’ di terminologia • Alternativa di pianificazione o alternativa progettuale: costituita da una combinazione data di possibili alternative tecniche, per esempio, una combinazione di possibili interventi selvicolturali, di dotazione di infrastrutture e di regolamentazioni. • Criteri: per criteri si intendono le regole che guidano il processo decisionale. • Obbiettivi: rappresentano la direzione (massimizazre o minimizzare) desiderabile per ogni criterio. • Attributo: il livello raggiunto da una data alternativa progettuale per un dato criterio.

45. Metodi multiattributoUn esempio (quasi reale) • Problema: • Indirizzi di gestione di una proprietà forestale pubblica • Superficie 4.969 ettari

46. Alternative di piano • Alternative di piano • A1 Parco turistico naturalistico • Superficie forestale gestita con criteri che tengano conto sia della protezione naturalistica che turistica • Costruzione di 7 aree di sosta attrezzate • 3 fabbricati destinati a museo o esposizioni tematiche • Costruzione di 4 itinerari tematici naturalistici • Costo (1992) 1,2 miliardi • Occupazione 15 UL

47. … segue alternative di piano • A2 Riserva naturale e faunistica • Interventi sul bosco a carattere strettamente naturalistico • Fruizione turistica su parte della proprietà a numero chiuso e su itinerari obbligati • Fabbricati (3) destinati a foresteria per ricerca e didattica e a laboratorio • Punti permanenti di avvistamento e studio della fauna • 4 itinerari tematici • Costo 1 miliardo • Occupazione 10 UL

48. … segue alternative di piano • A3 Azienda pilota per la valorizzazione della produzione forestale • Interventi sui boschi finalizzati alla produzione legnosa sostenibile con l’ambiente • Attrezzature per la realizzazione dei tagli con tecniche a basso impatto ambientale • Laboratori e impianti specializzati per la valorizzazione di qualità del materiale di provenienza locale • Formazione professionale nell’artigianato del legno • Costo 1,5 miliardi • Occupazione 23 UL

49. … segue alternative di piano • A4 Azienda multifunzionale a prevalente produzione legnosa • Simile all’alternativa di azienda produttiva pilota, ma parte dell’azienda (boschi e fabbricati) viene destinata all’uso turistico ricreativo • Gli investimenti in attrezzature d’avanguardia sono minori • Costo 0,7 miliardi • Occupazione 12 UL

50. … segue alternative di piano • A5 Parco multifunzionale a prevalente funzione turistica • Simile al parco turistico, ma con parte dei boschi lasciati alla utilizzazione produttiva e parte della proprietà alla protezione naturalistica • Costo 0,810 miliardi • Occupazione 12 UL