GE106 - GEOFISICA APPLICATA

insegnamento
ID:
GE106
Durata (ore):
60
CFU:
6
SSD:
GEOFISICA APPLICATA
Sede:
CHIETI
Url:
SCIENZE GEOLOGICHE PER I RISCHI, LE RISORSE E L’AMBIENTE/CORSO GENERICO Anno: 1
Anno:
2025

Dati Generali

Periodo di attività

Primo Semestre (22/09/2025 - 23/12/2025)

Syllabus

Obiettivi Formativi


L’obiettivio del corso e duplice; da un lato lo studente acquisira’ una conoscenza teorica ad ampio raggio del panorama dei metodi geofisici applicati esistenti.
Dall’altro lato, lo studente partecipera’ a applicazioni pratiche (attivita’ sul campo) volte ad acquisire la padronanza di alcune delle tecniche trattate (GPR, ERT, MASW/ReMi, HVSR, ecc.) Egli imparera’ come progettare la campagna di misure, eseguire lastessa, e come processare I dati acquisiti per estrarne l’informazione desiderata.
Infine, lo studente imparera’ a costruire rappresentazioni digitali tridimensionali a patire dai risultati ottenuti.
In questo corso utilizzeremo esclusivamente software open source (gratuito) al fine di rendere lo studente immediatamente auto-sufficiente dal punto di vista professionale.

Prerequisiti


Capacita' di risolvere integrali in una dimensione. Capacita' di calcolare le derivate parziali di una funzione di piu' variabili. Capire cosa e' una equazione differenziale. Capacita' di programmazione in matlab o Python NON sono richieste, ma desiderabili.

Metodi didattici


Lezioni frontali; Dimostrazione di esempi con dati simulati; Visualizzazione dati reali ed elaborazione degli stessi tramite software
open-source;
Attivita’ di acquisizione dati sul campo (ERT, GPR, MASW e altri approcci basati sulla propagazione di onde elastiche).

Verifica Apprendimento


L'esame sarà composto da due parti.
La prima parte consisterà di una prova scritta a scelta multipla volta a verificare le conoscenze acquisite a livello generale.
Gli studenti devono completare con successo la parte 1 prima di accedere alla parte 2. La seconda parte consisterà in un colloquio orale che si concentrerà in modo approfondito su tre argomenti specifici. Tutti i dettagli sulla prova orale saranno forniti dal docente nel documento “regolamento d'esame”. La valutazione sarà espressa come frazione di 30.

Testi


Libro: Lezioni di geofisica applicata, di G. Santarato, N. Abu Zeid, e S. Bignardi. Editore Libreriauniversitaria.it, ISBN-10 : 8862926405, ISBN-13 : 978-8862926409
In alternativa, reperibili online ma in lingua inglese:
* Fundamentals Of Geophysics, by William Lowrie, editor: Cambridge University Press. ISBN-13 978-0-511-35447-2; ISBN-10 0-511-35447-9
* An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, By John M. Reynolds; editor John Wiley & Sons, Ltd.; ISBN 978-0-471-48535-3 (hardback); 978-0-471-485360 (paperback)

Contenuti


Il corso comprende le basi matematiche, le procedure, l'applicazione sul campo e gli strumenti software open-source utilizzati nei metodi geofisici per le indagini non invasive.
Argomenti:
(1) Introduzione: Struttura, terminologia e flusso di lavoro caratterizzanti una indagine geofisica.
(2) Prerequisiti matematici:


Analisi e sintesi di segnali in dominio frequenza, teoria di Fourier. Convoluzione e Correlazione; Digitalizzazione di segnali analogici, Aliasing.

Basi teoriche dell' inversione dati. Inversione lineare; Regressione multiparametrica; Metodi di inversione globale stocastica. Metodi di inversione locale; Problemi mal posti e regolarizzazione.

(3) Metodi Elettromagnetici e loro classificazione:


Equazioni di Maxwell; Metodi E.M. a bassa frequenza; Elettromagnetismo nel dominio del tempo; Metodi E.M. ad alta frequenza.

Attivita’ specifica con il Ground Penetrating Radar (GPR): Aspetti Teorici del GPR, Acquisizione dati (attivita’ sul campo). Processing dei dati acquisiti con software open-source.

(4) Metodi Elettrici:


Basi teoriche: Sondaggi elettrici verticali; Tomografia della resistività elettrica (ERT); Polarizzazione indotta; Potenziali spontanei;

Attivita’ specifica con la ERT: Acquisizione dati (attivita’ sul campo). Processing dei dati acquisiti con software open-source.

(5) Metodi sismici:


Basi teoriche: Teoria dell'elasticità nel continuo. Relazione sforzo-deformazione; Classificazione delle onde sismiche; Perdita di energia e divergenza sferica; Leggi di riflessione e rifrazione delle onde sismiche; Onde della testa; “Dromocrone” di onde riflesse e rifratte; Onde superficiali;

Sismica a rifrazione;

Sismica a riflessione;

Metodi alle onde superficiali: SPAC, SASW; MASW; SPAC; ESAC; Re.Mi; HVSR;

Attivita’ specifica con MASW, Remi e HVSR: Acquisizione dati (attivita’ sul campo) di per indagini di tipo MASW, ReMi, e HVSR (Nakamura). Processing dei dati acquisiti con software open-source.

(6) Modellazione e rendering 2D e 3D: Creazione/visualizzazione di modelli di sottosuolo digitali in 3D con software open-source.
(7) Il Metodo Gravimetrico:


Leggi della gravitazione; Modelli di gravità terrestre; Sferoide e Geoide; Strumenti per la misura della gravità ed esempi di dati gravimetrici; Calcolo dell'anomalia gravimetrica e sua interpretazione; Isostasia; Interpretazione di mappe gravimetriche; Anomalia della gravità da corpi di forma irregolare; Implementazione di un'indagine gravimetrica;

(8) Magnetismo:


leggi fisiche fondamentali; Proprietà magnetiche e comportamento magnetico dei solidi; Isteresi magnetica; Magnetizzazione residua; Campo magnetico di un dipolo; Il campo magnetico terrestre. Variazioni del campo magnetico terrestre; Cenni di Paleomagnetismo;

Metodi e strumentazione per le misure magnetiche; Fonti di rumore; Esempi di rilievi magnetici.

Lingua Insegnamento

ITALIANO

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