TOPOGRAFIA E FOTOGRAMMETRIA

Transcript

1 TOPOGRAFIA E FOTOGRAMMETRIA PREMESSA Attraverso il percorso didattico che si sviluppa in questa disciplina si deve poter conseguire una professionalità di base nel settore del rilievo inteso anche come supporto per tutte le altre aree disciplinari che caratterizzano la futura attività del diplomato; il corso di topografia, che si svilupperà in un arco triennale, prenderà le mosse da conoscenze e capacità formatesi in altre materie avendone in precedenza sottolineato le specifiche finalità. I connotati di propedeuticità di alcuni settori delle altre discipline, saranno evidenziati e posti in essere nella autonomia di ciascun insegnamento coordinata e finalizzata alla realizzazione del più ampio e complesso progetto didattico generale: la formazione di base del tecnico operante nel settore del rilievo, delle costruzioni, del territorio e dell'ambiente. In questo quadro la topografia e le altre tematiche affini rappresentano una necessità culturale primaria che ha nello stesso tempo caratteristiche scientifiche e tecniche, teoriche ed applicative con peculiari apporti multidisciplinari; essa è inoltre in relazione con tutte le materie professionalizzanti, contribuisce attraverso il rilievo (inteso in senso lato) a materializzare l'ambiente progettuale, contribuisce a perfezionarne la conoscenza e consente di correlare adeguatamente la metodologia di intervento all'oggetto sul quale si opera. Le conoscenze e le capacità operative per affrontare e sviluppare il programma di topografia, fotogrammetria e cartografia vanno ricercate nella matematica, nella fisica, nel disegno e nelle scienze naturali, materie che formano la base culturale del giovane e creano inoltre l ambiente adatto al formarsi di specifiche capacità professionali. DISCIPLINARI Contribuire al processo formativo con l acquisizione di conoscenze specifiche ed il conseguimento di mezzi sempre più numerosi e raffinati per comprendere la realtà attraverso il rilievo. Saper individuare le relazioni che connettono l identità della persona e quella della società al territorio ed all ambiente anche nella prospettiva storica. Contribuire al raggiungimento di peculiari capacità professionali nel campo del rilievo attraverso il possesso e l uso di adatti strumenti intellettuali e scientifici di tipo multidisciplinare e lo studio delle specifiche metodologie operative. Svolgere una decisiva azione di orientamento verso i settori di specializzazione che hanno attinenza con la disciplina. I PROGRAMMI Ore settimanali: 5 III a CLASSE Saper riconoscere il campo nel quale il rilevatore si accinge ad operare sia dal punto di vista qualitativo che dimensionale (è uno degli obiettivi dell'anno di corso). Saper individuare, trattare, calcolare e rappresentare gli elementi geometrici del modello con il quale è possibile schematizzare la realtà. Saper eseguire e valutare misure dirette. 1. Campo operativo Saper riconoscere il campo nel quale il rilevatore si accinge ad operare sia dal punto di vista qualitativo che dimensionale. Teorie sull'origine, la struttura ed i moti della terra. Maree. Forma della terra. Geoide. Ellissoide di rotazione. Campo geodetico di Weingarten. Sfera locale. Errori di sfericità. Campo topografico. 2. Calcolo e tecniche di calcolo Sviluppare le capacità di calcolo dal metodo manuale a quelli che implicano l'uso delle funzioni e quindi delle calcolatrici scientifiche o delle calcolatrici a programma. Uso delle calcolatrici scientifiche. Uso dei linguaggi informatici adatti alla soluzione di espressioni analitiche e formule trigonometriche.

2 3. Elaborazioni ed applicazioni della trigonometria Saper trattare anche analiticamente i problemi geometrici e risolverli con l'utilizzazione delle relazioni trigonometriche (la trattazione teorica della trigonometria è affidata al programma di Matematica). Angoli e distanze come elementi che caratterizzano le coordinate dei punti. Trasformazione tra le unità di misura degli angoli. Funzioni circolari e loro variazioni. Riduzione degli angoli al primo quadrante. Formule di addizione e sottrazione. Formule di duplicazione e bisezione. Formule di prostaferesi. Relazioni tra gli elementi di un triangolo rettangolo. Teoremi e formule principali per la soluzione di triangoli qualsiasi. Area dei triangoli. Elementi del cerchio inscritto, circoscritto ed ex-inscritto. Bisettrici e mediane di un triangolo. Risoluzione di poligoni. 4. Disegno topografico Saper trattare graficamente e rappresentare nelle tre dimensioni gli elementi geometrici del modello che schematizza la realtà oggetto del rilievo. Restituzione di rilievi eseguiti con il metodo: degli allineamenti, delle coordinate cartesiane, delle coordinate polari, delle coordinate bipolari, delle trilaterazioni, del camminamento, delle poligonali. Segni e simbologie convenzionali della rappresentazione topografica alle varie scale. 5. Strumenti, misure e condizioni operative Saper effettuare operazioni di rilievo con strumenti semplici, saper eseguire misure di angoli con i teodoliti, conoscere le conseguenze di alcuni fenomeni fisici sulle misure. Filo a piombo. Livella sferica e torica. Collimatori. Noni. Squadri agrimensori e graduati. Misure degli angoli con gli squadri. Applicazioni di ottica geometrica. Sistemi diottrici centrati. Fondamenti geometrici e funzionali del teodolite. Rilievo per allineamenti e tracciamento di allineamenti. Coltellazioni. Problemi connessi con: la dilatazione termica, la deformazione meccanica, la dispersione, la rifrazione atmosferica. 6. Teoria degli errori Obiettivi Saper valutare misure elementari. Contenuti Classificazione degli errori delle misure dirette. Distribuzione degli errori accidentali. Teoria probabilistica: legge di Gauss; teoria dei minimi quadrati; scarto quadratico medio delle misure dirette della stessa precisione. Ore settimanali: 6 IV a CLASSE Conseguire la capacità di comprendere ed utilizzare i metodi di rilievo approfondendo le questioni trigonometriche connesse con la problematica legata alla qualità delle misure. Conoscere le attività tese alla descrizione, alla conoscenza ed alla gestione del territorio e saper operare in esse. 1. Strumenti e misure angolari Saper effettuare la scelta dello strumento in funzione della metodologia operativa e del prodotto finale del rilievo. Conoscere gli elementi che influiscono sulla correttezza e precisione delle misure e saperne evitare o limitare l'influenza. Saper scegliere ed utilizzare strumenti e metodi adeguati alla precisione da conseguire nelle misure degli angoli. Metodi di misura angolare e regola di Bessel. Stazioni e segnali fuori centro. Riduzione in centro dell'angolo zenitale. Fondamenti geometrici e funzionali dei livelli e degli autolivelli. Rassegna della attuale produzione di strumenti. Fondamenti funzionali degli strumenti elettro-ottici.

3 2. Misura delle distanze Saper cogliere l'interdipendenza dei fattori qualità e costo nella scelta dei metodi di misura. Conoscere la gamma delle possibilità operative nel campo della misura diretta ed indiretta delle distanze, saperne individuare la genesi logica e la giustificazione geometrica. Misura indiretta della distanza anche con metodi elettro-ottici. Misura diretta con apparati di precisione. 3. Misura dei dislivelli Conoscere e saper utilizzare le metodiche per la misura dei dislivelli e saperne valutare il campo applicativo. Livellazione geometrica, trigonometrica e idrostatica comune e di precisione. Livellazione barometrica. 4. Rilievo Saper scegliere il metodo di rilievo in dipendenza delle variabili: utilizzazione, morfologia dell'oggetto, ambiente operativo, strumenti, precisione, costo. Saper effettuare le operazioni di restituzione analitica. Saper organizzare l'elaborazione analitica in funzione della rappresentazione da ottenere. Reti trigonometriche. Triangolazione, trilaterazione, loro calcolo e compensazione. Cenni sulle triangolazioni geodetiche. Poligonazioni: calcolo e compensazioni. Intersezioni. Reti di livellazione. Livellazioni longitudinali e trasversali. Compensazione delle livellazioni. Elementi di batimetria. 5. Teoria degli errori Saper valutare gli errori insiti nelle principali operazioni topografiche e saper eseguire le compensazioni. Media ponderata. Errori temibili. Precisioni. Tolleranze. Compensazione empirica di triangolazioni, trilaterazioni, intersezioni, poligonazioni e livellazioni. Misure dirette e condizionate: la problematica della compensazione rigorosa. 6. Cartografia Saper individuare le fonti cartografiche. Saper utilizzare la carta topografica per scopi tecnici. Proiezioni cartografiche legate alla cartografia ufficiale italiana. Cartografia ufficiale prodotta dagli Enti Cartografici dello Stato e dagli Enti Locali. 6. Restituzione e disegno topografico Conoscere e saper utilizzare i metodi per elaborare in modo analitico e grafico i dati del rilievo. Acquisire una più evoluta sensibilità grafica (rispetto a quella conseguita nel biennio ed al terzo anno di corso con riferimento all area problematica del rilievo) e l'addestramento all'uso degli strumenti del disegno topografico. Avere precisi riferimenti su quanto l'evoluzione tecnica rende disponibile al topografo in fatto di restituzione grafica. Saper trasferire i dati da un sistema di rappresentazione ad un altro. La restituzione del rilievo. Problemi sui piani quotati. Piani a curve di livello. Strumenti per il disegno topografico. Applicazioni dell informatica alla rappresentazione del terreno. Ore settimanali: 5 V a CLASSE Sviluppare la capacità di progettare, eseguire, utilizzare e valutare l'attività topografica finalizzata agli scopi tecnici.

4 Acquisire gli elementi indispensabili alla formazione di una cultura fotogrammetrica di base tale da permettere l'utilizzazione corretta e ragionata dei risultati di questo metodo di rilevamento e per sapersi inserire, in funzione di collaborazione, nel processo produttivo. Conseguire le conoscenze e le capacità per la redazione di elementari e limitati interventi cartografici. 1. Fotogrammetria Conoscere i principi generali della fotogrammetria. Conoscere e saper valutare i campi di applicazione ed i limiti del rilievo fotogrammetrico. Conoscere i parametri fondamentali del rilevamento fotogrammetrico. Varie fasi del procedimento fotogrammetrico. Fotocamere terrestri ed aeree. Prese fotogrammetriche terrestri ed aeree. Progetto di presa terrestre ed aerea. Rassegna della produzione di strumenti per le prese fotogrammetriche. Orientamento interno, relativo, assoluto. Visione stereoscopica. Stereomicrometri. Principi generali relativi alle reti di inquadramento, raffittimento ed appoggio per la restituzione fotogrammetrica. Principi generali relativi alla restituzione. Principi generali relativi alla ricognizione ed integrazione sull'oggetto del rilievo. Rappresentazione grafica diretta o assistita. 2. Agrimensura Saper eseguire un rilievo a scopo urbanistico e/o agrimensorio. Saper utilizzare tale rilievo per la determinazione dei parametri utili all'attività urbanistica e/o agrimensoria. Saper effettuare divisioni di aree, rettifiche e spostamenti di confine. Saper integrare il rilievo con i procedimenti tecnicogiuridico-estimativi per redigere i tipi di frazionamento, le dichiarazioni di N.U.I. e le variazioni. Misura delle aree e precisione dei metodi. Divisioni delle aree ad uniforme e diversa valenza. Frazionamenti e rapporti con gli U.T.E. Rilievi che hanno per scopo la misura delle aree. Rettifica dei confini in terreni ad uniforme e diversa valenza. Spostamento dei confini in terreni ad uniforme e diversa valenza. Rilievi che hanno per scopo la modifica dei confini. 3. Determinazione di volumi di terra e di invasi-spianamenti Saper misurare volumi di terra e di invasi naturali ed artificiali. Saper progettare e controllare l'esecuzione di opere di spianamento. Determinazione di volumi negli scavi edilizi, in agricoltura, nell'utilizzazione di invasi artificiali, nello studio di quelli naturali. Controlli topografici durante l'esecuzione dei lavori. Uso della cartografia per progettare spianamenti, spianamenti a piano orizzontale e inclinato su piani quotati e a curve di livello. 4. Opere civili Conoscere le caratteristiche costruttive essenziali del solido stradale. Acquisire la capacità di leggere un progetto stradale e saperne eseguire la progettazione in termini grafico-geometrici. Saper progettare, organizzare ed effettuare il tracciamento dell'asse stradale, delle opere d'arte e delle opere civili ordinarie. Sviluppo del progetto stradale, previa la conoscenza delle problematiche del traffico, attraverso lo studio delle caratteristiche del tracciato, della planimetria, delle curve circolari, delle curve circolari condizionate, delle curve di ritorno, delle curve paraboliche, del profilo longitudinale, dei problemi sulle livellette, delle sezioni trasversali. Studio e computo dei movimenti di terra. Computo metrico della zona occupata. Piano particellare di esproprio. Problemi generali di tracciamento. Picchettamento delle curve. Tracciamento planoaltimetrico delle curve. Problemi di tracciamento delle opere d'arte e di completamento. Studio del tracciato di un canale e tracciamento dell'asse sul terreno: analogie e peculiarità rispetto al progetto stradale. Esecuzione del progetto di un breve tronco stradale limitatamente agli aspetti geometrici. Tracciamenti e controlli nell'esecuzione delle canalizzazioni. Tracciamenti e controlli nell'edilizia. 5. Cartografia Conoscere la problematica generale connessa con la formazione della cartografia. Normativa sulla cartografia. Carte rilevate, derivate, tematiche. Carte topografiche tecniche, fotocarte, ortofotocarte. Cartografia a grande e grandissima scala per la progettazione urbanistica, per la progettazione

5 edilizia, per la gestione dei centri urbani. Cartografia a piccola e media scala per la tutela dell'ambiente e la gestione delle risorse territoriali.