- Oggetto:
Rilevamento di dati territoriali
- Oggetto:
Survey of spatial data
- Oggetto:
Anno accademico 2023/2024
- Codice attività didattica
- SVB0275
- Docente
- Francesca Marucco
- Corso di studio
- Laurea Magistrale in Scienze dei Sistemi Naturali (SSN) D.M. 270
- Anno
- 2° anno
- Periodo
- Da definire
- Tipologia
- Caratterizzante
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD attività didattica
- BIO/05 - zoologia
- Erogazione
- Tradizionale
- Lingua
- Italiano
- Frequenza
- Lezioni facoltative e esercitazioni obbligatorie
- Tipologia esame
- Scritto
- Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
L’insegnamento fornisce competenze nel rilevare dati spaziali direttamente sul territorio per integrarli in database tramite Sistemi Informatici Geografici (GIS) e analizzarli tramite statistiche spaziali. Le competenze durante l’insegnamento vengono sviluppate sia nel campo faunistico dell'analisi comportamentale animale, in relazione all'analisi di movimento e di selezione dell'habitat da parte di specie animali, e sia nel campo geo-paleontologico in relazione ad analisi spaziali di particolari ritrovamenti geolocalizzati. Vengono acquisite conoscenze utili ad una prima comprensione delle statistiche spaziali per analisi comportamentali e alla valutazione autonoma e critica di dati spaziali utili per la conservazione delle specie e degli habitat.
The teaching aims to provide skills in detecting spatial data directly in the field and to integrate them into a database using Geographic Information Systems (GIS). Moreover the course aims to provide spatial analysis skills using QGIS. Skills during the teaching are developed both in the wildlife field of animal behavioural analysis, in relation to the analysis of movement and habitat selection by animal species, and in the geo-paleontological field in relation to spatial analysis of particular geo-localised data. Useful knowledge is acquired for a first understanding of spatial statistics for behavioral analysis and for the autonomous and critical evaluation of spatial data useful for the conservation of species and habitats.
- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
CONOSCENZA, CAPACITÀ DI COMPRENSIONE e DI APPLICAZIONE
Acquisizione di conoscenze relative all'utilizzo critico dei Sistemi Informatici Geografici (GIS) in particolare relazione al programma QGIS in ambito comportamentale animale e geo-paleontologico. Inoltre dovrà dimostrare di avere acquisito la conoscenza della terminologia scientifica corretta in ambito spaziale e la capacità di comprendere le tematiche inerenti al corso trattate in articoli scientifici specialistici
AUTONOMIA DI GIUDIZIO
Acquisizione di conoscenze finalizzate a commentare e discutere in modo critico ed autonomo le tematiche inerenti all'insegnamento trattate nella letteratura scientifica
CAPACITÀ DI APPRENDIMENTO E ABILITÀ COMUNICATIVE
Acquisizione di conoscenze relative alla comprensione e all'elaborazione dei concetti e dei dati presenti in articoli scientifici relativi alle tematiche presentate nell'insegnamento ed essere in grado di rielaborare dati spaziali sul comportamento animale ed analizzarli e comunicarli indipendentemente in maniera appropriata citando i concetti acquisiti.
KNOWLEDGE, UNDERSTANDING ABILITY AND APPLICATION
At the end of the course it will be possible demonstrate that he / she has acquired the critical use of Geographic Information Systems (GIS) in particular relation to the QGIS program for animal behavior studies and geo-paleontological ones. He / she will also have to demonstrate that he / she has acquired the knowledge of the correct scientific terminology in the spatial analysisi connected to the etological field and the ability to understand the topics related to the course in specialized scientific articles.
JUDGMENT AUTONOMY
comment and discuss in a critical and autonomous way the teaching issues dealt with in the scientific literature
LEARNING SKILLS AND COMMUNICATION SKILLS
Ability to understand and process the concepts and data present in scientific articles related to the topics presented in the teaching and be able to reprocess spatial data on animal behavior and analyze and communicate them independently in an appropriate manner, citing the acquired concepts.
- Oggetto:
Programma
GIS: INTRODUZIONE E CONCETTI FONDAMENTALI
Introduzione ai "Geografic Information Systems" (GIS): i database spaziali. Applicazioni ed utilizzi del GIS nel campo animale e comportamentale. "Landscape ecology": l'ecologia del paesaggio e l'importanza per la conservazione delle specie e della natura. Il programma ArcGIS. Il programma QGIS. La cartografia e la lettura delle carte. Metodi di rappresentazione cartografica: proiezioni e sistemi di coordinate. Concetti GIS fondamentali: i data layers. Dati vettoriali e raster. Proiezione di mappe e trasformazioni di coordinate.
DATI SPAZIALI E CREAZIONE DI MAPPE
Data sources. L'utilizzo del GPS: strumentazione e applicazioni in campo faunistico e di analisi comportamentale animale. L'utilizzo delle mappe cartacee: rilevamento coordinate. Accuratezza, errori e precisione nei dati cartografici e faunistici. Il GPS: esempi di utilizzo. La creazione di database spaziali, la loro gestione ed il loro utilizzo. Creazione di dati spaziali. Editing di dati spaziali. Calcoli statistici spaziali. Metadata.
INTERROGAZIONI SPAZIALI E PRESENTAZIONI DI DATI GEOGRAFICI
Interrogazioni spaziali. Utilizzo di grafici per quantificazioni spaziali. Associazioni di tabelle. Selezione di dati spaziali. Presentazione di dati geografici. Realizzazione di mappe. Esempi di studi ecologici e geo-paleontologici con utilizzo di GIS.
ANALISI SPAZIALI VETTORIALI
Definizione di analisi spaziale. Analisi di dati vettoriali. Estrazioni da database spaziali. Analisi di prossimità - "Proximity analysis" (e.g. Buffer e "Nearest neighbor"). Analisi di sovrapposizioni (e.g. intersezioni di aree, etc.). Calcoli statistici su dati spaziali (e.g. media, deviazione standard, etc.). Calcoli di aree, lunghezze, etc. Le analisi spaziali: il processo analitico. Progetto personale.
ANALISI SPAZIALI CON RASTER
Le analisi spaziali con l'utilizzo di dati raster. Dati raster e sistema di coordinate. Definizione iniziale delle analisi di dati raster. Conversioni tra dati raster e dati vettoriali. Riclassificazione di dati raster. Visualizzare ed estrarre informazioni da dati di superficie.DEM.Carte di pendenza e carte di esposizione. Utilizzo dell'Algebra Mappale - Map Algebra
LA SELEZIONE DELL'HABITAT DELLE SPECIE ANIMALI: CONFRONTO TRA USO E DISPONIBILITA'
La teoria della selezione dell'habitat: la misura dell'utilizzo e della disponibilità. L'utilizzo dell'habitat da parte di specie animali. Il GPS per il rilevamento delle localizzazioni di specie animali (segni diretti ed indiretti): accuratezza e precisione (ripasso). Punti di segni di presenza animale e localizzazioni tramite radiocollari GPS e VHF. Movimenti. Home range. La disponibilità: quantificazioni e definizioni in relazione al livello di selezione. Confronto tra utilizzo e disponibilità: gli indici di selezione- Le analisi più sofisticate di selezione dell'habitat. Applicazione delle tecniche GIS per studi di selezione dell'habitat. Criticità nell'utilizzo del GIS e fonti di errore. Verranno inoltre effettuate tali analisi su datasets spaziali geo-paleontologici.
L'UTILIZZO DEL GIS NEL MONDO REALE: CASI STUDIO IN AMBITO FAUNISTICO E COMPORTAMENTALE ANIMALE, APPLICAZIONI ANCHE NEL CAMPO GEO-PALEONTOLOGICO
E' prevista un'uscita di campo per stimolare l'approccio critico e l'utilizzo pratico delle conoscenze acquisite.
GIS: INTRODUCTION AND FUNDAMENTAL CONCEPTS
Introduction to "Geographical Information Systems" (GIS): spatial databases. Applications and uses of GIS in the animal and behavioral field. "Landscape ecology": the ecology of the landscape and the importance for the conservation of species and nature. The ArcGIS program. The QGIS program. Cartography and maps reading. Cartographic representation methods: projections and coordinate systems. Fundamental GIS concepts: data layers. Vector and raster data. Map projection and coordinate transformations.
SPACE DATA AND CREATION OF MAPS
Data sources. The use of GPS: instrumentation and applications in the field of fauna and animal behavioral analysis. Use of maps: coordinates. Accuracy, errors and accuracy in cartographic and wildlife behavioural data. GPS: examples of use. The creation of spatial databases, their management and their use. Creation of spatial data. Editing of spatial data. Spatial statistical calculations. Metadata.
SPATIAL QUERIES AND GEOGRAPHICAL DATA PRESENTATIONS
Spatial queries. Use of graphs for spatial quantifications. Table associations. Selection of spatial data in animal movement analysis and wildlife datasets. Presentation of geographical data. Map creation. Examples of ecological and behavioural studies using GIS.
VECTOR SPACE ANALYSIS
Definition of spatial analysis. Analysis of vector data. Extractions from spatial databases. Proximity analysis - "Proximity analysis" (e.g. Buffer and "Nearest neighbor"). Analysis of overlaps (e.g. intersections of areas, etc.). Statistical calculations on spatial data (e.g. media, standard deviation, etc.). Calculations of areas, lengths, etc. Spatial analyzes: the analytic process. Personal project.
SPACE ANALYSIS WITH RASTER
Spatial analyzes using raster data. Raster data and coordinate system. Initial definition of the analysis of raster data. Conversions between raster data and vector data. Reclassification of raster data. View and extract information from surface data. D: Gradient art and exposure cards. Use of Algebra Mappali - Map Algebra
THE SELECTION OF THE HABITAT OF ANIMAL SPECIES: COMPARISON BETWEEN USE AND AVAILABILITY
Habitat selection theory in wildlife: the measure of use and availability. The use of habitat by animal species. The GPS for the detection of localizations of animal species (direct and indirect signs): accuracy and precision (revision). Points of signs of animal presence and location via GPS and VHF radiocollars. Movements. Home range. Availability: quantifications and definitions in relation to the selection level. Comparison between use and availability: selection indexes - The most sophisticated habitat selection analyzes. Application of GIS techniques for habitat selection animal studies. Critical use of GIS and sources of error. These analyses will also be carried out on geo-paleontological spatial datasets.
THE USE OF THE GIS IN THE REAL WORLD: CASE STUDY IN WILDLIFE AND ANIMAL BEHAVIOR, APPLICATIONS ALSO IN THE GEO-PALEONTOLOGICAL FIELD
A field trip is planned to stimulate a critical approach and practical use of the knowledge gained.
- Oggetto:
Modalità di insegnamento
Gli argomenti dell'insegnamento vengono sviluppati durante le 48 ore di lezioni frontali utilizzando presentazioni powerpoint, esercitazioni e filmati, ed in contemporanea utilizzando direttamente il programma QGIS nelle lezioni. E' importante la presenza in aula per acquisire padronanza con il programma e le analisi, e per le fondamentali interazioni tra docente e studenti.
Per ogni argomento è proposta:
1- una lezione frontale con una presentazione power point che poi sarà caricata su Moodle e sul sito del corso
2 – un momento di discussione con gli studenti, approfondito per ogni tematica, accompagnato occasionalmente da brevi questionari
3 – una parte pratica di analisi dei dati e di esercitazione su GIS per acquisire praticamente i concetti spiegati durante la lezione frontale (la registrazione del video dell’esercitazione, da utilizzarsi come tutorial per l’apprendimento del GIS, verrà caricata su Moodle, ma non la discussione con gli studenti e gli approfondimenti in aula).
E' prevista un'uscita didattica di campo per stimolare l'approccio critico e l'utilizzo pratico delle conoscenze acquisite a conclusione del modulo di insegnamento.
Verrà fornito regolarmente sulla pagina Moodle dell'insegnamento e presentato a lezione il materiale di affiancamento a ogni argomento (pubblicazioni in pdf da leggere, video o altro materiale utile per affiancare l’apprendimento, i database utili per le esercitazioni).
The topics are developed during the 48 hours of lectures using powepoint presentations and practical exercises, and the QGIS program is used directly during lessons. Classroom presence is important for mastering the program and analysis, and for fundamental interactions between lecturer and students.
Lessons will be delivered in face-to-face classes via live and then recorded lectures.
For each topic is proposed:
1- a frontal lesson with a power point presentation that will then be uploaded on Moodle and on the course website (both the PPTs and the recording of the lesson)
2 - a moment of discussion with students, in-depth for each topic (which will not be recorded), accompanied occasionally by short questionnaires
3 - a practical part of data analysis and exercise on GIS to practically acquire the concepts explained during the frontal lesson (the video recording of the exercise, to be used as a tutorial for learning GIS, will be uploaded on Moodle, but not the discussion with the students)
A teaching field trip is planned to stimulate the critical approach and practical use of the knowledge acquired at the conclusion of the teaching module.
The companion material to each topic (pdf publications to read, videos or other useful material to accompany the learning, the databases useful for the exercises) will be provided regularly on Moodle and presented in class.
- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
Scritto e in caso di necessità orale. Lo scritto consiste nello svolgimento di un Progetto personale di analisi da sviluppare con l'utilizzo del GIS.
Written examination, with optional oral supplement.
The written examination consists in conducting a personal project to be developed with the use of GIS.
- Oggetto:
Attività di supporto
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Il materiale didattico presentato a lezione e le pubblicazioni discusse sono disponibili sul sito internet di Moodle.
Siti internet di interesse:
http://www.esri.com/
www.qgis.org
http://opensourcegis.org/
http://www.freegis.org/
http://www.gisdevelopment.net/downloads/gis/
Lecture materials presented in class and publications discussed are available on the Moodle site.
Web sites of interest:
http://www.esri.com/
www.qgis.org
http://opensourcegis.org/
http://www.freegis.org/
http://www.gisdevelopment.net/downloads/gis/
- Oggetto:
Note
- Oggetto:
