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Alessandro CAPRA
Professore Ordinario
Dipartimento di Ingegneria "Enzo Ferrari"
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Insegnamento: Topografia
Costruzioni e gestione del territorio (Offerta formativa 2021)
Obiettivi formativi
Fornire allo studente una preparazione di base relativa alle principali metodologie di rilevamento topografico con metodi tradizionali e moderni (rilievo fotogrammetrico, laser scanning, tecniche satellitari), di trattamento delle osservazioni, di valutazione della qualità dei risultati ottenuti e di progettazione del lavoro topografico. Le metodologie saranno apprese anche attraverso lo svolgimento di esercitazioni ed attività pratiche laboratoriali.
Prerequisiti
Conoscenze acquisite negli insegnamenti di analisi matematica e geometria.
Programma del corso
MODULO 1. TOPOGRAFIA E PRINCIPI DI CARTOGRAFIA
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 e soluzioni approssimate. Sistemi di riferimento geodetici e tipi di coordinate.
Le misure topografiche tradizionali: distanze, angoli e dislivelli. Metodi di rilevamento tradizionali e reti: rilievo planimetrico con misura di angoli e distanze; strumenti di misura; metodi di raffittimento e riattacco. Rilievo altimetrico: livellazione geometrica e trigonometrica. Utilizzo delle osservazioni indirette e compensazione delle misure nelle reti planimetriche e altimetriche. Progettazione di reti.
Principi di Cartografia: Datum, proiezioni e rappresentazioni cartografiche. Cartografia ufficiale italiana. Lettura di una carta.
MODULO 2. GNSS
GNSS (Global Navigation Satellite System): segmenti spaziale, di controllo e di utilizzo. Struttura del segnale. Osservabili: codici e fasi. Posizionamento assoluto ed errori. Posizionamento differenziale ed errori. Reti per la gestione delle correzioni differenziali. Posizionamento relativo ed errori. Compensazione delle reti GNSS. Progettazione delle misure GNSS. Sistemi di riferimento dinamici: reti di stazioni GNSS.
MODULO 3. FOTOGRAMMETRIA E LASER SCANNING
Principi di Fotogrammetria: nozioni teorici, elementi di progettazione del rilevamento: camere ed orientamento delle prese. Trattamento dei dati: procedura e problematiche.
Tecniche di scansione laser: strumentazione e funzionamento. Elementi di progettazione del rilievo. Principi di trattamento dei dati.
ESERCITAZIONI PRATICHE
Esercitazioni di trattamento delle osservazioni.
Esercitazioni pratiche di utilizzo della strumentazione di rilievo.
Metodi didattici
Lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche.
Il corso si svolgerà nel II semestre di lezione: sarà garantita l'erogazione sincrona a distanza per tutti; in base alla evoluzione dell'emergenza sanitaria COVID19 e alle specificità delle attività didattiche verrà valutata l'erogazione anche in presenza.
Testi di riferimento
Dispense del corso e materiale didattico.
Per approfondimenti sono suggeriti testi specifici:
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Lecture notes by the lecturers. Suggested books for a deeper preparation (in Italian):
- L. Baratin, V. Grassi. 'Topografia. Teoria, applicazioni, esercizi'. Pitagora (principalmente per esercizi)
- L. Biagi 'I fondamentali del GPS', Geomatics Workbooks, vol. 8, 2009
- Crosilla F., Galetto R. 'La tecnica del laser scanning - Teoria ed applicazioni', CISM Udine, 2006
- Crosilla F., Dequal S. 'Laser scanning terrestre', CISM Udine
- Kraus K., 'Fotogrammetria', Levrotto and Bella Editrice, 1994, Vol.1 Teoria e Applicazioni, Torino
Verifica dell'apprendimento
Esame orale in lingua italiana (in lingua inglese per gli stranieri se richiesto) sulle tematiche trattate nel corso. Saranno valutate le conoscenze teoriche apprese, il linguaggio tecnico specifico utilizzato e la capacità di discutere le tecnologie apprese. La valutazione complessiva è con votazione in trentesimi. Le prove orali sono previste a partire dalla fine dell'insegnamento e non è ammesso l’uso di supporti, se non espressamente necessario o salvo nei casi ciò sia previsto a fronte di DSA certificate.
L'esame potrebbe essere svolto in presenza o a distanza a seconda dell'evoluzione della situazione COVID19.
Risultati attesi
CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE: lo studente apprende i metodi principali della progettazione di un rilievo con tecniche di geomatica, sviluppa la capacità di valutare la qualità dei risultati raggiunti.
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 lo studente è in grado di individuare la migliore metodologia di rilevamento ai fini del raggiungimento degli obiettivi.
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.