Course Syllabus
Obiettivi
Fornire conoscenze avanzate sulle soluzioni tecnologiche ad oggi adottate per la raccolta di dataset geo-spaziali terrestri e marini ad alta risoluzione per studi geo-ambientali nelle regioni costiere e marine. Fornire conoscenze sulle principali attività svolte in mare dal settore industriale sia relativamente all'esplorazione e sfruttamento di risorse marine che al monitoraggio e alla valutazione del rischio geologico in mare.
Contenuti sintetici
Il corso fornirà le conoscenze di base sui metodi e le tecniche adottate per eseguire la valutazione del geo-rischio marino e sui recenti progressi nella mappatura geologica 3D e nella computer vision che permettono un'integrazione in continuità di dati geo-spaziali terrestri e marini nelle regioni costiere.
Programma esteso
7 lezioni da 2 ore in presenza, Didattica Erogativa (14 ore di lezione in totale)
I principali argomenti trattati durante le lezioni di didattica frontale (didattica erogativa) includono:
- principali attività offshore svolte dal settore industriale. Introduzione agli studi della geologia marina applicati alla valutazione della fattibilità delle principali attività offshore e costiere che sfruttano le risorse dell'ambiente marino.
- il rischio geologico in mare: cause e procedure adottate per gli studi di valutazione del rischio per lo sviluppo offshore. Geohazard marino lungo le coste italiane: l'esperienza del progetto MAGIC.
- integrazione dati geospaziali terrestri e marine lungo la fascia costiera: problemi e soluzioni in funzione del contesto geomorfologico delle aree d'interesse. Casi di studio da aree costiere tettonicamente e climaticamente sensibili della regione mediterranea.
10 attività di laboratorio da 4 ore in presenza, Didattica Interattiva
Le attività pratiche svolte durante le ore di laboratorio includono:
- implementazione in sistemi informativi territoriali di dati satellitari e tecniche di georeferenziazione
- procedure di elaborazione di dati acqusiti con ecoscandaglio multifascio
- tecniche di fotogrammetria applicate a immagini RGB acquisite da piattaforme aeree e subacquee in aree marine.
- integrazione di dati geopaziali multisorgente e multiscala in sistemi informativi geografici
Le attività permetteranno agli studenti di imparare a gestire ed elaborare i dati raccolti utilizzando piattaforme di telerilevamento ottico e acustico in regioni marine e costiere in diversi contesti geomorfologici. Gli studenti impareranno come recuperare dati satellitari gratuiti da database online che possono essere utili per monitorare ambienti marini estesi. Questi dati saranno utilizzati per produrre la batimetria derivata da satellite (SDB) in aree costiere selezionate.
Gli ambienti marini nearshore saranno ricostruiti utilizzando immagini raccolte con droni aerei e fotocamere subacquee ed elaborati utilizzando tecniche di Structure from Motions (SfMs) e computer vision.
I dati di telerilevamento acustico (raccolti con ecoscandagli multibeam) e video ROV, saranno utilizzati per mappare e classificare gli ambienti marini profondi.
1 uscita sul campo (Campus Abroad) da 8 ore in presenza, Didattica Interattiva
Alla fine del corso, sarà organizzata un’uscita sul campo di un giorno. In questa occasione sarà possibile utilizzare alcuni degli strumenti per la raccolta dati descritti nei tutorials e verranno raccolti dati in ambienti costieri secondo le metodologie illustrate.
Prerequisiti
Physics of the Sea; Fundamentals of Marine Physical Geography; International Law of the Sea
Modalità didattica
2 crediti (CFU) Didattica Erogativa (Prof. A. Savini) - 7 lezioni da 2 ore in presenza, Didattica Erogativa (14 ore di lezione in totale)
3 crediti (CFU) laboratorio (Dr. Luca Fallati) - 10 attività di laboratorio da 4 ore in presenza, Didattica Interattiva
1 credito (CFU) uscita sul campo (Dr. Luca Fallati) -1 uscita sul campo (Campus Abroad) da 8 ore in presenza, Didattica Interattiva
Materiale didattico
The Sea Floor: An Introduction to Marine Geology. E. Seibold, W.H. Berger - Springer
Submarine Geomorphology. A. Micallef, S. Krastel, A. Savini . Springer
Remote Sensing and Image Interpretation, 7th Edition Thomas Lillesand, Ralph W. Kiefer, Jonathan Chipman ISBN: 978-1-118-34328-9 February 2015 736 Pages
Offshore Operation Facilities: Equipment and Procedures. Fang and Duan, 2014. Elsevier
Submarine Power Cables: Desing, Installation, Repair and Environmental Aspects. Worzyk, 2009. Springer.
Verranno messi a disposizione anche una serie di articoli scientifici a cura dei docenti
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
Esame orale e prove pratiche da svolgersi durante il corso.
L'esame orale verterà su una breve discussione in merito a uno degli argomenti presentati durante le lezioni frontali.
Le prove pratiche verranno condotte durante le esercitazioni e andranno finalizzate nella consegna di una relazione finale da inviare ai docenti prima dell'appello orale.
I voti sono espressi in n/30. Il voto minimo di ammissione è 18/30. In particolare, il voto finale sarà dato dalla media ottnuta dalla valutazione della relazione finale relativa alle attività di laboratorio svolte dagli studenti e del risultato conseguito nella prova orale.
Orario di ricevimento
su prenotazione inviando una mail ai docenti
Sustainable Development Goals
Aims
To provide advanced knowledge on technological solutions for collecting high-resolution terrestrial and marine geo-spatial dataset for geo-environmental studies in coastal and marine regions. To provide knowledge of the main activities carried out at sea by the industrial sector both with regard to exploration and exploitation of marine resources and to monitoring and assessment of geological risk at sea.
Contents
The course will provide basic knowledge on methods and techniques adopted to perform assessment of marine geohazard and on the recent progress in 3D geological mapping and computer vision that allows a seamless combination of terrestrial and marine geo-spatial dataset in coastal regions.
Detailed program
7 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics
The main topics covered during the lectures of frontal teaching (delivered didactic) include:
- Main offshore activities carried out by the industrial sector. Introduction to marine geology studies applied to the feasibility assessment of major offshore and coastal activities exploiting the resources of the marine environment.
- Geological risk at sea: causes and procedures adopted for risk assessment studies for offshore development. Marine geohazard along the Italian coasts: the experience of the MAGIC project.
- Land and marine geospatial data integration along the coastal areas: problems and solutions depending on the geomorphological context of the areas of interest. Case studies from tectonically and climatically sensitive coastal areas of the Mediterranean region.
10 four-hour lab activities, in person, Interactive Teaching
Practical activities carried out during laboratory hours include:
- implementation in geographical information systems (GIS) of satellite data and georeferencing techniques
- procedures for processing data acquired by multibeam echosounder
- photogrammetry techniques applied to RGB images acquired from aerial and underwater platforms in marine areas.
- integration of multisource and multiscale geospatial data into geographic information systems
The students will engage in tutorial activities to learn how to manage and process data obtained through optical and acoustic remote sensing platforms in marine and coastal regions with varying geomorphological contexts. They will also learn how to retrieve satellite data from online databases, which can be used to monitor extensive marine environments. The obtained data will be utilized to produce Satellite-Derived Bathymetry (SDB) in specific coastal areas.
Marine nearshore environments will be reconstructed using images collected with drones and underwater cameras and processed using Structure from Motion (SfM) techniques.
Acoustic remote sensing data, collected with multibeam echosounders and ROV videos, will be used to map and categorize deep marine environments.
1 eight-hour field activity, in person, Interactive Teaching
There will be a dedicated day for a field trip at the end of the course. This trip will involve using some of the instruments studied in the tutorials and collecting data on coastal environments with the methodologies described.
Prerequisites
Physics of the Sea; Fundamentals of Marine Physical Geography; International Law of the Sea
Teaching form
2 credits (CFU) of delivered didactic (Prof. A. Savini) - 7 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics
3 credits (CFU) of laboratory activity (Dr. Luca Fallati) - 10 four-hour lab activities, in person, Interactive Teaching
1 credit (CFU) field activity (Dr. Luca Fallati) - 1 eight-hour field activity, in person, Interactive Teaching
Textbook and teaching resource
The Sea Floor: An Introduction to Marine Geology. E. Seibold, W.H. Berger - Springer
Submarine Geomorphology. A. Micallef, S. Krastel, A. Savini . Springer
Remote Sensing and Image Interpretation, 7th Edition Thomas Lillesand, Ralph W. Kiefer, Jonathan Chipman ISBN: 978-1-118-34328-9 February 2015 736 Pages
Offshore Operation Facilities: Equipment and Procedures. Fang and Duan, 2014. Elsevier
Submarine Power Cables: Desing, Installation, Repair and Environmental Aspects. Worzyk, 2009. Springer.
A selection of scientific journal articles and the lesson slides will be provided by the teacher
Semester
First semester
Assessment method
Oral examination and practical tests that will be performed during the tutorials.
The oral examination will focus on a brief discussion on one of the topics covered by delivered didactic.
The practical tests will be done during the laboratory activities and will be finalised in the delivery of a final report to be sent to the lecturers before the oral examination.
Grades are expressed as n/30. The minimum grade for admission is 18/30. Specifically, the final grade will be given by the average obtained from the evaluation of the final report on the laboratory activities carried out but the students and the result obtained in the oral test.
Office hours
By reservation by sending an email to the teachers
Sustainable Development Goals
Staff
-
Luca Fallati
-
Alessandra Savini
