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Applicazione di sistemi informativi territoriali

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APPLICATION OF GEOGRAPHIC INFORMATION SYSTEMS

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
SVB0013
Docente
Prof. Enrico Caprio
Corso di studio
[f008-c508] LM in Biologia dell'Ambiente (Classe LM-06)
Anno
1° anno
Periodo
Da definire
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
BIO/07 - ecologia
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Non vi sono prerequisiti per affrontare i contenuti previsti dall'insegnamento.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

L'insegnamento di Applicazioni di Sistemi Informativi Territoriali concorre al conseguimento degli obiettivi formativi del corso di studi della Laurea Magistrale in Biologia dell'Ambiente. Viene proposto al secondo semestre del primo anno con lo scopo di fornire in modo chiaro strumenti teorici e pratici per realizzare ed analizzare la cartografia di base e tematica con  i sistemi GIS.  Il corso consentirà allo studente di porre le basi teoriche della geomatica al fine di applicarle nell'utilizzo del software GIS per la visualizzazione e gestione di dati geografici, competenze utili per completare la preparazione accademica e professionale coerentemente con i profili professionali e gli sbocchi occupazionali previsti dalle professioni del Biologo dell'Ambiente.

The teaching of Applications of Territorial Information Systems contributes to the achievement of the educational objectives of the Master's Degree course in Environmental Biology. It is proposed in the second semester of the first year with the aim of providing clear theoretical and practical tools to create and analyze basic and thematic cartography with GIS systems. The course must provide the student with the professional foundations of geomatics in order to apply them in the use of the GIS software for the visualization and management of geographic data, useful skills to complete the academic and professional preparation consistently with the profiles and employment opportunities provided for by the professions of the Environmental Biologist.

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Risultati dell'apprendimento attesi

CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE

Lo studente, al termine del corso e superato l'esame avrà acquisito una buona conoscenza dei sistemi GIS e sarà in grado di produrre mappe di base e gestire e saper reperire i principali geodati. 

CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE

Lo studente dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite in diversi campi e ambiti, estendendo gli esempi studiati ad altri contesti. Gli ambiti di applicazione possono essere di tipo faunistico, floristico, climatico e ambientale.

AUTONOMIA DI GIUDIZIO

Le conoscenze acquisite dovranno consentire il raggiungimento di un buon grado di autonomia di giudizio, sia nell'ambito dell'attività di campo, nella raccolta dati e nella loro traduzione in geodati.

ABILITÀ COMUNICATIVE

La struttura del corso consentirà allo studente di saper comunicare le proprie conoscenze specifiche in modo chiaro, sufficientemente approfondito sia oralmente che tramite la realizzazione di tavole e carte geografiche.

CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO
Ci si attende che lo studente acquisisca buone capacità di apprendimento sulla base del materiale fornito sulle piattaforme Moodle  e CampusNet, e nel corso delle attività pratiche.

 

 

The course aims to provide all students with the basic information in a clear and schematic way to be able to manage GIS projects and apply it to the most common contexts and in subsequent scientific studies.

At the end of the lessons, the student must demonstrate knowledge and understanding regarding:

Theoretical geodesy
Projections and cartographic systems
The different data models used in GIS
Theoretical and practical skills in the use of GIS software
View and process geographic data
Use GIS tools in the environmental field

 

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Programma

Introduzione alla Geomatica

  • Introduzione sulla cartografia
  • Origini della cartografia
  • Supporto cartaceo e supporto informatizzato
  • Introduzione alla geodesia
  • Caratteristiche fisiche della Terra
  • Superfici di riferimento (elissoide, geoide e superficie topografica)
  • Sistemi di Riferimento Geodetici locali e globali
  • I sistemi cartografici (Rappresentazione di Mercatore, Lambert e Gauss)
  • Determinazione della posizione: Global Navigation Satellite System (GNSS)

Il GIS come modello del mondo reale

  • Introduzione ai Sistemi Informativi Territoriali
  • Campi di applicazione del GIS
  • I modelli spaziali dei dati
  • Modello Field Based: raster
  • Modello Object Based: vector
  • I vector: punto, linea e poligono
  • I raster: raster graphic, raster image e raster matrix
  • Cartografia di base e cartografia tematica
  • La terza dimensione (DTM, DEM, DSM e TIN)
  • I software GIS

Visualizzazione ed elaborazione dei dati con QGIS

  • Creazione di una mappa
  • Visualizzazione dei dati raster e vector
  • Creazione di carte tematiche
  • Inserimento di oggetti grafici in una mappa
  • L'utilizzo dei grafici per comunicare un'informazione
  • Presentazione delle mappe: i layout di stampa

Gli strumenti di analisi di QGIS

  • Creazione di nuovi Shape files
  • Gestione delle informazioni alfanumeriche
  • Le interrogazioni (Query spaziali)
  • Georeferenziazione dei dati raster
  • Analisi spaziali con i dati geografici vettoriali (clip, select, Intersect, Union, Merge, Buffer, Dissolve)
  • Analisi spaziali con i dati geografici raster (utilizzo della Spatial Analyst, conversione tra dati raster e dati vettoriali, modelli altimetrici, estrazione delle informazioni dai dati raster, merge di dati raster)

L'utilizzo di QGIS in ambito ecologico

  • I sistemi GPS e la determinazione della posizione
  • Elaborazione di modelli qualitativi di vocazionalità faunistica basati sul metodo degli esperti - teoria ed esercitazione pratica
  • Elaborazione di modelli quantitativi di vocazionalità faunistica con il software Maxent
  • Calcolo degli home ranges
  • Casi studio

 

 

Introduction to Geomatics

  • Introduction to cartography
  • Origins of cartography
  • Paper and computerized form
  • Introduction to geodesy
  • Physical characteristics of the Earth
  • Reference surfaces (ellipsoid, geoid and surface topography)
  • local and global Geodetic Reference systems
  • The mapping systems (Representation of Mercator, Lambert and Gauss)
  • Position determination: Global Navigation Satellite System (GNSS)
  • The GIS as a model of the real world

Introduction to Geographic Information Systems

  • Fields of application of GIS
  • The spatial patterns of data
  • Model Field Based: raster
  • Object Model Based: vector
  • The vector: point, line and polygon
  • The raster graphic raster, raster image raster and matrix
  • Base maps and thematic mapping
  • The third dimension (DTM, DEM, DSM and TIN)
  • The GIS software

 Displaying and processing the data with QGIS

  •  Creating a map
  • Visualization of raster and vector data
  • Creating thematic maps
  • Inserting graphic objects on a map
  • The use of graphics to communicate information
  • Presentation of maps: Print layouts

 The analysis tools of QGIS

  •  Creating New Shape files
  • Management alphanumeric information
  • Queries
  • Georeferenced raster data
  • Spatial analysis with geographic vector data (clip, select, Intersect, Union, Merge, Buffer, Dissolve)
  • Spatial analysis with geographic raster data (use of Spatial Analyst, conversion between raster and vector data, elevation models, extracting information from raster data, merge raster data)

 Using QGIS in the context of ecology

  •  The GPS systems and the determination of the position
  • Modeling qualitative suitability of wildlife based on the method of the experts - theory and practical exercises
  • Development of quantitative models of suitability of wildlife with the software OpenModeller
  • Calculation of home ranges
  • Case studies

 

 

 
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Modalità di insegnamento

L'insegnamento prevede lezioni frontali teoriche sulla geomatica e sull'impiego degli strumenti GIS. Successivamente sono previste una serie di esercitazioni pratiche sull'utilizzo del software QGIS al fine di visualizzare ed elaborare i dati geografici. La maggior parte degli esempi trattati durante il corso si rifanno a casi specifici in ambito ambientale.

L'insegnamento prevede una forte componente interattiva tra docente e studenti.

L'insegnamento viene erogato con modalità integrata utilizzando la piattaforma Moodle attraverso la pagina E-Learning, con incontri telematici sulla piattaforma WebEx e in presenza. Le istruzioni per l’utilizzo della piattaforma sono disponibili ed accessibili sul sito di Unito. Le misure introdotte sono applicate in via transitoria sino alla cessazione della situazione emergenziale legata a COVID 19. L'intero corso viene fornito in modalità online con materiali messi a disposizione degli studenti sulle piattaforme Campusnet e Moodle. 

 

The course includes theoretical lectures on geomatics and the use of GIS . Subsequently it provided a series of practical exercises using the ArcGIS software in order to view and work with geographic data . Most of the examples covered in the course are based on specific cases in the environmental field.

The course provides a strong interactive component between teacher and students.

The teaching will be provided in integrated teaching methods using the Moodle platform through the E-Learning DBios website and both with telematic meetings on the WebEx platform and in presence. Instructions for using the platform are available and accessible on the UniTo website. The measures introduced are applied on a temporary basis until the end of the emergency situation related to COVID 19.

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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'apprendimento viene verificato con un esame scritto e con la presentazione da parte dello studente di una serie di mappe elaborate in autonomia e consegnate il giorno dell'esame. Il punteggio viene espresso in trentesimi, 15 punti massimi per la parte scritta e 15 punti massimi per la parte cartografica elaborata dallo studente.

Le mappe richieste, riferite ad un'area individuata durante le ultime lezioni dell'insegnamento,  sono le seguenti: 

  • Carta di inquadramento dell'area di studio 
  • Carta CTR
  • Carta dell'uso del suolo
  • Carta dell'altimetria
  • Carta della pendenza
  • Carta dell'esposizione
  • Modello di vocazionalità faunistica per una specie a scelta presente nell'area di studio

Le tavole dovranno essere consegnate il giorno dell'esame orale in formato cartaceo oppure in formato file (TIFF o JPG) tramite chiavetta USB

 

Learning is tested with an written exam and the presentation by the student of a series of maps developed independently and delivered the day of the exam . The score is out of thirty,  15 points maximum for the written test and 15 points maximum for the maps elaborated by the student .

Required maps, referring to an area identified during the last lessons of teaching, are as follows :

  • framework map of the study area
  • CTR map
  • soil use map
  • elevation map
  • slope map
  • aspect map
  • Model suitability for wildlife species present in the study area

The maps must be delivered the day of the oral exam on paper or file format ( TIFF or JPG ) via USB stick

Testi consigliati e bibliografia

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Emanuela Caiffa (2011). ECDL GIS, La rappresentazione cartografiaca e i fondamenti del GIS. McGraw-Hill

Gianfranco Amadio (2012). Introduzione alla Geomatica, manuale introduttivo ai sistemi informativi geografici. Dario Flaccovio Editore

 

 

 



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Note

La lezione di venerdì 04/03 si terrà via webex: https://unito.webex.com/meet/enrico.caprio

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Orario lezioniV

Nota: Consultare la tabella degli orari pubblicata sull'apposita pagina.

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    Ultimo aggiornamento: 15/06/2022 12:48
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