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

Lo studente:
- applica la statistica e la teoria della stima a dati reali, gestendo gli errori associati a misure di grandezze;

- utilizza i concetti di base dell’inferenza statistica per valutare l’attendibilità di un risultato statistico;

- comprende i problemi inerenti al rilevamento, al controllo e alla rappresentazione del territorio e dei manufatti;

- applica le conoscenze alla risoluzione di problemi topografici della comune pratica operativa attraverso l’attività di laboratorio sperimentale.

Trattamento delle Osservazioni: Elementi di teoria del calcolo della probabilità e delle variabili casuali. 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 planimetriche. 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 planimetrico e/o altimetrico nel sistema di riferimento nazionale. Errori sistematici presenti nelle osservazioni GNSS. Le osservazioni di fase differenziate: le differenze singole, le differenze doppie, le differenze triple. Schemi di reti GNSS. Inquadramento di un rilevamento GNSS. Reti miste GNSS-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 contenuti della carta e le tolleranze.

Strumenti di rilevamento topografico: Gli strumenti di misura classici: teodolite, distanziometro, stazione totale e livello; strumentazione GNSS 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. L'esame può essere superato attraverso due prove in itinere non obbligatorie oppure presentandosi a uno degli appelli d'esame.

In merito alla prima modalità, le due prove in itinere non obbligatorie riguarderanno due parti distinte del programma dell'insegnamento:

 - la prima prova in itinere è relativa al trattamento delle osservazioni (propagazione varianza, stima minimi quadrati, inferenza statistica)

- la seconda prova in itinere è relativa al rilievo topografico classico e satellitare e alla cartografia.

Alla seconda prova si può accedere solo se si è superata la prima.

In caso di non superamento o non partecipazione alle prove in itinere, si accede direttamente agli appelli d'esame, che consistono in una prova scritta composta da: test a risposta multipla sugli argomenti principali della parte teorico-metodologica, esercizi numerici su problemi affrontati durante il corso.

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 gli studenti che non frequentano il laboratorio sperimentale è previsto un esame orale obbligatorio.