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a Ciclo Unico
AGRARIA
SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
Insegnamento
APPLICAZIONI GIS IN IDROLOGIA
AG01122459, A.A. 2013/14

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2012/13

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea magistrale in
SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI
AG0062, ordinamento 2008/09, A.A. 2013/14
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Curriculum SCIENZE FORESTALI E AMBIENTALI [001LE]
Crediti formativi 8.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese GIS APPLICATIONS IN HYDROLOGY
Sito della struttura didattica http://www.unipd.it/corsi/corsi-di-laurea/corsi-di-laurea-magistrale/lauree-magistrali-agraria/scienze-forestali-e-ambie
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Territorio e Sistemi Agro-Forestali (TeSAF)
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede LEGNARO (PD)
Corso singolo NON è possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile GIANCARLO DALLA FONTANA AGR/08
Altri docenti ROBERTO MARIA ROSSI 000000000000

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
CARATTERIZZANTE Discipline della difesa e del riassetto del territorio AGR/08 8.0

Modalità di erogazione
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso II Anno
Modalità di erogazione frontale

Organizzazione della didattica
Tipo ore Crediti Ore di
Corso
Ore Studio
Individuale
Turni
ESERCITAZIONE 4.0 32 68.0 Nessun turno
LEZIONE 4.0 32 68.0 Nessun turno

Calendario
Inizio attività didattiche 01/10/2013
Fine attività didattiche 25/01/2014

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
8  Commissione a.a. 2017/18 01/12/2017 30/11/2018 ROSSI ROBERTO MARIA (Presidente)
DALLA FONTANA GIANCARLO (Membro Effettivo)
BORGA MARCO (Supplente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
TAROLLI PAOLO (Supplente)
7 Commissione a.a. 2016/17 01/12/2016 30/11/2017 ROSSI ROBERTO MARIA (Presidente)
DALLA FONTANA GIANCARLO (Membro Effettivo)
BORGA MARCO (Supplente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
TAROLLI PAOLO (Supplente)
6 Commissione A.A. 2015/16 01/12/2015 30/11/2016 ROSSI ROBERTO MARIA (Presidente)
DALLA FONTANA GIANCARLO (Membro Effettivo)
BORGA MARCO (Supplente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
TAROLLI PAOLO (Supplente)
5 Commissione A.A. 2014/15 01/12/2014 30/11/2015 DALLA FONTANA GIANCARLO (Presidente)
TAROLLI PAOLO (Membro Effettivo)
BORGA MARCO (Supplente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
ROSSI ROBERTO MARIA (Supplente)
4 Commissione A.A. 2013/14 01/12/2013 30/11/2014 DALLA FONTANA GIANCARLO (Presidente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Membro Effettivo)
BORGA MARCO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
TAROLLI PAOLO (Supplente)
17/12/2012 30/11/2013 DALLA FONTANA GIANCARLO (Presidente)
BORGA MARCO (Supplente)
D'AGOSTINO VINCENZO (Supplente)
GREGORETTI CARLO (Supplente)
LENZI MARIO ARISTIDE (Supplente)
TAROLLI PAOLO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Corretto uso di simboli e unità di misura. Conoscenze elementari di statistica. Conoscenze elementari di cartografia. Fondamenti di idrologia (ciclo idrologico, bacino idrografico, grandezze meteorologiche, relazione afflussi-deflussi). Utilizzo base del Personal Computer (creare, spostare e copiare file, funzioni elementari di excel).
Conoscenze e abilita' da acquisire: Lo studente acquisisce in generale CONOSCENZE sulle caratteristiche, sui limiti e sulle potenzialità di impiego dei sistemi informativi geografici nelle indagini in campo territoriale e ambientale. Più specificatamente lo studente approfondisce le conoscenze sulle implicazioni dell’uso dei GIS nelle analisi idrologiche fondamentali a scala di bacino idrografico (spazializzazione dei dati e modellistica afflussi deflussi). Lo studente acquisisce ABILITA’ generali nell’uso delle più comuni funzionalità di analisi dei dati territoriali utilizzando software GIS in ambiente open source. Lo studente acquisisce abilità specifiche nell’utilizzo di plug-in di analisi morfologica, idrologica e climatica.
Modalita' di esame: L’esame consiste in una prova pratica della durata di 2 ore da svolgere su un PC utilizzando l’applicativo GIS Open Source appreso durante le esercitazioni del corso. Gli esiti della prova sono quindi valutati e discussi oralmente con ciascun candidato immediatamente dopo la prova pratica seguendo l’ordine di iscrizione all’esame.
Criteri di valutazione: a) Modalità di organizzazione dei dati e dei risultati della prova pratica (in termini di archiviazione su computer e sulla schermata dell’applicativo)
b) Attinenza e completezza dello svolgimento della prova pratica con quanto richiesto dal testo della prova stessa, anche in termini di consistenza e qualità dei risultati numerici.
c) Risposte alle domande in sede di discussione dei risultati.
Contenuti: PARTE I – GENERALITA’ SUI SISTEMI INFORMATIVI GEOGRAFICI
Componenti di un GIS: hardware, software, dati spaziali. Tipologie di software GIS. Gestione dei dati georeferenziati: proprietà geometriche, proprietà topologiche. Gestione degli attributi in database, struttura dei database (campi, record). Modelli di dati GIS: modello vettoriale, modello raster. Principali funzioni ed operatori dei software GIS vettoriali. Le specifiche per i servizi WEB GIS (WMS, WFS, WCS).
Richiami di cartografia. Cenni di geodesia e cartografia. Ellissoide e Geoide, le coordinate geografiche, la definizione di datum, le proiezioni, i sistemi di coordinate cartesiani. I sistemi di coordinate utilizzati in Italia (Gauss Boaga, UTM ED 50, UTM WGS84).
I modelli digitali del terreno. DTM, DSM. Origine dei dati per la creazione dei DEM. Applicazioni dei DEM. Il problema dell’interpolazione. Il calcolo della pendenza (Horn). Il calcolo dell’esposizione. Il calcolo dell’hillshade (ombreggiatura). Statistica descrittiva della morfologia.
PARTE II – APPLICAZIONI IDROLOGICHE
Indicatori territoriali. Calcolo di indicatori GIS semplici e complessi. Alcuni esempi: efficienza idrologica del soprassuolo, permeabilità dei litotipi, Gruppi idrologici di suolo. Il numero di curva (Curve Number, CN) del Soil Conservation Service (SCS). Calcolo del CN-SCS da Uso del Suolo e Litotipo.
Elaborazioni idrografiche del DTM. La rimozione delle depressioni locali (depittaggio).. Individuazione delle direzioni di deflusso:D8, D8 facets, Multiflow, D∞. Calcolo dell’area drenata. Delimitazione automatica dei sottobacini. Tecniche di modellazione del reticolo idrografico. Metodo dell’area di soglia. Soglia area-pendenza. Estrazione del reticolo idrografico e gerarchia della rete (Horton-Strahler).
Analisi geomorfologica. I metodi di calcolo della pendenza: Horn, piani interpolanti, pendenza locale. Il calcolo della convergenza-divergenza delle superfici tramite la curvatura. Indicatori dei processi erosivi: Indice di Stream Power (SPI), lo Stream Power Adimensionale (DSPI), l’indice di suscettibilità al trasporto (STI), il Wetness Index (TWI). L’Indice di Melton.
Il calcolo della portata di progetto: Relazione afflussi- deflussi e generalità sui modelli idrologici. Il modello KLEM e la sua implementazione in ambiente GIS. Il metodo SCS per il calcolo della pioggia efficace. Dal metodo cinematico all’idrogramma unitario distribuito. I tre riferimenti concettuali del modello KLEM (pioggia efficace, cinematica, modellazione deflusso di base). Tipologie di input: piogge storiche, ietogrammi di progetto. Cinematica del modello: estrazione del reticolo, assegnazione della velocità di deflusso su versante, assegnazione della velocità di deflusso su reticolo. La convoluzione dell’idrogramma di piena.
Interpolazione spaziale di dati climatici
I poligoni di Thiessen (o Voronoi). Richiami delle principali tecniche di interpolazione deterministiche: Inverse Distance Weighted (IDW), Spline. Interpolazione delle precipitazioni mediante Regressione Lineare Pesata (RLP). Interpolazione delle temperature mediante regressione lineare delle temperature.
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si sviluppa mediante lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche in aula informatica con lo strumento GIS Open Source AdB-ToolBox sviluppato nell’ambito del progetto Portale Cartografico Nazionale del Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare. È richiesta una conoscenza pratica del software liberamente scaricabile dal sito www.pcn.minambiente.it.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Parte del materiale illustrativo utilizzato a lezione sarà reso disponibile agli studenti. Per l'apprendimento nell'uso delle funzionalità del software è disponibile un manuale del software.
Testi di riferimento: