UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELL`AQUILA

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DELL’AQUILA
Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile-Architettura e Ambientale
TECNOLOGIE AVANZATE PER DIAGNOSI E MONITORAGGIO AMBIENTALE
ANNO ACCADEMICO DI ATTIVAZIONE: 2015-2016
SEDE DIDATTICA
Università degli Studi dell’Aquila – Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile-Architettura e
Ambientale
DOCENTE RESPONSABILE
Coordinatore - Prof. Bernardino Romano.
FINALITÀ DEL CORSO
Il corso fornisce gli strumenti di base per l’acquisizione di competenze operative GIS in campi
multisettoriali che hanno nella dimensione territoriale il loro denominatore comune. Nel corso
vengono inoltre illustrate le tecniche dialogiche tra dispositivi diversi (SAPR, GPS) e le piattaforme
GIS per raggiungere vari risultati in materia di diagnosi e controllo ambientale, di implementazione
e popolamento di indicatori, di allestimento di strati conoscitivi tematici, anche in contesti
particolarmente complessi come quello di montagna. L’esito formativo dei moduli previsti è quello di
avvicinare i professionisti e i tecnici che lavorano sul territorio alle ultime tecnologie, illustrandone le
più ampie possibilità di uso per la revisione e l’ammodernamento di molte procedure correnti ancora
condotte con metodologie tradizionali.
STRUTTURA E CONTENUTI
Il corso s o n o r i v o l t i a s t u d e n t i , p e r s o n a l e u n i v e r s i t a r i o , tecnici professionisti,
dipendenti di enti pubblici, operatori professionali del territorio e della montagna è sarà articolato in 5
moduli che potranno essere svolti anche separatamente.
I singoli moduli sono di regola sviluppati su 30 ore, ma la durata e la continuità delle lezioni potrà
essere rimodulata in base a specifiche esigenze o alla individuazione di particolari target.
I moduli del corso sono quelli di seguito indicati:
1-I SIT per la analisi territoriale e la pianificazione
corso entry level di operatività con applicativi GIS open source;
L’obiettivo del corso è quello di introdurre i concetti di base per l'uso dei Sistemi Informativi Geografici (GIS) attraverso l'uso di una
piattaforma/software Open Source, da scegliere tra le varie opzioni disponibili sul mercato web. Durante il corso si apprenderà come
installare ed utilizzare il software open source, come gestire dati geografici di tipo vettoriale e raster ed effettuare analisi spaziali di
base. Inoltre si apprenderà come muoversi all’interno dell’ambiente di lavoro GIS, come gestire i dati associati alle geometrie e come
creare query, sulla base degli attributi o della geometria. Si affronteranno le tematiche relative all’editing dei dati spaziali di tipo
vettoriale, alla georeferenziazione dei dati spaziali di tipo raster e alla produzione di mappe.
Programma
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Descrizione dei software GIS, campi di applicazione, caratteristiche tecniche.
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Presentazione della interfaccia grafica delle piattaforme GIS
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Acquisizione dati sul WEB (protocollo WMS, WFS), dimostrazione su geoportali (Regione Abruzzo).
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Tecniche di georeferenziazione di immagini RASTER.
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Uso di dati georeferenziati raster e vector, visualizzazione, consultazione dei database, interrogazioni e selezioni di elementi
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Creazione e modifica di dati spaziali: editing e creazione di database
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Classificazione dell’informazione geografica secondo diverse modalità e chiavi di attribuzione;
Procedure di archiviazione dei criteri di classificazione.
Analisi spaziali (strumenti di Geoprocessing e proximity analysis)
Implementazione di indici semplici
Il progetto delle mappe.
Allestimento dei layout di stampa.
Procedure di editing di legende complesse
2-Road Ecology: tecniche per la sostenibilitá ecologica delle infrastrutture
corso di analisi, diagnosi e progetto di deframmentazione delle infrastrutture lineari;
La Road Ecology studia gli effetti ecologici delle infrastrutture di trasporto e integra la progettazione ingegneristica con
ecologia/biologia della fauna selvatica. Prende in considerazione i temi della sicurezza degli utenti con i costi sociali di perdita della
biodiversità. Approfondisce gli effetti, mediante l’uso di indicatori finalizzati, dei sistemi infrastrutturali sugli assetti ecologici del
territorio. Studia le tecniche di deframmentazione mediante una serie di opere d’arte a costi crescenti sulla viabilità esistente e di
progetto.
Programma
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Introduzione
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Campi di applicazione della road ecology
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Le analisi propedeutiche alle scelte progettuali
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Uso degli applicativi GIS nelle analisi di road ecology
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Misure di mitigazione
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Illustrazione di casi studio e best pratices alla scala internazionale.
Attività esterna di laboratorio applicativo: nel territorio della Riserva Monte Genzana-Alto Gizio per mostrare le tecniche di
monitoraggio e i progetti ed interventi di mitigazione realizzati lungo il tratto della Strada Statale 17 che attraversa l’area di
collegamento ecologico tra il Parco Nazionale d’Abruzzo e il Parco Nazionale della Majella.
3-Tecniche APR - GIS per la diagnosi e il controllo ambientale
corso di apprendimento delle tecniche di uso combinato dei sistemi APR (droni) e degli applicativi
GIS;
L’utilizzo dei dati derivanti da Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (APR) oggi rappresenta l’ultima frontiera per l’informazione
geografica. Le nuove tecnologie a disposizione permettono una maggiore velocità e precisione nell’acquisizione delle informazioni e
la possibilità di elaborare una grandissima quantità di dati sempre aggiornabile. L’analisi e l’elaborazione dati avvengono sulle
moderne piattaforme GIS, attraverso le quali è possibile gestire gli output sia in modo bidimensionale che tridimensionale.
Il corso si prefigge lo scopo di ampliare gli orizzonti operativi nel mondo dei Sistemi Informativi Geografici attraverso lo studio di
procedure per il controllo ed il monitoraggio ambientale e territoriale. Verranno approfondite le nozioni di base degli applicativi GIS
illustrando i diversi scenari attraverso i quali sarà possibile sperimentare le potenzialità dei dati derivanti da sistemi APR (point cloud).
Tale conoscenza si configura come una prerogativa ormai fondamentale sia nel campo della ricerca scientifica sia anche nelle fasi di
conoscenza, diagnostica ed individuazione di problematiche e monitoraggio di attività che quotidianamente hanno a che fare co n il
territorio (Valutazioni ambientali, pianificazione territoriale, geomarketing, sistemi di servizi di rete ed infrastrutturali, organizzazione e
gestione dei servizi pubblici).
Programma
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SAPR – Caratteristiche generali e hardware
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Nozioni sui sistemi di controllo e di pilotaggio degli APR;
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Normativa attuale per l’uso professionale;
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Acquisizione dati tramite APR;
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Software di elaborazione dei dati APR;
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Modellazione 3D del territorio;
Prodotti delle tecniche GIS-APR.
Attività esterna di laboratorio applicativo – acquisizione ed elaborazione dati tramite SAPR (drone) finalizzati alla analisi, diagnosi e
monitoraggio di particolari caratteristiche ambientali/territoriali. L’esercitazione sarà svolta presso la riserva naturale “Lago di Penne”
– Centro di Educazione Ambientale “Antonio Bellini” – Loc. Collalto Penne (PE), dove è presente un’area di volo certificata ENAC.
4-Protocolli GIS per la produzione degli strumenti urbanistici comunali
corso di allestimento dei piani regolatori comunali su piattaforme GIS;
Gli strumenti urbanistici comunali rappresentano in Italia gli strumenti a più elevata capacità decisionale per le trasformazioni e,
appunto per questo, la pianificazione comunale costituisce un settore nevralgico per la comprensione delle reali prospettive di
trasformazione territoriale. Gli strumenti urbanistici disponibili sui geoportali comunali solo in alcuni casi vengono rilasciati in un
formato gestibile in maniera adeguata da un GIS, software per l’analisi, l’elaborazione e la gestione dell’informazione territoriale
riportata in questi strumenti. Molto spesso gli elaborati degli strumenti urbanistici comunali vengono erogati in formato PDF (Portable
Document File), in formato DWG (drawing) e DXF (Drawing eXchange Format) e questo richiede il ricorso a fasi di pre-processing
informaticamente laboriose al fine di ottenere i necessari formati compatibili con le procedure di elaborazione dati in ambiente GIS.
Queste disomogeneità, unite alla profonda diversità dei linguaggi sinottici, rendono estremamente difficile elaborare prodotti di
mosaicatura, fondamentali per le Regioni nel processo di programmazione strategica indotto e supportato dalle risorse europee. La
attuale gestione tecnica e di restituzione dei piani comporta impegni e costi enormi per la ricomposizione dei quadri regionali e
possibilità di aggiornamento non sistematiche. Il corso intende fornire ai tecnici e agli amministratori le nozioni GIS essenziali per
poter utilizzare questi applicativi nella compilazione degli strumenti urbanistici per migliorare le modalità di trasmissione e di gestione
delle regole.
Programma
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La cartografia digitale per i PRG
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Gestione delle basi catastali via GIS
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Produzione, classificazione e storage dei dati
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Interfaccia dei geoportali WebGis
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Interoperabilità dei formati grafici CAD-GIS
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Elaborazione e trasmissione dei contenuti sinottici
5-Sistemi informativi digitali per la fruizione della montagna
corso sulla strumentazione GIS hardware e software di supporto alle attività in ambiente montano.
Le attività sportive e produttive di montagna possono avvalersi di diversi strumenti che gestiscono dati geografici e ambientali. Le
tecniche GIS, nelle loro diverse declinazioni e possibilità applicative, sono in grado di ampliare enormemente il quadro delle
disponibilità informative, di elaborazione delle stesse informazioni a fini di efficienza e di sicurezza in tutti i campi, sia amatoriali che
professionali. L’uso combinato di molti terminali multimediali oggi a disposizione permette di ottenere risultati eccellenti che hanno
sempre il Sistema Informativo Territoriale come base di espressione, anche in associazione con dispositivi di recente affermazione
quali gli APR (droni).
Programma
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I sistemi multimodali utilizzabili in montagna e loro interoperabilità
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Il GIS per la montagna: funzionalità e produzione di dati dedicati
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Tecniche di allestimento di itinerari e rotte
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Mappe tematiche di rischio ambientale
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Riproduzione delle morfologie: tecniche combinate GIS-APR
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Nozioni di Georesque
Attività esterna di laboratorio applicativo – uso combinato di dispositivi GIS-GPS-SAPR per l’elaborazione di dati territoriali in area
montana.
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6- Previsione e gestione delle piene: applicativi GIS e software per la modellazione idrologica e
idraulica
Il corso illustra le nozioni sui processi alla base delle diverse componenti del ciclo idrologico e fornisce le procedure di elaborazione delle
informazioni idrologiche utili per la previsione e gestione delle piene nei bacini idrografici. Verrà illustrato come le nozioni dell’idrologia
siano implementabili e fruibili in ambiente GIS e software dedicato per la modellazione idrologica e idraulica.
Programma:
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Il bacino idrografico; bilancio idrologico e perdite di bacino; modelli di infiltrazione; modelli di evapotraspirazione; modellistica
idrologica afflussi/deflussi; idrogrammi di piena.
L'uso dei GIS in Idrologia e in Idraulica: descrizione dei Software GIS per l'elaborazione 3D. Determinazione delle caratteristiche
morfologiche e morfometriche di un bacino idrografico.
L'uso dei software per la modellazione idrologica: HEC-HMS.
L'uso dei software per la modellazione idraulica: modelli monodimensionali (HEC-RAS), limiti di utilizzo; modelli bidimensionali
(cenni), confronto modelli 1D e 2D.
Valutazione degli effetti delle piene: analisi di rischio; metodi qualitativi e quantitativi per la valutazione del rischio idraulico;
applicazioni GIS per l’analisi costi-benefici di opere di mitigazione del rischio.
I moduli del corso prevedono una verifica finale e il rilascio di idonea certificazione attestante la
frequenza e il superamento della prova di verifica.