27361 - SISTEMI INFORMATIVI GEOPEDOLOGICI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente acquisisce le procedure metodologiche, gestite attraverso un idoneo sistema informativo geografico, per individuare le unità di paesaggio, definire le delineazioni pedologiche, caratterizzare le diverse tipologie di suoli, descriverne i profili e classificarli. In particolare, lo studente è in grado di: - classificare i suoli in funzione delle caratteristiche pedogenetiche, chimico-fisiche e delle tassonomie internazionali; - redigere cartografie dei suoli mediante l'utilizzo di strumenti di telerilevamento, il rilievo di campo e l'applicazione dei GIS.

Contenuti

Prerequisiti

Lo studente che accede a questo insegnamento è in possesso di una buona preparazione nei fondamenti della chimica e biochimica del suolo, nonché disporre delle nozioni di base della pedologia. Conoscere inoltre i principali fattori che condizionano l'ecosistema con particolare riferimento ai caratteri climatici, alla componente biotica e ai processi di humificazione e mineralizzazione della componente organica,  alla litologia e alle forme geomorfologiche supportate da elementi di cartografia, aerofotogrammetria e remote sensing. Questi prerequisiti si ritiene vengano forniti dalle lauree triennali delle classi L-21, L-25 ed L-32 dove si ritiene vengano impartiti insegnamenti nei settori della chimica agraria, biochimica, microbiologia e geopedologia. Lo studente conosce infine la lingua inglese dal momento che parte del materiale didattico utilizzato durante le attività di laboratorio informatico e di esercitazione viene fornito in originale in quella lingua. 

 

 

Contenuti dell'unità didattica teorica (totale 36 ore)

1. Introduzione . Evoluzione e trasformazione dell'ecosistema – Il significato di ecosistema, ambiente, territorio e paesaggio – Azione dell'uomo – Condizionamento del suolo.

2. Formazione ed evoluzione del suolo . Fattori della pedogenesi – Il Profilo del suolo – Orizzonti diagnostici di superficie o epipedon – Il significato di evoluzione pedogenetica – Orizzonti diagnostici di profondità  o endopedon – Paleosuoli e suoli sepolti.

3. Caratteristiche diagnostiche degli orizzonti del profilo . La scheda di rilevamento pedologico – I dati di stagzione – Descrizione degli orizzonti organici – Colore – Struttura – Figure pedogenetiche – Limite inferiore.

4. Caratteristiche chimico-fisiche degli orizzonti del profilo . Diagnosi speditive – Metodi di prelievo e di preparazione dei campioni di suolo – Analisi routinarie di laboratorio – Lettura ed interpretazione di schede pedologiche.

5. Classificazione dei suoli secondo le tassonomie internazionali . Key of Soil Taxonomy, USDA – Word Reference Base for Soil Resource, FAO.

6. Unità di paesaggio, delineazione pedologica e carta dei suoli . Il significato di unità di paesaggio – Rilevamento pedologico speditivo e puntuale – Organizzazione di una carta dei suoli – Lettura di carte dei suoli e dei rispettivi report.

7. Il quadro conoscitivo internazionale e nazionale in materia di suolo. Le strutture che operano a livello internazionale per lo studio, la conoscenza e la diffusione della risorsa suolo - I servizi del suolo nazionali e regionali – La disponibilità delle informazioni pedologiche in rete.

8. Introduzione ai Sistemi Informativi Geografici. Architettura dei GIS – Modellizzazione e caratterizzazione di elementi geografici – Analisi spaziale dei dati.

9. Introduzione al software Open Source Quantum GIS (QGIS). Avvio, chiusura e interfaccia grafica di QGIS – Visualizzazione dei dati – Esplorazione dei dati e creazione di mappe – Progetti.

10. QGIS Lavorare con dati vettoriali e con dati raster. Shapefile ESRI – Proprietà dei layer vettoriali – Modifica – Analisi vettoriale – Plugin (Tools) – Caricare dati raster – Proprietà dei layer raster – Calcolatore raster – Analisi raster – Plugin GDAL Tools.

 

 

Competenze acquisite nell'unità didattica teorica

Nell'ambito del grande tema della gestione e conservazione delle risorse primarie acquisire la capacità di classificare secondo le tassonomie internazionali e di valutare la qualità del suolo e del suo interfacciarsi con aria, acqua, roccia e pianta, rappresenta una priorità nella formazione di un esperto nella progettazione e gestione degli ecosistemi naturali ed antropizzati.

L'acquisizione delle basi teoriche relativi a Sistemi Informativi Geografici pone nelle condizioni di affrontare consapevolmente le attività di laboratorio con specifico utilizzo del software QGIS e dell'utilità di tale applicazione nella costruzione della cartografia dei suoli e delle relative applicazioni.

 

 

Contenuti dell'unità didattica di laboratorio (totale 24 ore) e competenze acquisite

A. Acquisizione degli strumenti per eseguire il rilevamento pedologico di campo . Rilievi degli habitat vegetazionali e forestali – Rilievi pedologici  speditivi e puntuali – Lettura del profilo del suolo.

B. Modalità di campionamento. Campioni disturbati ed indisturbati – Conservazione e preparazione per le analisi di laboratorio.

C. QGIS Compositore di stampe . Aprire un nuovo modello di stampa – Aggiungere una mappa – Aggiungere altri elementi al compositore – Creazione di file in uscita – Salvare e caricare un layout di stampa.

D. QGIS Plugin Georeferenziazione. Generalità – Aggiungere punti GCP – Impostare ed eseguire una trasformazione – Algoritmi di trasformazione e Metodi di campionamento – Integrazione con GRASS GIS: caricare layer raster e vettoriali – location e Mapset – Importare i dati – Lo strumento Regione – Lavorare con i moduli.

E. Modellizzazione morfologica tridimensionale . Dalle curve di livello ai modelli 3D – Interpolazione basata su vertici di un vettore – Plugin analisi geomorfologica .

F. Costruzione della carta dei suoli. Livelli informativi tematici - Costruzione della mappa delle unità di paesaggio – Costruzione della legenda dei suoli  - Cartografia tematica derivata: land capability. 

G. Realizzazione di carte delle unità di paesaggio mediante QGIS

 

 

 

 

Testi/Bibliografia

- Amatucci M., Gherardi M., Lorito S., Vianello G. (2005) “Sistemi informativi Geografici”, Progetto MIUR Collana “Diffusione e sperimentazione della Cartografia, del telerilevamento e dei sistemi informativi geografici, come tecnologie didattiche applicate allo studio del territorio e dell'ambiente”, LAC, Firenze.

- IUSS, Working Group WRB, 2007. World Reference Base for Soil Resources 2006, first update 2007. World Soil Resources Reports  No. 103, FAO, Rome.

- Rasio R., Vianello G. (1995) “Classificazione e cartografia del suolo”, CLUEB Bologna [Capitoli 2-3].

- Schoeneberger, P.J., D.A. Wysocki, E.C. Benham, and Soil Survey Staff. 2012. Field book for describing and sampling soils, Version 3.0. Natural Resources Conservation Service, National Soil Survey Center, Lincoln, NE.

- Soil Survey Staff. 2010. Keys to Soil Taxonomy, 11th ed. USDA-Natural Resources Conservation Service, Washington, DC.

- Vianello G. et al. (2009) “Radici della Terra: ecologia e geopedologia”, Cappelli Ed. Bologna [Capitoli 11-12-13].

Metodi didattici

Il corso si avvale dei laboratori GIS e di rilevamento pedologico tra loro integrati. Il laboratorio GIS per la costruzione delle carte delle unità di paesaggio, la realizzazione di banche dati dei caratteri pedologici e chimico-fisici dei profili, la costruzione della carta dei suoli  e della relativa legenda. Il laboratorio di rilevamento pedologico per la lettura di un profilo pedologico mediante procedure standard definite a livello internazionale.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Vengono proposti test in itinere sotto forma di questionari e prove di campo. La prova di accertamento finale è orale sugli aspetti teorici e applicativi affrontati duranti il corso. La valutazione, espressa in trentesimi, tiene conto dellas competenza culturale e scientifica mostrata sia durante i test in itinere che nella soluzione delle problematiche discusse durante la prova di accertamento.

Strumenti a supporto della didattica

Strumenti a supporto della didattica

Nel corso delle lezioni e durante le esercitazioni vengono fornite dispense, schede, immagini, fascicoli e materiale bibliografico. Vengono inoltre utilizzati alcuni siti web: www.dipsa.unibo.it/CATGIS - www.dipsa.unibo.it/APOSA -  www.apat.it/il suolo la radice della vita - www.soilmaps.it – gias.regione emilia-romagna.it/suoli.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gilmo Vianello

Consulta il sito web di Massimo Gherardi