Obiettivi Formativi

Il corso di Topografia, Cartografia e GIS si propone di:  OF1 (Conoscenza e comprensione): contribuire alla formazione di una solida cultura topografica attraverso le conoscenze delle nozioni di base su geodesia, cartografia e topografia classica e satellitare con cenni anche alla fotogrammetria e ai sistemi informativi territoriali, offrendo gli strumenti necessari per la comprensione dei supporti cartografici e la corretta gestione del rilevamento topografico;  OF2 (Capacità di applicare conoscenza e comprensione): applicare le conoscenze acquisite e la comprensione dei principi fondamentali della disciplina nelle più moderne tecniche di rilevamento (per esempio, GPS, droni e laser scanner) e per utilizzare i principali prodotti cartografici tradizionali e moderni (cartografia tradizionale e numerica, ortofoto e DTM);  OF3 (Autonomia di giudizio): sviluppare la capacità di analizzare ed elaborare i concetti acquisiti con piena autonomia di giudizio mediante un linguaggio appropriato e rigoroso;  OF4 (Abilità comunicative): presentare i risultati e sostenere argomentazioni teoriche su temi applicativi dell'ingegneria civile;  OF5 (Capacità di apprendimento): consentire un’efficace comunicazione sia con interlocutori esperti del settore che con attori non specialisti e di diversa formazione.

Learning Goals

The Topography, Cartography and GIS course aims to:  OF1 (Knowledge and understanding): contribute to the formation of a solid topographical culture through the knowledge of the basics of geodesy, cartography and classical and satellite topography with hints also to photogrammetry and territorial information systems, offering the necessary tools for understanding cartographic supports and correct management of the topographic survey;  OF2 (Ability to apply knowledge and understanding): apply the acquired knowledge and understanding of the fundamental principles of the discipline in the most modern detection techniques (for example, GPS, drones and laser scanners) and to use the main traditional and modern cartographic products (traditional and numerical cartography, orthophotos and DTM);  OF3 (Autonomy of judgment): develop the ability to analyze and develop the concepts acquired with full autonomy of judgment through appropriate and rigorous language;  OF4 (Communication skills): present the results and support theoretical arguments on civil engineering application topics;  OF5 (Learning skills): allow effective communication with both expert interlocutors in the sector and with non-specialist and differently trained actors.

Metodi didattici

Il corso prevede 36 ore di attività didattica frontale e 36 ore di esercitazioni in aula. La didattica frontale consiste di lezioni in aula con l’ausilio di presentazioni powerpoint, che saranno rese disponibili agli studenti. Le esercitazioni in aula consistono in esercizi svolti dal docente e dagli studenti relativi ad argomenti trattati nelle lezioni frontali; alcuni esercizi sono svolti al computer adoperando opportuni tool software (Matlab, QGIS).

Teaching Methods

The course consists of 36 hours of lectures in the classroom and 36 hours of exercises in the classroom. The lectures in the classroom makes use of powerpoint slides, available to students after the lessons. The exercises in the classroom consists in exercises solved by the teacher and by the students and are related to topics discussed during the lectures; some exercises are solved at computer using suitable software tool (Matlab, QGIS).

Prerequisiti

Conoscenze di analisi matematica (concetti di limite, derivata, integrale, equazioni differenziali), conoscenze di fisica (concetti di forze, tensioni, deformazioni, equilibrio).

Prerequisites

Knowledge of mathematical analysis (concepts of limit, derivative, integral, differential equations), knowledge of physics (concepts of forces, stresses, deformations).

Verifiche dell'apprendimento

L’esame consiste in un esame orale sugli argomenti trattati durante il corso. Durante l’esame verranno valutati la conoscenza da parte dello studente degli argomenti trattati, le capacità di ragionamento critico sullo studio realizzato, la competenza nell’impiego del lessico specialistico, la qualità dell’esposizione. Il voto finale è espresso in trentesimi e tiene conto unicamente della valutazione ottenuta durante la prova orale.

Assessment

The exam consists in an oral test about the topics treated during the lessons. During the exam, the knowledge of the treated topics, the critical reasoning skills on the conducted study, the expertise in the use of specialized vocabulary, the quality of the exposition will be assessed. The final grade is expressed out of thirty and takes into account only the evaluation obtained during the oral exam.

Programma del Corso

-FORMA DELLA TERRA E COORDINATE: forma della Terra, geoide, ellissoide terrestre, sfera terrestre, datum locali e globali, materializzazione del datum, sfera celeste, coordinate geografiche, coordinate isometriche. -CARTOGRAFIA: rappresentazione di ellissoide o sfera su un piano e deformazioni, relazioni di corrispondenza, modulo di riduzione lineare, modulo di riduzione areale, scala lineare, scelta della scala, errore di graficismo, classificazione delle carte, isogonismo di una carta. -CARTE PROSPETTICHE: schema geometrico delle carte prospettiche e relazioni di corrispondenza, carta stereografica polare tangente e sue proprietà. -CARTA DI MERCATORE: relazioni di corrispondenza e proprietà della carta di Mercatore, costruzione della carta di Mercatore. -CARTA DI GAUSS: relazioni di corrispondenza e proprietà della carta di Gauss, carta di Gauss come carta di Mercatore trasversa, cartografia italiana, UTM (Universal Transverse Mercator). -TOPOGRAFIA: concetti introduttivi, errori di misura, livella, teodolite, distanziometro ad onde, schemi di rilievo planimetrici, intersezione in avanti e inversa, poligonale, reti planimetriche e compensazione, livellazione trigonometrica, livellazione geometrica, tecnica dei minimi quadrati. -NAVIGAZIONE SATELLITARE: sistemi GNSS (GPS, Glonass, Galileo, BeiDou), principio di funzionamento dei sistemi GNSS, equazione di misura di pseudorange, errori di misura, posizionamento assoluto con misure di pseudorange, equazione di misura di fase, GPS/GNSS differenziale, rilievo con il GPS/GNSS. -GIS: concetti introduttivi, formati raster e vettoriale, esercitazioni.

Course Syllabus

-SHAPE OF THE EARTH AND COORDINATES: shape of the Earth, geoid, terrestrial ellipsoid, terrestrial sphere, local and global datum, datum materialization, celestial sphere, geographic coordinates, isometric coordinates. -CARTOGRAPHY: representation of ellipsoid or sphere on plane and deformations, relationship between geographic coordinates and plane coordinate (projection equation), linear distortion index, area distortion index, scale and, projection graphic error, projection classification, conformal projections. -GEOMETRIC PROJECTIONS: general scheme and equation of geometric projections, equation and features of stereographic projection. -MERCATOR PROJECTION: equation and features of Mercator projection, plotting graticule of Mercator projection. -GAUSS PROJECTION: equation and features of Gauss projection, Gauss projection as transverse Mercator projection, Italian official cartography, UTM (Universal Transverse Mercator). -TOPOGRAPHY: basic concepts, measurement errors, level, theodolite, electro-magnetic distance meter, schemes of planimetric survey, forward intersection scheme, reverse intersection scheme, polygonal scheme, planimetric network and adjustment, trigonometric leveling, geometric leveling, lest squares estimation technique. -SATELLITE NAVIGATION: GNSS systems (GPS, Glonass, Galileo, BeiDou), principle of GNSS systems, pseudorange measurement equation, measurement errors, absolute positioning by pseudorange measurements, carrier phase measurement equation, differential GPS/GNSS, GPS/GNSS for surveying. -GIS: basic concepts, raster and vector formats, exercises.