Programmi Laurea Triennale

 

IN/0087 - CORSO INTEGRATO: TOPOGRAFIA E LABORATORIO DI TOPOGRAFIA

Anno Accademico ​2019/2020

Docente
GIOVANNA MARIA ​SANNA (Tit.)
Periodo
Primo Semestre​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale​
Lingua Insegnamento
ITALIANO​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[70/72] ​ ​INGEGNERIA CIVILE [72/00 - Ord. 2013] ​ ​PERCORSO COMUNE10100
Obiettivi

Il Corso Integrato di Topografia e Laboratorio di Topografia intende fornire le conoscenze di base della Geodesia, della Cartografia e quelle tecnico-scientifiche necessarie per progettare, eseguire ed elaborare rilevamenti topografici di alta precisione eseguiti con strumentazione elettronica e satellitare. Le conoscenze forniranno allo studente professionalità nel campo del moderno rilievo del territorio e dei beni architettonici, del monitoraggio e controllo di fenomeni naturali, (frane, erosioni, fenomeni sismici e simili) e di deformazioni di grandi strutture (dighe, ponti e viadotti).
Più in dettaglio sono previsti i seguenti obiettivi formativi:
Conoscenza e e comprensione: conoscere e comprendere i concetti di base della Geodesia e della Topografia,delle caratteristiche costruttive degli strumenti topografici, del trattamento delle osservazioni e della Cartografia
Capacità di applicare conoscenza e comprensione: capacità di progettare un rilevamento topografico, di utilizzare correttamente gli strumenti topografici più comuni, di elaborare le misure e restituirle correttamente in forma numerica e grafica, capacità di leggere una carta topografica, di utilizzare una carta numerica, o altri prodotti topo-cartografici, all'interno di un software GIS o di progettazione ingegneristica.
Autonomia di giudizio: essere in grado di valutare la qualità di un rilevamento realizzato in proprio o prodotto da altri, essere in grado di apportare le azioni opportune per correggere e migliorare il lavoro svolto.
Abilità comunicative: conoscere i termini tecnici propri della materia, sapere come presentare i risultati di un rilevamento topografico, saper colloquiare con un topografo professionista.
Capacità di apprendimento: essere in grado di comprendere il contenuto del manuale utente di uno strumento topografico nuovo e di un software dedicato alla topografia.

Prerequisiti

Lo studente deve essere in possesso dei prerequisiti per l'accesso ai corsi di Ingegneria, principalmente sugli argomenti elencati di seguito. Geometria Segmenti ed angoli; loro misura e proprietà. Rette e piani. Luoghi geometrici notevoli. Proprietà delle principali figure geometriche piane (triangoli, circonferenze, cerchi, poligoni regolari, ecc.) e relative lunghezze ed aree. Proprietà delle principali figure geometriche solide (sfere, coni, cilindri, prismi, parallelepipedi, piramidi, ellissoidi, ecc.) e relativi volumi ed aree della superficie. Coordinate cartesiane. Il concetto di funzione. Equazioni di rette e di semplici luoghi geometrici (circonferenze, ellissi, parabole, ecc.). Conoscenza di nozioni elementari di statistica (permutazioni, combinazioni, media, varianza e frequenza). Nozioni elementari di interpretazione di diagrammi di frequenze ed istogrammi. Conoscenza delle grandezze scalari e vettoriali, del concetto di misura di una grandezza fisica e di sistema di unità di misura. I principi dellottica geometrica; riflessione, rifrazione; indice di rifrazione; prismi; specchi e lenti concave e convesse; nozioni elementari sui sistemi di lenti e degli apparecchi che ne fanno uso.
Sono propedeutici i corsi di Analisi matematica 1, Fondamenti di Informatica, Laboratorio di Disegno, Analisi matematica 2, Geometria e Algebra, Fisica 1, Fisica 2.
Inoltre lo studente deve frequentare contemporaneamente il corso di Idrologia e Statistica per la parte in cui viene trattata la Statistica.

Contenuti

Generalità. La Topografia come parte della Geomatica ed il supporto della Geomatica alle attività dell'ingegnere.
Geodesia e cartografia: il geoide come superficie di riferimento naturale, il passaggio dal geoide all'ellissoide, altre superfici di riferimento, il passaggio dall'ellissoide al piano di rappresentazione. Grandezze misurabili: angoli, distanze, dislivelli. Sistemi di riferimento geodetici: sistemi di riferimento locali (ROMA40, ED50, catastale), sistemi di riferimento globali (WGS84, ITRFXX, ETRFXX) il geoide come sistema di riferimento delle quote. Il passaggio dai sistemi di riferimento locali a quelli globali, il passaggio dalla quota ellissoidica a quella ortometrica. Generalità sulle carte (deformazioni e moduli di deformazione). Rappresentazioni notevoli: la rappresentazione di Gauss, Gauss-Boaga, UTM e catastale. I contenuti della carta topografica, la cartografia numerica e i data-base topocartografici, altri prodotti cartografici (i DTM, le ortofotocarte). I sistemi informativi territoriali (GIS). La cartografia ufficiale italiana.
Il trattamento delle misure: introduzione generale sul concetto di misura, tipi di errori, la propagazione degli errori.
Le operazioni di misura: unità di misura e convenzioni. Semplici dispositivi per il rilievo topografico (segnali, centrini, filo a piombo, livelle sferiche, toriche, a coincidenza, paline, aste graduate, nastri).
Strumenti per la misura di angoli e distanze: il teodolite (funzionamento, errori sistematici e precisioni), i distanziometri elettronici (principi di funzionamento, parti fondamentali, errori sistematici, precisioni). Integrazione e automazione di strumenti: teodoliti elettronici, Total Station e Laser Scanner.
Strumenti per la misura diretta dei dislivelli: i livelli a cannocchiale (funzionamento, errori sistematici e precisioni). Automazione: autolivelli e livelli digitali. I livelli per l'alta precisione.
Schemi per il rilevamento topografico classico: la riduzione delle distanze misurate alla superficie di riferimento, il rilevamento di punti per la realizzazione di reti topografiche, il rilevamento di punti di dettaglio, la misura indiretta dei dislivelli.
La livellazione geometrica. Generalità e impieghi, modalità di esecuzione ed elaborazione delle livellazioni per la determinazione delle quote e delle incertezze dei capisaldi di livellazione. Classificazione delle livellazioni geometriche.
Il posizionamento satellitare: i sistemi di posizionamento satellitare GPS, GLONASS e GALILEO descrizione del sistema e del segnale, le osservabili di codice e di fase. Gli errori del GPS. I ricevitori satellitari: compiti, componenti fondamentali, tipi di ricevitori. Il rilevamento con GPS: posizionamento assoluto e relativo, schemi di rilievo statici e cinematici.

Metodi Didattici

Il modulo di Topografia comprende lezioni frontali per complessive 54 ore e 6 ore per la visione di strumenti topografici e software dedicato.
Il modulo di Laboratorio di Topografia è suddiviso in:
- spiegazione in aula delle attività che verranno svolte e della loro finalità (12 ore)
- operazioni di campagna, in cui all'aperto gli studenti, organizzati in gruppi di lavoro, prendono familiarità con gli strumenti topografici e eseguono le operazioni di misura prestabilite per le prove (14 ore).
- elaborazione guidata delle misure, in cui a partire dalle osservazioni di campagna si eseguono i calcoli che portano alla risposta ai quesiti posti nelle prove (14 ore).
L'attività viene svolta in aula individualmente da ciascuno studente con l'ausilio del software a disposizione per il Laboratorio.
Per eseguire le elaborazioni gli allievi dovranno dotarsi di notebook computer personale, mentre sarà loro fornito tutto il software necessario.
Per ciascuna prova deve essere redatta, da ciascuno studente, una relazione che descrive i metodi e gli strumenti utilizzati per la prova, le elaborazioni eseguite e i risultati espressi in forma numerica e grafica quando richiesto.

Verifica dell'apprendimento

La prova d'esame è orale. In essa vengono trattati tre argomenti, due sono relativi al modulo di Topografia ed uno è relativo al Laboratorio di Topografia.
In sede desame lallievo deve portare copia delle relazioni svolte durante il laboratorio. Non sono accettate relazioni svolte in anni accademici precedenti.
L'allievo in sede d'esame deve trattare ogni argomento dimostrando:
- conoscenza degli argomenti teorici previsti nel programma del corso
- capacità di risolvere problemi pratici sviluppati nel laboratorio
- conoscenza e capacità di comunicazione attraverso l'uso appropriato dei termini specifici della materia.
Al termine del colloquio viene assegnato un voto per il modulo di Topografia con peso 0.6 ed un voto per il Laboratorio con peso 0.4. Il voto finale è ottenuto come media pesata del voto di Laboratorio di Topografia e Topografia.

Testi

G. Bezoari, A. Selvini, Manuale di Topografia moderna, Città studi Edizioni
G. Inghilleri; Topografia generale, UTET Torino
A. Cina, GPS Principi, modalità e tecniche di posizionamento, Ed. Celid
A. Cina, Dal GPS al GNSS (Global Navigation Satellite System) per la Geomatica - Torino - Celid
L. Biagi (2009) I Fondamentali del GPS, download gratuito
A. Cina, Trattamento delle misure topografiche, Ed. Celid
Barzaghi, Pinto, Elementi di topografia e trattamento delle osservazioni Città Studi Edizioni

Altre Informazioni

Altre informazioni e materiale didattico sono disponibili durante lo svolgimento del corso nell'area di e-learning all'indirizzo
https://elearning.unica.it/course/view.php?id=153

credits unica.it | accessibilità Università degli Studi di Cagliari
C.F.: 80019600925 - P.I.: 00443370929
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