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Topografia
Topography
Gabriele Fangi

Sede Ingegneria
A.A. 2016/2017
Crediti 9
Ore 72
Periodo I
Lingua ITA

Prerequisiti
Elementi di algebra lineare e nozioni di Disegno

Risultati di apprendimento attesi
CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
L’insegnamento permette agli studenti di acquisire conoscenze teoriche e pratiche relative alla topografia, richiamando concettidi base di geodesia e cartografia per poter poi approfondire con l'impiego di strumentazioni e tecnologie informatiche le operazioni di rilievo. Tali conoscenze saranno inoltre integrate con richiami di fotogrammetria, telerilevamento e GIS, senza trascurare il trattamento statistico delle misure, andando così a completare le conoscenze del settore della geomatica in modo che lo studente acquisisca una chiara consapevolezza dell’utilizzo di tali tecniche che gli forniscono gli elementi necessari per un approccio tecnico all'analisi e alla comprensione delle opere di ingegneria civile e ambientale.
CAPACITA' DI APPLICARE LE CONOSCENZE:
Al fine di affrontare tematiche progettuali e di analisi critica dei problemi applicativi tipici dell'ingegneria civile o dell'ingegneria ambientale, anche di notevole complessità, e curare l'innovazione e lo sviluppo di nuovi prodotti e di nuovi processi tecnologici attraverso l’applicazione delle conoscenze, lo studente dovrà saper individuare le corrette metodiche e le relative tecnologie da applicare nelle operazioni di rilievo, analisi e interpretazione dei risultati ottenuti, sia relativamente ai manufatti che al territorio. Tale capacità si estrinsecherà attraverso una serie di abilità professionalizzanti, quali: 1. la capacità di scegliere appropriatamente le corrette metodiche di rilievo e le adeguate tecnologie per la sua applicazione; 2. la capacità di saper effettuare una corretta analisi dei risultati delle operazioni di rilievo, mediante il trattamento delle osservazioni; 3. la capacità di leggere, interpretare e organizzare in un GIS i risultati cartografici di un rilievo fotogrammetrico o da satellite, in forma grafica, fotografica (ortofoto) e come modelli digitali del terreno (DTM).
COMPETENZE TRASVERSALI:
Esercitazioni strumentali in aula e risoluzione di esercizi di trattamento delle osservazioni contribuiranno alla comprensione delle conoscenze maturate durante le lezioni frontali. L’accertamento delle conoscenze e della capacità di comprensione dell’intero corso avviene tramite un esame scritto con quesiti relativi agli aspetti teorici e pratici del corso e una prova orale, che finalizza la discussione su uno o più temi trattati nel corso, per valutare sia il grado di autonomia di giudizio in generale, sia la capacità comunicativa che la capacità di apprendimento in autonomia e di trarre conclusioni, dello studente stesso.

Programma
Contenuti (lezioni frontali 60 ore) Geodesia e Cartografia Le superfici di riferimento. Geoide e superfici equipotenziali. Ellissoide, coordinate geografiche, ondulazione del geoide, deviazione dalla verticale. Quota ortometrica e quota geodinamica. Meridiani e paralleli. Le rappresentazioni cartografiche. La Cartografia Ufficiale Italiana. Cartografia Numerica. I Sistemi Informativi Territoriali (GIS). Topografia operativa Rilievo planimetrico. Misure di angoli e distanze. Strumenti. Schemi di misura: triangolazioni, intersezione in avanti ed indietro, le poligonali. Reti geodetiche IGM. Inserimento delle misure nel piano di Gauss. Rilievo altimetrico. Livellazioni geometriche e trigonometriche. La rete altimetrica nazionale. Equazioni generatrici delle misure dirette per il calcolo e la compensazione delle reti. Il sistema di rilevamento globale GPS (Global Positioning System). Il laser a scansione. Fotogrammetria e Telerilevamento Basi analitico-geometriche del problema fotogrammetrico. La presa, l’orientamento e la restituzione. I prodotti della fotogrammetria: ortofoto digitali e DEM. I dati telerilevati e la classificazione tematica dell'uso del suolo. Trattamento delle misure Variabili casuali e variabili statistiche. Distribuzioni monodimensionali e multi-dimensionali. Distribuzione normale di Gauss e normalizzazione. Teoria della connessione, della regressione e della correlazione. Test parametrici e non parametrici, test del sigma zero. Propagazione della varianza-covarianza. Stime a minimi quadrati: compensazione con le osservazioni indirette. Esercitazioni in aula (12 ore) Esercitazioni strumentali: messa in stazione di strumenti topografici, loro utilizzo per un rlievo diretto, acquisizione e gestione delle misure. Seminari dedicati a strumenti topografici di nuova generazione (laser scanner e UAV)

Modalità di svolgimento dell'esame
METODI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
La valutazione del livello di apprendimento degli studenti consiste in due prove scritte: - una prova scritta, consistente nella soluzione di una serie di esercizi relativi ai principali argomenti trattati nella parte di corso dedicata al trattamento delle misure, da completare in due ore. Lo studente potrà utilizzare testi o appunti. - una prova scritta, consistente in un questionario di trenta domande a risposta multipla e/o aperta, che interessano ogni argomento presente nel programma generale del corso. Per la prova scritta, l’allievo avrà a disposizione cinquanta minuti. Non potrà utilizzare alcun testo o appunto. L'esito negativo di una delle prove scritte non porta a ripetere quella già superata in maniera positiva. Il superamento di entrambe le prove scritte è propedeutico alla prova orale, che consiste nella discussione su uno o più temi trattati nel corso. Nel caso di esito negativo della prova orale, lo studente non deve ripetere la prova scritta di trattamento delle misure, mentre dovrà ripetere e superare di nuovo il questionario sulle materie generali del corso per ripresentarsi all'orale.

CRITERI DI VALUTAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Per superare con esito positivo la valutazione dell'apprendimento, lo studente deve dimostrare, attraverso le prove scritte e il colloquio orale, di aver ben compreso i concetti esposti nel corso. Ogni prova scritta pesa il 50% sul voto finale. Sia la prova scritta di trattamento delle misure che il questionario che interessa tutti gli argomenti del programma del corso, dalla geodesia alla cartografia/GIS, topografia, fotogrammetria e telerilevamento, per essere sufficienti devono avere un punteggio pari a 18/30, con arrotondamento all'intero per eccesso. Tale valutazione si ottiene avendo risposto correttamente ad almeno 18 domande del questionario e avendo risolto in maniera sufficiente gran parte degli esercizi di trattamento delle osservazioni. Per superare con esito positivo la prova orale, lo studente dovrà dimostrare di possedere una complessiva conoscenza dei contenuti dell’insegnamento, esposti in maniera sufficientemente corretta con utilizzo di adeguata terminologia tecnica. La valutazione massima verrà conseguita dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti dell'insegnamento, esposta con completa padronanza del linguaggio tecnico

CRITERI DI MISURAZIONE DELL'APPRENDIMENTO
Il voto finale di trattamento delle misure concorre al 50% alla valutazione finale dell'esame, che non si ritiene superato fino a quando non si ottiene la sufficienza al questionario scritto. Quest'ultimo verte su tutti gli argomenti del programma del corso, dalla geodesia alla cartografia/GIS, topografia, fotogrammetria e telerilevamento. Nel caso di superamento positivo della prova scritta del questionario seguirà un colloquio orale volto all'accertamento di uno o più temi trattati alla prova scritta per determinare la valutazione finale.

CRITERI DI ATTRIBUZIONE DEL VOTO FINALE
Perché l'esito complessivo della valutazione sia positivo, lo studente deve conseguire almeno la sufficienza, pari a diciotto punti, in ognuna delle prove scritte e superare il colloquio orale. La valutazione massima è raggiunta dimostrando una conoscenza approfondita dei contenuti del corso nell'ambito di tutte le prove. La lode è riservata agli studenti che, avendo svolto tutte le prove in modo corretto e completo, abbiano dimostrato una particolare brillantezza nella redazione degli elaborati scritti e nell'eventuale esposizione orale.

Testi consigliati
G. Folloni, “Topografia” ed. Patron, Bologna. G. Fangi, “Note di fotogrammetria”, ed. Clua, Ancona. Materiale in forma di slide e testi ausiliari raccolti dal docente e messi a disposizione degli studenti in formato elettronico

Corsi di laurea

• Ingegneria Edile (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))
• Ingegneria Civile e Ambientale (Corso di Laurea Triennale (DM 270/04))