Corso di Laurea Magistrale Interateneo in Geografia e Scienze Territoriali (LM-80)

L'allievo che accede a questo insegnamento deve conoscere i principi del rilievo (Topografia, strumenti e metodologie di rilevamento GPS, le basi della fotogrammetria e della cartografia di base e tematica), conoscenze informatiche di base (relative all'utilizzo di elaboratori elettronici e linguaggi di programmazione), ma soprattutto una spiccata sensibilità alle problematiche ambientali derivante dagli insegnamenti impartiti in precedenza.

Insegnamento si propone di fornire le conoscenze e le abilità di base per la corretta gestione di dati territoriali georeferenziati, con un'attenzione particolare ai sistemi di acquisizione di dati da piattaforma aerea e satellitare e alla loro gestione in Sistemi Informativi geografici (SIG/GIS)

L'obiettivo è sviluppare nell'allievo l'abilità di identificare un problema di natura territoriale/ambientale, di conoscere la caratteristiche dei dati da utilizzare, la loro applicabilità, le procedure di trattamento allo scopo di estrarne le informazioni di interesse e di gestire tali informazioni in un ambiente cartografico di riferimento. Si desidera rendere l'allievo capace in autonomia, di operare scelte e decisioni relative ai sistemi e processi da impiegare nel caso dell'analisi di sistemi ambientali complessi. 
Quindi al termine dell'insegnamento si chiederà allo studente di: 
- conoscere la teoria relativa ai principi fisici di riflettività ed remissività delle superfici a terra; 
- conoscere i modelli di interazione tra sorgenti elettromagnetiche, strati atmosferici e superfici a terra; 
- conoscere i principi di percezione visiva e cromatica quando applicati alla rappresentazione dei dati; 
- conoscere i principi dei sistemi di riferimento cartografici e dei metodi di rappresentazione bi e tridimensionale; 
- conoscere i principi relativi alla gestione di archivi di dati complessi, prestando particolare cura alle relazioni tra entità e alle modalità di gestione topologica; 
- conoscere i modelli di derivazione di cartografie tematiche; 
- applicare le predette teorie e modelli ai casi proposti; applicare i criteri appropriati di verifica e di analisi dei risultati; 
- conoscere l'esistenza delle normative e specifiche appropriate alla classe di problemi in esame (sia per quanto riguarda la fase di acquisizione, di trattamento e di gestione dei dati) e saperle applicare almeno per i casi esemplari su cui verte il programma dell'insegnamento; 
- valutare la correttezza delle metodologie adottate con particolare riferimento alle informazioni estratte sia in termini di completezza che di efficacia ed efficienza. 

Ai fini dell'autonomia di giudizio e della comunicazione tecnica: 
- redigere relazioni tecniche di taglio professionale 
- prendere motivate decisioni progettuali in presenza di esigenze/caratteristiche contrastanti 
- stimare rapidamente gli ordini di grandezza dei valori numerici (in fase di acquisizione, trattamento e gestione dei dati) che ragionevolmente l'ingegnere si deve attendere nei principali casi di riferimento 
- conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese. 
Queste conoscenze e abilità vengono acquisite attraverso lo studio di alcuni concreti problemi, indicati nel Programma. che vengono proposti in quanto esemplari, ovvero rilevanti per le applicazioni tecniche e adatti a introdurre la gamma di metodi che nel complesso l'analista ambientale deve padroneggiare.

Di norma alle ore di lezione corrisponde un analogo numero di ore di esercitazione in aula, strettamente collegate alle lezioni, durante le quali l'allievo viene esposto a problemi atti a svilupparne le abilità di applicare la teoria nel contesto dei problemi come questi si presentano in pratica. 
Non vengono svolti problemi alla lavagna. Si chiede agli allievi di organizzarsi in gruppi di due /massimo tre allievi; ciascun gruppo redigerà relazioni da portare all'esame, in cui sono raccolti svolgimento e risultati delle esercitazioni. Viene fornita assistenza continua in aula da parte di un esercitatore ogni circa 25 allievi. 
Il materiale per le esercitazioni viene fornito dagli esercitatori. Gli esercizi sono proposti in progressione didattica e richiedono l'uso di elaboratori elettronici. Di norma per ogni ora di esercitazione in aula l'allievo deve prevedere, nell'ambito dei crediti assegnati, un lavoro personale a casa per completamenti. Verrà poi previsto uno sdoppiamento delle esercitazioni per affrontare i problemi propri dell'analisi ambientale e della protezione di sistemi territoriali.

I criteri di valutazione finali saranno basati su esami orali e scritti che prendono anche in considerazione l’attività svolta durante i laboratori.

Introduzione ai Sistemi Informativi Territoriali
- Tipologie di carte: tecniche e tematiche
- Tipologie di dati geografici digitali:vettoriali e raster
- Il concetto di precisione dei dati geografici
- Sistemi di riferimento nei GIS: Ellissoide, Datum e Proiezione
- Georeferenziazione dei dati raster: aspetti teorici
- definizione operativa di GIS
- Concetti base del database relazionale: campi, record e relazioni
- Ortofoto aeree e satellitari
- Modelli Digitali del Terreno (DTM/DEM)
Utilizzo di Arcview 10
- Modularità del sistema: ArcMap, ArcToolbox, ArcCatalog, ArcScene
- ArcCatalog: la filosofia degli shapefile e del Geodatabase a confronto
- Introduzione al sistema ESRI ArcGIS : ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox, ArcScene
- Gestione dei sistemi di riferimento in ArcGIS
- Importazione, Visualizzazione e Georeferenziazione di dati raster
- Importazione di dati vettoriali e alfanumerici: gestione e tematizzazione dei layer, generazione di nuovi layer
- Tabelle di attributi: editing, automazione nel calcolo di campi e collegamento a dati esterni (hyperlink)
- Relazioni tra tabelle (Join e Relate)
- Editing geometrico di dati vettoriali
- Importazione di dati puntuali (X, Y data)
- Query: Select by attributes e Select by Location
- Geoprocessing: operazioni geometriche tra layer
- Spatial Analyst: processamento di dati raster
- ArcScene: visualizzazione tridimensionale
- Layout di stampa
Basi di CAD
- Strumenti di base per la realizzazioni di disegni vettoriali in ambiente AUTODESK AUTOCAD 

Poiché questo corso di insegnamento è una particolare sintesi di molti aspetti relativi all'analisi e alla vulnerabilità di sistemi ambientali/territoriali, è stato sviluppato materiale didattico apposito che non coincide con testi disponibili sul mercato. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati testi per approfondimenti. 
Lezioni: le dispense (in italiano) vengono messe a disposizione agli studenti iscritti all'insegnamento sul portale della didattica. 
Esercitazioni: il testo completo delle esercitazioni affrontate il laboratorio informatico viene messo a disposizione, all'inizio del corso, sul portale della didattica. Gli esercitatori forniscono inoltre, in aula, ulteriori approfondimenti relativi ai problemi affrontati.

M.Migani-G.Salerno – MANUALE ARCGIS – Guida pratica all’utilizzo con esercizi svolti – Flaccovio Ed. www.darioflaccovio.it
Dainelli-Bonechi – Cartografia Numerica – Flaccovio Ed. www.darioflaccovio.it
T. Bernhardsen – Geographic Information System – an introduction – John wiley www.mondogis.it
M.Ioannilli, U.Schiavoni – Fondamenti di Sistemi informativi Geografici – TexMat – www.mondogis.it
M.A. Gomarasca – Elementi di Geomatica – AIT – www.mondogis.it
A.Patera, P. Napolitano – Dall’acclività allo Zenit – www.mondogis.it