73170 - GEOMATICA M

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso intende fornire conoscenze relative alle tecniche di rilievo geomatico ad alta produttività (GNSS_NRTK; Laser Scanner Aereo e Terrestre; MMS e UAV) sia dal punto di vista della strumentazione necessaria che del processamento dei dati. Il corso è orientato a fornire allo studente la capacità di individuare la metodologia geomatica più opportuna per effettuare rilievi tecnici e di precisione

Contenuti

Il corso è articolato in due parti.

 

PARTE 1 (S. Gandolfi)

Sistemi di rilevamento satellitari GNSS

Caratteristiche generali. Modellazione errori del sistema GPS.

Tipologie di posizionamento mediante sistemi GNSS: Statico Relativo, DGPS, Cinematico Statico, RTK, Reti NRTK

Sistemi di riferimento e di coordinate per il posizionamento: Sistemi internazionali ITRS e ETRS. Frame geodetici ITRFyy , ETRFnn

Sistemi di Coordinate e trasformazioni tra essi: coordinate geocentriche, ellissoidiche, geodetiche locali, polari tridimensionali.

Il nuovo Sistema Geodetico Italiano e frame ETRF00. Reti Geodetiche statiche e dinamica.

Criterio dei Minimi Quadrati

Compensazione metodo delle osservazioni indirette e criterio dei Minimi Quadrati.

Modello funzionale e statistico della compensazione, caratteristiche delle stime ottenute.

Costruzione del modello di compensazione per misure tradizionali e basi GPS.

Fasi della compensazione di una rete: progettazione, analisi qualità tramite test statistici, inquadramento tramite compensazione vincolata o adattamento per trasformazione conforme.

Test statistici di significatività dei movimenti.

 

PARTE 2 (G. Bitelli)

Introduzione alle moderne tecniche geomatiche basate su immagini e generazione di nuvole di punti e superfici.

Modelli Digitali del Terrreno e delle Superfici

Strutture dei dati TIN e GRID.

Interpolazione dei dati, conversione da nuvola di punti a modello numerico della superficie. Scelta del modello di interpolazione. Prodotti derivati e potenzialità di uso in applicazioni GIS a carattere ambientale.

Laser Scanning e altri sistemi a scansione 3D

Caratteristiche generali dei sistemi LiDAR.

Laser Scanner Aereo (ALS): descrizione del sistema, tecniche di elaborazione e filtraggio dei dati, classificazione, prodotti derivati. Applicazioni a scala territoriale: gestione del rischio, vegetazione e foreste, 3D City Models.

Laser Scanner Terrestre (TLS) per strutture ed infrastrutture e sistemi a scansione per piccoli oggetti (triangolazione, proiezione di luce strutturata): descrizione delle tecnologie, progetto e realizzazione di un rilievo, procedure di elaborazione dei dati e modellazione 3D, prodotti derivati. Applicazioni al rilievo di strutture complesse, frane, cave, beni culturali, applicazioni industriali.

Sistemi di rilievo mobili (MMS), integrazione di sensori di posizionamento e di di acquisizione 3D, applicazioni.

Fotogrammetria digitale per la derivazione di modelli 3D a nuvole di punti: dagli aspetti teorici di base della fotogrammetria alle moderne tecniche basate su algoritmi di Computer Vision. Complementarietà dei metodi image-based e range-based.

Cenni sulle metodiche e le potenzialità del telerilevamento da satellite, da aereo e da drone (UAV).

 

Testi/Bibliografia

Viene rilasciato materiale didattico (dispense e slide) sulla piattaforma online.

Ulteriori suggerimenti bibliografici per approfondimenti:

- Cina A.: Dal GPS al GNSS (Global Navigation Satellite System), ed. CELID, 2014

- Vosselman G., Maas H.: Airborne and Terrestrial Laser Scanning, Whittles ed., 2010

- Dong P., Qi C.: LiDAR Remote Sensing and Applications, CRC Press, 2018

Metodi didattici

Il corso viene erogato principalmente tramite lezioni frontali che consentono di stimolare la capacità critica degli studenti verso l’applicazione delle tecniche di rilievo e calcolo (presentate anche nelle Dispense) a problemi pratici, evidenziando la necessità di un approccio professionale.

Per concretizzare le informazioni acquisibili sul campo vengono anche svolte esercitazioni in campagna con rilevatori satellitari GPS e con sistemi di acquisizione a scansione 3D.

Gli aspetti di elaborazione dei dati vengono supportati da esercitazioni al computer, svolte principalmente con software open source installato sui computer degli studenti.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento avviene un esame scritto finale, con quesiti aperti e chiusi, che accerta l’acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese, con la capacità di affrontare un problema di rilievo e di calcolo del tipo di quelli discussi a lezione.

La correzione viene effettuata immediatamente dopo il completamento; durante la revisione gli esaminatori informano l’allievo sui criteri di correzione, ricevono eventuali precisazioni dell’allievo e decidono se modificare il giudizio previo approfondimento orale.  

Il mancato superamento dell’esame potrà essere dovuto all’insufficiente conoscenza dei concetti chiave e alla mancata padronanza del linguaggio tecnico indice di una visione confusa dei problemi tipici della materia.

Strumenti a supporto della didattica

Materiale didattico reso disponibile su piattaforma online.

Esercitazioni con uso di software specialistico su PC personali.

Uso di supporti multimediali.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Gabriele Bitelli

Consulta il sito web di Stefano Gandolfi