37589 - TOPOGRAFIA E FOTOGRAMMETRIA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di dare le nozioni di base del rilievo topografico , della rappresentazione cartografica e per l'esecuzione di rilievi fotogrammetrici classici aerei e terrestri.

Contenuti

Il corso è tecnicamente suddiviso in due moduli didattici il Primo di Topografia ed il Secondo di Fotogrammetria. Tali moduli saranno svolti da docenti diversi in successione all'interno dell'orario di lezione.

1 Modulo - Topografia (Prof. S. Gandolfi)   
PRINCIPI DEL POSIZIONAMENTO
Forma della terra. Impostazione classica del rilievo. Campo gravitazionale. Superfici equipotenziali.  Quota ortometrica. Geoide. Potenziale normale e perturbativo. Ellissoide di rotazione. Sistemi di coordinate geocentriche ed ellissoidiche. Ondulazioni del geoide
Geometria dell'ellissoide di rotazione. Sezioni normali  e geodetiche. Raggi di curvatura delle sezioni normali. Superfici di riferimento semplificate per i rilievi locali: sfera e piano tangente.  
Superfici e Sistemi di riferimento  Ellissoide di riferimento e suo orientamento. Principali Sistemi Geodetici (Datum) : Roma 40, ED50, WGS84.   
Osservabili: angoli, distanze, quote ortometriche, posizione assoluta e base GPS.  
 
TEORIA DEGLI ERRORI
Errori di misura: casuali, sistematici e grossolani
Probabilità. Fenomeni aleatori. Eventi e loro probabilità a priori e  sperimentale.
Variabili Casuali. Variabili continue e discrete, mono e bidimensionale. Funzione cumulativa e funzione densità di probabilità. Intervallo di confidenza e probabilità associata. Parametri di una distribuzione (centralità e dispersione).   Variabile standardizzata
Variabili casuali bidimensionali continue. Covarianza e coefficiente di correlazione.
Campione Stima di media e varianza campionaria . Criterio di rigetto di dati.
Propagazione della media e della varianza. Propagazione della varianza: casi lineare e non lineare, mono e pluridimensionale. Applicazioni ai problemi di rilievo.  
 
RILIEVO  
Rete Geodetica Italiana planoaltimetrica. Reti geodetiche nazionali. Problema dell'inquadramento dei rilievi. Rete nazionale GPS: rete IGM95. Rete trigonometrica di I,II e III ordine. Rete altimetrica di livellazione. Reti di raffittimento e appoggio.
Rilievo planimetrico. Riduzione delle misure alla superficie di riferimento - Schemi elementari di rilievo: intersezioni in avanti, polari (irradiamento),   rami di poligonale   -   Poligonali vincolate e chiuse   - Rilievo di dettaglio.
Rilievo altimetrico. Livellazione trigonometrica: schema, strumentazione necessaria, da un estremo . Influenza della Rifrazione. Precisioni raggiungibili.
Livellazione geometrica: schema, strumentazione necessaria - Precisioni raggiungibili  
Rilievo GPS. Preparazione e pianificazione.  Sessioni e basi indipendenti. Calcolo delle basi. Trasformazione nel sistema nazionale   
 
STRUMENTI E METODI OPERATIVI DI IMPIEGO
Misura di angoli. Teodoliti.   Parti costitutive   Messa in stazione - Metodo di lettura di angoli azimutali: regola di Bessel, strati - Lettura di angoli zenitali - Teodoliti elettronici.
Misura di distanze. Geodimetri. Principio di funzionamento - Equazione fondamentale - Precisioni strumentali, effetto ambiente - Stazioni totali.
Misura di dislivelli. Livelli. Parti costitutive. Livello di precisione - Stadie invar - Livellazione dal mezzo - Precisione di una battuta e di una linea.
GPS.  Principio di funzionamento del sistema, segmenti funzionali. Struttura del segnale. Errori sistematici del sistema. Ricevitori. Osservabile pseudo range e fase.
ESERCITAZIONE Rilievo GPS : basi statiche  

2 Modulo -Fotogrammetria (Prof. A. Zanutta) 

Per quanto riguarda la parte di Fotogrammetria il corso è articolato in una serie di lezioni riguardanti l'inquadramento della disciplina ed esempi applicativi. Si prevedono, ad integrazione delle lezioni, delle esercitazioni pratiche che mettono l'allievo in grado di eseguire, autonomamente, operazioni di rilievo topografico-fotogrammetrico.

Quale prerequisito si presume che l'allievo abbia già acquisito le nozioni di base fornite dal corso di Topografia.

Fondamenti di fotogrammetria: concetti generali, l'uso metrico della fotografia intesa come prospettiva centrale. Terminologia: stella di direzioni, modello stereoscopico, parametri e procedure principali di orientamento.

Strumentazione di presa: camere aeree, camere terrestri: caratteristiche e componenti.

Strumentazione per la restituzione: restitutori analogici, analitici e digitali.

Assunzione delle informazioni: progettazione delle prese terrestri; il progetto di volo in aero-fotogrammetria; la determinazione dei punti d'appoggio per via topografica e fotogrammetrica.

Fondamenti analitici: sistema di riferimento immagine, modello, oggetto. Trasformazioni tra sistemi 2D e 3D. Compensazione ai minimi quadrati per osservazioni indirette nella realizzazione di trasformazioni tra sistemi 2D e 3D. La trasformazione proiettiva: relazione proiettiva tra oggetti e immagini, relazione tra coordinate lastra e coordinate assolute; orientamento esterno di un fotogramma, soluzione analitica dei problemi fondamentali di orientamento interno, relativo e assoluto. Procedure d'orientamento analitiche.

Raddrizzamento semplice e raddrizzamento differenziale di immagini digitali.

Cenni di Fotogrammetria digitale.

Esempi di rilevamenti.

Testi/Bibliografia

Per la parte di Topografia  è disponibile materiale didattico nel sito AMS campus Unibo. In particolare sono presenti Appunti di:      
Geodesia, Sistemi geodetici, Reti geodetiche nazionali, GPS, Strumenti, Rilievo, Teoria degli errori

Per la parte di Fotogrammetria sono invece consigliati i seguenti testi:

Kraus K., 1994. Fotogrammetria, teoria e applicazioni, Vol. I. Libreria Levrotto e Bella, Torino (traduzione di Sergio Dequal).

Fangi G., 1995. Note di fotogrammetria. CLUA Edizioni Ancona.

Saint Aubin J.P., 1999. Il rilievo e la rappresentazione dell'architettura. Edizione italiana a cura di Baratin L. e Selvini A., Ed. Moretti & Vitali, Bergamo.

Schenk T., 1999. Digital Photogrammetry. Terra Science, ISBN 0-9677653-0-7.

Selvini A., Guzzetti F.2000. Fotogrammetria generale. UTET, Torino.

e ad integrazione dei testi è anche disponibile materiale vario fornito dal docente

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame, costituito da due macro argomenti, si svilupperà generalmente con una parte scritta ed un breve colloquio orale

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Stefano Gandolfi

Consulta il sito web di Antonio Zanutta