9795541 - GEOMATICA PER L'AMBIENTE E IL TERRITORIO

Il corso fornisce le nozioni necessarie per affrontare la progettazione, l'esecuzione e la rappresentazione dei rilevamenti topo-cartografici. Fornisce anche le conoscenze necessarie per interpretare i contenuti metrici ed informativi delle cartografie nei diversi sistemi di riferimento in uso ed alle varie scale di rappresentazione. Inoltre, durante il corso, saranno fornite nozioni di base sulle tecnologie hardware e software per la gestione e l’analisi di dati ambientali georiferiti.

Lezioni frontali, esercitazioni numeriche, rilievo in campo.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Sono propedeutici gli insegnamenti dfi Geometria e Analisi Matematica 1.

Lo studente è invitato a frequentare le lezioni del corso. La frequenza non è obbligatoria ma consente, se acquita per il 70% almeno delle lezioni, di sostenere eventuali  prove in itinere.

CONTENUTI DEL CORSO

1. Elementi di geodesia. Superfici di riferimento: geoide, sferoide, ellissoide. Sistemi di coordinate: cartesiane, geocentriche e geodetiche ellissoidiche. Datum geodetico. Trasformazioni di datum e di sistema di riferimento.I datum geodetici e i sistemi di riferimento globali, continentali e nazionali. Geodesia operativa: campo geodetico, teorema di Legendre, coordinate geodetiche polari e rettangolari, triangolazioni geodetiche. Campo topografico: sviluppi di Puiseux-Weingarten per la definizione del campo topografico.

2. Elementi di cartografia e fotogrammetria. Nozioni generali di cartografia. Moduli di deformazione e classificazione delle carte. Cartografia disegnata e numerica. Caratteristiche geometriche e parametri della carta di Gauss. La cartografia ufficiale Italiana I.G.M.I. Le Carte Tecniche Regionali. Le carte tecniche a grande scala. Le carte tematiche. La rete dei vertici trigonometrici di vario ordine e la rete della livellazione fondamentale dell’I.G.M.I. La rete dei vertici IGM95. Il nuovo sistema di riferimento nazionale e la Rete Dinamica Nazionale (RDN). La cartografia catastale. Metodi di produzione cartografica. La formazione delle ortofotocarte e dei modelli digitali del terreno (DTM).Le immagini satellitari (cenni). I Sistemi Informativi Territoriali (cenni).

3. Elementi di teoria degli errori. Origine delle dispersioni delle misure. Variabile statistica ad una o più dimensioni. Variabile casuale discontinua e continua. Le misure dirette come variabili casuali continue da una popolazione di misure possibili. La distribuzione normale Gaussiana. Il principio dei minimi quadrati. Stima della media, della varianza e della varianza della media. Legge di propagazione delle varianze nel caso di una grandezza funzione lineare o qualsiasi di altre grandezze direttamente misurabili. Misure indirette. Stima di media e varianza nel caso di misure indirette. Misure indirette di più grandezze con equazioni esuberanti di tipo lineare e non lineare.

4. Strumenti topografici e metodi di misura. Le grandezze oggetto delle misure. Richiami di ottica geometrica. Il cannocchiale topografico. I prismi ottici. Struttura del teodolite. Messa in stazione del teodolite. Condizioni di rettifica e di messa in stazione e relativi errori residui. Errori sistematici nella misura degli angoli. Regola di Bessel. Misura degli angoli azimutali e zenitali. Misura diretta delle distanze. I distanziometri elettro-ottici. La riduzione della distanza all’orizzonte e alla superficie di riferimento. Gli errori sistematici nei distanziometri e le precisioni conseguibili. Misura dei dislivelli. Il livello. Condizione di uso e rettifica del livello. La livellazione geometrica semplice e composta. La livellazione trigonometrica. Le stazioni elettroniche totali. Il laser scanner.

5. Metodi del rilievo topografico. L’impostazione del rilievo topografico: rete di inquadramento, raffittimento e dettaglio. La progettazione del rilievo in funzione dello scopo e delle tolleranze fissate. Il rilievo planimetrico. La triangolazione tecnica. Le Poligonali (vincolate, chiuse). Applicazioni di compensazione rigorosa ed empirica. Intersezioni semplici a sole misure angolari. Integrazione con misure lineari. Il rilievo di dettaglio. Il rilievo altimetrico. Le linee di livellazione per la determinazione dei dislivelli fra i punti del terreno. Le livellazioni chiuse. Precisioni conseguibili ed applicazioni con metodi di compensazione rigorosa.

6. Il posizionamento satellitare. Principi del posizionamento satellitare. Il GNSS (Global Navigation Satellite System) e l'organizzazione dei sistemi GPS, GLONASS, GALILEO. Misura di pseudorange e misura di fase. Errori del sistema G.P.S. ed equazioni di osservazione. Tecniche di posizionamento. Il posizionamento assoluto, relativo e differenziale. Reti di stazioni permanenti e servizi erogati.

7. Dati a riferimento spaziale . Struttura dei dati a riferimento spaziale, hardware e software per la gestione dei dati spaziali, esempi di dati a riferimento spaziale per il monitoraggio ambientale, introduzione alla tecnologia GIS.

8. Principi  del remote sensing . Principi fisici del remote sensing, Sensori attivi e passivi utilizzati nel remote sensing, esempi applicativi del remote sensing per il monitoraggio ambientale.

1. Barzaghi R., Pinto L., Elementi di topografia e trattamento delle osservazioni. Città Studi edizioni, 2014.

2. Bezoari G., Monti C., Selvini A., Topografia generale con elementi di geodesia. UTET, Torino 2002.

3.Alberto Cina GPS : princìpi, modalità e tecniche di posizionamento .

4. Brivio P.A., Lechi G., Zilioli E.: Principi e metodi di telerilevamento. Citta' Studi Edizioni, 2006.

5. Canty M.J.: Image Analysis, Classification and Change Detection in Remote Sensing: With Algorithms for Python (4th ed), CRC Press, 2019.

6. Burrough P.A. & McDonnell R.A.: Principles of Geographical Information Systems, Oxford University Press, 2015.

• Modalità scritta e orale;
• Prove in itinere durente il corso.
• La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Quota ortometrica, Trattamento di misure dirette, Carta i Gauss, Posizionamento GPS relativo, sensori passivi utilizzati nel telerilevamento,ecc.