CARTOGRAFIA NUMERICA E TELERILEVAMENTO
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2022/2023
- Docente
- ALBERTO PELLEGRINELLI
- Crediti formativi
- 9
- Percorso
- AMBIENTALE
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- ICAR/06
Obiettivi formativi
- Il corso, a carattere teorico applicativo, fornisce le conoscenze di base sulla Cartografia Numerica, sui Sistemi Informativi Territoriali (GIS) e sul Telerilevamento satellitare e da aereo/drone. L'obiettivo principale consiste nel fornire agli studenti gli elementi di base per realizzare, individuare e gestire tutte le informazioni cartografiche e territoriali fondamentali sia per le fasi di studio e progettazione di un qualunque progetto di ingegneria sia per la gestione ed il monitoraggio del territorio.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
- elementi di cartografia numerica, database territoriale, GeoDatabase;
- principi di Telerilevamento Satellitare per l'individuazione semi-automatica delle coperture al suolo;
- fotogrammetria digitale per la ricostruzione 3D del territorio con immagini da drone.
Le principali abilità saranno:
- uso dei dati cartografici all'interno di software GIS open-source
- uso di applicazioni per l'elaborazione di immagini satellitari
- uso di software fotogrammetrico ed open source per la ricostruzione 3D del territorio utilizzando immagini digitali aeree/droni Prerequisiti
- E’ necessario avere acquisito le seguenti conoscenze fornite dal corso di “Topografia”:
- Geodesia, superfici e sistemi di riferimento e di coordinate
- Concetti base di Statistica e compensazione ai minimi quadrati
- Tecniche e strumenti per il rilievo plano-altimetrico
- Cartografia analitica Contenuti del corso
- Il corso prevede 72 ore di didattica tra lezioni ed esercitazioni. Sono previste 54 ore di lezione in aula e 18 ore di esercitazione guidata in laboratorio di informatica.
Richiami di Topografia e Geodesia (4 ore)
I diversi sistemi di riferimento internazionali, nazionali e locali; ITRS/F ETRS/F datum planimetrici ed altimetrici, geoide. Il livello medio mare.
Richiami di Cartografia (6 ore)
Le principali proiezioni cartografiche. I sistemi cartografici internazionali e nazionali.
Trasformazione di datum e di sistemi di coordinate. Parametri e software ufficiali.
Cartografia Numerica e DataBase territoriale (12 ore)
Definizione di cartografia numerica, di sistemi GIS e di GeoDatabase. Dati vettoriali. La struttura ed il formato dei file. Modello topologico e geometrico. Database relazionale. GeoPortali e dati Open source. Dati raster. Georeferenziazione delle immagini. Dati GRID.
Principi fisici del Telerilevamento (6 ore)
Leggi di Planck, di Stefan-Boltzman, di Wien, di Kirchhof; corpo nero, emissività, firma spettrale, classificazione assoluta e relativa.
Sensori (8 ore) e Satelliti
Sistema ottico e distorsioni, sensori CCD/CMOS, sensibilità; RGB, CMY, filtri; Risoluzione geometrica e radiometrica. I principali satelliti a media ed alta risoluzione. Risoluzioni satellitari. Pushbroom e whiskbroom scanner; droni e sistemi UAV: caratteristiche e potenzialità
Elaborazione Immagini (12 ore)
Statistica Immagini, Image Enhancement, Istogrammi di frequenza, Tecniche di Contrast Stretching. Correzione geometrica attraverso funzioni polinomiali 2D e 3D; tecniche di ricampionamento. Fotogrammetria digitale: orientamento interno e relativo. Equazioni di collinearità, Ortorettifica.
Classificazione semiautomatica delle coperture (6 ore)
Effetti atmosfera nella classificazione assoluta. Tecniche di classificazione relative, supervisionate e non supervisionate, Maximum likelihood, Isodata, K-means; Analisi di Post Classificazione
Esercitazione guidata in laboratorio di informatica (18 ore)
Nelle ore di esercitazione di laboratorio gli studenti saranno guidati nell’utilizzo dei principali software GIS open source (QGIS) nell’utilizzo di cartografia numerica e database territoriali, con dati free (OpenData Street, Geoportali, ecc) o con dati rilevati direttamente anche per mezzo di rilievi GNSS e fotogrammetrici. I dati elaborati saranno di tipo vettoriale, raster e DEM/GRID. Metodi didattici
- Il corso è organizzato nel seguente modo:
- Lezioni teoriche su tutti gli argomenti del corso
- Lezioni in laboratorio di Informatica con software GIS open source per la visualizzazione, gestione e modifica di cartografia numerica, database territoriale ed immagini satellitari.
- Esercitazione guidata di rilievo della durata di 2 ore su un caso studio con tecniche fotogrammetriche e con GNSS nell’ambito dell’aggiornamento cartografico. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’esame è diviso in 2 parti che hanno luogo nello stesso giorno:
- una discussione dettagliata sul lavoro di esercitazione che lo studente ha svolto (singolarmente o in gruppo) durante il corso. Questa parte dell'esame ha lo scopo di verificare la comprensione della materia da parte dello studente e il lavoro svolto durante le lezioni. Il superamento di questa parte è fondamentale per il proseguimento dell'esame.
- una verifica, tramite domande orali, delle conoscenze teoriche inerenti a tutti gli argomenti trattati in aula. In particolare si analizzerà la capacità dello studente di analizzare e collegare I vari aspetti trattati durante le lezioni.
Il tempo previsto per l'intero esame è di circa 1 ora.
Per superare l'esame è necessario un punteggio minimo di 18/30. Testi di riferimento
- Appunti di lezione e materiale didattico fornito dal docente.
Argomenti specifici possono essere approfonditi sui seguenti testi:
Cambursano: "Cartografia Numerica"Selvini, Guzzetti: "Cartografia Generale, Tematica e Numerica"
P.A. Brivio, G. Lechi, E. Zilioli: "Principi e Metodi di Telerilevamento"; Città Studi Edizioni
