Geomatica e monitoraggio del territorio

Prerequisiti

Conoscenze acquisite negli insegnamenti di analisi matematica e geometria

Obiettivi

Fornire una preparazione di base relativa alle principali metodologie di rilevamento topografico con metodi tradizionali e moderni, di trattamento delle osservazioni, di valutazione della qualità dei risultati ottenuti e sulla progettazione del lavoro topografico. Illustrare i principi relativi ai metodi del rilevamento fotogrammetrico, con scansione laser e satellitare, ed alle tecniche di elaborazione dei dati. Fornire una panoramica delle applicazioni in ambito ingegneristico.

Descrizione

MODULO 1. TOPOGRAFIA
Richiami utili ai fini del corso: definizioni, teoria e propagazione degli errori, metodo delle osservazioni indirette, criterio dei minimi quadrati, precisione dei risultati ottenuti.
Le osservabili in topografia: Le superfici di riferimento nelle scienze geodetico-topografiche. Coordinate curvilinee sull’ellissoide e cartesiane tridimensionali Soluzioni approssimate per le superfici di riferimento. Le misure topografiche tradizionali: distanze, angoli e dislivelli.
Metodi di rilevamento tradizionali, reti e compensazione delle misure: Rilievo planimetrico con misura di angoli e distanze. Strumenti di misura. Metodi di raffittimento e riattacco. Utilizzo delle osservazioni indirette nelle misure di angoli e distanze. Compensazione delle misure. Rilievo altimetrico. Livellazione geometrica e trigonometrica. Utilizzo delle osservazioni indirette nelle reti altimetriche. Compensazione delle misure. Progettazione di reti.

MODULO 2. GNSS
GNSS (Global Navigation Satellite System): Segmenti spaziale, di controllo e di utilizzo. Struttura del segnale. Osservabili: codici e fasi. Posizionamento assoluto. Errori. Posizionamento differenziale. Reti per la gestione delle correzioni differenziali. Posizionamento relativo. Compensazione delle reti GNSS. Progettazione delle misure GNSS. Sistemi di riferimento dinamici. Reti di stazioni GNSS.

MODULO 3. CARTOGRAFIA, FOTOGRAMMETRIA E LASER SCANNING
Principi di Cartografia: Datum, proiezioni e rappresentazioni cartografiche. Cartografia ufficiale italiana. Lettura di una carta.
Principi di Fotogrammetria: Elementi di progettazione del rilevamento: Camere ed orientamento delle prese. Trattamento dei dati: procedura e problematiche.
Tecniche di telerilevamento satellitare: Satelliti e sensori. Acquisizione di dati satellitari e metodi di analisi. Principali applicazioni.
Tecniche di scansione laser: Strumentazione e funzionamento. Elementi di progettazione del rilievo. Trattamento dei dati.

Modalità di insegnamento:
Lezione frontale

Modalità di esame

Esame scritto con colloquio finale

Risultati attesi
Conoscenza e capacità di comprensione: Tramite lezioni in aula, letture guidate e discussioni collegiali lo studente apprende i metodi principali della progettazione di un rilievo con tecniche di ingegneria geomatica, sviluppa la capacità di valutare la qualità dei risultati raggiunti ed individua la migliore metodologia di rilevamento ai fini del raggiungimento degli obiettivi. Capacità di applicare conoscenza e comprensione: Tramite esercitazioni in aula introdotte dal docente e risoluzione degli stessi al computer, lo studente è in grado di applicare le conoscenze acquisite e di comprendere quanto implementato nei principali software utilizzati nella risoluzione di problemi di geomatica e topografia. Autonomia di giudizio: Tramite le conoscenze acquisite durante il corso e l’analisi dei risultati ottenuti in diversi casi-studio, lo studente è in grado di discutere i migliori approcci al rilevamento con tecniche di geomatica. Abilità comunicative: La frequentazione del corso permette allo studente di esprimersi e comunicare in modo appropriato sui temi propri della disciplina. Capacità di apprendimento: le attività citate consentono allo studente di acquisire capacità critica nell’apprendimento della disciplina e nelle eventuali fasi autonome di aggiornamento.

Bibliografia

Dispense del corso e materiale didattico.

Per approfondimenti sono suggeriti testi specifici:

• L. Baratin, V. Grassi. ‘Topografia. Teoria, applicazioni, esercizi’. Pitagora (principalmente per esercizi)
• L. Biagi “I fondamentali del GPS”, Geomatics Workbooks, vol. 8, 2009
• Brivio P. A., Lechi G., Zilioli E. ‘Principi e metodi di telerilevamento’. CittàStudi 2003
• Crosilla F., Galetto R. ‘La tecnica del laser scanning – Teoria ed applicaizoni’, CISM Udine, 2006
• Crosilla F., Dequal S. ‘Laser scanning terrestre’, CISM Udine
• Kraus K., ‘Fotogrammetria’, Levrotto & Bella Editrice, 1994, Vol.1 Teoria e Applicazioni, Torino