Corso di Geomatica A.A. 2016-'17
Obiettivi formativi dell’insegnamento:
Il Corso intende fornire la conoscenza delle definizioni fondamentali della geodesia e della cartografia. Lettura e utilizzo corretto della cartografia moderna (sia in versione cartacea che numerica), con particolare riferimento alle carte prodotte dagli enti cartografici italiani (IGM, Catasto, Regioni). Funzionamento e caratteristiche dei principali strumenti per il rilevamento topografico. Tecniche del rilevamento tradizionali e satellitari. Conoscenza dei concetti fondamentali e degli algoritmi per il trattamento statistico delle osservazioni.
Prerequisiti richiesti allo studente
Analisi matematica, Geometria e Algebra
Programma dell’insegnamento
Geodesia.
Definizione della superficie di riferimento. Il Geoide. Sferoidi ed ellissoidi terrestri. Geometria dell’ellissoide di rotazione. Sezioni normali e linee geodetiche. Soluzioni approssimate per la superficie di riferimento nel rilievo planimetrico: piano tangente all’ellissoide e sfera locale. L'eccesso sferico. II piano ed il campo topografico. Errore di sfericità nella determinazione delle distanze e delle quote. Quote geoidiche, ortometriche ed ellissoidiche. Ondulazione del geoide. Errore di parallelismo delle verticali locali. Riduzione delle distanze alla superficie di riferimento. Sistemi di riferimento locali, geocentrici e cartesiani-ellissoidici. Il DATUM come riferimento per le operatività topografiche.
Rappresentazioni cartografiche.
Il problema generale delle trasformazioni cartografiche. Modulo di deformazione lineare, superficiale e angolare. Rappresentazioni equivalenti, conformi ed afilattiche. La proiezione conforme di Gauss: universale U.T.M. e nazionale Gauss-Boaga. La proiezione di Cassini-Soldner e la carta del Catasto. La carta tecnica regionale. La cartografia numerica. Cenni sulle moderne tecniche di produzione cartografica. Cenni sui sistemi informativi geografici. Le carte prodotte dai principali enti cartografici italiani (IGMI, Regioni, Catasto): tipologia e caratteristiche. Lettura e uso delle carte, con esercitazioni pratiche su materiale cartografico di comune impiego in Italia.
Strumentazione moderna per il rilevamento topografico.
Strumenti e tecniche per la misura di angoli azimutali e zenitali (teodoliti). Strumenti e tecniche moderne per la misura delle distanze (distanziometri a onde). Strumenti e tecniche per la misura dei dislivelli (livelli). Stazioni totali. Le tecniche topografiche satellitari. Posizionamento assoluto e relativo differenziale GPS. Struttura del segnale. Le osservabili GPS: pseudorange e fase. Equazioni alle differenze singole, doppie e triple. Individuazione e correzione dei cycle-slips. Errori sistematici ed accidentali.
Tecniche del rilevamento topografico.
Rilevamenti planimetrici classici: inquadramento, raffittimento e dettaglio. La rete planimetrica d'inquadramento italiana. La rete italiana dei vertici di triangolazione del I ordine. Le reti trigonometriche di raffittimento del II, III e IV ordine. Le reti ufficiali di raffittimento: la rete catastale; la rete dei Punti Fiduciali. Procedure topografiche per le reti di raffittimento planimetriche: le triangolazioni e i metodi di intersezione; poligonali aperte a estremi vincolati e poligonali chiuse. Livellazioni per i rilevamenti altimetrici.
Trattamento delle osservazioni.
Considerazioni generali sulle misure. Elementi di calcolo delle probabilità. Cenni su variabili statistiche e variabili casuali discrete, continue, monodimensionali e pluridimensionali. Distribuzioni normale. Concetti di precisione ed accuratezza. Cenni su intervalli di confidenza ed ellisse d’errore, varianza, covarianza e correlazione. Compensazione delle misure. Compensazioni empiriche delle poligonali.
Testi consigliati
Dispense fornite dal docente
Carlucci R., Riggio A. Topografia di base. EPC Editore. 2015
Cina, A.: “Trattamento delle osservazioni topografiche”. Celid, Torino. 2003.
Barzaghi R., Pinto L. “Elementi di topografia e trattamento delle osservazioni”, Città Studi Edizioni, 2014.