72794 - APPLIED GEOMATICS

Scheda insegnamento

SDGs

L'insegnamento contribuisce al perseguimento degli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile dell'Agenda 2030 dell'ONU.

Città e comunità sostenibili Agire per il clima

Anno Accademico 2018/2019

Conoscenze e abilità da conseguire

Through this course the student acquires knowledge to integrate modern surveying technologies offered by Geomatics for the metrical study of objects, sites, and territory in a consistent way. The student learns the use of space-geodetic techniques suitable for multi-scale measurements (global to local), and thus he is able to integrate in situ observations, airborne surveying and satellite imagery. 3D data acquisition and modeling is in particular discussed, either for environmental applications and for civil and architectural surveys.

Programma/Contenuti

Il corso, in lingua inglese, è organizzato in due parti.

 

Prima Parte (Emanuele Mandanici, 2 CFU).

Elementi di posizionamento e georeferenziazione, in particolare tramite tecniche di geodesia spaziale (GNSS). Sistemi di riferimento e trasformazioni tra essi, da sistemi locali a sistemi internazionali. Introduzione a Global Navigation Satellite Systems (GNSS) e relativi metodi di rilievo (statico e cinematico), procedure sul campo e analisi dei dati in laboratorio.

Georeferenziazione di cartografia digitale mediante programmi GIS: algortimi e strategie.

 

Seconda Parte (Gabriele Bitelli, 4 CFU).

Il modulo è dedicato in particolare ai metodi della Geomatica per l'acquisizione e l'elaborazione dei dati 3D.

Scansione laser aerea e terrestre (LiDAR). Il flusso dei dati nella elaborazione LiDAR. Automazione di procedure per l'estrazione di caratteristiche dalle nuvole di punti laser. Applicazioni nell'ingegneria civile ed ambientale.

Elementi di Fotogrammetria per la generazione e modellazione di superfici 3D da immagini.

Elementi di Modelli Digitali del Terreno (DTM) e delle Superfici (DSM), generazione e gestione. Principali applicazioni nell'Ingegneria Civile e Ambientale, Scienze della Terra, Pianificazione e Gestione delle Risorse.

Aspetti teorici e matematici nella interpolazione di superfici da punti sparsi: metodi globali e locali (es. Kriging). Creazione di grid e ricampionamento, strategie di ricerca.

Modelli dei dati TIN e Grid: confronto comparato. Filtraggio e smoothing dati grid. Tassellazione di Voronoi, regola di Delauney per la creazione di TIN.

Gestione di DTM e generazione di prodotti derivati (pendenza, esposizione, intervisibilità, estrazione di bacini). Calcolo di volumi, contouring, reti.

Elementi di Sistemi Informativi Geografici (GIS). Operazioni di analisi in ambiente raster e vettoriale. Modellazione GIS in campo ambientale, uso di DTM ed immagini satellitari nei GIS.

Esempi applicativi GIS: allocazione di risorse, analisi di rischio, modellazione ambientale, analisi del cambiamento.

Testi/Bibliografia

- Slide e note dalle lezioni, letteratura scientifica in formato digitale.

- Barry F. Kavanagh: "Surveying: Principles and Applications", Prentice Hall, 2012

- Dong P., Chen Q.: "LiDAR Remote Sensing and Applications", CRC Press, 2018

- Shan J, Toth C.K.: "Topographic Laser Ranging and Scanning: Principles and Processing", CRC Press, 2018

- Li Z., Zhu Q. & Gold C.: "Digital Terrain Modeling: Principles and Methodology", CRC Press, 2005

- Burrough P.A., McDonnell R.A., LLoyd C.D.: "Principles of Geographical Information Systems", Oxford University Press, 2015

- Konecny G.: "Geoinformation: Remote Sensing, Photogrammetry and Geographic Information Systems", 2nd ed., CRC Press, 2014

Metodi didattici

Alle lezioni frontali si alternano rilievi sul campo (prima parte) e numerose esercitazioni al computer (prima e seconda parte), in modo da fornire soluzioni operative in accordo con il programma svolto in aula.

Verrà realizzata una attività specifica di mappatura collaborativa all'interno di un evento internazionale legato alla gestione del rischio ed alla sostenibilità.

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame finale (in lingua inglese) è in forma scritta con successiva eventuale breve discussione orale, per verificare il raggiungimento degli obiettivi didattici relativamente a:

- Rilievi GNSS, sistemi di riferimento, georeferenziazione dei dati

- Acquisizione di dati 3D da sistemi laser scanner e fotogrammetria

- Modelli Digitali del Terreno e delle Superfici e aspetti collegati

- Modellazione GIS per applicazioni in campo ambientale

Strumenti a supporto della didattica

La didattica viene svolta sia in aula che in laboratorio e sul campo. I docenti utilizzano sistemi multimediali.

Una parte significativa del corso viene dedicata ad esercitazioni pratiche utilizzando di preferenza software open source fornito agli studenti.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriele Bitelli

Consulta il sito web di Emanuele Mandanici