TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA

Anno accademico 2015/2016 - 2° anno
Docente: Giuseppe MUSSUMECI
Crediti: 6
SSD: ICAR/06 - TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA
Modalità di erogazione: Tradizionale
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 114 di studio individuale, 36 di lezione frontale
Semestre:

Obiettivi formativi

Il corso ha la finalità di fornire le
nozioni necessarie per la
conoscenza dei principali sistemi
geo-cartografici e dei contenuti
metrici ed informativi delle
cartografie alle varie scale di
rappresentazione. Verranno,
altresì, approfondite le
conoscenze sulle moderne
tecnologie di rilievo topografico e
di relativa rappresentazione, per
consentire la progettazione e
l’esecuzione di rilievi topografici
adeguati agli scopi e alla
precisione richiesta nei vari campi
di applicazione.

Prerequisiti richiesti

Sono propedeutici gli insegnamenti dfi Geometria e Analisi Matematica 2.


Frequenza lezioni

Lo studente è tenuto a frequentare almeno il 70% delle lezioni del corso.


Contenuti del corso

1. Elementi di geodesia. Superfici di riferimento: geoide, sferoide, ellissoide. Sistemi di coordinate: cartesiane, geocentriche e geodetiche ellissoidiche. Datum geodetico. Trasformazioni di datum e di sistema di riferimento.I datum geodetici e i sistemi di riferimento globali, continentali e nazionali. Geodesia operativa: campo geodetico, teorema di Legendre, coordinate geodetiche polari e rettangolari, triangolazioni geodetiche. Campo topografico: sviluppi di Puiseux-Weingarten per la definizione del campo topografico.

2. Elementi di cartografia e fotogrammetria. Nozioni generali di cartografia. Moduli di deformazione e classificazione delle carte. Cartografia disegnata e numerica. Caratteristiche geometriche e parametri della carta di Gauss. La cartografia ufficiale Italiana I.G.M.I. Le Carte Tecniche Regionali. Le carte tecniche a grande scala. Le carte tematiche. La rete dei vertici trigonometrici di vario ordine e la rete della livellazione fondamentale dell’I.G.M.I. La rete dei vertici IGM95. Il nuovo sistema di riferimento nazionale e la Rete Dinamica Nazionale (RDN). La cartografia catastale. Metodi di produzione cartografica. Aerofotogrammetria: principi della restituzione fotogrammetrica; pianificazione delle fasi di produzione; piano di volo; orientamento interno, relativo ed assoluto; restitutori analitici. La fotogrammetria digitale. La formazione delle ortofotocarte e dei modelli digitali del terreno (DTM).Le immagini satellitari (cenni). I Sistemi Informativi Territoriali (cenni).

3. Elementi di teoria degli errori. Origine delle dispersioni delle misure. Variabile statistica ad una dimensione. Variabile casuale discontinua e continua. Le misure dirette come variabili casuali continue da una popolazione di misure possibili. La distribuzione normale Gaussiana. Il principio dei minimi quadrati. Stima della media, della varianza e della varianza della media. Legge di propagazione delle varianze nel caso di una grandezza funzione lineare o qualsiasi di altre grandezze direttamente misurabili.. Misure indirette. Stima di media e varianza nel caso di misure indirette. Misure indirette di più grandezze con equazioni esuberanti di tipo lineare e non lineare.

4. Strumenti topografici e metodi di misura. Le grandezze oggetto delle misure. Richiami di ottica geometrica. Il cannocchiale topografico. Il microscopio semplice e composto. I prismi ottici. Struttura del teodolite. Messa in stazione del teodolite. Condizioni di rettifica e di messa in stazione e relativi errori residui. Errori sistematici nella misura degli angoli. Regola di Bessel. Misura degli angoli azimutali e zenitali. Misura diretta delle distanze. I distanziometri elettro-ottici. La riduzione della distanza all’orizzonte e alla superficie di riferimento. Gli errori sistematici nei distanziometri e le precisioni conseguibili. Misura dei dislivelli. Il livello. Condizione di uso e rettifica del livello. La livellazione geometrica semplice e composta. La livellazione trigonometrica. Le stazioni elettroniche totali. Il laser scanner.

5. Metodi del rilievo topografico. L’impostazione del rilievo topografico: rete di inquadramento, raffittimento e dettaglio. La progettazione del rilievo in funzione dello scopo e delle tolleranze fissate. Il rilievo planimetrico. La triangolazione tecnica. Le Poligonali (vincolate, chiuse). Applicazioni di compensazione rigorosa ed empirica. Intersezioni semplici a sole misure angolari (intersezioni in avanti, Snellius, Hansen). Integrazione con misure lineari. Il rilievo di dettaglio. Il rilievo altimetrico. Le linee di livellazione per la determinazione dei dislivelli fra i punti del terreno. Le livellazioni chiuse. Precisioni conseguibili ed applicazioni con metodi di compensazione rigorosa.

6. Il posizionamento satellitare. Principi del posizionamento satellitare. Il GNSS (Global Navigation Satellite System) e l'organizzazione dei sistemi GPS, GLONASS, GALILEO. Misura di pseudorange e misura di fase. Errori del sistema G.P.S. ed equazioni di osservazione. Tecniche di posizionamento. Il posizionamento assoluto, relativo e differenziale. Reti di stazioni permanenti e servizi erogati.


Testi di riferimento

1. Barzaghi R., Pinto L., Elementi di topografia e trattamento delle osservazioni. Città Studi edizioni, 2014.

2. Bezoari G., Monti C., Selvini A., Topografia generale con elementi di geodesia. UTET, Torino 2002.



Programmazione del corso

 *ArgomentiRiferimenti testi
1*schemi di rilievo
2*trattamento delle misure dirette
3*sistemi di riferimento cartografici
* Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame.

N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame.

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

Prove in itinere in forma scritta (non obbligatorie) con valutazione finale.

Prova d'esame in forma orale per tutti gli appelli ordinari e straordinari.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Datum geodetico, campo geodetico e campo topografico, sistemi di riferimento cartografici, moduli di deformazione cartografici, schemi e principi di funzinamento degli strumenti (teodolite, livello, distanziometro, laser scanner), principi geometrici del posizionamento satellitare, posizionamento satellitare assoluto, relativo e differenziale, trattamento delle misure dirette, compensazione empirica di uno schema di rilievo, impostazione della compensazione rigorosa di un blocco di misure, schema di poligonale, livellazione geometrica e sua precisione, rilievo di dettaglio e precisione conseguibile.