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Oggetto:
Oggetto:

Geomatica

Oggetto:

Geomatics

Oggetto:

Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
SAF0010
Docente
Prof. Enrico Corrado Borgogno Mondino (Affidamento interno)
Corso di studio
[001711] SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Anno
2° anno
Periodo
Primo semestre
Tipologia
C - Affine o integrativo
Crediti/Valenza
8
SSD attività didattica
ICAR/06 - topografia e cartografia
Erogazione
Convenzionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Facoltativa
Tipologia esame
Scritto
Prerequisiti

Benché nessuna propedeuticità sia prevista in modo formale, è auspicabile comunque che lo studente affronti il corso dotandosi dei fondamenti irrinunciabili di Analisi Matematica (studio di funzione, derivate totali e parziali, integrali), di Trigonometria, di Statistica (trattamento delle osservazioni)

No requirement is strictly due for the course but, it is warmly suggested to approach it having good basics of Mathematics (derivatives, function analysis, integrals) , Trigonometry and Statistics (Theory of Errors)

Propedeutico a

Benché l'insegnamento non costituisca propedeuticità formale per alcun altro corso, i contenuti risultano di supporto a :
- Esercitazioni interdisciplinari (L)
- Laboratorio GIS (L)
- Telerilevamento Ambientale (LM)

No requirement is strictly due for the Laboratory. Nevertheless it can effectively support:
- Interdisciplinary Courses (L)
- Environmental Remote Sensing (LM)
- GIS Laboratory (L)

Oggetto:

Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Il corso di studio di Scienze Forestali e Ambientali, in cui è inserito l’insegnamento, mira a rendere interpretabile e gestibile la notevole complessità dei sistemi agro-forestali. A tal fine, l’insegnamento di GEOMATICA fornisce una formazione di base nei principali ambiti della Geomatica, tale da rendere lo studente/la studentessa capace di sostenere il confronto con i tecnici di settore, se non già di operare direttamente sul campo. Per ambiti della Geomatica in questo corso si intendono specificatamente: il rilievo topografico tradizionale con stazioni totali e livelli; la cartografia tradizionale e digitale; i Sistemi Informativi Geografici (GIS); la fotogrammetria digitale; il posizionamento satellitare (GNSS), il trattamento delle osservazioni e cenni di telerilevamento ottico. Tali competenze sono intese a supportare il rilievo, la rappresentazione e l’analisi del territorio dalla scala di paesaggio fino a quella aziendale.

 

The whole master academic project of Agricultural Sciences, including the present course, is intended to interpret and manage complex agro-forestry systems. In this context, the course of GEOMATICS is aimed at providing basics of Geomatics, making students able to properly interact with surveyors and potentially be able to operate themselves on the field.  Geomatics includes: traditional survey, digital and traditional cartography, Geographical Information Systems (GIS), digital photogrammetry, satellite positioning (GNSS), statistics of error and basics of optical remote sensing (agricultural applications). Theoretical aspects will be coupled with an operative approach especially concerning traditional survey and digital maps management within GIS. Geomatics skills are aimed at survey, representation and analysis of territory at both landscape and local scale.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione

Alla fine dell’insegnamento le studentesse/gli studenti avranno acquisito competenze di:

  • lettura delle cartografie digitali vettoriali e raster disponibili, comprese le trasformazioni tra sistemi di coordinate.
  • sistemi GIS nelle loro applicazioni fondamentali
  • rilevamento topografico plano-altimetrico (strumenti di misura inclusi)
  • statistica per il trattamento delle osservazioni (misure dirette, indirette, ridondanti)
  • fotogrammetria digitale aerea e da drone
  • basi di telerilevamento ottico per applicazioni forestali (indici spettrali)
  • Posizionamento GNSS (satellitare) in tutte le sue declinazioni: strumenti, strategie di misura, precisioni raggiungibili.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Alla fine dell’insegnamento gli studenti e le studentesse saranno in grado di:

  • scegliere e reperire i dati geografici disponibili presso i geoportali di rete
  • gestire operativamente (in modo basico) cartografie digitali all’interno di sistemi GIS;
  • procedere ad un rilievo plano-altimetrico con strumentazione topografica tradizionale;
  • Trattare l’errore di misura e compensare reti di rilievo
  • Progettare una presa fotogrammetrica e comprendere le fasi dell’orientamento dei fotogrammi e della restituzione fotogrammetrica.
  • Comprendere l’informazione insita in dati multispettrali per applicazioni agronomiche
  • Utilizzare coscientemente la tecnologia GNSS.

Autonomia di giudizio

Alla fine dell’insegnamento gli studenti e le studentesse saranno in grado di:

  • proporre soluzioni per il rilievo, la rappresentazione e l’analisi del territorio dalla scala di paesaggio fino a quella aziendale.

Abilità comunicative

Alla fine dell’insegnamento le studentesse e gli studenti saranno in grado di:

  • dialogare competentemente con tecnici di settore in tutte le discipline elencate per poter utilizzare e interpretare coscientemente i prodotti cartografici (o similari) che questi potrebbero fornire in forma di contoterzisti.

Capacità di apprendere

I concetti appresi consentiranno agli studenti e alle studentesse di applicare in modo autonomo le loro conoscenze per condurre correttamente i principali rilievi.

Knowledge and understanding

At the end of the course students will possess theoretical and operative skills concerning:

  • digital maps (vector and raster) interpretation and management;
  • basics of GIS
  • topographic survey (3D) even included technical instruments;
  • Processing of measures by statistics (direct, indirect and redundant measurements)
  • Aerial digital photogrammetry
  • Basics of optical remote sensing for forestry with special regards to spectral vegetation indices.
  • GNSS positioning, included measurement strategies and possible accuracies.

These skills are intended to make the student able to propose proper solutions for territory surveying, representation and analysis at both landscape and local scale. Moreover, it is expected that the student will be able to interact with surveyors and service sellers to address their eventual operations for survey and better interpret results.

Applying knowledge and understanding

Students will:

- interpret, manage and process geographical digital within a GIS

- operate and solve surveys by ordinary topographic instruments and GNSS receivers

- program and design flight plans for photogrammetric acquisitions by UAV and airplane

- interpret multispectral imagery and spectral indices for qualifying soils and vegetation

Making judgement

Students will be able to propose proper solutions for forest surveying, mapping and analysis based on geomatic techniques depending on local territorial conditions.  

Communication skills

It is expected that students will be able to interact with surveyors and service sellers to properly address their operations for survey and better interpret results. 

Learning skills

The concepts learned will allow students to apply their knowledge autonomously to manage correctly main survey methods for forest mapping and spatial analysis.

 

Oggetto:

Programma

Afferente all'area di apprendimento "Selvicolturale".

Cenni di geodesia: forma della terra, concetto di superficie di riferimento

Cartografia: rappresentazione dell’ellissoide sul piano, classificazione delle carte, principali rappresentazioni cartografiche

Cartografia digitale e Sistemi Informativi Geografici (GIS): dati vettoriali e raster, reperimento carte numeriche (geoportali), editing vettoriale (tabelle e geometria), tecniche di Geoprocessing, statistiche spaziali, Modelli altimetrici digitali e loro processamento, georeferenziazione dati raster, layout di stampa.

Teoria delle misure: misura di una grandezza, variabile statistica e sua rappresentazione, legge empirica del caso, variabili casuali. Misure indirette e misure ridondanti. Minimi Quadrati e loro applicazione (regressione e compensazione)

Strumenti e metodi per la misura di angoli, distanze e dislivelli

Operazioni di rilievo: reti di appoggio (inquadramento) e rilievo di dettaglio

Fotogrammetria digitale: prospettivizzazione, orientamenti e restituzione.

Posizionamento satellitare GNSS

Cenni di telerilevamento ottico multispettrale

 

The course relates to the Silvicultural Knowledge Area

Introduction to Geodesy: Geoid, reference surface

Cartography: ellipsoid, DATUM and projection. Maps

GIS and digital maps: vector and raster, Geoportals, , editing of vector maps (tables and geometry) , Geoprocessing, spatial statistics, Digital Terrain Models, georeferencing, printing layout.

Statistics of error: measures as a statistical variable. Indirect and redundant measurements. Ordinary Least Squares for survey adjustment.

Instruments and methods for survey (angles, distances, height differences)

Designing a survey: reference frames and local survey

Digital photogrammetry: acquisition, adjustment and resection.

Satellite positioning: GNSS

Basics of optical remote sensing

Oggetto:

Modalità di insegnamento

 

Il corso si sviluppa per l’intera durata attraverso l’erogazione di lezioni frontali ed esercitazioni pratiche. Le prime riguardano tutti gli ambiti della Geomatica. Le esercitazioni pratiche riguardano invece l’utilizzo della strumentazione topografica tradizionale (stazioni totali, teodoliti e livelli),  il trattamento statistico delle misure mediate fogli di calcolo (Statistica, Excel), la gestione delle principali tipologie di dati cartografici digitali all’interno del GIS (gestione dati) e la progettazione di una presa fotogrammetrica aerea (elaborazione progetti). Verranno inoltre utilizzate banche dati (cartografiche e alfanumeriche) accessibili via WEB.

 

The course is composed of  theoretical and practical lessons. The former concern all topics of Geomatics. The latter instead are specifically addressed to traditional survey, digital maps management by GIS and statistical processing of error (of measurements). Practical lessons will concern survey, statistical processing of measures (Excel), geographic data management in GIS, planning of aerial photogrammetric acquisition (flight plan). Moreover, WEB resources of digital geographical data will be used.

Oggetto:

Modalità di verifica dell'apprendimento

L’efficacia delle lezioni viene verificata procedendo, all’inizio di ciascuna lezione (10 minuti) , ad un limitato dibattito riguardante i contenuti della lezione precedente, nel corso del quale gli studenti e le studentesse sono invitati a rispondere a domande e sollecitati a proporne. Tale azione non contribuisce alla valutazione finale, ma costituisce un utile strumento per la studentessa/lo studente di autovalutare il proprio grado di apprendimento.

L’esame è condotto con modalità SCRITTA. Il compito d’esame prevede: a) 4 domande aperte il cui peso è paritetico (5 punti a domanda); b) 5 domande chiuse con i seguenti punteggi: +1 risposta esatta, -0.5 risposta errata, 0 risposta non data; c) un esercizio numerico (peso 5)  riguardante uno dei seguenti argomenti: compensazione rete di livellazione, propagazione della varianza, intersezione in avanti semplice o multipla, poligonale chiusa, restituzione fotogrammetrica.  La somma dei punteggi delle singole parti del compito determina il punteggio pieno di 30/30.

At the beginning of a new lesson students are required to discuss with professor (10 minutes) about the content of the previous lesson In this context students are invited to answer some technical questions and proposing their own ones.

Exam will be WRITTEN. It includes: a) 4 open questions scoring 5 points each; b) 5 closed questions with the following scores: 1 for correct answer, -0.5 for wrong, 0 for NOT answered; c) on numerical exercise (score = 5) concerning one of the following topics: leveling network adjustment, error propagation, simple and multiple resection, traverse survey, photogrammetric measurements. Total maximum score is 30/30.

 

Oggetto:

Attività di supporto


Non sono previste attività di supporto


Supporting activities are not foreseen

Testi consigliati e bibliografia



Oggetto:
Libro
Titolo:  
Elementi di Geomatica
Anno pubblicazione:  
2004
Editore:  
ASITA
Autore:  
Mario A. Gomorasca
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Elementi di Topografia e trattamento delle Osservazioni
Anno pubblicazione:  
2014
Editore:  
CittàStudi Edizioni
Autore:  
R. Barzaghi, L. Pinto
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Fotogrammetria-Vol.1 : Teoria e Applicazioni
Anno pubblicazione:  
1998
Editore:  
Levrotto & Bella
Autore:  
K. KRAUS (traduzione di Sergio Dequal)
ISBN  
Obbligatorio:  
No


Oggetto:
Libro
Titolo:  
Postioning - Posizionamento Classico e Satellitare
Anno pubblicazione:  
2019
Editore:  
CittàStudi Edizioni
Autore:  
F. Sansò, B. Betti, A. Albertella
ISBN  
Obbligatorio:  
No
Oggetto:

E. BORGOGNO MONDINO, Slide del corso (Riferimento principale)

 

E. BORGOGNO MONDINO, Slide del corso (main reference)



Oggetto:

Note

Le modalità di svolgimento dell'attività didattica potranno subire variazioni in base alle limitazioni imposte dalla crisi sanitaria in corso.

The teaching activity may undergo changes depending on the situation COVID19.

Oggetto:

Insegnamenti che mutuano questo insegnamento

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    Ultimo aggiornamento: 28/09/2022 08:27
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