L’insegnamento si propone di fornire le conoscenze di base delle discipline del rilevamento, della rappresentazione cartografica e del trattamento delle osservazioni, con particolare riguardo all’inferenza statistica e alla teoria della stima secondo il metodo dei minimi quadrati. Tali contenuti saranno trattati sia a livello metodologico che a livello pratico attraverso esercitazioni numeriche e un laboratorio sperimentale con strumentazione topografica.

Lo studente:

- conosce i contenuti di base della teoria della probabilità nei suoi aspetti metodologici; conosce e comprende i criteri di stima e i test statistici ad essi applicati;

- conosce i contenuti di base del rilevamento nei suoi aspetti metodologici e tecnologici e comprende i problemi inerenti al rilevamento, al controllo e alla rappresentazione del territorio e dei manufatti;

- acquisisce la capacità di applicare le conoscenze alla risoluzione di problemi geodetici e topografici della comune pratica operativa attraverso attività di laboratorio;

- è capace di lavorare in gruppo e di comunicare i risultati ottenuti.

Trattamento delle Osservazioni: Elementi di teoria del calcolo della probabilità  e delle variabili casuali. L'inferenza statistica: teoria della stima e della verifica di ipotesi. Il principio dei minimi quadrati e la regressione lineare. Test sul modello minimi quadrati, test sulla stima di parametri minimi quadrati e confronto tra parametri. Esempi di compensazione a minimi quadrati su misure acquisite nel laboratorio sperimentale.

Geodesia e Topografia: Lo schema generale del rilevamento topografico (classico e satellitare). Lo schema "tradizionale" 2D: osservabili, ellissoide e suo orientamento, coordinate bidimensionali. Campo geodetico e campo topografico. Lo schema "tradizionale" 1D: osservabili, geoide, quote ortometriche. Gli schemi operativi per il rilevamento in campo topografico e delle quote. L'inquadramento di un rilevamento bidimensionale e/o altimetrico nel sistema di riferimento nazionale.Lo schema di rilevamento GPS. Errori sistematici presenti nelle osservazioni GPS. Le osservazioni di fase differenziate: le differenze singole, le differenze doppie, le differenze triple. Schemi di reti GPS. Inquadramento di un rilevamento GPS. Reti miste GPS-tradizionali.

Cartografia: La rappresentazione dell'ellissoide sul piano. Le deformazioni di una rappresentazione: i moduli di deformazione e la classificazione delle carte. Le carte conformi. Carta di Gauss: equazioni della carta, modulo di deformazione lineare, correzioni alle corde, convergenza del meridiano. La cartografia ufficiale italiana. I sistemi di coordinate cartografiche UTM e Gauss-Boaga. I contenuti della carta e le tolleranze.

Strumenti di rilevamento topografico: Gli strumenti di misura classici: Teodolite, Livello e stadie, Distanziometri. La strumentazione GPS per il rilevo statico e RTK.

Laboratorio sperimentale: attività svolta in presenza da studenti suddivisi in piccoli gruppi. Ogni gruppo esegue la progettazione, la realizzazione e la compensazione di una rete topografica. Test intermedi proposti durante il laboratorio costituiranno la valutazione di tale attività.

Al termine di ogni argomento viene proposto agli studenti un test (da svolgere in modo anonimo) per l'auto-valutazione della comprensione dei concetti affrontati a lezione. i risultati del test sono commentati in classe nelle lezioni successive.

Conoscenze di base in geometria e algebra lineare, analisi matematica (con particolare riguardo al calcolo differenziale e integrale in una e più variabili) e fisica.

L'esame è volto a verificare il raggiungimento degli obiettivi di apprendimento attesi. Esso consta di una prova scritta e una prova orale facoltativa solo per gli studenti che hanno raggiunto la sufficienza nella prova scritta.

La prova scritta è composta da un test con risposta multipla sugli argomenti principali della parte teorico-metodologica, da esercizi numerici su semplici problemi di applicazioni topografiche da risolvere con la teoria della stima a minimi quadrati e da una o due domande a risposta aperta sulla progettazione ed esecuzione di un rilievo topografico.

Per gli studenti che frequentano in presenza il laboratorio sperimentale ed informatico è possibile sostenere test intermedi proposti durante il laboratorio che concorrono alla valutazione finale per il 20% .