Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2014/2015
Tipologia di insegnamento: 
Caratterizzante
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in INGEGNERIA CIVILE E AMBIENTALE
Sede: 
Napoli
Settore disciplinare: 
TOPOGRAFIA E CARTOGRAFIA (ICAR/06)
Crediti: 
9
Anno di corso: 
3
Docenti: 
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Il corso ha come obiettivo la formazione di base nelle problematiche generali della topografia teorica e operativa, attraverso lo studio degli elementi di geodesia, del trattamento statistico delle osservazioni, degli strumenti di misura e delle tecniche di rilevamento topografico.

Risultati di apprendimento (declinati rispetto ai descrittori di Dublino):

- Conoscenze e capacità di comprensione:
L’insegnamento intende trasmettere un’approfondita conoscenza tecnico-scientifica e una formazione metodologica nel campo delle misure e dei rilievi topografici. In particolare gli studenti devono dimostrare di aver appreso le nozioni fondamentali riguardanti: i problemi geodetici della topografia; i concetti di base dell’analisi statistica dei dati e della teoria degli errori; la teoria della compensazione delle misure; le caratteristiche costruttive e i principi di funzionamento degli strumenti topografici per la misura di angoli, distanze e dislivelli; le caratteristiche dei sistemi di posizionamento satellitare; le operazioni di misura e i metodi di calcolo relativi alle principali tecniche di rilevamento del territorio. L’attività di laboratorio di misure sul campo, unitamente alle esercitazioni in aula di calcolo topografico, completano e arricchiscono gli aspetti formativi teorici.

- Capacità di applicare conoscenze e comprensione:
Applicando l’insieme delle conoscenze acquisite, gli studenti dovranno essere in grado di progettare e realizzare le diverse fasi di un rilievo topografico e di elaborare e analizzare i dati raccolti. Lo scopo fondamentale è la formazione di un’adeguata capacità di comprensione della pratica del rilevamento topografico, specialmente per ciò che riguarda le applicazioni al mondo delle costruzioni, delle infrastrutture e del territorio, così da supportare tanto la formazione interdisciplinare del futuro ingegnere civile e ambientale quanto l’inserimento nell’ambito professionale specifico della topografia.

- Autonomia di giudizio:
L’intento di questo insegnamento è di sviluppare le capacità tese alla valutazione della corretta conduzione delle operazioni topografiche e all’interpretazione dei risultati ottenuti in modo da formulare considerazioni di sintesi e risposte di tipo concreto. Gli studenti devono dimostrare di possedere autonomia nel risolvere le principali problematiche topografiche, specie in riferimento alla selezione del più appropriato metodo di rilevamento in funzione dei differenti scopi da raggiungere.

- Abilità comunicative:
Gli studenti devono avere la capacità di esporre e argomentare con efficacia e capacità di sintesi le proprie conoscenze, utilizzando in modo pertinente il linguaggio tecnico-scientifico proprio del settore. Inoltre devono dimostrare un adeguato livello di padronanza nel redigere in maniera chiara e rigorosa relazioni tecniche sulle modalità di rilievo e sui risultati conseguiti, partendo da situazioni reali tipiche dell’ambito professionale di riferimento.

- Capacità di apprendimento:
Gli studenti devono essere in grado di leggere e comprendere testi scritti, in uso nello specifico contesto disciplinare della topografia. Devono avere la capacità di sviluppare connessioni tra gli argomenti oggetto di studio e saper ricercare e selezionare elementi utili da fonti di vario genere. Una solida preparazione di base darà agli studenti una maggiore capacità di sviluppo autonomo di ulteriori conoscenze, abilità e competenze, anche in ambiti specialistici della materia.

Prerequisiti

È necessario avere acquisito e assimilato le seguenti conoscenze fornite dai corsi di “Analisi Matematica I” e “Analisi Matematica II”, “Algebra e Geometria” e “Fisica”:
− funzioni trigonometriche e loro inverse;
− definizione di derivata e suo significato geometrico, derivate delle funzioni elementari;
− serie di Taylor;
− derivate parziali, gradiente;
− curve regolari, retta tangente, superfici regolari, piano tangente, superfici di rotazione;
− operazioni tra matrici;
− rappresentazione parametrica ed equazioni cartesiane di rette e piani, condizioni di parallelismo e ortogonalità;
− grandezze fisiche, sistemi e unità di misura;
− conservatività del campo gravitazionale, energia potenziale del campo gravitazionale.

Contenuti

- Elementi di geodesia (12 ore di lezione):
Problema della rappresentazione del terreno. Definizione della superficie di riferimento. Campo gravitazionale terrestre e geoide. Ellissoide terrestre. Geometria dell'ellissoide di rotazione. Coordinate geografiche e geocentriche. Sistemi geodetici di riferimento. Scostamenti tra geoide ed ellissoide. Campo geodetico e campo topografico.

- Trattamento statistico delle osservazioni (12 ore di lezione e 4 ore di esercitazione):
Considerazioni generali sulle misure. Errori di osservazione. Richiami sulle variabili casuali, densità di probabilità, media, varianza, correlazione, propagazione degli errori. Misure dirette e indirette. Stima della media e della varianza di una misura diretta. Misure dirette di una grandezza con valori differenti per l’incertezza. Misura indiretta di una grandezza. Compensazione minimi quadrati. Osservazioni dirette condizionate. Metodo delle osservazioni indirette.

- Strumenti topografici e operazioni di misura (12 ore di lezione e 4 ore di laboratorio):
Angoli azimutali e zenitali. Caratteristiche generali del teodolite. Strumenti ottico-meccanici e strumenti elettronici. Messa in stazione del teodolite. Condizioni di rettifica. Errori sistematici e influenza degli errori di rettifica. Generalità sulla misura delle distanze. Metodi di misura delle distanze (diretti, indiretti e mediante onde elettromagnetiche). Distanziometri a onde. Equazione fondamentale dei distanziometri a onde. Rifrazione delle onde elettromagnetiche nell’atmosfera. Precisione globale della misura con distanziometri a onde. Dislivelli. Strumenti e tecniche per la misura dei dislivelli. Caratteristiche del livello. Autolivelli e livelli elettronici.

- Metodi di rilevamento e schemi di misura (12 ore di lezione, 6 ore di laboratorio e 4 ore di esercitazione):
Rilevamenti planimetrici classici. Reti di inquadramento. Raffittimento e dettaglio. Poligonali aperte e chiuse. Intersezioni dirette e inverse. Triangolazioni. Irraggiamento. Rilievo altimetrico. Misura di dislivelli. Livellazione geometrica. Reti di livellazione.

- Rilievo satellitare (6 ore di lezione):
Caratteristiche generali del sistema GPS. Principio di funzionamento e modalità operative. Sistema di riferimento WGS84. Misure di pseudorange e di fase. Errori delle misure GPS. Posizionamento assoluto. Posizionamento differenziale e cinematico in tempo reale. Reti di stazioni GNSS (Global Navigation Satellite Systems).

Metodi didattici

Il corso si articola in lezioni frontali ed esercitazioni in aula e sul campo.

Verifica dell'apprendimento

La funzione della prova d’esame è di verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati. L’esame consiste in una prova orale nella quale verranno discussi i contenuti teorici e applicativi trattati durante il corso, con lo scopo di valutare lo studio della materia, la comprensione degli argomenti di base e la capacità di collegare e confrontare argomenti diversi. Tale prova prevede inoltre l’esposizione e la discussione delle attività svolte durante le ore di laboratorio e di esercitazione, relative all’esecuzione e alla restituzione numerica di un rilievo di inquadramento e di dettaglio.

Testi

A. Manzino, Lezioni di Topografia, ed. Otto, Torino.
A. Cina, GPS : principi, modalità e tecniche di posizionamento.
G. Inghilleri, Topogrfaia generale, UTET.

Altre informazioni