95766 - TOPOGRAFIA E RILIEVO P

Conoscenze e abilità da conseguire

Lo studente al termine del corso di Topografia e Rilievo conosce gli elementi teorici ed applicativi per la progettazione e realizzazione di un rilievo topografico per la rappresentazione del territorio, la produzione di aggiornamenti cartografici, per fini catastali o per applicazioni di monitoraggio.

Contenuti

Conoscenze preliminari consigliate:

L’allievo che accede a questo insegnamento deve possedere nozioni di base sui seguenti argomenti:

• Elementi di Trigonometria
• Elementi di calcolo differenziale
• Elementi di algebra
• Basi di statistica

Tipicamente queste nozioni sono acquisite in gran parte nelle scuole medie superiori o nel primo anno del Corso di Laurea, in caso di criticità verranno forniti materiali integrativi a supporto.

Contenuti del Corso

GEODESIA

Forma della terra. Problema del rilievo – Cenni sulla composizione e sul moto della terra – Sistema di coordinate geocentrico. Impostazione classica del rilievo – Campo gravitazionale – Geoide – Sistemi di quote e differenze di quote, sistemi di quote corrette per la gravità, sistemi di quote normali ed ellissoidiche – Sistema di coordinate naturali – Potenziale normale e perturbativo – Superfici di livello. Ellissoide di riferimento e suo orientamento – Coordinate ellissoidiche – Ondulazioni del geoide – Sistemi geodetici (Datum) – Osservabili classici: angoli azimutali e zenitali, distanze, dislivelli

Geometria dell'ellissoide. Sezioni dell'ellissoide: normali, principali – Raggi di curvatura – Trasformazione tra sistema geografico e geocentrico e viceversa – Sistema geodetico locale.

Linee Geodetiche – Teoremi geodesia operativa – Sviluppi di Puiseux Weingarten – Superfici approssimate di riferimento: campo topografico e geodetico. Infrastrutture geodetiche nazionali, Decreto 10 novembre 2011: Adozione del Sistema di riferimento geodetico nazionale.

TRATTAMENTO DELLE OSSERVAZIONI

Probabilità (Richiami): definizioni, eventi semplici e composti.

Variabili Casuali. (Richiami) Variabili continue e discrete – Funzione cumulativa e funzione densità di probabilità mono e bidimensionale – Probabilità associata ad un intervallo di valori: intervallo di confidenza – Parametri di una distribuzione (centralità e dispersione) – Variabile standardizzata – Covarianza e coefficiente di correlazione. Campione (Richiami). Stima di media e varianza campionaria –Caratteristiche di una stima – Criterio di rigetto di dati. Propagazione della media e della varianza. Casi lineare e non lineare, mono e pluridimensionale. Compensazione delle osservazioni. Tipi di errori – Vincoli tra le osservazioni – Ridondanza – Criterio dei Minimi Quadrati. Metodo delle osservazioni indirette. Modello funzionale e statistico – Osservabili con vincoli lineari – Soluzione e calcolo della stima delle incognite – Modelli non lineari e iterazioni – Proprietà statistiche delle stime – Linearizzazione delle equazioni all'angolo azimutale, di direzione e alla distanza – Equazioni al dislivello ed alla baseline GNSS. Calcolo di una rete. Compensazione intrinseca – Analisi dei residui

Analisi di reti altimetriche, planimetriche, tridimensionali e GNSS

RILIEVO

Reti trigonometriche. Reti nazionali altimetriche – planimetriche – GNSS Procedura del rilievo: dal generale al particolare – Reti – Inquadramento, appoggio e dettaglio.

Rilievo planimetrico. Riduzione delle misure alla superficie di riferimento – Schemi elementari di rilievo: intersezioni (in avanti, laterali, all'indietro), trasporto polare (irradiamento), poligonali vincolate agli estremi e poligonali chiuse, tolleranze, compensazioni empiriche delle chiusure angolari e lineari. – Rilievo di dettaglio.

Rilievo altimetrico. Tipi di quote e differenze di quote e superfici di riferimento – Livellazione trigonometrica: schema, strumentazione necessaria, reciproca, da un estremo – Rifrazione – Precisioni raggiungibili – Livellazione geometrica: schema, strumentazione necessaria – Linea di livellazione: preparazione, esecuzione e controllo – Precisioni raggiungibili nella livellazione geometrica di precisione dal mezzo.

Misura di dislivelli ellissoidici tramite tecniche di geodesia spaziale GNSS, impiego di modelli di regionali e globali di geoide, stima dell’ondulazione geoidica.

Rilievo GNSS. Preparazione e pianificazione – Sessioni e basi indipendenti – Compensazione delle basi – Trasformazione nel sistema nazionale

STRUMENTI E METODI OPERATIVI DI IMPIEGO

Misura di angoli. Teodoliti. Parti costitutive: assi, cannocchiale collimatore, cerchi graduati, apparati di lettura, livelle, sistemi pendolari – Messa in stazione – Metodo di lettura di angoli azimutali: regola di Bessel, strati – Lettura di angoli zenitali – Zenit strumentale.

Teodoliti elettronici. Misure automatiche e memorizzazione dati

Misura delle distanze mediante misura di fase e del tempo di volo. Tecniche di modulazione di ampiezza del segnale infrarosso e stima delle distanze mediante l’applicazione del metodo per decadi.. Costanti strumentali e dei prismi, calcolo dell’indice di rifrazione a partire da dati atmosferici rilevati.

Stazioni totali manuali e robotiche, verifiche e calbrazioni strumentali. Flusso misure – calcoli.

Misura di dislivelli. Autolivelli analogici e digitali su linea. Parti costitutive –compensatore – micrometro o correlatore di immagini – Stadie invar per lettura analogica o codificata – Livellazione dal mezzo – verifica degli errori di chiusura e limiti di accettabilità per singoli tratti, linee e maglie di rete.

GNSS Principio di funzionamento dei sistemi di posizionamento globale – Segmenti spaziale, di contollo, utente – Segnali delle principali costellazioni (GPS, Galileo, Glonass, Compass-BeiDou – Errori sistematici – Osservabile pseudo range e fase – Processamento delle basi: differenze di fase singole, doppie e triple, combinazioni lineari delle osservabili, cycle slips, ambiguità.

Elementi di calcolo delle areee e di volumi, rilievo di superfici e piani quotati, progettazione di dividenti secondo criteri areali.

Testi/Bibliografia

Appunti dei docenti fruibili gratuitamente in virtuale.unibo.it

Per consultazione:

Volumi 1-2-3 Misure, rilievo, progetto. Per costruzioni, ambiente e territorio. Renato Cannarozzo, Lanfranco Cucchiarini, William Meschieri, - Zanichelli - 2017

Metodi didattici

Il corso è organizzato con lezioni teoriche e alcune esercitazioni pratiche volte alla presa visione del funzionamento degli strumenti topografici classici di rilievo e ad alcune applicazioni classiche  di carattere professionale

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento del corso di Topografia e Rilievo avviene attraverso un esame finale unico, che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova scritta e orale senza l'aiuto di appunti o libri.

Al momento della prova gli studenti devono avere con sé un documento di riconoscimento (Carta d’Identità o Patente o Passaporto) o il badge, in modo da poterli mostrare ai Commissari.

Lo scritto è costituito da domande di varia natura (a risposta multipla, aperte, o semplici esercizi di base) che ricoprono tutto il programma dell’intero corso. Ad ogni domanda è associato, e dichiarato subito prima dell'esame, un punteggio il cui totale supera il massimo di 3 unità (33/30). La prova deve essere eseguita all'interno del range temporale indicato e generalmente non superiore all'ora.

L’orale si svolge dopo la prova scritta, ed ha lo scopo di integrare la prova scritta con alcune domande complementari che potranno incidere sul punteggio finale per non più di +/- 3 punti.

Al momento, l'esame avviene in presenza, salvo comprovate ed accettate richieste specifiche da avanzare con largo anticipo dai candidati (non generalmente legate a distanza della residenza dalla sede universitaria o a situazioni di malattia o Covid-19).

In caso di esame on-line, si farà uso della piattaforma EOL (eol.unibo.it) per l’erogazione dello scritto e applicativo ZOOM per la sorveglianza e l'integrazione orale.

In caso di svolgimento dell’esame in modalità online, è necessario avere tutti gli strumenti riportati qui di seguito:

• una rete internet stabile
• un PC fisso o portatile collegato alla rete elettrica e connesso a Internet
• un dispositivo mobile (smartphone o tablet) collegato alla rete elettrica e connesso a Internet, dotato di videocamera, che sarà utilizzato come strumento di controllo da parte dei Commissari delle Aule Virtuali
• sul pc e sul dispositivo mobile dovrà obbligatoriamente essere installata l’applicazione ZOOM che consenta la videoconferenza e l’accesso all’aula virtuale
• la possibilità di utilizzare un ambiente della propria abitazione silenzioso, privo di altre persone e correttamente illuminato, nel quale allestire uno spazio con gli elementi sopra elencati.

Strumenti a supporto della didattica

Ai fini della comprensione di alcune parti del corso vengono pianificate esercitazioni pratiche di laboratorio centrate sul principio di funzionamento di strumenti topografici classici e sulla loro applicazione

In particolare gli strumenti che verranno considerati sono quelli classici della topografia moderna 

• Teodolite
• Stazione Totale
• Autolivello analogico e digitale
• GNSS

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Gandolfi

Consulta il sito web di Luca Vittuari