APPLICAZIONI INFORMATICHE ALLE SCIENZE DELLA TERRA

Anno accademico 2022/2023 - Docente: GAETANO ORTOLANO

Risultati di apprendimento attesi

Il corso di Applicazioni informatiche alle Scienze della Terra nell'ambito della laurea triennale in Scienze Geologiche ha come scopo principale quello di introdurre gli studenti all'utilizzo dei principi fondamentali delle geoscienze attraverso l’ausilio di metodologie informatiche. Più nello specifico il corso intende fornire agli studenti degli strumenti utili e versatili, trasversali a tutte le geoscienze, finalizzati ad: acquisire, integrare, analizzare, trattare, immagazzinare, distribuire e rendere interoperabili dati spaziali georeferenziabili sia in formato raster che vettoriale. Il corso intende inoltre fornire una panoramica sugli strumenti operativi propri dell’ambiente GIS (Geographic Information System), con particolare riferimento alle operazione di: Georeferenziazione; Digitalizzazione; Interpolazione ed operazione di layout tematici. 

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso è suddiviso in 3 CFU di lezioni frontali per un totale di 21 ore durante le quali vengono impartite le nozioni teoriche relative alle operazioni di: Georeferenziazione, Digitalizzazione, Database management, Interpolazione, Estrazione tematica e Layout view. Quest'anno i CFU frontali verranno impartite in modalità duale per permettere il rispetto delle normative Anti Covid. L'accesso in aula è subordinato al possesso del green pass. Le lezioni verranno erogate in diretta streaming. Quest'anno NON SARANNO EFFETTUATE REGISTRAZIONI.

Ulteriori 3 CFU di lezioni laboratoriali per un totale di 36 ore vengono impartite, in parallelo a quelle teoriche, per l'acquisizione dei principi base dell'informatica applicata alle geoscienze. Nella seconda parte del corso laboratoriale verrà introdotto l'uso del software ArcGis direttamente in aula informatica (equipaggiata con 25 PC collegati in rete gestibili da remoto da un PC server). Nel rispetto delle normative anti-Covid vigenti l'aula avrà una capienza massima di 13 postazioni. Per garantire a tutti la possibilità di frequentare in presenza le lezioni laboratoriali verranno, ove necessario, sdoppiati i turni.  

  

Prerequisiti richiesti

Nozioni di base sui principali applicativi di office automation (word, excel; access)

Conoscenza significativa dei principali sistemi operativi per pc (windows 7 - 10 - 11)

Come ogni anno è fortemente consigliata la frequenza del corso 0 di alfabetizzazione informatica utile allo sviluppo delle competenze di base per la frequenza ottimale dei contenuti della disciplina.

Frequenza lezioni

Obbligatoria secondo le norme contenute nel regolamento didattico del corso di laurea. A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

Contenuti del corso

PROGRAMMA DEL CORSO DI: INFORMATICA E GIS

Lezioni frontali GIS: 3 CFU (21 ore) 

Laboratorio in aula informatica GIS : 3 CFU (36 ore) 

1° parte: Introduzione e basi informatiche per le applicazioni GIS

Contenuti frontali

La cartografia geologica: le prime carte geologiche e l’evoluzione del concetto di cartografia geologica fino al progetto CARG. Il superamento delle cartografie monotematiche statiche e l’avvento delle cartografie pluritematiche dinamiche. La digitalizzazione dei dati cartografici: dati raster, dati vettoriali, i file shp - mdb - gdb, i file kml. Richiami di geodesia e i principali sistemi e metodi di georeferenziazione. L’avvento dei GIS: GIS open source e i GIS proprietari. Tecniche di immagazzinamento dati: i database relazionali; i dati geoscientifici con primitiva geografica potenziale. I database interoperabili e i linguaggi di markup: GeoSciML e il protocollo INSPIRE.

 Esercitazioni pratiche in aula

La discretizzazione e il data-storage delle informazioni geologiche: Directory e sub-directory del database cartografico delle Scienze della Terra. Esercitazione pratica sui sistemi e sulle metodologie di georeferenziazione. Costruzione e management dei database in ambiente GIS. Visualizzazione e consultazione dei principali portali geoscientifici: il PCN, One Geology, Auscope, il SITR, la carta geologica della regione Piemonte. 

    

2° parte: Progettazione ed implementazione di un gis in ambito geologico

Contenuti frontali

La piattaforma ArcGIS; ArcCatalog e le estensioni di ArcGIS; i toolboxes di ArcGis. la transizione verso ArcGIS-PRO. I dati geologici: dati cartografici di base, carte geologiche ufficiali, cartografie locali di dettaglio e le cartografie geoscientifiche specializzate. Tecniche di campionamento: il concetto di affioramento e di stazione di misura. Le analisi in situ: prove penetrometriche, dati idrogeologici e geofisici etc… Le analisi laboratoriali: concetto di sample e sub-sample, tecniche di classificazioni alle diverse scale si osservazione, diverse tipologie ed esempi di analisi e relative tipologie di immagazzinamento dati. 

  Esercitazioni pratiche in aula

Gestione della Table of Contents. Visualizzazione di dati cartografici e operazioni sui database alfanumerici associati. Operazioni sequenziali per l’estrapolazione di carte derivate (carte delle pendenze, delle esposizioni) attraverso l'uso del model builder di ArcGIS. La vettorializzazione e la creazione degli shape files, dei file *.mdb e *gdb. Sovrapposizione di carte geotematiche diversificate ed estrapolazione di dati derivati. 

 

 

 

Testi di riferimento

Titolo  ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS

Autore  Caiaffa Emanuela

Editore  McGraw-Hill Education  (collana College)

Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Significato del concetto di geomaticaDispense del docente
2L’avvento delle cartografie pluritematiche dinamicheDispense del docente
3La digitalizzazione dei dati cartografici: dati raster, dati vettoriali, gli shape e i kml files.ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
4Richiami di geodesia e i principali sistemi e metodi di georeferenziazione.Dispense ed esercitazioni in aula informatica
5L’avvento dei GIS: GIS open source e i GIS proprietari.Dispense del docente
6Tecniche di immagazzinamento dati: i database relazionali; i dati geoscientifici con primitiva geografica potenziale.ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
7I database interoperabili e i linguaggi di markup: GeoSciML e il protocollo INSPIRE.Dispense del docente
8Costruzione e management dei database relazionali in ambiente GIS.Dispense ed esercitazioni in aula informatica
9Visualizzazione e consultazione dei principali portali geoscientificiDispense ed esercitazioni in aula informatica
10L’ambiente e i menu di ArcGIS; ArcCatalog Dispense + ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
11Le estensioni di ArcGISDispense + ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
12I Toolboxes di ArcGIS e il Model builderDispense ed esercitazioni in aula informatica
13Concetto di sample e subsampleDispense del docente
14Tecniche di classificazioni alle diverse scale si osservazione e l’informazione ridondanteDispense del docente
15Tipologie di immagazzinamento datiDispense + ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
16Il passaggio dal Sistema Informativo Geografico al Sistema Informativo Locale.Dispense del docente
17Gestione della Table of ContentsDispense ed esercitazioni in aula informatica
18Visualizzazione di dati cartografici e operazioni sui database alfanumericiDispense ed esercitazioni in aula informatica
19Operazioni sequenziali per l’estrapolazione di carte derivateDispense + ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
20Il Model Builder di ArcGISDispense ed esercitazioni in aula informatica
21La vettorializzazione e la creazione degli shape files; Dei files *.mdb e *.gdbDispense + ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
22Sovrapposizione di carte geotematiche diversificate ed estrapolazione di dati derivatiDispense
23Le differenze tra DSM; DTM e DEMDispense e ECDL GIS La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS
24Operazioni di Layout view multipliDispense e ECDL GIS La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'ESAME DI INFORMATICA E GIS VIENE PREVALENTEMENTE SVOLTO SU PC.

L'ESAME PREVEDE LA POSSIBILITA' DI SVOLGERE LA PRIMA PARTE ATTRAVERSO UNA PROVA IN ITINERE DURANTE IL CORSO CHE PREVEDE ESSENZIALMENTE DELLE OPERAZIONI DI GEOREFERENZIAZIONE DI CARTE RASTER DA ESPLETARE IN DUE ORE.

LA SECONDA PARTE DELL'ESAME, DA SVOLGERE SOLO ALLA FINE DEL CORSO SEMPRE IN DUE ORE,  PREVEDE L'ESTRAZIONE DI CARTE DERIVATE DA DEM ATTRAVERSO LA COSTRUZIONE DI SEQUENZE OPERATIVE COL MODEL BUILDER DI ARCGIS (CARTA DELLE PENDENZE, DELL'ASPECT, COUNTORING E HILLSHADE); LA DIGITALIZZAZIONE DI LITOLOGIE USUFRUENDO QUALE BASE UNA CARTA GEOLOGICA IN FORMATO RASTER; OPERAZIONI DI LAYOUT VIEW MULTIPLI A DIVERSA SCALA.

L'ESAME SI CONCLUDE CON LA VERIFICA ORALE DELLA COMPRENSIONE TEORICA DELLE OPERAZIONI SVOLTE SU PC

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

LA PROVA FINALE SARA' STRUTTURATA IN FORMA DI PROVA PRATICA SU PC RECANTE I SEGUENTI QUESITI IMPRESCINDIBILI:

A) Esercizi di georeferenziazione;
B) Operazioni di layout guidato.
C) Operazioni su DEM attraverso l'utilizzo del 
      Model Builder;
D) Operazioni di digitalizzazione schematica 
     di litologie;

E) ESTRAZIONE DI INFORMAZIONI SPECIFICHE MEDIANTE L'UTILIZZO DI OPERAZIONE DI MAP ALGEBRA E OVERLAY TEMATICO.

GLI STUDENTI CHE AVRANNO REGOLARMENTE SUPERATO LA PROVA IN ITINERE SARANNO DISPENSATI DAI PUNTI "A" E "B"

IL DOCENTE SI RISERVA INFINE DI VERIFICARE ATTRAVERSO UNA O DUE DOMANDE IL GRADO DI COMPRENSIONE TEORICA ACQUISITO SULLE TEMATICHE DELLA PROVA PRATICA.

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