Zastosowanie GIS w badaniach przyrodniczych


Tomasz Bartuś



Przedmiot mający na celu zapoznanie studentów z najważniejszymi współczesnymi metodami przetwarzania przestrzennych danych cyfrowych dotyczących abiotycznych składników środowiska przyrodniczego (budowy geologicznej, rzeźby terenu, wód powierzchniowych, gleb i klimatu). W ramach przedmiotu studenci wykonują projekt mapy sozologicznej wybranego obszaru (gminy / powiatu / formy ochrony przyrody). Wykonują także szereg ćwiczeń mających na celu zapoznanie ich z metodyką i sposobami przetwarzania przestrzennych danych cyfrowych.

  1. Etapy oceny środowiska przyrodniczego
  2. Wizualizacja danych ogólnogeograficznych
  3. Tworzenie numerycznych modeli terenu
    • model TIN
    • model GRID
  4. Przetwarzanie numerycznych modeli terenu
    • podstawowe atrybuty topograficzne
    • modelowanie form rzeźby terenu
    • modelowanie hydrologiczne
  5. Metody analizy zmiennych zregionalizowanych ciągłych
    • metoda IDW
    • geostatystyka
  6. modelowania 3D
  7. Analiza ilościowa krajobrazu za pomocą miar krajobrazowych
Bartuś, T, Mastej, W., 2023. Morphodiversity as a Tool in Geoconservation: A Case Study in a Mountain Area (Pieniny Mts, Poland). Sustainability 15(14). 11357Struktura i różnorodność abiotycznych komponentów krajobrazu w ocenie i delimitacji obszarów chronionych na przykładzie rejonu Ojcowskiego Parku Narodowego i jego otoczenia
 
 

Informacje wstępne

 
 
Oprogramowanie, licencja, instalacja...
 
 
Prezentacja 1: Etapy oceny środowiska przyrodniczego
 

Pozyskiwanie i przetwarzanie danych

 
 
Prezentacja 2: Nieodpłatne polskie zasoby GIS
 
BDOT10k i BDOO
 
 
Ćwiczenie 1: Tworzenie kompozycji map tematycznych na podstawie danych referencyjnych
 
Ćwiczenie 2: Mapa form ochrony przyrody dla wybranego powiatu
 
Prezentacja 3: Pozyskiwanie danych wektorowych
 
Ćwiczenie 3: Mapa trudności szlaków rowerowych w rejonie Rowu Krzeszowickiego
 
Prezentacja 4: Globalny System Pozycyjny (GPS)
 
Ćwiczenie 4: Rektyfikacja map
 

Numeryczne modele terenu

 
 
Prezentacja 5: Numeryczne modele terenu
 
Ćwiczenie 5: Tworzenie NMT typu TIN
 
Prezentacja 6: Interpolacja metodą IDW
 
Ćwiczenie 6: Interpolacja metodą IDW i przetwarzanie NMT
 
Prezentacja 7: Podstawowe atrybuty topograficzne
 
Ćwiczenie 7: Podstawowe atrybuty topograficzne
 

Analizy 3D

 
 
Ćwiczenie 8: Drapowanie obrazów na NMT
 
Ćwiczenie 9: Wizualizacja skażeń wody w warstwie wodonośnej
 
Ćwiczenie 10: Analiza związku skażenia gleby izotopem cezu i zachorowalności na raka tarczycy
 

Modelowanie form rzeźby terenu

 
 
Prezentacja 8: Podstawy modelowania rzeźby terenu za pomocą topograficznego indeksu pozycji (TPI)
 
Ćwiczenie 11: Modelowanie podstawowych form rzeźby terenu
 

Geostatystyka

 
 
Prezentacja 9: Wstęp do geostatystyki
 
Ćwiczenie 12: Geostatystyka - analizy wstępne
 
Ćwiczenie 13: Eksploracja danych
 
Ćwiczenie 14: Modelowanie geostatystyczne
 
Ćwiczenie 15: Porównywanie modeli
 
Ćwiczenie 16: Modelowanie prawdopodobieństwa przekroczenia wartości krytycznej
 

Modelowania hydrologiczne

 
 
Prezentacja 10: Podstawy modelowania hydrologicznego
 
Ćwiczenie 17: Podstawowe metody modelowania hydrologicznego z zastosowaniem ArcHydro Tools
 
Ćwiczenie 18: Modelowanie powodzi
 

Modelowanie topoklimatyczne

 
 
Prezentacja 11: Topoklimatologia, terminologia, modelowanie
 
Ćwiczenie 19: Model topoklimatyczny OPN
 

Tips and Tricks

Geomedia Professional

  1. Konwersja obiektów z klasy złożonej (Compound) do klas o geometrii punktowej, liniowej i powierzchniowej
  2. Wyszukiwanie duplikatów obiektów
  3. Łączenie obiektów w obrębie klasy
  4. Wycinanie fragmentu klasy (mapy, sceny)
  5. Obliczanie parametrów geometrycznych (np. łącznej powierzchni poligonów)
  6. Masowa modyfikacja atrybutów
  7. Liczba obiektów punktowych wewnątrz oczek siatki
  8. Liczba platów poligonowych wewnątrz oczek siatki
  9. Centroidy obiektów poligonowych
  10. Liczba kategorii płatów i wsp. SHDI
  11. Łączna długość linii wewnątrz ob. poligonowych

Geomedia Grid

  1. Import danych .xyz do GG
  2. Rasteryzacja
  3. Esport GG do ArcGis
  4. średnia wysokość położenia poligonów

G.S. Surfer

  1. Konwersja współrzędnych strony na współrzędne mapy
  2. Surfer Variogram Tutoria
  3. Anizotropia

ArcGIS Desktop

  1. Autokorelacja przestrzenna
  2. MAUP
  3. Łączenie zbiorów ASCII GRID w jedną całość
  4. Problem pikseli NoData w rastrach
  5. Konwersja zbiorów XYZ do rastra
  6. Konwersja zbiorów rastrowych do XYZ
  7. Ekstrakcja max wartości z rastra w obrębie poligonów
  8. Współrzędne geograficzne obiektów punktowych
  9. Statystyki fokalne

BDOT

  1. Klasyfikacja obiektów BDOT10k

Inne

  1. Kalkulator Zadorskiego