Course Syllabus
Obiettivi
L’insegnamento si propone di trasmettere allo studente di Scienze e Tecnologie Geologiche:
le conoscenze teoriche e pratiche di base relative ai Sistemi Informativi Geografici (GIS) con particolare riferimento all’ambito delle geoscienze;
la capacità di gestire, analizzare ed elaborare dati georeferenziati per la rappresentazione, la sintesi e l’interpretazione di fenomeni geologici;
la competenza nell’utilizzo del software open-source QGIS, ampiamente diffuso in ambito professionale e accademico;
la capacità di produrre elaborati cartografici tematici e geografici digitali, utili per il rilevamento geologico, la modellazione di processi geomorfologici e la gestione del territorio.
Durante il corso, che si svolge prevalentemente in laboratorio informatico, lo studente acquisisce una preparazione pratica e applicativa guidata, attraverso esercitazioni individuali sul software GIS, con riferimento a casi di studio geologici concreti.
Al termine del corso lo studente è in grado di:
utilizzare dati geospaziali digitali per analisi e rappresentazioni geologiche;
gestire e lavorare con dati raster e vettoriali in un progetto GIS;
creare mappe tematiche utili per studi geologici e ambientali;
integrare diverse fonti di dati per il rilevamento e la cartografia geologica;
applicare le competenze GIS in vari ambiti delle geoscienze, come lo studio delle georisorse, dei rischi geologici e dell’ambiente.
Lo studente acquisisce una autonomia di giudizio che gli consente di:
selezionare e utilizzare criticamente i dati e gli strumenti GIS più appropriati per differenti problematiche geologiche;
valutare la qualità, l’affidabilità e i limiti dei dati geospaziali e delle elaborazioni effettuate.
Il corso contribuisce inoltre a sviluppare:
la capacità di apprendere autonomamente nuove tecniche e strumenti informatici per l’analisi spaziale nelle scienze della Terra;
la capacità di interpretare e comprendere documentazione tecnica e scientifica sull’impiego dei GIS nelle geoscienze;
la competenza di comunicare efficacemente i risultati dell’elaborazione GIS attraverso prodotti cartografici digitali corredati da adeguate note illustrative.
Contenuti sintetici
Principi teorici e applicazione dei Geographic Information Systems (GIS) per l’analisi e la modellazione di dati territoriali in ambito geologico.
Programma esteso
Obiettivi generali
Il corso si propone di fornire allo studente le principali basi conoscitive e metodologiche su cui si basano i Geographic Information Systems (GIS). Congiuntamente verranno presentati i principali campi di applicazione in ambito geologico.
Contenuti delle lezioni
Introduzione ai SIT: definizione, principali funzionalità ed illustrazione dei campi di applicazione in ambito geologico.
Elementi di cartografia di base: breve storia della cartografia, sistemi di riferimento, proiezioni cartografiche, cartografia italiana.
Modalità di rappresentazione di dati spaziali mediante i sistemi informatici.
Definizione di database, modelli di database, banche dati geografiche.
Introduzione al software QGIS: interfaccia utente di QGIS, progetto, formati di dati. Gestione dei layer vettoriali e raster. Tabelle degli attributi ed interrogazioni. Editing dei layer e tecniche di digitalizzazione. Georeferenziazione. Restituzione del dato ed elaborazione di layout.
Geoprocessing: principali tecniche di geoprocessing vettoriale, query spaziali, geoprocessing raster.
Superfici statistiche e modelli digitali di elevazione (DEM): superfici statistiche, DEM, analisi morfologiche e morfometriche derivate da modelli digitali.
Esempi di applicazioni GIS in ambito geologico.
Contenuti dei laboratori/esercitazioni
Esercitazioni in laboratorio mediante l’utilizzo del software open-source QGIS per l’applicazione di tutte le tecniche analizzate nella parte teorica. Le esercitazioni costituiscono parte fondamentale del corso e saranno svolte direttamente al computer con lo sviluppo di problemi di tipo geologico.
Modalità didattica
Lezioni frontali (cfu 4)
16 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza
Attività di laboratorio (cfu 2)
8 attività di laboratorio da 3 ore svolte in modalità interattiva in presenza utilizzando laboratori informatici virtuali
Materiale didattico
Dispense e diapositive
Noti, Valerio. "GIS Open Source per geologia e ambiente-Analisi e gestione di dati territoriali e ambientali con QGIS." Dario Flaccovio Editore, Palermo (2014): 71-91.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L'esame permette di valutare la preparazione raggiunta in termini di conoscenza teorica e pratica degli argomenti trattati durante le lezioni e i laboratori.
Le competenze relative agli argomenti trattati durante le lezioni frontali e il laboratorio sono valutate attraverso una prova teorico/pratica di analisi GIS che prevede la risoluzione di problemi di carattere geologico/ambientale con il software QGIS e la risposta a domande aperte di carattere teorico che permettono di accertare l’apprendimento delle nozioni fondamentali esposte nel corso e le capacità e attitudini dello studente ad applicare principi e tecniche a casi di studio.
Viene inoltre valutata la capacità espositiva e adeguatezza del linguaggio dello studente. L’esame si intende superato con una valutazione di 18-30/30.
A richiesta dello studente è possibile sostenere un ulteriore colloquio orale se si è raggiunta la votazione minima di 18/30 nell’esame scritto. Il colloquio verterà sulla discussione della prova scritta e sugli argomenti svolti a lezione.
Orario di ricevimento
Ogni giorno, previo appuntamento mandando email a micol.rossini@unimib.it
Sustainable Development Goals
Aims
The course aims to provide students in Geological Sciences and Technologies with:
basic theoretical and practical knowledge of Geographic Information Systems (GIS), with a specific focus on applications in the geosciences;
the ability to manage, analyze, and process georeferenced data for the representation, synthesis, and interpretation of geological phenomena;
competence in the use of the open-source software QGIS, which is widely adopted in both professional and academic settings;
the skills to produce thematic and geographic digital maps, useful for geological surveying, geomorphological process modeling, and territorial management.
The course is primarily held in a computer lab, where students receive guided practical training through individual exercises using GIS software, applied to real-world geological case studies.
By the end of the course, students will be able to:
use digital geospatial data for geological analysis and mapping;
manage and work with raster and vector data in a GIS project;
create thematic maps for geological and environmental studies;
integrate multiple data sources for geological surveying and mapping;
apply GIS skills in various fields of geosciences, including resource management, geological hazard assessment, and environmental analysis.
Students will also develop the ability to:
critically select and apply the most appropriate GIS data and tools to different geological problems;
assess the quality, reliability, and limitations of geospatial data and the results of GIS analyses.
The course also contributes to the development of:
the ability to independently learn new techniques and digital tools for spatial analysis in Earth sciences;
the capacity to interpret and understand technical and scientific documentation related to GIS applications in geosciences;
the ability to effectively communicate GIS analysis results through digital cartographic products accompanied by appropriate explanatory notes.
Contents
Principles and applications of Geographic Information Systems (GIS) for the analysis and modelling of spatial data in geological studies.
Detailed program
Overall objectives
The course aims at providing the students with the main theoretical and methodological knowledge of the use of GIS in geological studies.
Contents of lectures
Introduction to SIT: definition, main functionalities and illustration of the main fields of application in geology.
Principles of cartography: short history of cartography, reference systems, geographic projections, Italian Cartography.
Spatial data representation through computer systems.
Database definition, database models, spatial databases.
Introduction to the QGIS software: QGIS user interface and project, data formats. Management of vector and raster layers. Attribute tables and queries. Layer editing and digitalization techniques. Georeferentiation. Data rendering and layout elaboration.
Geoprocessing: main techniques of vector geoprocessing, spatial queries, raster geoprocessing.
Statistical surfaces and digital elevation models (DEM): statistical surfaces, DEM, DEM-based morphometric analysis.
Examples of the use of GIS in geological applications.
Laboratory contents
Application of the open-source software QGIS for the implementation of the techniques presented during the course. The tecniques will be applied to solve geological problems.
Teaching form
Lessons (4 credits)
16 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics
Laboratories (2 credits)
8 three-hour lab activities, in person, Interactive Teaching using virtual computer laboratories
Textbook and teaching resource
Handouts and slides
Noti, Valerio. "GIS Open Source per geologia e ambiente-Analisi e gestione di dati territoriali e ambientali con QGIS." Dario Flaccovio Editore, Palermo (2014): 71-91.
Semester
first semester
Assessment method
The exam allows to evaluate the preparation reached in terms of theoretical and practical knowledge of the topics covered during the lessons and the laboratories. This knowledge is evaluated with a theoretical and practical examination based on a GIS exercise in computer lab.
The evaluation of the examination is established through the resolution of problems on geological topics with QGIS software and with open questions which allow to verify both the knowledge of the theoretical fundamentals given in the course and the student’s skills to apply the theoretical foundations to practical cases. The expositive ability and adequacy of the student's language is also assessed. The examination is retained positive for an evaluation of 18-30/30.
An additional oral examination may be taken at the student's request if a minimum grade of 18/30 is achieved in the written exam. The oral examination will focus on the discussion of the written test and the topics covered in the lectures.
Office hours
During working hours with email appointment to micol.rossini@unimib.it
Sustainable Development Goals
Staff
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Micol Rossini
