GEODESIA E MODELLI DI GEOFISICA

Anno accademico 2019/2020 - 2° anno
Docente: Andrea Cannata
Crediti: 6
SSD: GEO/10 - Geofisica della terra solida
Organizzazione didattica: 150 ore d'impegno totale, 108 di studio individuale, 42 di lezione frontale
Semestre:
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Obiettivi formativi

L'obiettivo del corso è fornire allo studente conoscenze e abilità nel campo della geodesia.

Le principali conoscenze acquisite saranno:
- basi teoriche sui sistemi di riferimento spaziali e temporali;
- basi teoriche sui principali metodi di misura in geodesia (terrestri e satellitari);
- basi teoriche riguadanti la forma della terra;
- basi teoriche sul campo gravitazionale terrestre e le sue variazioni temporali.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Lezioni frontali.


Prerequisiti richiesti

Al fine di comprendere gli argomenti trattati nell'insegnamento è importante la conoscenza di nozioni base di matematica, fisica e fisica terrestre.


Frequenza lezioni

Obbligatoria.


Contenuti del corso

Introduzione: Definizione, obiettivi e storia della geodesia.

Sistemi di riferimento: unità di misura, sistemi di riferimento temporali, sistemi di riferimento in coordinate, sistemi di riferimento internazionali e locali.

La forma della Terra: concetti introduttivi, accelerazione di gravità, geoide, ellissoide, sistemi di quota, variazioni temporali di accelerazione di gravità.

Metodi di misura: rifrazione in atmosfera, osservazioni da satellite, astronomia geodetica, gravimetria, misure geodetiche terrestri.

Proiezioni: overview, cilindriche, planari, coniche, indicatore di Tissot, parametri di proiezione, proiezioni principali, scelta di una proiezione.

Struttura e dinamica della Terra: il modello geofisico della Terra, isostasia, tettonica delle placche, interpretazione del campo di gravità, geodesia e geodinamica recente.

Modelli di sorgenti di deformazioni del suolo: sorgenti puntuali, sorgenti sferiche, condotti, dislocazioni tensili, dislocazioni di taglio.


Testi di riferimento

  1. Müller Jürgen, Torge Wolfgang (2012). Geodesy. De Gruyter Editor, ISBN: 9783110250008, 444 pages.
  2. Zhiping Lu, Yunying Qu, Shubo Qiao (2014). Geodesy - Introduction to Geodetic Datum and Geodetic Systems. Springer-Verlag Editor, ISBN 978-3-642-41245-5, 401 pages.
  3. Thomas Herring (2015). Treatise on Geophysics - Geodesy. Vol.3. Elsevier Editor, ISBN 9780444535795, 410 pages.
  4. Daniel Dzurisin (2001). Volcano Deformation. Springer. 441 pages.
  5. Dispense.


Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione: Definizione, obiettivi e storia della geodesia“Geodesy”. Torge and Muller. De Gruyter Editor. 2012. Cap. 1. Dispense. 
2Sistemi di riferimento: unità di misura, sistemi di riferimento temporali, sistemi di riferimento in coordinate, sistemi di riferimento internazionali e locali.“Geodesy”. Torge and Muller. De Gruyter Editor. 2012. Cap. 2. Dispense. 
3La forma della Terra: concetti introduttivi, accelerazione di gravità, geoide, ellissoide, sistemi di quota, variazioni temporali di accelerazione di gravità.An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. “Geodesy”. Lu, Qu and Qiao. Springer Editor. 2014. Cap. 4. “Geodesy, Treatise on Geophysics, vol. 3”. Cap. 8. Dispense. 
4Metodi di misura: rifrazione in atmosfera, osservazioni da satellite, astronomia geodetica, gravimetria, misure geodetiche terrestri.“Geodesy”. Torge and Muller. De Gruyter Editor. 2012. Cap. 5. Dispense. 
5Proiezioni: overview, cilindriche, planari, coniche, indicatore di Tissot, parametri di proiezione, proiezioni principali, scelta di una mappa.Dispense. 
6Struttura e dinamica della Terra: il modello geofisico della Terra, isostasia, tettonica delle placche, interpretazione del campo di gravità, geodesia e geodinamica recente.“Geodesy”. Torge and Muller. De Gruyter Editor. 2012. Cap. 8. Dispense. 
7Modelli di sorgenti di deformazioni del suolo: sorgenti puntuali, sorgenti sferiche, condotti, dislocazioni tensili, dislocazioni di taglio.''Volcano Deformation''. Cap. 8. Dispense. 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame consiste in una prova orale di circa 30 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Quali sono le tecniche applicate per lo studio della geodesia?

Cos'è il geoide e come si ricava l'equazione del geoide?

Quali sono le differenze tra proiezioni cilindriche, planari e coniche?

Come funzionano le tecniche geodetiche di tipo satellitare ed in particolare il GPS?

Quali sono gli strumenti di misura dell'accelerazione gravitazionale?

Differenze tra misure di gravità assolute e relative.

Differenze tra geoide ed ellissoide.

In cosa consistono le maree e come possono essere modellizzate.

Variazioni temporali del moto di rotazione terrestre.

Cosa sono gli indicatori di Tissot?

Quali sono le principali sorgenti di deformazione del suolo in ambiente vulcanico?