TOPOGRAFIA

Crediti: 
9
Settore scientifico disciplinare: 
TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA (ICAR/06)
Anno accademico di offerta: 
2017/2018
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Al termine del corso ci si attende che lo studente che ha frequentato regolarmente lezioni ed esercitazioni:
- sia consapevole della presenza di errori di misura accidentali sistematici e grossolani;
- sappia valutare l’incertezza di quantità calcolate a partire da misure e/o parametri affetti da incertezza;
- sappia valutare l’ordine di grandezza dei risultati attesi di un calcolo sulla base di semplici regole pratiche;
- sappia scegliere la strumentazione più adatta agli scopi di un determinato rilievo;
- sappia impostare il progetto, l’esecuzione ed eseguire la verifica dei risultati di rilievi topografici per controllo di spostamenti e collaudo di strutture;
- sappia applicare i metodi di calcolo e le tecniche di rilievo apprese attraverso esercitazioni numeriche e rilievi strumentali svolti in gruppo a problematiche dell’ingegneria civile e ambientale;
- abbia sperimentato le proprie capacità comunicative e di confronto in due attività di lavoro in gruppo, anche attraverso la redazione di due rapporti scritti su tali attività.

Prerequisiti

Sono indispensabili per la comprensione del corso concetti di analisi matematica e geometria (derivate, integrali, linearizzazione di funzioni, soluzione di sistemi non lineari, algebra delle matrici)

Contenuti dell'insegnamento

La topografia si occupa del rilevamento, cioè della determinazione di punti (della superficie topografica, di un edificio, ecc.) in un sistema di riferimento, effettuata con precisione assegnata e controllata. Dai rilievi topografici deriva la cartografia tecnica necessaria per la progettazione di infrastrutture e la pianificazione e gestione territoriale; con strumenti e metodi topografici si collaudano e controllano le grandi strutture e i movimenti del terreno, si tracciano sul terreno le opere progettate sulla carta.

Geodesia e sistemi di riferimento. Il rilevamento di punti sulla superficie terrestre. Geoide ed ellissoide. Sistemi di di coordinate e trasformazioni di coordinate. Sistemi di riferimento geodetici. Trasformazioni tra sistemi di riferimento geodetici. Elementi di geodesia geometrica.

Cartografia. Classificazione delle proiezioni cartografiche. Carta conforme di Gauss. Uso della rappresentazione di Gauss per i calcoli geodetici. Cartografia UTM. Cartografia italiana: carte IGM, Carte Tecniche Regionali; carte catastali. Cenni alla cartografia numerica e ai modelli digitali del terreno.
Trattamento delle osservazioni. Variabilità dei risultati di misura. Probabilità e variabili casuali. Legge di propagazione della covarianza. Ellisse d’errore. Inferenza statistica: test parametrici e intervallo fiduciario. Compensazione di osservazioni a minimi quadrati. Verifica di ipotesi per i minimi quadrati. Affidabilità di uno schema di osservazione.
Strumenti e metodi di misura. Strumenti e metodi per la misura di angoli azimutali, zenitali, distanze e dislivelli. Precisione e campi di applicazione dei diversi metodi.
Le reti. Schemi di rilievo ed equazioni di osservazione delle reti planimetriche e altimetriche. Simulazione e compensazione di una rete. Correzione delle osservazioni per la compensazione sul piano di Gauss. Inquadramento di una rete.
Posizionamento con GPS. Descrizione del sistema. Osservazioni di pseudo range e fase. Modellazione degli errori sistematici. Precisione del posizionamento assoluto, relativo e differenziale in modalità statica e cinematica. Progettazione di reti GPS. Inquadramento plano-altimetrico di reti GPS con VERTO. Reti di stazioni permanenti.
Operazioni topografiche per le opere di ingegneria civile. La cartografia come ausilio alla progettazione. Operazioni di tracciamento. Collaudo e controllo di strutture. Controllo di movimenti e deformazioni del terreno.

Bibliografia

Testi consigliati
C. Monti, L. Pinto - Trattamento dei dati topografici e cartografici – disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura. - Non esaurisce gli argomenti del corso.
A. Manzino: Lezioni di Topografia, ed. Otto, Torino, 2001. – Non disponibile in Biblioteca - Non esaurisce gli argomenti del corso.

Testi di approfondimento
L. Solaini, G. Inghilleri - Topografia – disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura. – Utile per approfondimenti su geodesia, cartografia, reti, metodi di misura
Alberto Cina GPS : princìpi, modalità e tecniche di posizionamento – disponibile in Biblioteca politecnica di Ingegneria e Architettura.. – Utile per approfondimenti sul GPS e il trattamento statistico dei dati.
Slides del corso, dati per elaborazione con programmi, tutorial: disponibili
sulla piattaforma didattica di Ateneo sotto SISTEMI INFORMATIVI TERRITORIALI, con
accesso previa registrazione. Tutto il materiale è di norma disponibile a inizio corso, ma viene aggiornato anche nel corso delle lezioni, specie per quanto riguarda i dati delle esercitazioni.

Metodi didattici

Lezioni frontali, esercitazioni numeriche, rilievo in campagna in gruppi,
lavoro di gruppo per elaborazione e presentazione dei risultati

Modalità verifica apprendimento

L’accertamento dell’apprendimento si articola in più prove scritte in itinere con esercizi numerici e domande scritte e nell’esecuzione, compensazione e documentazione di un rilievo. Le prove in itinere comprendono 3 prove in aula con domande “vero o falso” ed esercizi numerici ed un esercizio di progetto di un rilievo di controllo svolto in gruppo. Le domande accertano il livello di conoscenza e coprono circa il 20% del punteggio; gli esercizi accertano la
comprensione e la capacità di applicare conoscenza comprensione e
pesano per circa il 60%; il rilievo ed il progetto in gruppo accertano la capacità
di applicare conoscenza e comprensione, la capacità comunicativa e
pesano ciascuno per circa il 10%.
In alternativa (per scelta iniziale dell’allievo o per insufficienza dei risultati al termine delle prove in itinere) la verifica si svolge attraverso una prova orale comprendente anche impostazione di semplici esercizi numerici.
La prova orale comprende un semplice esercizio con calcoli e almeno 3
domande su argomenti diversi. Il superamento dell’esercizio è
considerato condizione per proseguire l’esame. L’esercizio verifica le
conoscenze e capacità di applicare conoscenze di base e pesa per circa il
10% della valutazione. Le domande con la relativa discussione riguardano aspetti teorici o metodologici oppure tematiche progettuali;
pesano per circa il 30% e verificano conoscenza, comprensione e la
capacità di applicarle nonché la proprietà di espressione.