PRESENTAZIONE

Il Laboratorio di Esplorazione Geofisica introduce alle metodologie di prospezione geofisica con applicazione alla ricerca di risorse ed a problematiche geologico-strutturali, ambientali ed archeologiche. Le principali applicazioni si trovano nell’esplorazione delle risorse energetiche e minerarie, nelle indagini a fini ingegneristici ed ambientali e dei manufatti, nelle ricerche archeologiche.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Fornire gli elementi per l’analisi e il trattamento dei dati geofisici, sia digitali sia analogici, e gli strumenti analitici di rappresentazione dei segnali nello spazio e nel tempo. Fornire padronanza nell’utilizzo della strumentazione comunemente usata nel monitoraggio e nella prospezione geofisica in campo naturale (magnetometria, gravimetria, potenziali spontanei, magnetoltellurica) e attiva (geoelettrica, elettromagnetica, radar), nella progettazione delle indagini, e nelle misure ed analisi anche sul terreno dei parametri fisici dei geomateriali.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

La frequenza e la partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio e sul terreno) consentiranno allo studente di acquisire le conoscenze generali per l’esplorazione geofisica necessarie nella professione di geologo e nelle ricerche scientifiche negli ambiti delle Scienze della Terra.

Nello specifico lo studente sarà in grado di:

• selezionare i corretti metodi di studio per risolvere problemi specifici;
• gestire la pratica di acquisizione dati e la strumentazione in campagna
• elaborare ed interpretare i risultati delle misure e produrre i relativi modelli geofisici;
• interpretare i modelli geofisici e dedurne i possibili modelli geologici corrispondenti
• produrre relazioni scientifiche e/o professionali.

PREREQUISITI

Per affrontare efficacemente i contenuti dell’insegnamento sono necessarie le seguenti conoscenze di base della Geofisica Applicata: 1) segnali e modelli geofisici, classificazione e proprietà, 2) principi dei metodi della Geofisica Applicata

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali, di esercitazioni teorico-pratiche in laboratorio e sul terreno. Essendo previsti test di apprendimento e attività pratiche e metodologiche, la frequenza a lezioni ed esercitazioni di laboratorio e campagna è fortemente consigliata.

Le lezioni frontali in aula sono erogate anche mediante presentazioni multimediali.

Le esercitazioni di laboratorio e di campagna sono mirate all’applicazione pratica delle conoscenze teoriche acquisite durante le lezioni frontali. In particolare, saranno sviluppati:

• esercitazioni al calcolatore sui principi di base della programmazione in ambiente MatLab;
• esercitazioni al calcolatore per l’analisi dei segnali geofisici
• esercitazioni al calcolatore per elaborazione e modellazione dati tomografia geoelettrica e sismica a rifrazione
• esercitazioni al calcolatore per elaborazione e modellazione dati gravimetrici e magnetici
• esercitazioni sulla strumentazione geofisica di campagna
• esercitazione di campagna per la progettazione ed esecuzione di semplici rilievi geofisici
• esercitazioni in aula per l'elaborazione e la restituzione dei dati raccolti in campagna

Le esercitazioni di laboratorio si svolgono in aule attrezzate con calcolatori e software specifico.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Il programma del corso prevede la presentazione e la discussione dei seguenti argomenti

1. Introduzione alla programmazione e al calcolo numerico in MatLab
2. Richiami di analisi del segnale: misure ed errori, conversione analogica-digitale, filtri lineari invarianti alla traslazione, analisi in frequenza dei segnali e dei filtri LTI.
3. L’inversione dei dati geofisici. Principi di base
4. La strumentazione geofisica. Principi generali. La strumentazione per tomografia geoelettrica, tomografia sismica a rifrazione, gravimetria e magnetometria.
5. Elaborazione dei dati geofisici di prospezione: modelli 1D e 2D in geoelettrica, sismica a rifrazione, gravimetria e magnetometria

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni, le dispense utilizzate e altro materiale didattico saranno disponibili su AulaWeb al termine di ogni ciclo di lezioni.

Testi di riferimento consigliati:

J. G. Proakis, D. G. Manolakis: Digital Signal Processing: Principles,  Algorithms,  and  Applications, Prentice Hall, 2007, 4th edition

William Menke. Geophysical Data Analysis: Discrete Inverse Theory, MATLAB Edition. Elsevier, 2012

Dwain K. Butler (Editor). Near-Surface Geophysics. SEG, 2005.

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

EGIDIO ARMADILLO (Presidente)

GABRIELE FERRETTI

MASSIMO VERDOYA

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

Per inizio lezioni ed orari consultare il seguente link:

http://www.distav.unige.it/ccsgeo/orario-lezioni

Orari delle lezioni

LABORATORIO DI ESPLORAZIONE GEOFISICA

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste in una parte parte scritta e una orale.

L'esame scritto comporta la redazione di una relazione sulla campagna geofisica integrata al corso. La relazione deve comprendere 1) inquadramento geologico; 2) metodi di indagine utilizzati; 3) descrizione e restituzione dei dati acquisiti; 4) elaborazione effettuata e modelli geofisici risultanti 5) interpretazione geologica del modello geofisico, 6) commenti conclusivi adeguati ad una relazione scientifica o professionale. L'esame scritto è superato se lo studente ha ottenuto un voto maggiore o uguale a 18.

L'esame orale consiste in domande poste dal docente su argomenti trattati durante l'insegnamento.

Il voto finale è dato dalla media aritmetica tra il voto della prova scritta e della prova orale. La prova orale può essere sostenuta sia nello stesso appello della prova scritta sia negli appelli successivi pubblicati sul sito di UNIGE. Saranno disponibili 3 appelli nella sessione invernale (gennaio-febbraio) e 3 appelli nella sessione estiva (giugno, luglio, settembre).

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione per l’esame e sul grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni.

L’esame scritto verificherà l’effettiva acquisizione delle conoscenze delle metodologie geofisiche di indagine, nonché delle procedure di elaborazione e di modellazione dei dati. Lo studente dovrà essere in grado di collegare e integrare le conoscenze apprese nel corso delle attività laboratoriali con quelle fornite durante le lezioni frontali applicandole al caso di studio specifico affrontato durante le esercitazioni sul terreno.

L’esame orale verterà principalmente sugli argomenti trattati durante le lezioni frontali e avrà lo scopo di valutare non soltanto se lo studente ha raggiunto un livello adeguato di conoscenze, ma anche se ha acquisito la capacità di richiamare le nozioni teoriche applicandole a semplici contesti concreti. Sarà anche valutata la capacità di esporre gli argomenti in modo chiaro e con una terminologia corretta.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

La frequenza costante e regolare alle lezioni è fortemente raccomandata.