PRESENTAZIONE

Il Corso di Cartografia digitale e GIS [ECGIS] è il momento del percorso didattico dello studente in Scienze Geologiche in cui le conoscenze specifiche del futuro geologo acquisite nei primi due anni del Corso di Laurea vengono prodotte ed elaborate con l’ausilio di un Sistema Informatico Territoriale.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

L'isegnamento si compone di due parti. Nella prima parte allo studente viene presentato il sistema operativo Linux (e le caratteristiche principali della sua shell) nonché alcuni strumenti di base per l’elaborazione di dataset geologico-ambientali, per la produzione di diagrammi e mappe cartografiche attraverso script per il concatenamento di più comandi, per semplificare procedure ripetitive e complesse. Questa parte dell’insegnamento è propedeutico allo svolgimento della seconda parte che si avvarrà di quanto appreso. Nella seconda vengono presentati i concetti fondamentali per l’utilizzo in campo professionale dei Geographical Information Systems (GIS). Si punta soprattutto sulla creazione ex-novo di database geologici più che alle procedure di estrazione e intersezione di dati già prodotti da terzi. Tale approccio nasce dalla necessità di fornire al professionista l’abilità di creare i propri database georeferenziati relativi ad aree nuove con la accuratezza e risoluzione adeguata. Una esercitazione finale (della durata di 8/10 ore) permetterà di maturare i concetti acquisiti durante il Corso con lo sviluppo di un progetto completo. Tutto il software utilizzato (OpenSource) è disponibile per ogni studente che abbia a disposizione un portatile da utilizzare anche in aula. Allo studente verranno fornite le nozioni per installare OS Linux sul proprio PC.

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

L’insegnamento è concepito innanzi tutto per rendere disponibile allo studente strumenti ad ampio spettro di intervento, basati su architetture OpenSource a partire dall’OS Linux e della sua shell di programmazione e gestione di sistema. Il codice GIS impiegato per lo sviluppo del corso è GRASS in quanto permette una piena e efficiente capacità di interazione tra il sistema operativo costituito da una ampia gamma di comandi per l’elaborazione di dati tabellari ed il GIS medesimo, il quale avendo al suo interno una interfaccia grafica permette un’analisi del dualismo tra procedure interattive (con intervento dell’utente durante l’esecuzione) e procedure in background (senza intervento dell’utente tramite una programmazione preventiva). L’uso di tale codice e non di QGIS viene ritenuto necessario proprio perché permette la massima elasticità di uso per la creazione e non per il browsing di dati geospaziali anche attraverso l’interfacciamento con strumentazioni di acquisizione di parametri di campo in real-time. Lo studente acquisirà una conoscenza della gestione di dati georiferiti tale da passare a QGIS in maniera piana ed efficiente.

Questo approccio conduce lo studente a:

• creare database a partire da dati acquisiti sul terreno, per via osservazionale e/o strumentale;
• saper affrontare in maniera equilibrata la gestione di progetti GIS-based e quindi a rendere numericamente significativi processi e/o misure semi-quantitative o qualitative;
• analizzare i geodati in un quadro di georeferenziazione (secondo lo standard EPSG) consistente con l’area di intervento tramite la scelta del sistema di coordinate corretta con l’area geografica;
• convertire e trasformare le coordinate da un sistema ad un altro;
• integrare le capacità di calcolo specifiche di codici di calcolo differenti residenti sulla medesima macchina attraverso una programmazione semplice tramite shell;
• pianificare e sviluppare un progetto completo;

PREREQUISITI

L’insegnamento è basato su uno scambio continuo tra docente e studente e richiede l’applicazione di principi già conosciuti in altri Insegnamenti. Per affrontare efficacemente il Corso è necessario avere una conoscenza consolidata relativa ai corsi seguiti durante i corsi del biennio specificatamente dell’ambito geologico come ad esempio le tecniche di rilevamento geologico-strutturale e/o geomorfologico.

MODALITA' DIDATTICHE

L’insegnamento si compone di lezioni frontali e lezioni pratiche guidate assistite al PC. Essendo previsti test di apprendimento, attività per l’applicazione delle conoscenze acquisite, attività pratiche e metodologiche, la frequenza a lezioni ed esercitazioni di  laboratorio è fortemente consigliata. Le lezioni frontali in aula sono erogate mediante presentazioni multimediali. Le lezioni pratiche guidate sono mirate all’applicazione immediata delle conoscenze teoriche acquisite durante la lezione.Le esercitazioni di laboratorio si svolgono in aula informatica del DISTAV.

PROGRAMMA/CONTENUTO

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

·    introduzione a OS Linux, alla sua shell ed alla console (o terminale);

·    applicazione delle conoscenze nel campo della cartografia con riepilogo delle infromazioni necessarie per l’impiego di un sistema di coordinate sul territorio italiano e non successivamente; 

·    scrittura di procedure routinarie per l’interrogazione di dati tabellari in forma testuale ed estrazione delle informazioni minime descrittive (es. valori minimo, massimo, medio, tipologia testo/numerico, ricerca errori)

·    introduzione a GRASS alla sua interfaccia grafica ed alle potenzialità di calcolo in background;

·    introduzione alla topologia ed alla struttura dei dati georeferenziati con presentazione dei data models quali raster, vector, regular grid, unstructured grid);

·    introduzione ai formati grafici utilizzati nel campo del geoprocessing;

·    conversione tra data models (transforming) differenti ponendo particolare attenzione sulla quantità di informazione persa nella procedura e degli effetti possibili inerenti un back-tranforming

·    sviluppo di un progetto inerente la creazione di un modello numerico del terreno (DEM o MNT) a partire da un elaborato cartografico cartaceo (georiferito in zona extra-europea) su cui verrà applicato un modello di calcolo per la definizione di un probabile pattern di ruscellamento superficiale.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Le slides utilizzate durante le lezioni non sono disponibili in quanto sono concepite come strumento didattico nel facilitare il docente a seguire un filo logico e a permettere allo studente di seguire la lezione i cui contenuti sono riportati in maniera estesa e completa nei testi consigliati. I testi sotto indicati sono suggeriti come testi di riferimento, ma gli studenti possono comunque utilizzare anche altri testi di livello universitario.

Software di riferimento: librerie Proj4 [https://trac.osgeo.org/proj/)
Software di riferimento: GRASS GIS [http://grass.osgeo.org) - QGIS [http://qgis.org)
Software di riferimento: GMT (Generic Mapping Tool) [http://gmt.soest.hawaii.edu)
Software di riferimento: GeoMapApp [http://www.geomapapp.org)

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MARINO VETUSCHI ZUCCOLINI (Presidente)

SIMONE BARANI

DONATO BELMONTE

DAVIDE SCAFIDI

ROBERTO CABELLA (Supplente)

LEZIONI

Orari delle lezioni

ELEMENTI DI CARTOGRAFIA DIGITALE

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

L'esame consiste nella soluzione di un test personalizzato inviato via mail dal Docente e svolto indipendentemente da ogni studente nei tempi e nei modi a sua discrezione presentato e discusso in data di esame davanti alla Commissione. L'esame è superato se lo studente ha ottenuto un voto maggiore o uguale a 18. 

Saranno disponibili 3 appelli nella sessione invernale (gennaio-febbraio) e 3 appelli nella sessione estiva (giugno, luglio, settembre). Studenti lavoratori e studenti non in corso sarà possibile richiedere l’attivazione di sessioni straordinarie.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

I dettagli sulle modalità di preparazione all’esame verranno presentati nel corso della prima lezione, assieme ad una presentazione del Corso nella sua completezza, il grado di approfondimento richiesto per ogni argomento saranno forniti nel corso delle lezioni.

L’esame sarà basato principalmente sulla discussione dei risultati del test fornito dal docente. Sulla base della qualità delle risposte la Commissione prenderà spunto per approfondire altri argomenti trattati durante le lezioni e non direttamente affrontate nel test. 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 e alle correlate esercitazioni di laboratorio è fortemente raccomandata seppur non obbligatoria. Il docente acquisirà la presenza degli studenti all’apertura della lezione.