B000331 - TOPOGRAFIA E SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI

Italiano

Il corso affronta i seguenti argomenti:
Introduzione alla Geomatica;
Cenni di Geodesia;
Cartografia
GIS
Topografia moderna
Global Navigation Satellite Systems
Fotogrammetria digitale aerea e da drone;
GNSS;
Cenni di Remote Sensing.
Le lezioni teoriche sono alternate ad esercitazioni pratiche e numeriche sui temi trattati

A, Riggio, R. Carlucci, Topografia di Base, EPC Editore, 2015
F. Migliaccio, D. Carrion, Sistemi informativi territoriali, UTET 2016
Materiale specifico per le varie lezioni messo a disposizione su Moodle.

Al termine del corso, dopo aver superato la prova di verifica finale, lo studente possiede le conoscenze fondamentali su elementi di geodesia, sistemi di riferimento e di coordinate. Ha acquisito le basi teoriche e pratiche per l'utilizzo della strumentazione topografica nella misura di angoli, distanze e dislivelli e per l'adozione di tecniche di posizionamento satellitare di precisione. Conosce le modalità di trattamento statistico delle osservazioni effettuate secondo schemi di rilevamento a poligonale e reti semplici. Conosce i concetti introduttivi della teoria delle rappresentazioni cartografiche, al fine di poter realizzare ed utilizzare elaborati cartografici alle diverse scale e sa impostare un rilievo fotogrammetrico da drone di una porzione di terreno.

nessuno

Le modalità didattiche per l’a.a. 2020-2021 saranno definite in ottemperanza alla normativa e ai regolamenti interni relativi alla situazione di emergenza sanitaria. I contenuti teorici saranno proposti tramite video lezioni, registrate e messe a disposizione degli studenti. Si consiglia vivamente di partecipare (in presenza quando possibile, altrimenti a distanza) alle lezioni in tempo reale, perché questo consente la più efficacie interazione con il docente e la possibilità di chiarire immediatamente eventuali dubbi.
Alle lezioni teoriche si alternano esercitazioni pratiche e di calcolo, i cui risultati saranno discussi dagli studenti in presenza o a distanza.
L’approccio proposto agli argomenti trattati è di tipo induttivo. Tecniche e strumenti sono mostrati agli studenti, come pure la loro applicazione a casi studio reali. Se possibile saranno svolte esercitazioni strumentali, diversamente le stesse attività saranno simulate o illustrate grazie al supporto di specifico materiale didattico multimediale. Gli aspetti teorici e metodologici sono approfonditi durante le lezioni del corso.

Tutte le informazioni e il materiale relativo a lezioni ed esercitazioni sono disponibili sulla piattaforma Moodle

Nella prima sessione di esami utile è data possibilità agli studenti di sostenere, oltre alla prova scritta, un colloquio orale durante il quale potranno illustrare le esercitazioni svolte durante il corso. La valutazione della prova scritta potrà quindi essere aumentata fino a tre punti. Nelle sessioni successive l’esame consisterà esclusivamente in una prova scritta.
Prova scritta e colloquio orale se possibile si tengono in presenza. Diverse modalità saranno concordate con studenti con specifica necessità di sostenere l’esame a distanza.

Topografia
Rilievo topografico di inquadramento, di dettaglio, di appoggio
Richiami su unità di misura, trigonometria, sistemi di riferimento
Angolo di direzione
Calcolo delle coordinate
Trasporto delle coordinate cartesiane lungo una spezzata
Calcolo di dislivelli e quote
La stazione totale
Letture coniugate: regola di Bessel e della semi-differenza
Grandezze osservabili: angolo zenitale, direzione azimutale, angolo azimutale, distanza inclinata e orizzontale
Rilievo celerimetrico
Monografie dei vertici
Poligonali aperte, chiuse, vincolate
Progetto, misura, calcolo e compensazione empirica di una poligonale chiusa
Tolleranza angolare e lineare

Sistemi a scansione 3D
Principi di funzionamento
Classificazioni
Sistemi aerei
Sistemi terrestri
Mobile mapping
Principi di misura della distanza
Caratteristiche tecniche: precisione angolare e di distanza, risoluzione
Spot size ed effetto mixed pixel
Intensità del segnale riflesso
Allineamento e referenziazione delle scansioni, con target e punti naturali
Rototraslazione e algoritmi tipo ICP
Progettazione del rilievo


Fotogrammetria
Definizione
Modello di camera pin-hole
La proiezione centrale
Principio di collinearità
Parametri di orientamento interno
Correzioni al modello geometrico descritto dalle equazioni di collinearità
Distorsione dell’obbiettivo
Structure from Motion
Estrazione di features, individuazione di key points e tie points
Nube di punti sparsa
Multi View Stereo matching
Utilizzo di misure di controllo
Ground Control Points e Check Points
Bundle adjustment
Dense point cloud
Progetto di presa
Ground Sample Distance


Geodesia
Obbiettivi della geodesia scientifica e della geodesia operativa
La forma della Terra
Il geoide
Quote ortometriche
Ellissoide
Quote ellissoidiche
Ondulazione del geoide
Deviazione della verticale
Reticolato geografico e cartografico
Coordinate geocentriche e ellissoidiche
Datum locali e datum globali
Reti geodetiche statiche e dinamiche
Trasformazioni di coordinate e trasformazioni di datum
Datum in uso in Italia

Global Positioning, Navigation and Synchronization Systems
Misure di pseudo-range
Principio geometrico
Diluition of Precision
Costellazioni di satelliti
Sistema di riferimento WGS84
Segmenti GPS
Frequenze portanti
Informazioni trasmesse: L1, L2, L5, C/A
Misure di codice e misure di fase
Fonti di errore
Pianificazione di un rilievo GNSS
Posizionamento assoluto e relativo
Metodi differenziali
Processamento real-time e post-processing
Network RTK
RTK/PPK (con stazione base)
Post-processing

Cartografia
Infrastruttura per l'Informazione Territoriale in Europa (INSPIRE)
Geoportale Nazionale

Sistemi informativi territoriali
Cartografia tradizionale e numerica
Database topografici
Funzioni dei GIS
Georeferenziazione
Dati e informazioni
Metadati geografici
Esempi di domande a cui un GIS puo’ rispondere
Modello relazionale ad oggetti
Dati raster, vettoriali, alfanumerici
Relazioni spaziali tra entità geografiche
Relazioni topologiche
Formato fisico dei dati GIS
GML (Geographic Markup Language)
L’esposizione dei dati geografici in rete
Standard OGC
Applicativi WebGIS e servizi OWS
Cataloghi OpenData
Interoperabilità
Web Map Service

Questo insegnamento concorre alla realizzazione degli obiettivi ONU dell'Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile