APPLICAZIONI DEI GIS ALLA CARTOGRAFIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2017/2018
- Docente
- PAOLO CIAVOLA
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- GEO/04
Obiettivi formativi
- Il telerilevamento è una delle fonti principali di dati utili all’analisi territoriale/ambientale, già da alcune decadi, ed è stata applicato fin dagli esordi alle tematiche proprie delle scienze della terra.
Il progresso tecnologico recente che investe tutto il comparto dell’EO (piattaforme, sensori, software, etc.) rinnova l’interesse per questa disciplina, chiamata in ambito internazionale Remote Sensing (RS).
Attualmente la rappresentazione e la produzione cartografica vengono condotte in ambiente GIS (Geographic Information System). Il GIS costituisce lo strumento privilegiato per la gestione dei dati spaziali o geografici: dalla loro raccolta/archiviazione, passando per l’analisi e arrivando all’output cartografico.
L’obiettivo principale del corso è quello di offrire allo studente le conoscenze di base utili, a trattare alcuni dei più comuni dati telerilevati (Landsat, Sentinel), analizzandoli ed interpretandoli in ambiente GIS. Saranno presentati, brevemente, anche i principi scientifici e il background teorico che sopportano queste discipline (principi fisici del RS e GIScience). Dopo una panoramica generale delle metodologie più usate, il corso si focalizzerà sull’utilizzo delle immagini e dei moduli più utili all’applicazione nelle geoscienze.
Il corso, accanto alla trasmissione delle conoscenze teoriche prevede l’apprendimento guidato di metodologie di lavoro attraverso esercizi pratici tramite strumenti software.
Molti operatori territoriali utilizzano il telerilevamento e i GIS per studiare e gestire i fenomeni ambientali di varia natura. Questi strumenti, sicuramente utili a supporto della ricerca, sono quindi spendibili anche in ambito professionale.
Le competenze teoriche trasmesse saranno sempre affiancate da esempi applicativi illustrati presentando alcuni casi studio concreti. Le esercitazioni pratiche al PC sono finalizzate ad acquisire alcune delle abilità principali dei GIS e del Telerilevmaento:
- la costruzione di un Geodatabase
- visualizzazione singole bande, composizione a falsi colori e tecniche di miglioramento dell’immagine
-. DEM e analisi spaziale
-interpretazione e produzione di una cartografia tematica (geomorfologica, geologica, mappatura del rischio, etc.). Prerequisiti
- Conoscenze informatiche di base
Contenuti del corso
- Il corso prevede 48 ore di didattica, che saranno dedicate a lezioni teoriche frontali e casi studio (24 ore) ed esercitazioni pratiche al PC (24 ore).
Di seguito gli argomenti principali che saranno trattati nelle lezioni teoriche:
Richiami brevi ai principi di cartografia: forma della Terra, geoide ed ellissoide, coordinate geografiche, Datum e sistemi di proiezioni. La produzione cartografica italiana. La lettura delle carte: l’analisi del rilievo, la simbologia e la toponomastica, carte topografiche e tematiche. Errori e incertezze nei geo-dati, la cartografia numerica e le banche dati geografiche. (8 ore)
La Geomatica. La scienza e la tecnologia del problem solving. Introduzione ai GIS e cenni storici. Principali campi applicativi dei GIS. La rappresentazione dello spazio e del dato geografico, modello vettoriale e modello raster. La topologia, l’analisi spaziale. I modelli digitali del terreno DEM. (8 ore)
Definizione di telerilevamento. Richiami sintetici ai principi fisici del Telerilevamento. Le finestre atmosferiche e la risposta spettrale. Principali sensori: passivi e attivi, il LiDAR. La firma spettrale e la spettroscopia. Il pre-processamento delle immagini. La correzione atmosferica. Principali piattaforme satellitari e aeree. Tecniche di miglioramento dell’immagine: stretching e composizioni a falsi colori. Il Pan-Sharpening e il filtraggio dell’immagine. (8 ore)
Le esercitazioni riguarderanno gli argomenti teorici trattati, ad esempio:
L’archiviazione dei dati spaziali, la georeferenziazione, la costruzione di un Geo-database.
Estrazione di un profilo topografico da DTM, esportazione in scala, ed elaborazione finalizzata al disegno di un profilo geologico.
Tecniche di visualizzazione e analisi dei dati telerilevati per il mapping geomorfologico e geologico. Metodi didattici
- Il corso prevede lezioni teoriche frontali, esempi applicativi ed esercitazioni pratiche al computer
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Una prova pratica: esercizio GIS al PC inerente l’utilizzo combinato di moduli già applicati durante il corso
Una prova scritta: partendo dalla discussione dei risultati ottenuti nella prova pratica si spazierà poi su alcuni degli argomenti teorici trattati nelle lezioni Testi di riferimento
- Dispense del docente
Free web book: Geospatial Analysis 5th Edition. 2015 (de Smith, Goodchild, Longley)
http://www.spatialanalysisonline.com/
Tutorial Canadian Center of Remote Sensing.
http://www.nrcan.gc.ca/node/9309
Introduction to Remote Sensing (5th Edition). 2011 (J. B. Campbell and R. H. Wynne). Guilford Press, New York, USA, 667 pp.
Remote Sensing and Image Interpretation (7th Edition). 2015 (Thomas Lillesand, Ralph W. Kiefer, Jonathan Chipman). Wiley, 736 pp.
