Università degli Studi di Urbino Carlo Bo / Portale Web di Ateneo


A.A. Sede
2007/2008

Obiettivi formativi

Il corso descrive le tecniche di analisi, descrizione e modellizzazione dei dati spaziali al fine di migliorare la loro qualità, integrarli in modo intelligente per ricavare un dataset validato e indici sintetici da utilizzare nelle tecniche di interpolazione e nelle analisi territoriali. L’applicazione pratica è enfatizzata mediante l’utilizzo di softwares dedicati all’analisi e alla modellizzazione dei dati spaziali. Obiettivo del Corso è quello di dare conoscenze sull'analisi spaziale, sull’Analisi Statistica di base e sulla Geostatistica applicate alle problematiche ambientali, fornendo competenze necessarie ad analizzare spazialmente e statisticamente i dati per arrivare alla produzione di carte tematiche di predizione geostatistica del comportamento di variabili ambientali, strumenti per la valutazione della pericolosità e del rischio ambientale. Il corso infatti prevede anche una parte introduttiva ai GIS e come questi possono essere utilizzati nell’analisi geostatistica. La Geostatistica è nata nell'ambito delle scienze legate al suolo come la pedologia e l'agronomia, sebbene negli anni '60 del secolo scorso fossi stata portata alla ribalta come metodologia applicata all'industria mineraria. Le applicazioni geostatistiche in campo ambientale e territoriale sono oggi molto comuni. Strettamente connessa con i Sistemi Informativi Territoriali (Geographic Information System - GIS), la geostatistica offre le basi per capire ed utilizzare le varie tecniche per la stima del valore di una variabile spaziale nelle aree dove tale variabile non è stata misurata.

Il corso è diretto a coloro che lavorando con una grande quantità di dati hanno la necessità di trattarli da un punto di vista statistico e spaziale. Si acquisirà padronanza nel trattamento dei dati, nel trovare errori, nel correggerli, nell’integrare i dati e nell’analizzarli in modo geostatistico. Il corso intende fornire una formazione avanzata nel campo della Statistica applicata, in particolare nel campo dell’analisi geostatistica nell’ambito delle applicazioni GIS. Il corso è rivolto a laureati, dottorati, post-dottorati e ricercatori nel campo delle Scienze della Terra, delle Scienze della Vita, delle Scienze Naturali ed Ambientali che utilizzano i metodi statistici e le loro applicazioni pratiche nei diversi settori professionali.

Il corso si svolgerà nei giorni 23-27 giugno 2008 presso il Campus Scientifico dell’Università degli Studi di Urbino “Carlo Bo” e sarà della durata di 40 ore. Cinque giorni di lezioni, dimostrazioni e pratica al computer basate sui dati degli stessi partecipanti. Ogni partecipante riceverà del materiale didattico ad-hoc. Il corso si sviluppa in 3 (tre) moduli:
- Introduzione all'analisi spaziale e sistemi informativi territoriali
- Cenni di Analisi Statistica di base
- Geostatistica
I moduli prevedono ore di lezioni frontali, alternate con ore di esercitazione per l’approfondimento dei concetti esposti durante le lezione.
Il primo modulo tratta una breve introduzione ai sistemi informativi territoriali teorica e pratica, volta essenzialmente a fornire le basi dell'analisi spaziale tramite GIS per coloro che non hanno mai avuto tali nozioni.
Il secondo modulo è dedicato all'analisi statistica descrittiva del dato, sia dal punto di vista della distribuzione numerica che di quella spaziale. Da un'attenta analisi statistica si può già capire molto dei dati che si hanno a disposizione, ma non della loro distribuzione nello spazio e la correlazione delle varie variabili studiate.
Il terzo modulo, che poi rappresenta la parte centrale del corso, è finalizzato alla descrizione geostatistica dei dati, alla loro correlazione ed alla loro variazione nello spazio, tramite l'uso del semi-variogramma, lo strumento basilare di tutta l'analisi geostatistica. Sulla base di tali rapporti spaziali vengono prese in considerazione alcune tecniche per l'interpolazione dei dati, in particolare stime e simulazioni geostatistiche. Una volta apprese le differenze fra tali metodologie, vengono applicate a differenti casistiche di dati per calcolare le stime del fenomeno misurato e analizzato. In questo modo si ottiene una base per interpretare le cause della variazione spaziale e per identificare alcuni dei fattori e dei processi controllanti il fenomeno stesso.

Programma
1. Principi dei GIS, applicazioni pratiche, analisi geo-spaziale
Dati georeferenziate e principi di geodesia
Sistemi di coordinate e proiezioni
Interrogazioni spaziali
Funzioni GIS
Orientamento verso GIS Open Source (TNT lite, GRASS)
2. Modello spaziale per i dati, topologia
Topologia
Dati vettoriali
Dati raster
Esercitazioni
3. Costruzione di un geodatabase, sorgente dei dati, e metodologia di inserimento dati
Database geo-relazionali
Modello di geodatabase
Esercitazioni
4. Individuazione dei tipi di campionamento, unità di analisi, e effetto della scala di misura
Tipi di campionamento
Impatto della scala di misura
Individuazione della scala di analisi ottimale
Esempi di analisi vettoriale
Operazioni spaziali sui dati vettoriali
Esercitazioni
5. Analisi esplorativa spaziale dei dati (ESDA)
Le mappe di localizzazione (dot-map).
Le mappe a classi di valori (classed-post map).
Le mappe a curve di livello (contour map).
Le mappe a livelli di grigio.
Rappresentazioni cartografiche in 3D
Esercitazioni
6. Autocorrelazione spaziale dei dati
L’elaborazione di un modello per i dati spaziali.
Il concetto di variabile regionalizzata.
Le ipotesi di stazionarietà.
La correlazione spaziale. Il calcolo del variogramma sperimentale. Le proprietà del variogramma sperimentale.
Comportamento all’origine.
L’anisotropia del variogramma.
La presenza di un trend.
La modellizzazione del variogramma sperimentale.
Alcune regole per il calcolo e la modellizzazione del variogramma.
7. Interpolazione e analisi di superfici
Modelli digitali del terreno
Algoritmi locali e globali
IDW, kriging
Cokriging, indicator kriging
Esercitazioni
8. Rappresentazione e visualizzazione dei dati
Presentazione dei dati spaziali
Costruzione dell’output di una mappa
Costruzione di un “layout”
Esercitazioni

I partecipanti devono dotarsi di un Personal Computer per le attività pratiche e per le esercitazioni.

Colloquio individuale. È previsto il rilascio di un attestato di frequenza subordinato alla frequenza di almeno 2/3 del corso e al superamento della prova finale.

Per i partecipanti interessati sarà possibile richiedere il riconoscimento di 2 crediti formativi universitari (CFU) in corsi di laurea della Facoltà di Scienze e Tecnologie dell'Università degli Studi di Urbino "Carlo Bo" previa la frequenza del Corso e il superamento del colloquio finale.


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