Rilevamento Geomorfologico e Applicazioni GIS

CORSO DI LAUREA MAGISTRALE IN GEOLOGIA APPLICATA ALL'INGEGNERIA, AL
TERRITORIO E AI RISCHI
Rilevamento Geomorfologico e Applicazioni GIS
A.A. 2015/2016
Docente: Dott.ssa MARTA DELLA SETA, Dipartimento di Scienze della Terra, piano I, stanza n. 214. Tel.
06 49914824, e-mail [email protected].
Studenti target: I anno II semestre
Livello dell’Unità: avanzato
Pre-requisiti: In generale, buona conoscenza della geomorfologia e dei principi di base del rilevamento
geologico
Crediti: 9 CFU
Modalità di erogazione: tradizionale
Frequenza: Facoltativa (ma caldamente consigliata)
Descrizione del programma
1) Introduzione:
La Geomorfologia nella gestione del territorio. I concetti di rischio e impatto. Pericolosità e rischio
geomorfologici.
2) Richiami di Geomorfologia:
Processi geomorfologici e forme del rilievo. Forme attive e forme inattive. Le variazioni climatiche
quaternarie e le forme relitte ad esse associate.
3) La cartografia geomorfologica:
Le scale di rappresentazione cartografica. Carte geomorfologiche a grande scala. Carte geomorfologiche a
media scala. Carte geomorfologiche a piccola scala. Profili geomorfologici. Tipi di carte
geomorfologiche. Carte di base e carte derivate. Le legende geomorfologiche. La legenda della carta
geomorfologia d’Italia in scala 1:50.000. Legenda per carte geomorfologiche di dettaglio.
4) Il rilevamento geomorfologico:
L’uso delle carte topografiche nel rilevamento. Principi di base del telerilevamento. Fotografie aeree
stereoscopiche e loro caratteristiche. Criteri e tecniche per l’interpretazione delle immagini telerilevate
(immagini da satellite e foto aeree). Riconoscimento e interpretazione mediante le fotografie aeree di
forme di erosione e di accumulo originate da diversi agenti morfogenetici. Il rilevamento geologico
tecnico come base per la cartografia geomorfologica. Metodologie di campagna per la descrizione e il
campionamento di depositi superficiali e di forme di erosione. Valutazione dello stato di attività delle
forme. Determinazioni morfocronologiche. Determinazioni morfodinamiche.
5) Rilevamento di campagna:
Rilevamento geomorfologico in aree di studio campione dell’Italia centrale ed eventuale acquisizione dati
con strumenti di monitoraggio della superficie topografica.
6) Allestimento di una carta geomorfologica in ambiente GIS:
Introduzione all’utilizzo del software GIS. Acquisizione di basi topografiche e litologiche e loro
georeferenziazione. Digitalizzazione e costruzione di una banca dati geomorfologica sulla base di una
legenda precedentemente allestita. Creazione della simbologia. Allestimento di una carta geomorfologica.
7) Applicazioni GIS per l'analisi geospaziale e la realizzazione di carte tematiche di ambito
geomorfologico:
Introduzione ai metodi di analisi geospaziale. Tecniche di interpolazione di Digital Elevation Models
(DEMs). Analisi topografica a partire da DEM e realizzazione di carte tematiche.
Saperi pregressi (da corsi degli anni precedenti o dalla carriera scolastica precedente)
Conoscenze di base sul modellamento della superficie terrestre in relazione all’attività degli agenti
endogeni e degli agenti esogeni. Capacità di correlare le principali forme del rilievo con le litologie e le
strutture geologiche affioranti. Capacità di lettura e interpretazione delle carte topografiche. Conoscenza
dei principi base del rilevamento geomorfologico.
Saperi imprescindibili(1)
Processi morfogenetici, forme del rilievo e relativi depositi. Stato di attività delle forme del rilievo. La
legenda della carta geomorfologia d’Italia in scala 1:50.000. Principi di base e tecniche del
telerilevamento. Tecniche di realizzazione di una carta geomorfologica di base e stesura delle note
illustrative. Applicazione di almeno uno strumento di analisi geospaziale.
Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi (conoscenze, competenze e abilità)
Obiettivi formativi: Conoscenza degli aspetti della Geomorfologia che hanno un rapporto diretto con
l'uso del territorio da parte dell'uomo. Conoscenza dei metodi e degli strumenti della Geomorfologia per
una corretta gestione delle principali problematiche territoriali. Conoscenza dei principi fondamentali
del rilevamento geomorfologico e dei criteri di rappresentazione cartografica delle forme del rilievo.
Capacità di identificare le unità geomorfologiche del territorio attraverso l’analisi delle osservazioni di
campagna; abilità nel redigere carte tematiche geomorfologiche e carte tematiche di natura
geomorfologica. Acquisizione delle competenze necessarie per ricostruire i rapporti tra gli elementi
individuati e proporre dei modelli evolutivi. Conoscenza e capacità di utilizzo di software GIS per la
realizzazione di banche dati geomorfologiche, la produzione cartografica e l'utilizzo di strumenti di
analisi geospaziale.
Risultati dell’apprendimento: Gli studenti che abbiano superato l’esame avranno acquisito le
metodologie d’indagine geomorfologica per una corretta gestione del territorio. Saranno in grado di
interpretare le fotografie aeree e di riconoscere in campagna le forme del rilievo, sia attive che inattive, e
di effettuare correlazioni spazio- temporali sull’evoluzione geomorfologica del paesaggio fisico. Saranno
inoltre in grado di leggere e interpretare carte geomorfologiche a diversa scala e con diversi tipi di
legende. Saranno poi in grado di realizzare carte geomorfologiche in ambiente GIS a diversa scala, in
funzione della loro finalità, e carte tematiche di ambito geomorfologico derivanti da analisi geospaziali.
CONTENUTO(2)
(9 CFU)
(3,75 CFU)
Ore in aula(3) Ore studente a Ore studente Valutazione(6)
casa(4)
totali(5)
Aula (Lezioni
30
68
93,75
Prova orale e
Introduzione; Richiami frontali)
valutazione degli
di Geomorfologia; La
elaborati
cartografia
cartografici (carta
geomorfologica; Il
geomorfologica,
rilevamento
corredata
di note
geomorfologico;
Principi e tecniche di
illustrative)
fotointerpretazione;
Introduzione all’utilizzo
del software GIS;
Introduzione ai metodi
di analisi geospaziale
(3 CFU)
Esercitazioni
36
39
75
Laboratorio
48
2
50
Seminari
2
6
6,25
Altro
X
X
X
Lettura e
interpretazione delle
carte geomorfologiche;
Analisi
fotointerpretativa;
Digitalizzazione e
costruzione di una
banca dati
geomorfologica in
ambiente GIS; Esercizi
sull'applicazione di
strumenti di analisi
geospaziale in
ambiente GIS;
Allestimento
cartografico degli
elaborati
(2 CFU)
Rilevamento
naturale
geomorfologico in aree (escursioni) (3,7)
di studio campione
dell’Italia
centrale;
Eventuale acquisizione
dati con strumenti di
monitoraggio
della
superficie topografica
(0,25 CFU)
Seminario
applicazioni
rilevamento
geomorfologico
sulle
del
X
Valutazione finale
Esame orale con discussione degli elaborati prodotti.
Testi consigliati
- D’OREFICE M., GRACIOTTI R. (2015). Rilevamento geomorfologico e cartografia. Realizzazione –
Lettura - Interpretazione. Dario Flaccovio Editore, Palermo.
- DEMEK J., EMBLETON C., Eds. (1978). Guide to medium geomorphological mapping. IGU Comm.
Geomorphological Survey and Mapping. Ed. Scheweizerbart’sche Verlagbuchhandlung, Stuttgart.
- CASTIGLIONI G.B. (1991). Geomorfologia. UTET, Torino.
- SUMMERFIELD M.A. (1991). Global Geomorphology. Longman.
- CICCACCI S. (2015). Le forme del rilievo. Atlante illustrato di Geomorfologia. Mondadori –Sapienza.
- PANIZZA M.(2005). Manuale di Geomorfologia applicata. Franco Angeli, Milano 2005
- COOKE R. U. & DOORNKAMP J. C. (1990)- Geomorphology in environmental management (second
edition). Clarendon Press – Oxford.
- MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE DURANTE IL CORSO.
Sitografia
NASA. Geomorphology from space. Online: http://disc.gsfc.nasa.gov/geomorphology/
PER IL SOFTWARE GIS: http://www.qgis.org/it/site/
DOCUMENTAZIONE:
1. QGIS :
http://docs.qgis.org/2.6/en/docs/training_manual/
http://docs.qgis.org/2.6/en/docs/user_manual/
2. DATABASE PSQL E POSTGIS :
http://www.postgresql.org/docs/
http://postgis.net/documentation/
3. VARI SU SUPPORTO OPEN SOURCE QGIS/POSTGIS:
http://wiki.gfoss.it/index.php/Gfoss_Italia
http://gfoss-geographic-free-and-open-source-software-italian-mailing.3056002.n2.nabble.com/
TESTI:
4. DATABASE POST GIS :
https://www.packtpub.com/big-data-and-business-intelligence/postgis-cookbook
https://www.packtpub.com/big-data-and-business-intelligence/postgresql-cookbook
5. GIS OPEN SOURCE :
https://www.packtpub.com/application-development/learning-qgis-20
http://www.darioflaccovio.it/libro.php/gis-open-source-per-geologia-e-ambiente-df0339_C930
http://www.darioflaccovio.it/libro.php/gis-open-source-df0149_C794
Note
(1) Saperi minimali per il superamento dell'esame.
(2) Indicare il numero di CFU dell’insegnamento, considerando che 1 CFU = 25 ore di impegno globali da parte dello studente.
(3) 1 CFU corrisponde a 8 ore di didattica frontale, oppure a 12 CFU di esercitazioni e laboratorio, oppure a 2 giornate di escursione sul campo, equivalenti a
25 ore (che possono essere ripartite in modo diverso tra lavoro sul terreno e lavoro a casa).
(4) Il valore, espresso in ore, deve essere il complemento a 25 per i CFU di ogni tipologia del contenuto.
(5) Le ore totali devono essere uguali a 25 per i CFU di ogni tipologia del contenuto.
(6) Indicare se è prevista solo una prova orale o prova orale più prova pratica o altre modalità di esame (test attitudinale, valutazione progetto, valutazione
tirocinio, prova pratica).
(7) Solo in questo caso la voce "Ore in aula" corrisponde a "Ore di escursione".
(8) Cognome autore/i, titolo libro, anno, casa editrice
MASTER IN ENGINEERING GEOLOGY
Geomorphological Survey and GIS Applications
A.Y. 2015/2016
Teacher: Dr. MARTA DELLA SETA, Department of Earth Sciences, 1st floor, room n. 214. Tel. 06
49914824, e-mail [email protected]
Target Students: 1st year 2nd semester
Unit level: avanced
Pre-requisites: Good knowledge of Geomorphology and base principles of geological survey.
Credits (CFU): 9
Teaching modality: traditional
Attendance: optional (but warmly suggested)
Description of the contents
1) Introduction:
Geomorphology in land management. Risk and Impact. Geomorphological hazard and risk.
2) Recalls of Geomorphology:
Geomorphic processes and landforms. Active and inactive landforms. Quaternary climatic changes and
related relict landforms.
3) Geomorphological mapping:
Geomorphological mapping. Scale of mapping. Large, medium and small scale geomorphological maps.
Geomorphological cross sections. Geomorphological legends. The legend of the Geomorphological map
of Italy at the scale of 1:50,000. Legends for detailed geomorphological maps (>1:10,000 ).
4) Geomorphological field survey:
The use of topographic maps for the field survey. The use of remote sensing in geomorphological
mapping. Basic principles of remote sensing. Stereoscopic aerial photographs and their characteristic.
Criteria and analysis techniques in remotely sensed images interpretation (aerial photographs and satellite
images). Identification and interpretation of landforms and deposits due to different morphogenetic agents
using aerial photographs. Criteria for defining the state of activity and for determining the chronology of
landscape features. Engineering geological survey as base for geomorphological survey and mapping.
Field survey of landforms. Field survey of surface deposits. Evaluation of the activity of landforms.
5) Field survey:
Geomorphological survey in Central Italy and eventual data acquisition with monitoring instruments.
6) Creation of a geomorphological map in GIS environment:
Introduction to the use of GIS softwares. Georeferencing of topographic maps. Digitizing and
geomorphological database construction. Symbol creation. Map layout.
7) Application of GIS tools for geospatial analyses and thematic mapping:
Introduction to methods for geospatial analysis. Interpolation techniques and creation of Digital Elevation
Models (DEMs). Terrain analysis from DEMs and thematic mapping.
Previous knowledge (from past courses or from the educational career)
Basic knowledge of Earth surface processes and landforms. Ability to correlate landforms and lithostructures. Ability to read and interpret topographic maps. Basic principles of geological survey.
Unavoidable knowledge
Morphogenetic processes and corresponding landforms and associated deposits. State of activity of
landforms. Knowledge of the Italian official legend for geomorphological survey and mapping at the
scale of 1:50.000. Basic knowledge of principles and techniques of aerial photo intepretation. Ability to
realize a base geomorphological map with associated report. Application of at least one tool for
geospatial analysis.
Developing competences and learning outcomes
Educational goals: Knowledge of the basic principles of geomorphological survey and mapping.
Landforms mapping. Ability in recognizing geomorphological units in the field. Abilty to draw thematic
and geomorphological maps. Acquisition of competences for reconstructing the relationships between
different landforms and for proposing evolutionary landscape models. Knowledge and ability in using
GIS softwares for constructing geodatabases, for geomorphological and thematic mapping and for
application of tools for geospatial analysis.
Learning ouctomes: Concerning knowledge and understanding, successful students will be able to:
1.
know the basic principles of geomorphological survey and mapping;
2.
recognize the landforms and the geomorphological units in the field;
3.
geomorphological at different scales in GIS environment;
4.
realize thematic maps from the application of geospatial analysis tools;
5.
recognize the relationships between different landforms;
6.
propose landscape evolution models..
CONTENT
(9 CFU)
(3.75 CFU)
Classroom
hours
Frontal lessons
30
Home work
Hours total
68
93.75
Introduction; Recalls of
Geomorphology;
Geomorphological
mapping;
Geomorphological field
survey; Principles and
techniques of aerial
photo interpretation;
Introduction to GIS
softwares; Introduction
to methods for
geospatial analysis
(3 CFU)
Practice
36
39
75
Natural
48
2
50
2
6
6.25
Reading and
interpreting
geomorphological
maps; Aerial photo
interpretation;
Digitizing and creation
of geomorphological
GIS database;
Exercises with tools for
geospatial analysis;
Mapping and layout
(2 CFU)
Geomorphological
laboratory
survey in Central Italy; (Field work)
Eventual
data
acquisition
with
monitoring instruments.
(0,25 CFU)
Applications
geomorphological
survey
Seminars
of
Evaluation
Oral exam and
evaluation of
cartographic
products
(geomorphological
map, with report)
X
Other
X
X
X
Final evaluation
Oral exam with discussion of the cartographic products
Texts
- D’OREFICE M., GRACIOTTI R. (2015). Rilevamento geomorfologico e cartografia. Realizzazione –
Lettura - Interpretazione. Dario Flaccovio Editore, Palermo.
- DEMEK J., EMBLETON C., Eds. (1978). Guide to medium geomorphological mapping. IGU Comm.
Geomorphological Survey and Mapping. Ed. Scheweizerbart’sche Verlagbuchhandlung, Stuttgart.
- CASTIGLIONI G.B. (1991). Geomorfologia. UTET, Torino.
- SUMMERFIELD M.A. (1991). Global Geomorphology. Longman.
- CICCACCI S. (2015). Le forme del rilievo. Atlante illustrato di Geomorfologia. Mondadori –Sapienza.
- PANIZZA M.(2005). Manuale di Geomorfologia applicata. Franco Angeli, Milano 2005
- COOKE R. U. & DOORNKAMP J. C. (1990)- Geomorphology in environmental management (second
edition). Clarendon Press – Oxford.
- MATERIAL SUPPLIED BY THE TEACHER.
Sitography
NASA. Geomorphology from space. Online: http://disc.gsfc.nasa.gov/geomorphology/
for SOFTWARE GIS: http://www.qgis.org/it/site/
DOCUMENTATION :
1. QGIS :
http://docs.qgis.org/2.6/en/docs/training_manual/
http://docs.qgis.org/2.6/en/docs/user_manual/
2. DATABASE PSQL AND POSTGIS :
http://www.postgresql.org/docs/
http://postgis.net/documentation/
3. OPEN SOURCE QGIS/POSTGIS SUPPORT MATERIAL:
http://wiki.gfoss.it/index.php/Gfoss_Italia
http://gfoss-geographic-free-and-open-source-software-italian-mailing.3056002.n2.nabble.com/
TEXTS:
4. DATABASE POST GIS :
https://www.packtpub.com/big-data-and-business-intelligence/postgis-cookbook
https://www.packtpub.com/big-data-and-business-intelligence/postgresql-cookbook
5. GIS OPEN SOURCE :
https://www.packtpub.com/application-development/learning-qgis-20
http://www.darioflaccovio.it/libro.php/gis-open-source-per-geologia-e-ambiente-df0339_C930
http://www.darioflaccovio.it/libro.php/gis-open-source-df0149_C794