Gestione della variabilità spaziale e gis per agricoltura di precisione
A.A. 2023/2024
Obiettivi formativi
Acquisire le conoscenze di base sulle tecniche di analisi e gli strumenti geostatistici utili alla descrizione e modellizzazione dei dati spaziali e della loro variabilità di interesse agrario
Conoscere metodi e strumenti GIS per la produzione delle mappe di variabilità del suolo e della vegetazione finalizzate a interventi di agricoltura di precisione.
Conoscere metodi e strumenti GIS per la produzione delle mappe di variabilità del suolo e della vegetazione finalizzate a interventi di agricoltura di precisione.
Risultati apprendimento attesi
Saper descrivere, interpretare e analizzare in maniera critica i dati spaziali, per valutarne l'accuratezza e ottenerne mappe tematiche.
Saper applicare le funzionalità dei software GIS a problemi di analisi e modellizzazione dei dati spaziali in ambiti di agricoltura di precisione.
Saper applicare le funzionalità dei software GIS a problemi di analisi e modellizzazione dei dati spaziali in ambiti di agricoltura di precisione.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Le lezioni e le esercitazioni si terranno sulla piattaforma Microsoft Teams e potranno essere seguite sia in sincrono sulla base dell'orario del primo semestre sia in asincrono perché saranno registrate e lasciate a disposizione degli studenti sulla medesima piattaforma.
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni.
L'esame orale si svolgerà utilizzando la piattaforma Microsoft Teams. Per accedere all'esame il candidato dovrà consegnare la relazione scritta relativa alle esercitazioni svolte usando QGIS ed i software GSTAT e GeoR
Il programma e il materiale di riferimento non subiranno variazioni.
L'esame orale si svolgerà utilizzando la piattaforma Microsoft Teams. Per accedere all'esame il candidato dovrà consegnare la relazione scritta relativa alle esercitazioni svolte usando QGIS ed i software GSTAT e GeoR
Programma
L'insegnamento si svolge nel Primo Semestre. È composto di 6 CFU, ripartiti in:
4.5 CFU (36 ore) di lezioni frontali, 0.5 CFU (8 ore) di esercitazioni, e 1 CFU (16 ore) di esercitazioni in aula informatica per l'uso di strumenti software dedicati (software GIS e software specifici per l'analisi geostatistica dei dati).
Le lezioni introducono gli strumenti e gli approcci tipici dell'Agricoltura di Precisione, quindi approfondiscono la teoria relativa all'analisi statistica della variabilità spaziale dei dati (i.e. geostatistica), introducendo gli strumenti per la descrizione e la modellazione della variabilità spaziale delle grandezze di interesse agronomico (parametri fisici e idrologici del suolo, parametri colturali, ecc.), e la loro applicazione nell'ambito dell'agricoltura di precisione per l'elaborazione delle mappe di prescrizione per l'irrigazione e la concimazione.
In particolare, le lezioni trattano le seguenti tematiche (4.5 CFU):
· approcci innovativi dell'agricoltura di precisione, per il monitoraggio del sistema suolo/coltura e la gestione degli input agronomici (acqua e nutrienti)
· tecniche speditive per il monitoraggio prossimale dei suoli e della vegetazione
· elementi teorici dell'analisi geostatistica:
- analisi statistica di un campione di dati spazialmente distribuiti
- proprietà di stazionarietà di una grandezza con variabilità spaziale
- variogramma sperimentale
- modellazione della variabilità spaziale mediante variogramma
- interpolazione di dati spazialmente distribuiti: il kriging
· strumenti statistici per la produzione di mappe tematiche e di mappe di prescrizione
· presentazione di alcuni casi di studio
Le ore di esercitazione (0.5 CFU) sono dedicate all'introduzione e alla descrizione degli strumenti software per l'analisi e la rappresentazione della variabilità spaziale di dati spazialmente distribuiti (GIS, e software specifici per l'analisi geostatistica).
Le esercitazioni pratiche (1 CFU) si svolgono in aula informatica e prevedono l'uso dei software QGis, GSTAT e GeoR (ambiente R-Studio)
Il programma è lo stesso per studenti frequentanti e non frequentanti
4.5 CFU (36 ore) di lezioni frontali, 0.5 CFU (8 ore) di esercitazioni, e 1 CFU (16 ore) di esercitazioni in aula informatica per l'uso di strumenti software dedicati (software GIS e software specifici per l'analisi geostatistica dei dati).
Le lezioni introducono gli strumenti e gli approcci tipici dell'Agricoltura di Precisione, quindi approfondiscono la teoria relativa all'analisi statistica della variabilità spaziale dei dati (i.e. geostatistica), introducendo gli strumenti per la descrizione e la modellazione della variabilità spaziale delle grandezze di interesse agronomico (parametri fisici e idrologici del suolo, parametri colturali, ecc.), e la loro applicazione nell'ambito dell'agricoltura di precisione per l'elaborazione delle mappe di prescrizione per l'irrigazione e la concimazione.
In particolare, le lezioni trattano le seguenti tematiche (4.5 CFU):
· approcci innovativi dell'agricoltura di precisione, per il monitoraggio del sistema suolo/coltura e la gestione degli input agronomici (acqua e nutrienti)
· tecniche speditive per il monitoraggio prossimale dei suoli e della vegetazione
· elementi teorici dell'analisi geostatistica:
- analisi statistica di un campione di dati spazialmente distribuiti
- proprietà di stazionarietà di una grandezza con variabilità spaziale
- variogramma sperimentale
- modellazione della variabilità spaziale mediante variogramma
- interpolazione di dati spazialmente distribuiti: il kriging
· strumenti statistici per la produzione di mappe tematiche e di mappe di prescrizione
· presentazione di alcuni casi di studio
Le ore di esercitazione (0.5 CFU) sono dedicate all'introduzione e alla descrizione degli strumenti software per l'analisi e la rappresentazione della variabilità spaziale di dati spazialmente distribuiti (GIS, e software specifici per l'analisi geostatistica).
Le esercitazioni pratiche (1 CFU) si svolgono in aula informatica e prevedono l'uso dei software QGis, GSTAT e GeoR (ambiente R-Studio)
Il programma è lo stesso per studenti frequentanti e non frequentanti
Prerequisiti
Non sono richieste conoscenze preliminari sia per studenti frequentanti che non frequentanti
Metodi didattici
L'insegnamento prevede lezioni frontali ed esercitazioni con software dedicato (in aula informatica). Inoltre, sono presentati alcuni casi di studio nell'ambito dell'agricoltura di precisione
Il materiale didattico (slide e testi di riferimento) per l'apprendimento degli argomenti illustrati a lezione, i manuali per l'uso dei software e le indicazioni per lo svolgimento delle esercitazioni pratiche sono caricati sulla piattaforma Ariel.
La frequenza è fortemente consigliata.
Il materiale didattico (slide e testi di riferimento) per l'apprendimento degli argomenti illustrati a lezione, i manuali per l'uso dei software e le indicazioni per lo svolgimento delle esercitazioni pratiche sono caricati sulla piattaforma Ariel.
La frequenza è fortemente consigliata.
Materiale di riferimento
- Slide delle lezioni
- Per ciascuno dei seguenti testi, sono indicati gli argomenti illustrati durante le lezioni e le relative pagg:
Webster&Oliver, "Geostatistics for Environmental Scientists", Wiley
Oliver, "Geostatistical applications for Precision Agriculture", Springer
Marsily, "Quantitative Hydrogeology", Academic Press Inc
Isaaks&Srivastava, "An Introduction to Applied Geostatistics", Oxford University Press
- Manuali per l'uso di QGIS e R-Studio, in particolare dei software GSTAT e GeoR (pacchetti di R-Studio)
- Manuale delle delle esercitazioni svolte in aula con QGIS e GSTAT e GeoR
Il materiale è lo stesso per studenti frequentanti e non frequentanti
- Per ciascuno dei seguenti testi, sono indicati gli argomenti illustrati durante le lezioni e le relative pagg:
Webster&Oliver, "Geostatistics for Environmental Scientists", Wiley
Oliver, "Geostatistical applications for Precision Agriculture", Springer
Marsily, "Quantitative Hydrogeology", Academic Press Inc
Isaaks&Srivastava, "An Introduction to Applied Geostatistics", Oxford University Press
- Manuali per l'uso di QGIS e R-Studio, in particolare dei software GSTAT e GeoR (pacchetti di R-Studio)
- Manuale delle delle esercitazioni svolte in aula con QGIS e GSTAT e GeoR
Il materiale è lo stesso per studenti frequentanti e non frequentanti
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
L'esame è composto da una relazione scritta in forma di report tecnico/scientifico e da una prova orale. La relazione è relativa alle esercitazioni svolte in aula usando QGIS ed i software GSTAT e GeoR per l'analisi geostatistica di un campione di dati, e l'interpolazione delle misure del campione
Il candidato dovrà presentare la relazione scritta prima della prova orale. La presentazione della relazione è condizione necessaria per poter accedere alla prova orale.
La relazione sarà valutata in base alla chiarezza e completezza dell'esposizione delle metodologie applicate e dei risultati ottenuti. In particolare sarà valutata la capacità del candidato di interpretare i risultati ottenuti.
A partire dalla discussione della relazione, la prova orale comprende domande relative a tutti gli argomenti del programma, per verificare il livello di comprensione degli argomenti oggetto dell'esercitazione e la capacità di applicare le conoscenze acquisite.
Il voto è in trentesimi e valuta insieme la relazione e la prova orale
Il candidato dovrà presentare la relazione scritta prima della prova orale. La presentazione della relazione è condizione necessaria per poter accedere alla prova orale.
La relazione sarà valutata in base alla chiarezza e completezza dell'esposizione delle metodologie applicate e dei risultati ottenuti. In particolare sarà valutata la capacità del candidato di interpretare i risultati ottenuti.
A partire dalla discussione della relazione, la prova orale comprende domande relative a tutti gli argomenti del programma, per verificare il livello di comprensione degli argomenti oggetto dell'esercitazione e la capacità di applicare le conoscenze acquisite.
Il voto è in trentesimi e valuta insieme la relazione e la prova orale
AGR/02 - AGRONOMIA E COLTIVAZIONI ERBACEE
AGR/08 - IDRAULICA AGRARIA E SISTEMAZIONI IDRAULICO-FORESTALI
AGR/08 - IDRAULICA AGRARIA E SISTEMAZIONI IDRAULICO-FORESTALI
Esercitazioni in aula informatica: 16 ore
Esercitazioni: 8 ore
Lezioni: 36 ore
Esercitazioni: 8 ore
Lezioni: 36 ore
Docente:
Ortuani Bianca
Docente/i
Ricevimento:
Ricevimento su appuntamento (inviare la richiesta mediante posta elettronica)
DiSAA