CORSO MODULARE DI FORMAZIONE / AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE GEOMATICA BASE. a.a Direttore del Corso: Prof. Paolo Aminti - (CS SIFET)

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1 CORSO MODULARE DI FORMAZIONE / AGGIORNAMENTO PROFESSIONALE GEOMATICA BASE a.a Direttore del Corso: Prof. Paolo Aminti - (CS SIFET) Il Corso completo di articola in dieci moduli e un project-work finale, descritti di seguito e - per avere una idea più approfondita delle finalità - i corsi di livello BASE (o livello PROF) portano tra parentesi il riferimento ai percorsi formativi SIFET-PROG e sono visibili (e scaricabili) sul sito alle voci FORMAZIONE - contenuti - livello base - indice percorsi : oppure - per informazioni più analitiche sui contenuti - alla voce: FORMAZIONE - contenuti - livello base - indice moduli : Si riportano qui di seguito - per maggiore comodità - i contenuti di ciascuno dei moduli Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

2 Modulo 1 (percorso A1). Teoria degli errori e impostazioni SW commerciale DOCENTE: Prof. Claudio Pigato - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: La base della formazione geomatica è la conoscenza e la corretta applicazione della teoria degli errori e delle tecniche di trattamento dei dati di misura, anche con l impiego del SW commerciale, come il foglio di calcolo elettronico e il CAD. OBIETTIVI FORMATIVI: Utilizzare correttamente e con adeguata padronanza le formule per il calcolo dei risultati più probabili delle misure topografiche e saperne determinare la precisione effettivamente conseguita; utilizzare correttamente e con adeguata padronanza i SW da ufficio anche per i calcoli di verifica dei risultati delle misurazioni topografiche e satellitari impostando correttamente i parametri di lavoro. B03 TEORIA DEGLI ERRORI - Pre-requisiti: conoscenze di geometria analitica di base (grafico di una funzione) - algebra 1. concetto di misura, aleatorietà della misura 2. classificazione degli errori (grossolani, sistematici e accidentali) 3. cenni di calcolo probabilistico 4. distribuzione Normale (Gaussiana) degli errori 5. stima dei parametri di una distribuzione normale 6. distinzione tra accuratezza e precisione 7. scarto quadratico medio della media 8. tolleranza 9. misure dirette di uguale precisione e non BP6 IMPOSTAZIONI SW COMMERCIALE - EXCEL / CAD Pre-requisiti: conoscenze informatiche di base (foglio elettronico e CAD) - geometria analitica e trigonometria piana (funzioni seno, coseno, tangente, triangoli rettangoli) - topografia di base (B04) 1. impostazioni per il calcolo topografico nel foglio di lavoro: radianti, più importanti 2. applicazioni ed esempi soprattutto legati alla teoria degli errori 3. sistema di riferimento globale e UCS 4. riporto di coordinate cartesiane, polari, cilindriche e sferiche totali e parziali 5. entità e proprietà 6. layers 7. snap a oggetto 8. editing (comandi più semplici) 9. informazioni (comandi più semplici) 10. impostazioni per il disegno topografico, file prototipo topograf.dwg con impostazioni di angoli centesimali destrorsi a partire da N, cifre decimali adeguate e quotature pre-impostate per la scala 1:1000, reperts, scala grafica e cornici 11. risoluzione di problemi topografici con CAD 12. applicazioni ed esempi 13. cenni al georiferimento di una mappa digitalizzata Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

3 Modulo 2 (percorso A2). Sistemi di riferimento geodetici e cartografia DOCENTE: Ing. Virgilio Cima - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: Il rilievo satellitare (GNSS) ha determinato un cambiamento radicale nella determinazione dei sistemi di riferimento geodetici, passando da quelli locali a quelli globali. Recentemente i riferimenti geodetici sono strutturati in una forma dinamica che meglio si adatta a seguire i movimenti crostali terrestri. L Istituto Geografico Italiano ha realizzato una rete dinamica (RDN) alla quale devono essere riferiti tutti i rilievi satellitari (In attuazione dell art. 59 del Codice dell Amministrazione Digitale, pubblicato sulla Gazzetta Ufficiale n. 48 del 27 febbraio 2012). Si esaminano le conseguenze di questi cambiamenti e i passaggi necessari a riportare i rilievi nelle cartografie tecniche di uso corrente. OBIETTIVI FORMATIVI: Fornire un quadro aggiornato dello stato dell arte nelle discipline geodetiche e mettere i corsisti in grado di utilizzare criticamente gli strumenti elettronici per i passaggi tra i vari sistemi di riferimento. BO1 GEODESIA Pre-requisiti: conoscenze di geometria e geometria analitica di base (coordinate) - trigonometria piana (funzioni seno, coseno, tangente, triangoli rettangoli, teorema dei seni) 1. Forma della terra 2. Geoide e quote ortometriche 3. Ellissoide di rotazione geometria dell ellissoide 4. Coordinate geografiche e astronomiche, deflessione della verticale 5. Ellissoidi più importanti datum 6. Campi operativi, approssimazioni 7. errori di sfericità nelle misure: di distanze, di angoli, di dislivelli 8. riporto delle misure topografiche alla superficie di riferimento B07 - SISTEMI DI RIFERIMENTO GEODETICI E CARTOGRAFIA Pre-requisiti: conoscenze di geodesia di base (B01) 1. Sistemi geodetici 2. datum locale 3. datum globale 4. datum altimetrico (geoide ed ellissoide) 5. ondulazione geoidica e modelli del geoide 6. sistemi storici (Genova IIM 1902 Roma 40 ED50) 7. realizzazioni dei sistemi 8. sistemi globali ITRS, ETRS, 9. realizzazioni IGM95 e RDN 10. sistemi catastali locali 11. Il problema della rappresentazione cartografica - scale, deformazioni 12. Tipologie di rappresentazioni cartografiche: conformi, equivalenti, afilattiche 13. Rappresentazione di Gauss 14. GB e UTM 15. Cartografia italiana: cartografia IGM, regionale e catastale 16. formati pseudo decimali passaggi fra sistemi in coordinate alto-geografiche o piane 17. trasformazioni da alto geografiche a piane nello stesso sistema software GEO2UTM 18. richiami ai principali sistemi italiani 19. software Verto 20. software Cartlab3 21. applicazioni ed esempi Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

4 Modulo 3 (percorso B). Il rilevamento satellitare (Base) DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni i n aula virtuale CONTENUTO: Si espongono le basi del rilevamento satellitare mediante i GNSS - posizionamento assoluto e relativo dei punti stazionati con ricevitori di vario tipo - precisioni attese e metodi per la verifica delle precisioni effettivamente conseguite anche eseguendo misure dirette e semplici elaborazioni. OBIETTIVI FORMATIVI: Conoscere le strumentazioni e i metodi di rilievo satellitare e le possibili integrazioni con altre tecniche di misura. B02 GNSS-BASE Pre-requisiti: conoscenze di geometria e geometria analitica di base - geodesia teoretica (B01) 1. sistemi satellitari - generalità 2. segmenti 3. segnali trasmessi (frequenze, messaggi di navigazione : codice, effemeridi, almanacchi) 4. strumenti GNSS 5. osservabili dei sistemi GNSS, pseudorange e misure di fase 6. principi del posizionamento 7. posizionamento assoluto di un ricevitore isolato (misure di codice) 8. posizionamento relativo con misure di fase 9. baselines, soluzione delle ambiguità iniziali intere 10. DOP 11. errori sistematici dei sistemi GNSS: orbite, ionosfera, troposfera, errori degli orologi, 12. errori accidentali: multipath, disturbi elettromagnetici, ostruzioni 13. introduzione alle reti di stazioni permanenti e ai servizi di posizionamento 14. misure RTK e NRTK Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

5 Modulo 4 (percorso C1). Il rilevamento topografico plano-altimetrico (Stazione Totale) DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: Vengono descritte le strategie di lavoro basate sulle tecniche classiche della Topografia, rivedendo anche le basi della teoria per il trattamento degli errori di misura. Si simulano rilievi diretti con strumentazioni aggiornate in modo da fornire esperienze dirette a ciascun partecipante al corso. OBIETTIVI FORMATIVI: Conoscere le strumentazioni e i metodi di rilievo tridimensionale per punti e le possibili integrazioni con altre tecniche di misura in ambito edile e territoriale. B04 - TOPOGRAFIA-DESCRIZIONE STRUMENTI E METODI DI RILIEVO PLANO-ALTIMETRICO - Pre-requisiti: conoscenze di geometria e geometria analitica di base (coordinate cartesiane e polari piane - trigonometria piana (funzioni seno, coseno, tangente, triangoli rettangoli, teorema dei seni) - geodesia (B01) 1. sistemi di misura angolari conversioni 2. sistemi di riferimento nel piano conversioni 3. strumenti per le misure degli angoli (goniometri) e misure angolari metodi e precisioni 4. strumenti per la misura delle distanze (distanziometri) principi di funzionamento metodi e precisioni 5. strumenti integrati (Total Station =TS) 6. assi strumentali e condizioni per il corretto funzionamento di un goniometro 7. riduzione o eliminazione degli errori sistematici - regola di Bessel 8. posizionamento dello strumento (messa in stazione e centramento forzato) 9. orientamento del cerchio orizzontale 10. nord magnetico 11. rilievo di inquadramento e rilievo di dettaglio 12. sistema di riferimento e punti di controllo 13. impostazione del rilievo: codifica dei punti, eidotipo, monografie 14. rilievo di dettaglio, collegamento tra stazioni 15. intersezioni dirette e inverse 16. poligonazioni 17. triangolazioni e reti iperdeterminate (descrizione) 18. picchettamento topografico (descrizione) Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

6 Modulo 5 (percorso C2). Il rilevamento topografico altimetrico (livellazioni) DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: Il rilievo altimetrico mediante livellazione geometrica è il metodo indispensabile per la definizione dei dislivelli tra punti opportunamente materializzati (capisaldi) con precisioni che possono essere anche molto spinte (fino a 0,5-1 mm/km). Si propongono strumenti e metodi idonei al raggiungimento di una precisione prefissata e si utilizzano esperienze simulate di misure dirette verificando la precisione effettivamente raggiunta. OBIETTIVI FORMATIVI: Saper valutare le precisioni e utilizzare le strumentazioni idonee a raggiungerle nel rilevamento altimetrico. B04a - TOPOGRAFIA-DESCRIZIONE STRUMENTI E METODI DI RILIEVO ALTIMETRICO Pre-requisiti: conoscenze di geometria e geometria analitica di base (coordinate cartesiane e polari piane - trigonometria piana (funzioni seno, coseno, tangente, triangoli rettangoli, teorema dei seni) - geodesia (B01) 1. livella sferica e livella torica 2. cenni sui compensatori 3. uso del cannocchiale topografico e operazioni di collimazione 4. mire e stadie per le misure altimetriche - attrezzature complementari 5. materializzazione e stabilizzazione dei capisaldi di livellazione 6. strumenti per la misura dei dislivelli (livelli) metodi e precisioni 7. assi strumentali e condizioni per il corretto funzionamento di un livello 8. riduzione o eliminazione degli errori sistematici - livellazione dal mezzol 9. impostazione del rilievo: codifica dei punti, eidotipo, monografie 10. livellazioni e reti iperdeterminate (descrizione) Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

7 Modulo 6 (percorso D). Integrazione tra misure topografiche e dirette nei rilievi architettonici DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: I rilievi architettonici in genere possono essere realizzati con strumenti tradizionali (distanziometri e livelle laser o ottiche: si esaminano i problemi e gli accorgimenti necessari per l inserimento di tali misure anche con l impiego di moderne Total Station in grado di fornire un inquadramento solido anche in casi relativamente complessi. OBIETTIVI FORMATIVI: Misurare in tutte le sue parti il manufatto architettonico che dovrà successivamente essere restituito graficamente utilizzando sistemi di misurazione tradizionali ed evoluti. B08 - RILIEVO ARCHITETTONICO - TS / DISTO / LIVELLE LASER Pre-requisiti: conoscenze di Topografia di base (B04), disegno tecnico (proiezioni ortogonali) e uso CAD 1. redazione dell eidotipo del rilievo impostazione delle misure 2. uso del disto per le misure di interni (trilaterazione, misure parziali e progressive) 3. restituzione di misure planimetriche in ambiente CAD - impostazioni 4. verifiche e iterazioni delle misure 5. impiego delle livelle laser per le misure di dislivelli 6. rilievo delle aperture di una facciata con TS 7. restituzione di sezioni trasversali dei rilievi architettonici Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

8 Modulo 7 (percorso E). Applicazioni della topografia al tracciamento di opere in cantiere DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: Impiego delle funzioni implementate in una moderna TS (Stazione Totale) per il riporto in cantiere del progetto di un edificio (fili fissi e modine) anche come integrazione di procedimenti classici per allineamenti e squadri. OBIETTIVI FORMATIVI: Progettare i metodi e valutare le strumentazioni più idonee per il riporto sul terreno di un progetto edilizio sia con metodi classici che con una Stazione Totale. B09 - TOPOGRAFIA DI CANTIERE - TRACCIAMENTI / PIANI / SQUADRI / MODINE Pre-requisiti: conoscenze di Topografia di base (B04) 1. tracciamento di piani con livello determinazione delle quote rosse 2. tracciamenti per coordinate polari mediante TS - riporto del progetto sul terreno 3. tracciamento di allineamenti ortogonali per misure progressive e squadri impiego di distanziometri e livelle laser per il controllo dei tracciamenti topografici 4. tracciamento di piani posa di modine per la modellazione dei pendii 5. posizionamento dei fili fissi per un tracciamento di fondazioni e verifiche Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

9 Modulo 8. (percorso B-PROF). Topografia catastale DOCENTE Prof. Claudio Pigato - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: I rilievi catastali per aggiornamento possono essere realizzati con strumenti (ricevitori) satellitari GNSS: si esaminano le versioni aggiornate del software PREGEO e gli accorgimenti necessari per l inserimento di tali misure anche con l impiego di reti di stazioni GNSS permanenti in grado di fornire servizi di posizionamento in tempo reale. OBIETTIVI FORMATIVI: Aggiornare le conoscenze relative ai rilievi territoriali - anche catastali di aggiornamento inserendovi le misure satellitari e l impiego delle reti di servizio; utilizzazione del Software PREGEO. P06a CATASTO E USO SW CATASTALE (PREGEO) Pre-requisiti: conoscenze di base di Geodesia, Topografia, Teoria degli errori (vedi syllabus dei moduli B01, B03, B04) 1. Catasto terreni 2. Punti fiduciali 3. Triangoli fiduciali e vincoli per i rilievi 4. Metodi di rilievo 5. Impostazione del SW tipi di linea 6. Immissione dati da libretto strumentale e da tastiera 7. Dati di misura TS e loro immissione in PREGEO 8. Dati di misura per allineamenti e squadri e loro immissione in PREGEO Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

10 Modulo 9 (percorso G). Introduzione ai Sistemi Informativi Territoriali (GIS) DOCENTE Ing. Virgilio Cima - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: E' sempre più diffuso l'utilizzo di strumenti informatici di tipo GIS (Geographic Information System), che consentono di eseguire ricerche, correlazioni, trasferimento di informazioni utilizzando anche la componente spaziale degli elementi che costituiscono le basi di dati. Si presenta un introduzione schematica ai concetti di base, descrivendo le funzionalità più significative. OBIETTIVI FORMATIVI: Fornire le informazioni e i concetti necessari per affrontare un utilizzo di base di software di tipo GIS. B11 - NTRODUZIONE AI SISTEMI INFORMATIVI TERRITORIALI - 4h Pre-requisiti: conoscenze di GNSS BASE e di CARTOGRAFIA 1. Definizione di database geografico 2. Modelli geometrici vettoriali e raster 3. Georeferenziazione di un DB geografico 4. Topologia 5. Definizione e componenti di un GIS 6. Query alfanumeriche e spaziali 7. Esempi di analisi spaziale 8. Trasformazioni di coordinate all interno di un GIS 9. Formati di interscambio 10. Lo standard nazionale Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

11 Modulo 10 (percorso H-PROF). La scansione laser terrestre nel rilievo di manufatti e/o siti ambientali DOCENTE: Arch. Valentina Bonora - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni in aula virtuale CONTENUTO: I rilievi di manufatti in genere vengono tradizionalmente eseguiti con distanziometri e/o metodi diretti; recentemente si sono sviluppate tecnologie di misura elettronica tridimensionali, in grado di fornire le posizioni dei punti rilevati in un riferimento cartesiano 3D. Inoltre si impongono all attenzione dei tecnici i rilievi quasi continui per scansione laser. Si esaminano quindi tali tecniche di rilievo e vengono proposte esemplificazioni basate su casi concreti per integrare le varie tecniche di rilievo. OBIETTIVI FORMATIVI: Conoscere le tecnologie di rilievo tridimensionale e le possibili integrazioni con i rilievi diretti e topografici in ambito edile e territoriale. P09a LASER SCAN TERRESTRE Pre-requisiti: conoscenze e capacità operative relative ai metodi di rilievo topografici 1. Richiamo delle definizioni dei moduli B03 e B04 2. principi di funzionamento 3. indicazioni di precisione analisi dei parametri che la influenzano 4. risoluzione del rilievo in funzione della distanza e dello step angolare prefissato 5. dimensioni del punto sull oggetto 6. punti di appoggio e georiferimento del rilievo 7. nuvola di punti, visualizzazione 3D (modelli solidi) 8. software di gestione dei modelli 9. operazioni di roto-traslazione 10. tracciamento di linee basate sui punti della scansione (restituzione vettoriale) Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

12 Modulo 11 (percorso A-PROF). GNSS Professionale DOCENTE: Prof. Paolo Aminti - sono previste almeno 4 ore di lezione teorica e di esercitazioni i n aula virtuale CONTENUTO: Si espongono le modalità operative del rilevamento satellitare mediante i GNSS - posizionamento assoluto e relativo dei punti stazionati con ricevitori geodetici - precisioni attese e metodi per la verifica delle precisioni effettivamente conseguite mediante iperdeterminazioni e compensazioni. Analisi delle cause di errore e accorgimenti pratici per ottenere risultati in linea con le previsioni OBIETTIVI FORMATIVI: Il percorso ha lo scopo di mettere l operatore in grado di utilizzare un ricevitore GNSS geodetico nelle diverse modalità cinematiche, sia in tempo reale che post-processate. P02 GNSS - METODOLOGIE OPERATIVE - PROCESSING Pre-requisiti: conoscenze di base di Cartografia, sistemi di riferimento geodetici, GNSS E SW Cartografico (vedi syllabus dei moduli B02, B07 ovvero dei Moduli 2 e 3) 1. Richiamo delle definizioni dei moduli B02 e B07 2. Metodi di misura con ricevitori bi frequenza (per misure di fase) 3. Elaborazione delle misure 4. Dati grezzi per il post-processing di rilievi cinematici 5. Progettazione delle operazioni di misura (cinematiche) 6. Accorgimenti utili nella esecuzione delle misure cinematiche 7. Impostazioni del ricevitore 8. Comportamenti da tenere durante il rilievo e durante gli spostamenti 9. Tempi di stazionamento sui punti da rilevare 10. Durata minima di un rilievo cinematico 11. Angolo di cut-off 12. Parametri di valutazione della qualità delle misure (PDOP TDOP - GDOP) 13. Post-elaborazione di un rilievo cinematico - ricerca di eventuali errori nel processing automatico NRTK 14. Verifica della qualità effettiva delle misure (reports standard di calcolo delle baselines) 15. Reti di stazioni permanenti in Italia 16. Reti di servizio (posizionamento NRTK) principi di funzionamento 17. VRS 18. FKP 19. MAX - i-max Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a

13 Project work finale (opzionale) CONTENUTO: elaborato per la valutazione finale (redatto dal corsista e illustrato alla commissione di esame composta da tre docenti) che verterà sugli argomenti relativi ai moduli frequentati in accordo con il direttore del corso - sulla base di questo lavoro verrà redatta la certificazione delle competenze effettivamente acquisite, quindi il project-work è obbligatorio per chi vuole dare visibilità esterna al proprio apprendimento, anche in termini di riconoscimento di Crediti Formativi Universitari (CFU). Ciascun corsista è invitato a scegliere uno (o più) degli argomenti svolti nei moduli frequentati e - interagendo con il docente - sviluppa uno o più aspetti del problema, con eventuali riferimenti alla propria esperienza professionale; il risultato viene discusso in una sessione sincrona (esame in aula virtuale) dove il corsista espone (circa ) un elaborato di sua produzione - segue un breve dibattito con i docenti. La sessione è pubblica, cioè aperta a tutti i corsisti. Bando del Corso Modulare di Formazione/Aggiornamento in Geomatica Base, a.a