Il corso ha l'obiettivo di fornire le competenze teorico-pratiche necessarie per comprendere i principi fondamentali dei Sistemi Informativi Territoriali (SIT) e la loro applicazione nelle geoscienze. Attraverso l'utilizzo del software open source QGIS, gli studenti acquisiranno le conoscenze per l'analisi, la gestione e la visualizzazione di dati spaziali, con un focus particolare sugli studi geologici. Il corso è strutturato come preparazione al conseguimento della certificazione ECDL GIS.

Fondamenti di cartografia, cartografia geologica e lettura di carte geologiche e topografiche.

Il corso si propone di fornire agli studenti una formazione approfondita e pratica nell'utilizzo dei GIS, con un’attenzione particolare alle applicazioni nelle scienze della Terra, tramite lezioni teoriche e applicazioni pratiche. Durante il corso, gli studenti acquisiranno competenze specifiche che li aiuteranno a sviluppare capacità di analisi e modellazione spaziale utilizzando l’ultima versione del software QGIS.
Il programma inizia con una panoramica generale sugli obiettivi formativi del corso e sugli strumenti che verranno utilizzati, seguita dalla presentazione di esempi concreti di applicazioni del GIS nelle scienze della Terra. Successivamente, si approfondisce la rappresentazione della Terra, esplorando i principi di cartografia, le proiezioni geografiche e la forma del pianeta, con riferimenti ai principali modelli matematici.
Una parte importante del corso è dedicata all’introduzione ai GIS, dove si tratteranno i diversi modelli di dati utilizzati: raster e vettoriali. Si illustrano le differenze tra questi due modelli, le loro applicazioni e come vengono strutturati i dati spaziali e attributivi. Gli studenti esploreranno poi la modellazione delle superfici attraverso l'uso dei modelli digitali del terreno (DTM) e analisi topografiche per generare carta delle pendenze, esposizioni e rilievo ombreggiato del terreno.
Durante il corso, un modulo sarà dedicato all’uso del GPS e dei sistemi di posizionamento, in cui gli studenti apprenderanno le tecniche di misurazione, i limiti dei sistemi GPS, inclusi gli errori di misura e le tecniche avanzate come il rilievo RTK, e le applicazioni pratiche del GPS in contesti geospaziali.
Il corso si conclude con un modulo sui modelli digitali del terreno, approfondendo le tecniche di interpolazione e l'analisi delle carte topografiche e tematiche, con particolare attenzione alla risoluzione e alle modalità di visualizzazione dei DTM.
In sintesi, il corso fornirà agli studenti tutte le competenze necessarie per utilizzare i GIS in modo avanzato, con applicazioni pratiche e teoriche che spaziano dalla modellazione del terreno alla gestione dei dati spaziali, passando per l'analisi geospaziale e l'uso di GPS e software specialistici.

Caiaffa, E., 2012. ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i
fondamenti del GIS. McGraw-Hill Editore, ISBN 9788838667626;

Noti, V., 2014. GIS Open Source per la geologia e ambiente. Analisi e
gestione di dati territoriali e ambientali con Q-GIS.
Dario Flaccovio Editore, ISBN 9788857913247;

Manuali online (o PDF) di QGIS:
https://docs.qgis.org/3.34/it/docs/user_manual/index.html

Per approfondire gli aspetti cartografici:

Di Donna, V., 2000. Elementi di Cartografia. Liguori Editore, Napoli

Fondelli, M., 2000. Cartografia Numerica I. Pitagora Editrice, Bologna

Lavagna, E., Locarno, G., 2007. Geocartografia, guida alla lettura delle
carte geotopografiche. Zanichelli, Bologna

Per approfondire il GIS:

Boffi, M., 2004. Scienza dell'informazione geografica. Introduzione ai GIS.
Zanichelli, Bologna

Modulo 1. Introduzione ai Sistemi Informativi Territoriali (SIT):
• Definizione di SIT, obiettivi formativi e applicazioni nelle Geoscienze;
• Tipologie di dati spaziali: raster e vettoriali;
• Componenti di un SIT: hardware, software, dati, utenti;
• Funzionalità principali dei GIS: acquisizione, gestione, analisi e visualizzazione dei dati geografici.
Modulo 2. Rappresentazione della Terra:
• Principi di cartografia, geoide ed ellissoide di rotazione;
• Utilizzo del GIS per la realizzazione di carte geologiche, geomorfologiche e tematiche.
Modulo 3. Strumenti GIS e Software:
• Panoramica dei principali software GIS;
• Installazione e configurazione di QGIS;
• Gestione dei dati geografici in QGIS;
• Caricamento di shapefile, GeoTIFF, e database spaziali;
• Proiezioni e coordinate geografiche;
• Creazione e modifica di mappe.
Modulo 4. La modellazione delle superfici e Geoprocessing raster e vettoriale:
• i modelli digitali del terreno (DTM) ed i modelli digitali di elevazione (DEM);
• metodi di interpolazione;
• analisi di superficie: rilievo ombreggiato, carta delle pendenze, carta dell’esposizione, carta a curve di livello);
Modulo 5. GPS e sistemi di posizionamento:
• funzionamento applicazioni e limiti dei sistemi GPS;
• tecniche di posizionamento ed errori di misura;
• posizionamento assoluto e relativo;
• tecniche di misura statiche; tecniche di misura dinamiche; rilievo RTK.
Modulo 6. Utilizzo del software QGIS
• Introduzione al software, funzioni principali, apertura di un nuovo progetto GIS e definizione del sistema di riferimento.
Modulo 7. Dati raster e vettoriali
• caricare un file raster; carte topografiche, geologiche e carte tematiche; modelli digitali del terreno; modificare la simbologia di un modello digitale del terreno, overlay e trasparenza di raster differenti;
• caricare un file vettoriale puntuale, lineare e poligonale; formato shapefile; modificare la simbologia di uno shapefile; tabella degli attributi, aggiungere e modificare un campo; Editor di dati vettoriali.
Modulo 8. Georeferenziazione e modelli digitali del terreno
• georeferenziare un dato raster e vettoriale;
• tecniche di georefenziazione;
• tool Georeferencing; conversioni tra sistemi di coordinate;
• tecniche di interpolazione;
• carta altimetrica; carta dell’esposizione; carta delle pendenze; carta del rilievo ombreggiato; carta a curve di livello; risoluzione di DTM.

L'attività didattica prevede lezioni teoriche frontali ed esercitazioni pratiche in laboratorio multimediale.

La modalità d’esame prevede la consegna di un elaborato finale, che applica le competenze acquisite durante il corso, seguita da una prova orale sui concetti teorici e pratici