Insegnamento TECNICHE DI MISURA E RILIEVO DEL COSTRUITO

Nome del corso di laurea Protezione e sicurezza del territorio e del costruito
Codice insegnamento A000945
Curriculum Costruito
CFU 10
Regolamento Coorte 2018
Erogato Erogato nel 2019/20
Erogato altro regolamento
Anno 2
Periodo Primo Semestre
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Tipo attività Attività formativa integrata
Suddivisione

RILIEVO E MONITORAGGIO DEL COSTRUITO

Codice A000946
CFU 6
Docente responsabile Fabio Radicioni
Docenti
  • Fabio Radicioni
Ore
  • 48 Ore - Fabio Radicioni
Attività Caratterizzante
Ambito Ingegneria della sicurezza e protezione civile, ambientale e del territorio
Settore ICAR/06
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento Italiano
Contenuti Principi di misura con i laser scanner. Progettazione di un rilievo laser scanner. Allineamento delle nuvole dense di punti. Generazione di un modello mesh e di texture. Integrazione della tecnica laser scanner con le tecniche tradizionali terrrestri, satellitari e di fotogrammetria terrestre o da UAVElaborazione delle scansioni con estrazione vettoriali di piante, sezioni, ortofoto, DSM o modelli CAD per la generazione di BIM.
Rilievo del costruito mediante immagini digitali. Fotogrammetria terrestre e da drone. Progettazione del rilievo e della prese fotogrammetriche. Georeferenzazione, punti di appoggio e punti di controllo. Computer vision e Structure from Motion. Utilizzo di più immagini e tecniche di matching. Integrazione delle nuvole di punti generate da fotogrammetria e laser scanning.
Monitoraggio del costruito. Misure e tecniche geomatiche di monitoraggio: misura di angoli, distanze e dislivelli e della loro variazione nel tempo. Controllo dei movimenti e delle deformazioni del costruito. Monitoraggio preventivo e misure di collaudo delle opere dell’ingegneria. Misure variometriche e in continuo: livellazione geometrica di alta precisione, stazioni totali robotizzate, tecniche satellitari GNSS.
Testi di riferimento Appunti delle lezioni e dispense del docente
Obiettivi formativi Ci si attende che gli studenti conseguano gli obiettivi relativi ai descrittori di Dublino 1 (conoscenza dei contenuti teorico-metodologici) e 2 (capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche) con riferimento ai contenuti del corso e in particolare:
- concetti di base di rilievo e monitoraggio;
- utilizzo delle nuvole di punti provenienti da laser scanning e fotogrammetria SfM;
- modellizzazione 3D di edifici e strutture ;
- tecniche di rilevamento di movimenti e deformazioni del costruito con metodi terrestri e satellitari GNSS;

Ulteriori obiettivi sono la capacità di eseguire valutazioni ed elaborazioni in autonomia sulle tematiche del settore con una efficace integrazione delle diverse tecniche disponibili, e l'acquisizione di un corretto linguaggio per questo tipo di applicazioni.
Prerequisiti Al fine di comprendere efficacemente e applicare i principi e le tecniche oggetto dell'insegnamento è necessaria una conoscenza di base dei seguenti argomenti:
- matematica, geometria piana e solida ed elementi di trigonometria;
- informatica di base: cad, excel, office, strumenti di ricerca online;
- lingua inglese di base.
Metodi didattici Lezioni in aula sugli argomenti del corso.
Esercitazioni in aula assistite dal docente sull'utilizzo di metodologie informatiche relative al corso, con particolare riferimento a problemi di acquisizione ed elaborazione di dati di scansioni, immagini digitali e misure di controllo di movimenti con utilizzo di software specifico ed open source.
Esercitazioni all'esterno di rilievo e monitoraggio con l’impiego di strumenti di misura topografici e GNSS per il controllo di deformazioni di edifici e strutture.
Altre informazioni Dato il carattere applicativo del modulo si consiglia la frequenza delle lezioni
Modalità di verifica dell'apprendimento E' prevista un'unica prova orale, della durata di circa 45 minuti, finalizzata a verificare che lo studente abbia ben chiare le tematiche e le metodologie trattate nell'insegnamento.
Dato il carattere applicativo del corso, agli studenti viene consigliato di presentare una sintetica relazione sulle attività pratiche svolte durate il corso, che verrà discussa nell'ambito della prova orale.
La prova sarà volta ad accertare le seguenti abilità (descrittori di Dublino 1, 2, 3iv, 4):
- conoscenza dei contenuti del corso;
- capacità di applicare i contenuti;
- autonomia di giudizio nella scelta e nell'integrazione delle diverse metodologie;
- proprietà e coerenza del linguaggio di settore;
- capacità di gestire un rapporto dialettico sui contenuti del corso.
Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA si rimanda alla la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso Principi di misura con i laser scanner: misura a tempo di volo, a differenza di fase e a triangolazione. Progettazione di un rilievo laser scanner: risoluzione, area di scansione, acquisizione delle immagini digitali. Allineamento delle nuvole dense di punti: rototraslazione spaziale ed realizzazione del modello 3D. Generazione di un modello mesh e di texture. Integrazione della tecnica laser scanner con le tecniche tradizionali terrrestri, satellitari e di fotogrammetria terrestre o da UAV. Precisioni ed accuratezze delle nuvole dei punti. Elaborazione delle scansioni con estrazione vettoriali di piante, sezioni, ortofoto, DSM o modelli CAD per la generazione di BIM.
Rilievo del costruito mediante immagini digitali. Fotogrammetria terrestre e da drone. Principi di fotogrammetria: immagini digitali e distorsioni del sensore. Progettazione del rilievo e della prese fotogrammetriche. Georeferenzazione, punti di appoggio e punti di controllo. Restituzione stereoscopica. Computer vision e Structure from Motion. Utilizzo di più immagini e tecniche di matching. Generazione e post-processing delle nuvole dense di punti, mesh e texture. Integrazione delle nuvole di punti generate da fotogrammetria e laser scanning.
Monitoraggio del costruito. Misure e tecniche geomatiche di monitoraggio: misura di angoli, distanze e dislivelli e della loro variazione nel tempo. Misura delle grandezze fisiche e delle loro variazioni nel tempo. Elaborazione delle osservazioni con trattamento statistico: misura ed errore, precisione ed accuratezza. Legge di propagazione della varianza-covarianza. Controllo dei movimenti e delle deformazioni del costruito. Variazione di inclinazione. Monitoraggio preventivo e misure di collaudo delle opere dell’ingegneria. Cedimenti delle fondazioni di edifici e di strutture. Misure variometriche e in continuo: livellazione geometrica di alta precisione, stazioni totali robotizzate, tecniche satellitari GNSS.

TECNICHE DI MISURA PER LA DIAGNOSTICA DEL COSTRUITO

Codice A000947
CFU 4
Docente responsabile Roberto Marsili
Docenti
  • Roberto Marsili
Ore
  • 32 Ore - Roberto Marsili
Attività Affine/integrativa
Ambito Attività formative affini o integrative
Settore ING-IND/12
Tipo insegnamento Obbligatorio (Required)
Lingua insegnamento ITALIANO
Contenuti Il corso illustra i più diffusi metodi di indagine diagnostica per la valutazione della sicurezza strutturale del costruito. Si danno i richiami fondamenti sul concetto di misura, sulle principali metodologie di misura di campi di grandezze fisiche, di stress, deformazioni, vibrazioni, tecniche senza contatto per la misura di campi termici, sensoristica innovativa per applicazioni di ricerca e sviluppo.
Di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto.
Testi di riferimento E. O. Doebelin, Strumenti e metodi di misura, Ed. Mc Graw-Hill.
Gianluca Rossi, Misure meccaniche e termiche, basi teoriche e principali sensori e strumenti ISBN 9788843053612
Dispense e materiale didattico a cura del docente sulla piattaforma Unistudium
Obiettivi formativi Comprendere le modalità di funzionamento e le specifiche della strumentazione per controlli diagnostici su edifici al fine di saper sceglierla, gestirla e usarla in modo razionale, valutare l'incertezza di misura e le sue principali cause nelle applicazioni.
Prerequisiti Basi di matematica e fisica tipiche dell'ingegneria.
Metodi didattici Il corso è organizzato nel seguente modo:
lezioni in aula su tutti gli argomenti del corso;
esercitazioni in laboratorio
Altre informazioni Pur essendo formalmente facoltativa se ne consiglia la frequenza.

Vedere anche
https://www.unistudium.unipg.it/unistudium/

Dal sito sopra indicato è possibile scaricare tutto il materiale del corso.

In caso di difficoltà (per il programma dettagliato del corso o per consultazioni) contattare il docente per mail: roberto.marsili@unipg.it
Modalità di verifica dell'apprendimento L'esame prevede una prova orale che consiste in una discussione della durata di circa 45 minuti finalizzata ad accertare il livello di conoscenza e capacità di comprensione raggiunto dallo studente sui contenuti teorici e metodologici indicati nel programma. La prova orale consentirà inoltre di verificare la capacità di comunicazione dell'allievo con proprietà di linguaggio ed organizzazione autonoma dell'esposizione sugli stessi argomenti a contenuto teorico.
Programma esteso Fondamenti sul concetto di misura. Applicazione della strumentazione di misura nei vari campi ed in particolare nei controlli; concetto di misura e di incertezza; configurazione di uno strumento di misura; schema a blocchi funzionali; esempi.
Caratteristiche delle catene di misura ed analisi del segnale. Taratura statica e caratteristiche statiche di uno strumento, incertezza, sensibilità, linearità, ripetibilità, soglia, risoluzione, isteresi, spazio morto, leggibilità della scala, impedenza d'ingresso; incertezza nelle misure indirette; elementi di analisi di segnali analogici e digitali, spettri, correlazioni, funzioni di trasferimento; principali componenti elettrici ed elettronici di catene di misura per manipolazione, trasmissione, acquisizione, elaborazione e presentazione dei dati.
Misure di spostamento e deformazione, misura di forza, sistemi per la diagnostica non distruttiva. Termografia infrarossa, anemometria e vibrometria laser Doppler, scanner 3D. Per ogni grandezza fisica si studiano i campioni, le modalità di taratura statica e gli strumenti utilizzabili; di tutti gli strumenti si danno la descrizione del principio di funzionamento, la valutazione critica delle prestazioni e dei campi di impiego, i criteri di scelta, le modalità di interpretazione del dato sperimentale ottenuto.
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