|
|
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA WYDZIAŁ GEODEZJI GÓRNICZEJ I INŻYNIERII ŚRODOWISKA KATEDRA GEOINFORMACJI, FOTOGRAMETRII i TELEDETEKCJI ŚRODOWISKA |
|
BADANIA WŁASNE: Kolejność wg terminów zakończenia badań
Metodyka modelowania zagrożenia gleb erozją wodną z wykorzystaniem GIS, wykonawca: Mularz S., 2005; <więcej...>
Teledetekcyjne systemy monitoringu środowiska, wykonawca: Dworak Z., Hejmanowska B., Pyka K., 2005; <więcej...>
|
|
|
Wielojęzyczny Interdyscyplinarny Terminologiczny Słownik Geoinformatyczny Komisji Geoinformatyki PAU, wykonawca: Jachimski Józef, 2005; <więcej...>
Analityczne i obrazowe techniki w geoinformatyce, wykonawca: Józef Jachimski (kierownik), 2003; <więcej...>
Badanie właściwości spektralnych obiektów za pomocą wysokorozdzielczego spektrometru pracującego w podczerwieni termalnej, wykonawca: Beata Hejmanowska (kierownik), 2003; <więcej...>
Teledetekcyjny monitoring środowiska w rejonie wysadów solnych z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych nowej generacji, wykonawca: Stanisław Mularz (kierownik), Pirowski Tomasz, 2002; <więcej...>
Doskonalenie metod teledetekcyjnego monitoringu środowiska, wykonawca: Stanisław Mularz, 2001; <więcej...>
Fotogrametryczny system bliskiego zasięgu wykorzystujący cyfrowe aparaty fotograficzne, wykonawca: Regina Tokarczyk, 2001; <więcej...>
Zastosowanie automatyzacji do pomiarów na obrazach cyfrowych, wykonawca: Janusz Cieślar, 2001; <więcej...>
Koncepcja i założenia modelu danych systemu informacji przestrzennej integrującego dane katastralne, kartograficzne, teledetekcyjne, statystyczne, społeczno-gospodarcze, wykonawca: Krystian Pyka, 2000; <więcej...>
Udostępnianie baz danych GIS w systemach sieciowych, wykonawca: Beata Hejmanowska (kierownik), 2000; <więcej...>
Cyfrowa ortofotomapa jako kartometryczny element lokalizacyjny systemu geoinformacyjnego, Ryszard Florek-Paszkowski, 1999; <więcej...>
Teledetekcyjny monitoring skarp kopalń odkrywkowych, wykonawca: Stanisław Mularz, 1999; <więcej...>
Optymalizacja pomiaru fotogrametrycznego obiektów architektonicznych z wykorzystaniem VSD /Video Stereo Digitizera/ , wykonawca: Marta Borowiec, 1997; <więcej...>
Ortofotomapa cyfrowa jako mapa podkładowa z wykorzystaniem do aktualizacji, planowania i GSDW /Geoinformacyjnego Systemu Wspomagania Decyzji, wykonawca: Ryszard Florek-Paszkowski, 1997; <więcej...>
Analiza wiarygodności metrycznej dokumentacji wypadków drogowych z wykorzystaniem zdjęć amatorskich, wykonawca: Regina Tokarczyk, 1996; <więcej...>
Porównanie przydatności systemów zarządzania bazami danych dBase 5.0 i FoxPro 2.6 do wstępnego przetworzenia wyników pomiarów fotogrametrycznych dla potrzeb systemów Numerycznego Modelu Terenu, wykonawca: Andrzej Wróbel, 1995; <więcej...>
Analiza porównawcza systemów teledetekcyjnych ERDAS i GRASS, wykonawca: Krystian Pyka, 1994; <więcej...>
|
|
|
Metodyka modelowania zagrożenia gleb erozją wodną z wykorzystaniem GIS Wykonawca: Stanisław Mularz; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.0781 Termin zakończenia: 2005 r.
Opis: brak
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Drzewiecki W., Mularz S.: Model USPED jako narzędzie prognozowania efektów erozji i depozycji materiału glebowego, Roczniki Geomatyki, Tom III, Zeszyt 2, Warszawa 2005; (pobierz pdf)
Teledetekcyjne systemy monitoringu środowiska. Zadanie 2: Zastosowanie transformacji falkowej do wzmacniania obrazów Wykonawca: Beata Hejmanowska, Krystian Pyka, Tadeusz Zbigniew Dworak Badania własne, Nr AGH 10.10.150.0728 Termin zakończenia: 2005 r.
Opis: Praca jest poświęcona problemowi oceny spadku jakości radiometrycznej jaki ma miejsce podczas opracowania ortofotomapy ze zdjęć lotniczych lub obrazów satelitarnych. Jako narzędzie oceny zmian radiometrycznych zastosowano transformację falkową. Waloryzację zawartości szumów oparto o założenie, że szum zmienia kształt histogramów komponentów detalicznych transformaty. Zaproponowano trzy modele rozkładów detali falkowych – Gaussa, Laplace’a i gamma. Empirycznie udowodniono, że na kształt histogramów detali – obok szumu - wpływa występowanie drobnoziarnistych struktur w obrazie. Jednocześnie wykazano, że do detekcji struktury można zastosować analizę równania zachowania wariancji na kilku poziomach rozdzielczości dekompozycji. Równanie to wyprowadzono w pracy wykorzystując właściwość transformacji falkowej polegającą na zachowaniu energii obrazu. Monitorowanie zmian poziomu szumów podczas opracowania ortofotomapy prowadzono poprzez porównanie wartości kurtozy histogramów detali.
Do oceny zmian
kontrastu wykorzystano pojęcie kontrastu falkowego które uzupełniono o
parametr określający udział kontrastów falkowych większych od zadanej
wartości progowej. Oba parametry stosowano do porównania kontrastu obrazu
źródłowego W pracy udowodniono ogromny potencjał transformacji falkowej do wymiarowania zmian wewnętrznej jakości radiometrycznej. Zaproponowany przez autora zbiór parametrów definiowanych dla transformaty falkowej pozwala monitorować zmiany szumów i kontrastu jakie następują w procesie opracowania ortofotomapy. Daje to możliwość doboru optymalnych parametrów technologicznych z punktu widzenia minimalizowania spadku wewnętrznej jakości radiometrycznej.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autorów związane z tematem:
Dworak T. Z., Hejmanowska B., Pyka K.: Bibliografia „Teledetekcyjnych metod kontroli środowiska” opublikowanych przez autorów w latach 1977-2005, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja, t. 11, z. 1, Kraków 2005;
Dworak T. Z., Hejmanowska B., Pyka K.: Wykorzystanie Teledetekcji i GIS w Monitoringu Środowiska. Cz. I. Teledetekcja środowiska atmosferycznego. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne, Kraków 2005;
Pyka K.: Falkowe wskaźniki zmian radiometrycznych zachodzących w procesie opracowania ortofotomapy. AGH Uczelniane Wydawnictwa Naukowo-Dydaktyczne Kraków 2005, seria rozprawy/monografie Nr 152; ISSN 0867-6631;
Wielojęzyczny Interdyscyplinarny Terminologiczny Słownik Geoinformatyczny Komisji Geoinformatyki PAU Wykonawca: Józef Jachimski; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.710 Termin zakończenia: 2005 r.
Opis: Szybki rozwój nowej nauki zwanej geoinformatyką, związanej tematycznie z wieloma dyscyplinami wiedzy, domaga się pilnego ujednolicenia terminologii naukowej stosowanej przez specjalistów. W roku 1998 w Krakowie powstała Komisja Geoinformatyki Polskiej Akademii Umiejętności, w skład której wchodzą specjaliści z wielu dyscyplin wiedzy, takich jak geologia, geofizyka, inżynieria i ochrona środowiska, górnictwo, geodezja, geografia, GIS i oczywiście fotogrametria i teledetekcja, kartografia (geoinformatyka obrazowa) oraz informatyka. Już na początku prac Komisji zwrócono uwagę na niejednoznaczność stosowanej terminologii. Uznano, że należy podjąć systematyczne badania porównawcze poprzedzone inwentaryzacją słownictwa geoinformatycznego stosowanego w różnych dziedzinach. Tak powstała idea opracowania słownika z leksykonem terminów, który umożliwi przeprowadzenie analizy porównawczej i ujednolicenie terminologii. Prace są podzielone na zespoły tematyczne, które pracując niezależnie, lecz z wzajemnym kontaktem, budują produkt końcowy: Wielojęzyczny, Interdyscyplinarny Terminologiczny Słownik i Leksykon Geoinformatyczny Komisji Geoinformatyki PAU. Słownik będzie powstawał w formule otwartej, z użyciem Internetu. Wszystkie etapy prac będą publicznie dostępne na stronach www. W bazie danych jest miejsce na uwagi dyskusyjne, które mogą być zamieszczane przez dowolnego użytkownika. Redaktorzy Słownika mogą wprowadzać nowe terminy i ich synonimy, krótkie definicje każdego terminu, przykłady używania specyficznych określeń oraz dłuższe (encyklope-dyczne) definicje wraz z linkami do proponowanych pozycji bibliograficznych. Każdy nowy termin w języku narodowym (tutaj j. polski) musi posiadać odpowiednik w języku angielskim, łącznie z krótką definicją. Do procesu tworzenia Słownika będą dopuszczeni również wolontariusze, którzy, we współpracy z odpowiedzialnymi redaktorami będą pomagać w budowaniu bazy Słownika. Redaktorzy Słownika, członkowie Zespołu Koordynacyjnego Redakcji (ZKR) lub Przedmiotowego Zespołu Redakcyjnego (RZP) mogą współpracować z autorami pomocniczymi, wspomagającymi ich pracę. Nazwiska współautorów będą utrwalone na słownikowej liście autorów wspomagających, z których ZKR będzie mógł rekrutować redaktorów. Dużym udogodnieniem jest możliwość całkowicie niezależnej pracy poszczególnych autorów Słownika. Wszystkie nowe teksty wprowadzone do Słownika będą weryfikowane przez autoryzowanych korektorów. Baza danych Słownika zawiera aktualnie blisko 2000 terminów pochodzących z utworzonego przed 10 laty „Słownika pięciojęzycznego z zakresu fotogrametrii i teledetekcji”. Słownik może przyjąć dowolną ilość języków, tak więc w jego tworzenie mogą włączyć się zespoły autorskie z różnych krajów. Program do edytowania bazy danych Słownika, w wersji eksperymentalnej, jest dostępny na stronie internetowejj: http://slownik.fotogrametria.agh.edu.pl. Program powstał i jest zainstalowany na specjalnym serwerze w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska AGH. Prace zwiazane z opracowaniem systemu słownikowego oprogramowania przystosowanego do pracy w sieci internetowej realizowane są w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH w ramach tematu badań statutowych nr.11.150.459, oraz w ramach specjalnej dotacji Rektora AGH (badania własne nr 10.150.710), a także przy finansowym wspomożeniu ze strony Fundacji Fanni i Teodora Blachutów, oraz Fundacji Kościuszkowskiej, Amerykańskie Centrum na rzecz Kultury Polskiej z funduszami zapewnionymi przez fundację im. Alfreda Jurzykowskiego Mamy nadzieję że nasza słownikowa baza danych sukcesywnie będzie wypełniana nowymi terminami i definicjami wielu pojęć używanych w geoinformatyce. Prace są planowane na wiele lat.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Jachimski J.: Design of an Open Formulae for the Interdisciplinary Multilingual Terminological Dictionary for Geoinformatics, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXV/B6, 52-57, Istambul, Turcja 2004; (pobierz pdf)
Jachimski J., Mikrut S., Majewski M.: Struktura Bazy Danych Wielojęzycznego, Interdyscyplinarnego Terminologicznego Słownika i Leksykonu Geoinformatycznego Komisji Geoinformatyki PAU, Zeszyty naukowe AGH, półrocznik „Geodezja”, T.11, z.2 (przyjęte do druku), Kraków 2005; (pobierz pdf)
Jachimski J., Mikrut S., Twardowski M.: Metodyka korzystania z baz danych Wielojęzycznego Interdyscyplinarnego Terminologicznego Słownika i Leksykonu Geoinformatycznego Komisji Geoinformatyki PAU za pośrednictwem Internetu, Zeszyty naukowe AGH, półrocznik „Geodezja”, T.12, z.1 (przyjęte do druku), Kraków 2006; (pobierz pdf)
Analityczne i obrazowe techniki w geoinformatyce (Analytical and imaging techchnology in geomatics) Wykonawca: Józef Jachimski (kierownik), Urszula Marmol, Mariusz Twardowski; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.535 Termin zakończenia: 2003 r.
Temat badawczy “Analityczne i obrazowe techniki w geoinformatyce”, którego realizacja zaplanowana jest na lata 2001-2004, w roku sprawozdawczym 2001 obejmuje dwa zadania badawcze: · “Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej z wykorzystaniem metody geostatystycznej”, którego wykonawcą jest mgr U. Marmol, · “Rozwiązywanie zadań geoinformatycznych z wykorzystaniem sieci komputerowych”, którego wykonawcą jest mgr. M. Twardowski. W ramach zadania badawczego nr 1 “Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej z wykorzystaniem metody geostatystycznej” wykonana została analiza geostatystycznej metody “krigingu” do wyznaczania wysokości wybranych punktów powierzchni terenu na podstawie sieci rozproszonych punktów pomiarowych. Przedstawiono teoretyczne podstawy metody krigingu, a także wykonano ocenę dokładności interpolacji wysokości tą metodą na polach testowych odpowiednio dobranych. Jednym z ważnych aspektów prowadzonych badań jest przedstawienie wzorów umożliwiających dobór gęstości sieci punktów pomiarowych do warunków terenowych, przy z góry założonej oczekiwanej dokładności interpolacji. Badania zainicjowane w roku sprawozdawczym 2001 przedstawione zostały w publikacji (Marmol Urszula “Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej z wykorzystaniem metody geostatystycznej”, Półrocznik “Geodezja”, tom 8, AGH Kraków). W ramach zadania badawczego 2 “Rozwiązywanie zadań geoinformatycznych z wykorzystaniem sieci komputerowych” wykonana została udana próba adaptacji stereoskopowej stacji cyfrowej VSD-AGH do pracy w sieci komputerowej. Udany eksperyment wykazał, że program stacji VSD zainstalowany na komputerze roboczym, na którym wykonywane jest zadanie stereoskopowej wektoryzacji treści geoinformatycznych na podstawie stereogramu zdjęć fotogrametrycznych, może korzystać w czasie rzeczywistym z obrazów cyfrowych umieszczonych w pamięci serwera. Doświadczalnie stwierdzono, że przy piętnastu równocześnie pracujących stacjach VSD opóźnienia wynikające z wykorzystywania przez te stacje tych samych obrazów cyfrowych znajdujących się na twardym dysku serwera nie są zauważalne przez operatora. Eksperyment wykonany w ramach sieci lokalnej Zakładu Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjej AGH wymaga kontynuacji, aby można było określić skuteczność testowanego rozwiązania przy większych odległościach między stacją roboczą a serwerem. Wykorzystywanie do stereoskopowej wektoryzacji w czasie rzeczywistym obrazów cyfrowych znajdujących się z dala od stacji roboczej ma istotne znaczenie co najmniej z dwóch powodów. Po pierwsze – obrazy cyfrowe o dużej rozdzielczości zajmują dużo miejsca na dysku, a to stwarza określone problemy organizacyjne i systemowe, szczególnie w przypadku, gdy z tych samych obrazów korzysta kilku użytkowników. Po drugie – łatwiej jest zabezpieczyć obrazy na serwerze, niż na poszczególnych stacjach roboczych. W ramach badań nad testowaniem stacji VSD-AGH wykonano też kilka modyfikacji programu stacji. Najważniejsza z nich to wyposażenie stacji VSD, która zaprogramowana jest dla komputerów wyposażonych w system operacyjny DOS, w interfejs ułatwiający wygodne użytkowanie tej stacji z wykorzystaniem systemu DOS emulowanego w systemie operacyjnym Windows. Ponadto podjęto badania nad wykorzystaniem koncepcji tzw. “agentów” do wykonywania działań geoinformatycznych w wielopoziomowym systemie wsadowym na rożnych komputerach powiązanych w sieć. Koncepcja ta zakłada, że odpowiednio przygotowany program działań geoinformatycznych realizowany jest, bez ingerencji czynnika ludzkiego, kolejno na materiałach i z wykorzystaniem oprogramowania znajdujących się na różnych komputerach. Wyniki badań z roku 2001 przedstawione zostały w publikacji: Twardowski Mariusz “Wykorzystanie sieci komputerowych do transmisji i przetwarzania danych”, Półrocznik “Geodezja”, tom 8, AGH Kraków).
W roku 2002 temat badawczy “Analityczne i obrazowe techniki w geoinformatyce”, objął następujące zadania badawcze: · „Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej” (zespół: prof.dr hab.inż. Józef Jachimski, mgr inż. Urszula Marmol) · „Analiza metod realizacji zadań geoinformatycznych z wykorzystaniem sieci komputerowych w dobie budowania społeczeństwa informacyjnego” (zespół: prof. Józef Jachimski, mgr Inż. Mariusz Twardowski) · „Fotogrametryczna inwentaryzacja zabytków” (zespół: prof. Józef Jachimski, mgr inż. Marta Borowiec, inż. Anna Gawin) · „Analiza celowości stosowania obiektowych baz danych w geoinformatyce” (zespół: prof. Józef Jachimski, dr inż. Beata Hejmanowska, mgr. inż. Magda Pietroń, mgr inż. Ewa Głowienka) W ramach podtematu „Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej” badania dotyczyły opracowania optymalnego algorytmu automatycznego oddzielenia Numerycznego Modelu Powierzchni Topograficznej (NMPT) od Numerycznego Modelu Powierzchni Pokrycia Terenu, będącego wynikiem rejestracji z wykorzystaniem lotniczego skanera laserowego. W pierwszym etapie skoncentrowano się na projektowaniu filtrów cyfrowych o skończonej i nieskończonej odpowiedzi impulsowej. Zastosowano filtry dolnoprzepustowe. Uzyskane wyniki są zachęcające i wymagają dalszej wnikliwej analizy. W ramach podtematu „Analiza metod realizacji zadań geoinformatycznych z wykorzystaniem sieci komputerowych w dobie budowania społeczeństwa informacyjnego” przystosowano program komputerowy D’Agents do realizacji zadania wyszukiwania w sieci internetowej obrazów odpowiadających zadanym parametrom geoprzestrzennym i stanowiących stereogramy. System agentowy wycina z wyszukanych przez siebie obrazów geoprzestrzennie zdefiniowane fragmenty i dostarcza je do wskazanego serwera. Dostarczone wycinki zdjęć tworzą mierzalny model stereoskopowy po wczytaniu ich do stacji fotogrametrycznej VSD-AGH. W ramach podtematu „Fotogrametryczna inwentaryzacja zabytków” przeprowadzono doświadczalną wizualizację ulicy w postaci dynamicznego filmu animowanego typu „flay shtrough” uzupełnionego panoramami. Dzięki połączeniu tych dwóch sposobów prezentacji uzyskano możliwość udostępnienia szczegółowych obrazów widoku ulicy z wybranych stanowisk obserwatora z wykorzystaniem popularnego sprzętu komputerowego.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autorów związane z tematem:
Gawin A.: Dokumentacja i prezentacja obiektów zabytkowych w fotografii panoramicznej, Geodezja, Tom 9, Zeszyt 2/2, Kraków 2003; (pobierz pdf)
Jachimski J., Marmol U., Twardowski M., Borowiec M., Gawin A.: Analityczne i obrazowe techniki w geoinformatyce – pełne sprawozdanie za rok 2002, materiał niepublikowany, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Marmol U.: Analiza częstotliwościowa jako metoda filtrowania profili powierzchni topograficznej, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, vol. 12, Białobrzegi - Warszawa 2002; (pobierz pdf)
Marmol U.: Modelowanie reprezentacji powierzchni topograficznej z wykorzystaniem metody geostatystycznej, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja ,t.8, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Twardowski M.: Możliwość wykorzystania sieci komputerowej do opracowań stereofotogrametrycznych na obrazach dostępnych zdalnie, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja, t.8, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Twardowski M., Jachimski J.: Możliwość wykorzystania systemu agentowego do zdalnego pobierania wycinków stereoskopowych obrazów lotniczych, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja, t. 9, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Badanie właściwości spektralnych obiektów za pomocą wysokorozdzielczego spektrometru pracującego w podczerwieni termalnej (Research of the spectral characteristic of the objects using high resolution spectrometer working in thermal infrared). Wykonawcy: Beata Hejmanowska (kierownik), Michał Klocek; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.551 Termin zakończenia: 2003 r.
Opis: Tematem podjętych w ramach badań własnych prac są wysokorozdzielcze pomiary odpowiedzi spektralnej obiektów. W Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH prowadzone są od lat badania właściwości spektralnych, ostatnio z wykorzystaniem spektrometru: Micro Fourier Transform Interferometer (mFTIR), pracującego w podczerwieni termalnej 2-14 mm. Przedmiotem badań było określenie zmian współczynnika emisyjności piasku kwarcowego o różnej granulometrii w przedziale: 2 – 14 mm. Na podstawie przedstawionych wyników można stwierdzić, że istnieje możliwość zdalnego rozróżniania piasku o różnej granulacji w oparciu o analizę przebiegu krzywej spektralnej lub na podstawie średniego współczynnika emisyjności, szczególnie w przedziale 3,6 - 5mm, gdzie zmienia się on znacząco: od 0,54 do 0,81. Analizowane przedziały: 3,6 – 5 mm i 8 – 14 mm odpowiadają przedziałom promieniowania podczerwonego, w których wykonywane są zwykle zobrazowania zdalne naziemne (kamery termowizyjne), lotnicze i satelitarne. Uzyskane wyniki potwierdzają także większa stabilność przedziału: 8 – 14 mm, w porównaniu do przedziału: 3,6 – 5 mm. Zaprezentowane w artykule wyniki stanowią początek dalszego cyklu badań właściwości spektralnych gruntów. Planowana jest kontynuacja badań w połączeniu z rejestracją za pomocą skanera lotniczego. Ponadto w roku 2001 pozyskano i przetworzono wstępnie wysokorozdzielcze zobrazowanie satelitarne z amerykańskiego satelity ASTER. Ponadto przygotowano i złożono, w ramach projektu UE: HySens HPRI-CT-1999-00075, prowadzonego przez Niemieckie Centrum Teledetekcji (DLR –Deutsche Forschungsanstalt fuer Luft- und Raunfahrt), aplikację: Airborne spectrometry for abandoned mine site classification and environmental monitoring at the Machów sulphur mine district in Poland. Projekt powstał w ramach współpracy pomiędzy AGH, a Technicznym Uniwersytetem w Clausthal w Niemczech. W ramach tego projektu, planowanego: 04/2002 – 03/2004 przewidziano wykonanie zobrazowań lotniczych za pomocą wysokorozdzielczego spektralnie skanera: AIDS 7915. Skaner ten ma 79 kanałów od 450 nm do 12300 nm, obejmuje, zatem przedział fal widzialnych, podczerwonych i podczerwieni termalnej. Rozdzielczość przestrzenna, zwykle od 3 do 20m zależy od wysokości lotu. Finansowanie projektu będzie obejmowało jedynie wykonanie zobrazowań lotniczych, trwają prace nad pozyskaniem dofinansowania dodatkowych kosztów związanych wysokorozdzielczego pomiarami naziemnymi.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Hejmanowska B.: Badania zmian współczynnika emisyjności piasku kwarcowego w zależności od jego granulometrii w przedziale 2\div14\mum, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja t. 8, Kraków 2002;
Hejmanowska B.: Hiperspektralne pomiary zanieczyszczenia gruntów siarką na obszarze tarnobrzeskiego zagłębia siarkowego (Machów/Jeziórko), w: Termografia i Termometria w Podczerwieni - V krajowa konferencja, Ustroń - Łódź 2002;
Hejmanowska B., Głowienka E.: Pomiary spektrometryczne, przetwarzanie obrazów multi/hiperspektralnych na przykładzie rekultywowanego obszaru Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego (wystąpienie referatowe), Wrocław – Polanica Zdrój 2003; (abstrakt - pobierz pdf)
Teledetekcyjny monitoring środowiska w rejonie wysadów solnych z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych nowej generacji Wykonawca: Stanisław Mularz (kierownik), Tomasz Pirowski Badania własne, Nr AGH: 10.10.150.597 Termin zakończenia: 2002 r.
Opis: Głównym celem analizy i interpretacji archiwalnych danych teledetekcyjnych było sprawdzenie czy i w jakim zakresie anomalie termiczne towarzyszące solnym strukturom wysadowym ujawniają się na powierzchni terenu i mogą być wykrywane za pomocą zdalnych technik rejestracji – zwłaszcza z pułapu satelitarnego. Obszar testowy obejmował rejon wysadu solnego „Góra” k. Inowrocławia. Podstawowym materiałem analitycznym były wielospektralne satelitarne dane systemu LANDSAT 7 (ETM+). W wyniku przeglądu dostępnych aktualnie zobrazowań tego systemu zdecydowano się na wykorzystanie sceny systemu zarejestrowanej na początku kwietnia 2000 roku, a więc w okresie wczesnej wiosny. Wybór powyższy uzasadnia fakt, iż w tym właśnie okresie zarówno warunki gruntowo-wodne jak i pokrycie powierzchni terenu, zwłaszcza w obrębie upraw są w miarę stabilne i nie powodują nadmiernego zakłócenia rejestracji termalnej (wychłodzenie w okresie zimowym podłoża gruntowego, zredukowanie wpływu retencji wodnej w przypowierzchniowej warstwie gleb uprawnych, zredukowanie wpływu wegetacji roślinnej, optymalna ekspozycja odkrytych gleb). Zrealizowany program badań związany z wykorzystaniem archiwalnych materiałów teledetekcyjnych obejmował następujący zakres prac: 1. Wstępne przetwarzanie zobrazowań satelitarnych systemu LANDSAT (ETM+) obejmujące: a) transformację geometryczną pełnego zestawu danych satelitarnych (2 x 8 kanałów spektralnych) do jednolitego układu 1992, przyjmując odwzorowanie G-K//TM, elipsoidę GRS80 i południk centralny 190. b) usunięcie zniekształceń radiometrycznych typu „stripping”, b) kalibrację danych wielospektralnych (usunięcie wpływu atmosfery, kalibracja poziomu temperatury radiacyjnej), c) wycięcie odpowiednich fragmentów scen zobrazowania LANDSAT 7 (ETM+) dla rejonu analizowanego wysadu „Góra”. 2. Operacje wzmacniania odwzorowania, polegające na uwydatnieniu cech, ważnych z punktu widzenia potrzeb interpretacji przy wykorzystaniu procedur wzmacniania kontrastu, progowania oraz technik filtracyjnych. Dokonano również testowania różnych metod wzmacniania informacji spektralnej poprzez integrację zwłaszcza kanałów termalnych o rozdzielczości przestrzennej 60 m z kanałem panchromatycznym o rozdzielczości 15 m. 3. Ekstrakcja informacji tematycznej polegającej na wydobyciu z cyfrowych obrazów multispektralnych pożądanej porcji informacji poprzez równoczesną analizę dwóch lub więcej kanałów spektralnych. Zgodnie z metodyką geologicznej interpretacji wielospektralnych obrazów cyfrowych wykorzystano następujące metody: · wagowanie obrazów, · generowanie pełnego zestawu kompozycji barwnych wraz z ich analizą statystyczną, klasyfikacją (nadzorowaną i nienadzorowaną) danych wielospektralnych . Metodyka wspomaganej komputerowo interpretacji satelitarnych zobrazowań systemu LANDSAT (ETM+) nie ograniczała się jedynie do wykorzystania kanałów termalnych ale zakładała również poszerzony udział informacji spektralnej, którą zawierają tzw. kanały optyczne obejmujące zakres widzialny oraz bliską i środkową podczerwień widma elektromagnetycznego. Takie podejście wynika z faktu, iż potencjalne anomalie termiczne związane ze strukturą wysadu mogą nie ujawnić się samoistnie ze względu na porę rejestracji (około godz. 11 czasu lokalnego) i wynikający stąd poziom zakłóceń emisji promieniowania cieplnego przy bezpośredniej ingerencji energii słonecznej. W tej sytuacji nieodzownym okazało się scalenie efektów emisji długofalowej podczerwieni termalnej z rejestracją w kanałach odbijalnych, zwłaszcza w zakresie pozawidzialnym spektrum elektromagne-tycznego a mianowicie, w bliskiej i krótkofalowej podczerwieni. Spośród przetestowanych wszystkich wersji kompozycji barwnych najlepsze okazały się kombinacje kanałów termalnych TM6 i TM9 z kanałami bliskiej ( TM4) i środkowej podczerwieni (TM7). W wyniku analizy rozkładu temperatury radiacyjnej wokół wysadu, w kolejnych strefach buforowych o szerokości 25m i 50 m, stwierdzono wyraźny spadek temperatury od centrum wysadu w kierunku jego bezpośredniego przedpola, przy czym różnice temperatury rzeczywistej są rzędu 2-3°C. Analiza zmian poziomu temperatury, w obrębie różnych kategorii rolniczego użytkowania pozwala stwierdzić, że najlepsze warunki dla detekcji niewielkich różnic temperatury radiacyjnej istnieją na odkrytych powierzchniach, przesuszonej gleby. Badania wykazały, że satelitarne zobrazowania nowej generacji systemu Landsat ETM+ stanowią niezwykle obiecujące narzędzie dla wykrywania anomalii termalnych towarzyszących wysadowym strukturom solnym. Konieczne jest jednakże dalsze doskonalenie metodyki przetwarzania i interpretacji tego rodzaju danych teledetekcyjnych.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autorów związane z tematem:
Mularz S.: Analiza zdjęć lotniczych i satelitarnych w detekcji anomalii termicznych towarzyszącym wysadom solnym, w: Termiczna charakterystyka Górotworu w rejonie wysadów solnych, Wyd. IGSMiE PAN, Kraków 2003;
Mularz S.: Teledetekcyjny monitoring środowiska w rejonie wysadów solnych z wykorzystaniem obrazów satelitarnych systemu LANDSAT (ETM+), Geoinformatica Polonika (przyjęte do druku), Kraków 2005; (pobierz pdf)
Mularz S.: Teledetekcyjny monitoring środowiska w rejonie wysadów solnych z wykorzystaniem zobrazowań satelitarnych systemu Landsat ETM+ (wystąpienie referatowe), Wrocław – Polanica Zdrój 2003; (abstrakt - pobierz pdf)
Pirowski T.: Szczegółowy raport z badań teledetekcyjnych w rejonie wysadów solnych Góra koło Inowrocławia, materiał niepublikowany, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Doskonalenie metod teledetekcyjnego monitoringu środowiska (Improvement of remote sensing environment monitoring) Wykonawca: Stanisław Mularz; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.460 Termin zakończenia: 2001 r.
Opis: Monitoring środowiska z wykorzystaniem zdalnych metod obrazowych zyskuje aktualnie nową jakość w związku z planem uruchomienia w ciągu najbliższych lat ponad 30 systemów satelitarnych nowej generacji. Systemy te nazywane systemami hiper- lub ultra spektralnymi będą charakteryzowały się wysoką rozdzielczością przestrzenną (1-5m) oraz bardzo wysoką rozdzielczością spektralną (od kilkunastu do kilkuset kanałów spektralnych). W porównaniu z aktualnie dostępnymi danymi satelitarnymi o nominalnej wielkości piksela od 6 m (IRS-1C/D) do 30 m (Landsat TM) oznacza to nie tylko możliwość odwzorowania relatywnie drobnych elementów topograficznych (np. pojedyncze drzewa, krzewy, elementy infrastruktury komunikacyjnej, stref zurbanizowanych, upraw itp), ale również cech strukturalno-teksturalnych szeroko pojętej powierzchni terenu tzn. podłoża oraz obiektów zarówno naturalnych jak i antropogenicznych. Natomiast rejestracja hiperspektralna w bardzo wąskich zakresach widma widzialnego oraz w regionie podczerwieni (bliskiej środkowej i termalnej) umożliwi ilościowy monitoring poszczególnych komponentów środowiska (np. gleb, wód powierzchniowych, szaty roślinnej, upraw itd). Stąd wynika celowość podjęcia przedmiotowych badań, których celem jest opracowanie i ocena przydatności procedur przetwarzania wysokorozdzielczych zobrazowań teledetekcyjnych pozyskiwanych różnymi sensorami, dla potrzeb zdalnego monitorowania środowiska zarówno w zakresie inwentaryzacji stanu istniejącego jak i zachodzących w nim zmian (modelowanie wybranych zjawisk i procesów).
Zgodnie z przyjętym harmonogramem realizacja tematu (Etap I) obejmowała następujące zadania: 1. Zakup zobrazowań satelitarnych o podwyższonej rozdzielczości przestrzennej (15 m, 5m), systemów Landsat ETMt+ oraz IRS, obejmujących terytorialnie znaczną część woj. małopolskiego, 2. Teledetekcyjny monitoring kopalń odkrywkowych na przykładzie rejonu KWB “Bełchatów”, 3. Integracja danych teledetekcyjnych pozyskiwanych różnymi sensorami (zobrazowania satelitarne systemu Landsat TM oraz średnioskalowe, barwne zdjęcia lotnicze), 4. Modelowanie procesu erozji wodnej gleb z wykorzystaniem teledetekcji satelitarnej oraz Systemów Informacji Geograficznej (GIS).
W ramach przedmiotowych badań finansowano w całości zakup obrazów satelitarnych: Landsat ETM+ z maja 2000, LISS z satelity IRS oraz współfinansowano zakup oprogramowania OrthoEngine firmy PCI Geomatics. Do tej pory w Polsce wykorzystuje się do produkcji ortofotomap oprogramowanie firm amerykańskich ESRI i Intergraph. Oprogramowanie do wykonywania ortofotografii stanowi zwykle jeden z pakietów kosztownych stacji fotogrametrycznych. Nie zawsze jednak do produkcji ortofotomp potzrebne są stacje fotogrametryczne. Alternatywą może być, praktycznie nie znane do tej pory w Polsce, oprogramowanie OrthoEngine fimy PCI Geomatics. Występuje ono w dwóch wersjach: do wykonywania ortofotomap ze zdjęć lotniczych oraz ze zobrazowań satelitarnych. Na uwage zasługuje funkcja odczytywania nagłówka formatu rożnych obrazów satelitarnych, zarówno tych od lat obecnych na rynku światowym: Landsat, Spot o średnich rozdzielczościach przestrzennych (30, 10m) jak i nowych wysokorozdzielczych obrazów: IRS (5m) czy IKONOS (1m). Poza tym oprogramowanie “rozpoznaje” inne “specyficzne” formaty danych satelitarnych, zupełnie jeszcze w Polsce nie znanych: wysokordzielcze radiometrycznie satelity: MODIS i ASTER. Cena oprogramowania OrthoEngine w połączeniu z jego możliwościami stanowi poważną konkurencję dla wykorzystywanego do tej pory w Polsce oprogramowania firm ESRI i INTERGRAPH w dziedzinie tworzenia ortofotomap z obrazów satelitarnych. Opisywane oprogramowanie zostało również pozytywnie ocenione na Kongresie Międzynarodowego Towarzystwa Fotogrametrii i Teledetekcji w 2000 r. w Amsterdamie. Szczególnie w kontekście wykorzystania wysokorozdzielczych obrazów satelitarnych z satelity IKONOS, które prawdopodobnie rozpocznie się niebawem w Polsce. W przypadku tego satelity właściciel, firma Space Imaging nie udostępnia parametrów orbity, uniemożliwiając tym samym odtworzenie położenia satelity w momencje rejestracji obrazu (nie znane są zatem elementy orientacji zewnętrznej sensora, co znacznie utrudnia proces wykonywania ortofotomapy). Oprogramowanie OrthoEngine ma możliwość w takim przypadku wykorzystania metody ”RPC“, która została bardzo pozytywnie oceniona przez ośrodki badawcze w świecie ze względu na możliwość uzyskania zadowalającej dokładności ortofotomapy z IKONOS’a bez konieczności znajomości parametrów orbity. Polityka firmy SpaceImaging jest taka, że firma chce sprzedawać nie surowe dane satelitarne, a produkty przetworzone (najchętniej już gotowe ortofotomapy) oczywiście za wygórowaną cenę. Nie mówiąc już o konieczności dostarczania firmie SpaceImaging współrzędnych terenowych punktów kontrolnych, co poza dodatkowym utrudnieniem może być w sprzeczności z przepisami państwowymi. Z punktu widzenia prawdopodobnego, powszechnego wykorzystania zobrazowań z IKONOSA w niedalekiej przyszłości testowanie oprogramowania typu OrthoEngine wydaje się być bardzo celowe. Niestety po mimo wielokrotnych prób, zakup obrazu IKONOS’a u Polskich pośredników firmy SpaceImaging w 2000 roku nie powiódł się (ogromna ilość zamówień z całego świata “przerosła” chyba możliwości realizacyjne firmy SI). Nie było więc możliwości przetestowania oprogramowania OrthoEngine na najdokładniejszych obecnie danych. W związku z tym postanowiono zakupić dostępne zobrazowania o średniej rozdzielczości przestrzennej z satelity IRS i LANDSAT ETM+. Za pomocą oprogramowania OrthoEngine wykonano ortofotomapy z w/w obrazów. Zakupione obrazy satelitarne stanowią pewne uzupełnienie materiału satelitarnego dla Województwa Małopolskiego. W roku 2000 Urząd Wojewódzki pozykał bowiem dane satelitarne dla całego województwa z satelity IRS i LANDSAT (z innej pory zobrazownia). Dane satelitarne zakupione w ramach badań własnych oraz zobrazowania będące w posiadaniu Urzędu Wojewódzkiego (po udostępnieniu ich dla celów badawczych AGH) będą stanowił bogaty zbiór danych do dalszych badań w zakresie teledetekcyjnego monitoringu środowiska na nieal całym obszarze woj. małopolskiego. Syntezę wykonanych badań w zakresie zdalnego monitoringu kopalń odkrywkowych oraz interpretacji danych teledetekcyjnych zawierają publikacje.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Drzewiecki W., Mularz S.: Modelowanie erozji wodnej gleb z wykorzystaniem GIS, w: Nowoczesne technologie w geodezji i inżynierii środowiska: konferencja naukowa z okazji jubileuszu 50-lecia Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Kraków 2001;
Drzewiecki W., Mularz S.: Systemy informacji geograficznej jako narzędzie w modelowaniu procesu erozji wodnej gleb (wystąpienie referatowe), Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacji: Geoinformacja zintegrowanym narzędziem badań przestrzennych, Wysowa 2001;
Mularz S.: Teledetekcyjny monitoring środowiska kopalń odkrywkowych , w: Nowoczesne technologie w geodezji i inżynierii środowiska: Konferencja naukowa z okazji jubileuszu 50-lecia Wydziału Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Kraków 2001;
Mularz S.: Teledetekcyjny monitoring zwałowisk kopalń odkrywkowych (wystąpienie referatowe), Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacji: Geoinformacja zintegrowanym narzędziem badań przestrzennych, Wysowa 2001;
Mularz S., Drzewiecki W., Pirowski T.: Merging LANDSAT TM images and airborne photographs for monitoring of open-cast mine area, w: ISPRS 2000: Geoinformation for all : XIXth congress of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Amsterdam 2000; (pobierz pdf, poster - pobierz pdf)
Mularz S., Drzewiecki W., Pirowski T.: Thematic information content assessment of aerial and satellite data fusion — Ocena zawartości informacji tematycznych fuzji danych lotniczych i satelitarnych, w: Cadastre, photogrammetry, geoinformatics – modern technologies and development perspectives: proceedings of 2-nd international conference, Lwów-Kraków 2000; (pobierz pdf)
Mularz S., Pirowski T.: Scalanie obrazów z różnych sensorów dla monitoringu kopalń odkrywkowych (prezentacja posterowa), Ogólnopolskie Sympozjum Geoinformacji: Geoinformacja zintegrowanym narzędziem badań przestrzennych, Wysowa 2001; (poster - pobierz pdf)
Fotogrametryczny system bliskiego zasięgu wykorzystujący cyfrowe aparaty fotograficzne (Photogrammetrie close-range system using digital cameras) Wykonawca: Regina Tokarczyk; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.344 Termin zakończenia: 2001 r.
Opis: W ramach tematu prowadzone były prace zmierzające do opracowania systemu pomiarowego, który na podstawie zdjęć z aparatów cyfrowych wyznacza przestrzenne współrzędne punktów mierzonego obiektu. System na obecnym etapie składa się z dwu aparatów cyfrowych tego samego typu o podobnych parametrach kalibracji i oprogramowania działającego w środowisku Windows, służącego do pomiaru zdjęć i obliczenia szukanych współrzędnych mierzonych punktów. Zdjęcia wykonane skalibrowanymi kamerami są wczytywane w formacie .bmp każde na połowę ekranu komputera, co umożliwia identyfikację tych samych punktów pomiarowych. Algorytm obliczeń opiera się na wykonaniu orientacji wzajemnej zdjęć i bezwzględnej modelu metodą Schuta. Jedna z aplikacji systemu przygotowana została do pomiaru skrajni kolejowej dla PKP, druga - dla potrzeb badań w rehabilitacji leczniczej. System pomiarowy dla kolei przystosowany jest do pracy na platformie kolejowej, w trakcie jej jazdy są wykonywane zdjęcia zamontowanymi na stałe i zsynchronizowanymi czasowo kamerami cyfrowymi. Na tak wykonanych zdjęciach mierzone są punkty obiektów mieszczących się wewnątrz obrysu wyświetlanej skrajni. Druga aplikacja wykorzystuje dodatkowo lustro, które umożliwia sfotografowanie całej postaci pacjenta. Wyniki pomiaru są prezentowane w postaci graficznej. W ramach badań do końca 2000 roku powstały dwie publikacje. W 2001 roku prowadzono badania nad udoskonalaniem drugiego sytemu. W ich ramach przebadano i wykonano kalibrację cyfrowych aparatów fotograficznych zakupionych dla potrzeb systemu, przebadano wpływ niepłaskości lustra (będącego składnikiem systemu) na dokładność fotogrametrycznego pomiaru i opracowano program komputerowy napisany w języku C++ i działający w środowisku Windows. Program ten pozwala na równoczesny pomiar dwucyfrowych zdjęć oraz obliczenie (drogą fotogrametrycznego wcięcia w przód) przestrzennych współrzędnych pomierzonych punktów. Ponadto umożliwia wektoryzację wskazanych odcinków, ich graficzne przedstawienie w zadanym rzucie i obliczenie kątów między odcinkami. Prace nad systemem są prowadzone przy ścisłej współpracy ze specjalistą od rehabilitacji leczniczej. Założenia i działanie systemu zostały przedstawione między innymi na trzech konferencjach medycznych; w 2001 roku była to Międzynarodowa Konferencja Naukowo-Szkoleniowa n.t.:” Kompleksowa opieka medyczna nad niemowlętami i dziećmi z deficytami rozwojowymi“ , która odbyła się w dniach 23-24 listopada 2001 r. we Wrocławiu. W materiałach konferencyjnych opublikowano streszczenie referatu, którego byłam współautorem Badania sytemu w celu jego ewentualnego udoskonalenia prowadzone były też w ramach pracy dyplomowej magisterskiej Magdaleny Mitki na temat: “ Optymalizacja fotogrametrycznego systemu bliskiego zasięgu do pomiarów ciała ludzkiego dla celów rehabilitacji leczniczej” obronionej na WGGiIŚ w grudniu 2001 roku z wynikiem bardzo dobrym. Efektem prac jest publikacja pt.: “Badanie fotogrametrycznego systemu trójwymiarowego pozycjonowania ciała dla celów rehabilitacji leczniczej”, przyjęta do druku w Półroczniku Geodezja T.8 Zeszyt 1.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Tokarczyk R., Boroń A.: Badanie cyfrowych aparatów fotograficznych dla zastosowań fotogrametrycznych, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji; vol. 10, Kraków - Kalwaria Zebrzydowska 2000; (pobierz pdf)
Tokarczyk R., Mikrut S.: Close Range Photogrammetry System for Medicine and Railways, w: ISPRS 2000: Geoinformation for all : XIXth congress of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Amsterdam 2000; (pobierz pdf)
Tokarczyk R., Mikrut S., Huppert M.: Fotogrametryczny system cyfrowy bliskiego zasięgu do pomiaru skrajni kolejowej, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Kraków - Kalwaria Zebrzydowska 2000; (pobierz pdf)
Tokarczyk R., Mitka M.: Badanie fotogrametrycznego systemu trójwymiarowego pozycjonowania ciała dla celów rehabilitacji leczniczej, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja, t.8, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Zastosowanie automatyzacji do pomiarów na obrazach cyfrowych Wykonawca: Janusz Cieślar; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.554 Termin zakończenia: 2001 r.
Opis: Zamierzeniem badań było określenie przydatności algorytmu śledzenia krawędzi na obrazach cyfrowych. Praca została przeprowadzona pod kątem przydatności wykorzystania powyższego algorytmu dla potrzeb systemu automatyzacji wyznaczania parametrów lin odciągowych wież wiertniczych wykonywanego w ramach projektu KBN (GRANT Nr 9T12E01418). Badaniom poddano algorytm heurystyczny zaimplementowany na grafie skierowanym mającym postać drzewa.
Wykonanie badań badania polegało na: - modyfikacjach; - zaimplementowaniu; - testowaniu; - procedury automatycznego śledzenia krawędzi na obrazach cyfrowych.
Algorytm zaczerpnięto z książki I. Pitasa pt. “Digital image processing algorithms and applications”. Wprowadzono drobne modyfikacje w celu lepszego zaadaptowania dla potrzeb obrazów lin. Algorytm jest napisany w języku C a cały program testujący został wykonany w środowisku MS Visual C++ 6.0. W publikacji zamieszczono szereg testów oraz poddano dyskusji otrzymane wyniki. Testy przeprowadzono zarówno na obrazach lin, które tworzą stosunkowo wąskie obiekty liniowe (o szerokości kilku pikseli) jak i na obiektach o wiele szerszych (kilkadziesiąt pikseli) oraz dla różnej szerokości krawędzi przejścia między testowanym obiektem a jego tłem.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Cieślar J.: Applying the line following algorithm in the calculation of the tension strenght of stay-ropes of towers, International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, Vol. XXXV/B5, Istambul, Turcja 2004; (pobierz pdf)
Cieślar J.: Automatyzacja śledzenia linii na obrazach cyfrowych, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji; vol. 10, Kraków - Kalwaria Zebrzydowska 2000; (pobierz pdf)
Cieślar J.: Implementacja i testowanie procedury automatycznego śledzenia krawędzi na obrazach cyfrowych, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja t. 8, Kraków 2002; (pobierz pdf)
Koncepcja i założenia modelu danych systemu informacji przestrzennej integrującego dane katastralne, kartograficzne, teledetekcyjne, statystyczne, społeczno-gospodarcze (Idea and backgrounds of data model in spatial information system integrating cadastral, cartographical remote sensing, statistical and socio-economical data) Wykonawca: Krystian Pyka; Badania własne, Nr AGH: 10.10.150.464 Termin zakończenia: 2000
Opis: Od dłuższego czasu trwają w Polsce prace nad zdefiniowaniem Krajowego Systemu Informacji o Terenie. Wiadomo, że jego fundamentem będzie kataster nieruchomości. Ale aby mówić o systemie, należy zbudować precyzyjny model danych który określi wzajemne zależności zachodzące między wszystkimi tymi informacjami, dla których istotny jest aspekt przestrzenny. Problem nie kończy się na typowych zagadnieniach geodezyjno-kartograficznych. Tymczasem powstają niezależne, “branżowe” koncepcje budowy systemów tematycznych, brak jest synchronizacji działań pomiędzy ministerstwami, samorządami co utrudnia integrację wielu wartościowych baz w jeden system krajowy. Celem badań jest zaproponowanie modelu danych który zapewni: optymalne wykorzystanie wszystkich cząstkowych przedsięwzięć budujących bazy danych przestrzennych, uwzględnienie potrzeb w zakresie dostępu do informacji przestrzennej zarówno administracji publicznej dowolnego szczebla, potrzeb instytucji badawczych jak także rosnących potrzeb społeczeństwa informacyjnego. W ramach założonych badań autor wykonał: - analizę baz danych z zakresu problematyki środowiska przyrodniczego , wyniki prac dokumentuje załączona publikacja - przegląd zakresu informacyjnego mapy topograficznej 1:10000 pod kątem możliwości wykorzystania ortofotomapy w roli mapy topograficznej – publikacja w przygotowaniu - analizę nowego rozporządzenia w sprawie numeracji i ewidencji dróg oraz obiektów mostowych w celu określenia standardu informacyjnego sieci drogowej dla regionalnych baz przestrzennych ( na poziomie województw i powiatów) Rozpoczęcie prac od Oceny mapy sozologicznej w kontekście potrzeb regionalnego systemu informacji przestrzennej wynika z faktu, że mamy do czynienia z eksperymentem który zaowocował powstaniem i mapy i bazy danych. Jest to przykład jednoczesnego zadośćuczynienia wymaganiom kartograficznym i bazo-danowym. Istotne jest także to, że ten ważny segment systemu informacji przestrzennej jest możliwy do użytkowania przy pomocy nie jednego a kilku narzędzi GIS. Podsumowaniem prowadzonych badań – w szerszym ujęciu - jest druga publikacja.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Pyka K.: Ocena Mapy Sozologicznej Polski 1:50 000 w kontekście potrzeb regionalnego systemu informacji przestrzennej, Inżynieria Środowiska, Zeszyty Naukowe AGH, Geodezja t. 6. z. 1, Kraków 2001;
Pyka K.: Trudne początki infrastruktury geoinformacyjnej w Polsce, w: Kataster, fotogrametria, geoinformatyka - nowoczesne technologie i perspektywy rozwoju, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 11, Kraków - Osieczany 2001; (pobierz pdf)
Udostępnianie baz danych GIS w systemach sieciowych (Sharing of GIS data in Intra-Internet) Wykonawca: Beata Hejmanowska (kierownik), Krystian Pyka, Ryszard Florek-Paszkowski, Joanna Ćwik, Mariusz Andrzejewski; Badania własne, Nr AGH 10.10.150.323 Termin zakończenia: 2000 r.
Opis: Przeprowadzone prace miały na celu zbadanie możliwości udostępniania przestrzennej bazy danych typu GIS w sieci. W załączonym manuskrypcie i publikacji znajduje się krótki opis technologii udostępniania bazy danych w Internecie, charakterystyka niezbędnego oprogramowania oraz przykład możliwości wykorzystania udostępnionej bazy danych. Przestrzenną bazą danych, którą można udostępnić w systemach sieciowych: Intranecie czy Internecie jest np. Komputerowy Atlas Województwa Krakowskiego (KAWK). Powstał on w ramach projektu celowego realizowanego w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej w latach dziewięćdziesiątych, dzięki finansowaniu przez Komitet Badań Naukowych i Urząd Wojewódzki w Krakowie w przestrzennej bazie danych (KAWK) znajdują się cyfrowe mapy tematyczne wraz z dodatkową informacją opisową. W Atlasie zawarte są informacje z zakresu geodezji, geologii, ochrony środowiska itp.. Udostępnienie wybranych elementów KAWK w Internecie ma duży aspekt praktyczny dla procesu tworzenia, a później wdrażania Systemów Informacji Przestrzennej o charakterze regionalnym czy krajowym. W ramach I etapu badań został zakupiony komputer Pentum II 450 MHz, który pełni rolę serwera. Udostępnianie danych KAWK w sieci zostało już rozpoczęte, w oparciu o czasową wersję programu GeoMedia Web Map firmy Intergraph. W drugim etapie, zgodnie z planem został zakupiony program: GeomediaWebMap firmy Intergraph i zainstalowany na zakupionym w fazie pierwszej serwerze. Na serwerze umieszczono bazę KAWK i przygotowano ją do postaci wymaganej przy udostępnianiu sieciowym za pomocą programu GeoMediaWeb Map. W ramach drugiego etapu rozpoczęto prace związane z udostępnianiem przestrzennych baz danych (w załączeniu kserokopia publikacji). Ponadto wzbogacono istniejącą bazę KAWK o interaktywny plan centrum Krakowa (praca w obecnej fazie opublikowana w internecie). W ramach współpracy międzynarodowej Erasmus-Socrates pomiędzy Technicznym Uniwersytetem w Clausthal (Niemcy) i Akademią Górniczo-Hutniczą oraz współpracy pomiędzy naszą uczelnią, a Uniwersytetem w Essen (Niemcy) realizowane były prace między innymi związanie prezentacją trójwymiarowych danych przestrzennych w internecie: prezentacja fragmentu Campusu Uniwersytetu w Clausthal (w załączeniu kserokopia publikacji), animacja trójwymiarowa modelu AGH (praca nie publikowana).
Publikacje, wystąpienia, opracowania autorów związane z tematem:
Florek R., Hejmanowska B., Pyka K.: Accessibility of the digital atlas of Kraków province, Poland as a GIS data through Intranet and Internet, w ISPRS 2000: Geoinformation for all : XIXth congress of the International Society for Photogrammetry and Remote Sensing (ISPRS), Amsterdam 2000; (pobierz pdf)
Hejmanowska B., Sikora G.: Udostępnianie Komputerowego Atlasu Województwa Krakowskiego w sieci Internet, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol.9, Olsztyn 1999;
Cyfrowa ortofotomapa jako kartometryczny element lokalizacyjny systemu geoinformacyjnego Wykonawca: Ryszard Florek-Paszkowski Badania własne, Nr AGH 10.10.150.xx Termin zakończenia: 1999 r.
Opis: Praca poświęcona była trzem zasadniczym zagadnieniom: a) Badaniom nad opracowaniem założeń systemu geoinformatycznego użytecznego dla pozyskiwania, przetwarzania, analizy i prezentacji geoinformacji na terenach nieformalnego osadnictwa ze szczególnym uwzględnieniem sytuacji krajów Afryki; b) Analizie sytuacji zaawansowania technologicznego krajów beneficjentów systemu; c) Ocenie przygotowania personelu lokalnego do wykorzystania go w funkcjonowaniu modułów systemu. Pomocnym okazało się uczestniczenie w Konferencji ONZ, Ekonomicznego Komitetu dla Afryki w Addis Ababa, Ethiopia, w dniach 28.VI-2.VII.1999. W ramach tej Konferencji odbyło się pierwsze posiedzenie Komitetu Rozwoju Geoinformacji CODI. W Konferencji uczestniczyli przedstawiciele prawie wszystkich rządów krajów Afryki oraz zaproszeni obserwatorzy spośród ekspertów i przedstawicieli organizacji światowych (World Bank), międzyrządowych, rządowych i regionalnych. Autor raportu reprezentował trzy instytucje, które sponsorowały wyjazd na Konferencję: 1) Akademię Górniczo-Hutniczą, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, Zakład Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej; 2) Międzynarodową Szkołę Inżynierską AGH; 3) Okręgowe Przedsiębiorstwo Geodezyjno-Kartograficzne w Krakowie; Na konferencji został przedstawiony referat pt. „Emergency Mapping for Informal Settlements as the Geoinformation Base for Planning Basic Services”. Warto podkreślić, że zgłoszona przez autora referatu rezolucja została w całości przyjęta z podkreśleniem jej trafnego ujęcia trudnych problemów osadnictwa nieformalnego I implikacji socjalnych, ekonomicznych I technicznych. Opublikowany w dziale „Land Information Managment” tekst tej rezolucji brzmi: „National strategies should be developed for the design and implementations of spatial data strategies for the monitoring and managment of informal settlements and customary tenure, in accordance with project based education and employment for assistants within the rural and informally settled communities”. W uzupełnieniu propozycji systemowej zostały przekazane w dyskusji informacje na tematy możliwości technologicznych AGH i OPGK Kraków w zakresie pozyskiwania, przetwarzania, analizy i prezentacji geoinformacji z wykorzystaniem zdjęć lotniczych i satelitarnych. Zainteresowanie uczestników wzbudziła cyfrowa stacja fotogrametryczna VSD-AGH, pomysłu profesora Jachimskiego, której wykorzystanie na etapie wdrożenia systemu jest realne ze względu na konkurencyjną cenę w porównaniu z podobnymi rozwiązaniami tego typu dostępnymi na rynku. Wydział GG i IŚ i ZFiIT AGH zostały przestawione jako jednostki badawcze i dydaktyczne mogące wykonać zarówno opracowanie o charakterze rozwiązań systemowych jak i technologicznych, z etapami projektów pilotowych i kompleksowego wdrożenia. Podziękowania składam dla profesora Józefa Belucha – Dziekana Wydziału i profesora Jachimskiego – Kierownika Zakładu za poparcie inicjatywy uczestnictwa w Konferencji i umożliwienia współsponsorowania wyjazdu w ramach pracy własnej. Dziękuję również panu Dziekanowi Gruszczyńskiemu z apomoc w sprawach organizacyjnych związanych z wyjazdem. Pomocnym okazały się w czasie Konferencji materiały demonstracyjne w postaci map fotograficznych wyprodukowanych w OPGK Krakó 4) metodami fotogrametrii cyfrowej. Autor dziękuje mgr Zbigniewowi Głowowskiemu – prezesowi OPGK Kraków za współsponsorowanie wyjazdu na Konferencję i udostępnienie map. W ramach dyskusji na Konferencji autor przedstawił szerzej możliwości edukacyjne Międzynarodowej Szkoły Inżynierskiej AGH w Krakowie, z możliwością dostosowania profilu kształcenia do aktualnych potrzeb krajów afrykańskich. Wzbudziło to zainteresowanie przestawicieli wielu krajów, zwłaszcza ze względu na relatywnie niższe koszty kształcenia dla inżynierów z Afryki. W tym miejscu autor składa podziękowania dla Pana profesora Janusza Gołasia za współsponsorowanie wyjazdu oraz przygotowanie i udostępnienie na Konferencję materiałów informacyjnych o Międzynarodowej Szkole Inżynierskiej, w postaci drukowanej i wirtualnej na CD. Ortofotomapa cyfrowa jako kartometryczny produkt przetwarzania zdjęć lotniczych i satelitarnych jest nośnikiem aktualnej geoinformacji o terenie i infrastrukturze, w przejrzystej i łatwo zrozumiałej formie, zbliżonej do obrazu ziemi z lotu ptaka i może stanowić warstwę lokalizacyjną systemów geoinformacyjnych dla potrzeb zarządzania i planowania. W rozwiniętej formie system geoinformacyjny może być konfigurowany w system analizy i wspomagania decyzji GSWD. Autor kontynuuje prace badawcze i organizacyjne zmierzające do uruchomienia projektu pilotażowego. Nawiązane zostały wstępne kontakty w tej dziedzinie z regionalnym centrum fotogrametrii i teledetekcji w Nairobii, Kenya. Autor został zaproszony do przedstawienia opinii na tematy związane z realizacją uchwał Konferencji ONZ w Addis Ababa. W czerwcu przewidywane jest spotkanie ekspertów poświęcone tym zagadnieniom. W ślad za uchwalonumi rezolucjami ONZ, CODI nastąpić powinna faza programowej implementacji tych rezolucji i wynikające stąd kontakty bilateralne.
Publikacje
Florek-Paszkowski R.: Emergency Mapping for Informal Settlements as the Geoinformation Base for Planning Basic Services, United Nationas Economic and Social Council Addis Ababa, Etiopia 1999;
Florek-Paszkowski R., Rachwał R.: Ortofotomapa cyfrowa. Wybrane aspekty technologiczne i aplikacyjne na podstawiew pięcioletnich doświadczeń OPGK Kraków, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol.9. Polska, Olsztyn 1999;
Teledetekcyjny monitoring skarp kopalń odkrywkowych (Slopes Remote Sensing Monitoring of Open-Cast Mine) Wykonawca: Stanisław Mularz; Badania własne, Nr AGH 10.150.483 Termin zakończenia: 1999 r.
Opis: Głównym celem badań było opracowanie szczegółowej metodyki pozyskiwania oraz interpretacji tematycznej teledetekcyjnych zobrazowań skarp, dla potrzeb bieżącego dokumentowania oraz oceny warunków geologiczno-inżynierskich i geologiczno-złożowych, w trakcie prowadzonej eksploatacji odkrywkowej. Rezultaty wykonanych badań wykazały, iż monitoring geologiczno-górniczy wielkoprzestrzennych kopalń odkrywkowych może być z powodzeniem prowadzony w oparciu o wspomaganą komputerowo interpretację obrazów satelitarnych systemu SPOT. Dotyczy to zwłaszcza problemów związanych z rekultywacją zwałowiska (zewnętrznego i wewnętrznego) oraz dokumentowania głównych elementów budowy geologicznej w obrębie nadkładu i serii złożowej. Wysokorozdzielcze obrazy SPOT’a PAN połączone z odwzorowaniem multispektralnym SPOT XS (ang.merging) pozwalają na detekcję obiektów o relatywnie małych rozmiarach (10 x 10m) przy zachowaniu walorów interpretacyjnych zdjęcia wynikających z charakterystyki spektralnej tych obiektów. Dokumentowanie budowy geologicznej i warunków gruntowo-wodnych dla bieżących potrzeb ruchu kopalni powinno być w dokonywane na podstawie zdalnych rejestracji naziemnych. W toku dotychczas wykonanych badań stwierdzono, iż efektywność teledetekcyjnego monitoringu skarp kopalń odkrywkowych może być wydatnie zwiększona poprzez zastosowania video kamery lub kamery CCD wraz z metodyką interpretacji tematycznej opartą na cyfrowym przetwarzaniu danych obrazowych. Praktyczny aspekt realizacji tematu dotyczy możliwości wdrożenia opracowanej metodyki teledetekcyjnego monitoringu skarp kopalń odkrywkowych oraz sposobów interpretacji i opracowania różnej postaci zobrazowań, dla potrzeb górniczo-geologicznej obsługi ruchu kopalni. Głównym celem drugiego etapu badań była ocena przydatności wielospektralnych zobrazowań satelitarnych dla potrzeb interpretacji warunków geologiczno-złożowych oraz dokumentowania stanu prac rekultywacyjnych, w oparciu o wyniki numerycznego modelowania rozkładu inercji termalnej.
Zakres podjętych prac badawczych obejmował dwa zasadnicze segmenty: 1. Przetwarzanie komputerowe cyfrowych obrazów satelitarnych systemu LANDSAT TM dla potrzeb monitoringu kopalni odkrywkowej oraz oceny górniczo-geologicznych i rekultywacyjnych aspektów eksploatacji. 2. Testowanie procedur pozwalających na integrację danych satelitarnych o różnej rozdzielczości przestrzennej i spektralnej w celu wydobycia tematycznej treści wielospektralnych zobrazowań i jednocześnie znaczącej poprawy ich walorów interpretacyjnych. 3. Wykonanie wielowariantowego modelowania rozkładu inercji termalnej w rejonie KWB “Bełchatów”, pod kątem detekcji cech geologiczno-złożowych i warunków gruntowo-wodnych w odkrywce, dokumentowania stanu obudowy roślinnej na zwałowisku zewnętrznym, jak również możliwości identyfikacji wybranych elementów topograficznych znajdujących się w otoczeniu kopalni
Kontekst merytoryczny dla powyższego programu stanowiły wyniki wcześniejszych badań, które obejmowały m.in.: · ocenę przydatności istniejących metod klasyfikacji obrazów numerycznych dla potrzeb geologiczno-inżynierskiej i geologiczno-złożowej interpretacji zdalnych zobrazowań skarp kopalń odkrywkowych, · ocenę przydatności wysokorozdzielczych, wielospektralnych zobrazowań satelitarnych dla potrzeb interpretacji warunków geologiczno-złożowych oraz dokumentowania stanu prac rekultywacyjnych, w trakcie prowadzonej eksploatacji odkrywkowej. · analizę możliwości wykorzystania systemów typu GIS (Geo-Information Systems) dla numerycznego modelu kopalni odkrywkowej, · pomiary charakterystyk spektralnych oraz matematyczne modelowanie odpowiedzi spektralnej wybranych serii utworów nadkładowych i serii złożowej w Kopalni Węgla Brunatnego “Bełchatów”, · wykonanie testowych rejestracji skarp w kopalni odkrywkowej KWB “Bełchatów”, przy zastosowaniu różnych technik fotograficznych oraz kamer video i CCD (Charge Coupled Device), · opracowanie metodyki wykonywania i interpretacji zobrazowań termalnych skarp kopalni odkrywkowej oraz cyfrowe modelowanie inercji termalnej gruntu na podstawie termowizyjnych obserwacji naziemnych, · terenową weryfikację wyników przetwarzania i tematycznej interpretacji zdalnych zobrazowań naziemnych, jak również danych teledetekcyjnych pozyskiwanych z pułapu lotniczego i satelitarnego
Rezultaty wykonanych badań potwierdziły, iż kompleksowy monitoring geologiczno-górniczy wielkoprzestrzennych kopalń odkrywkowych może być z powodzeniem prowadzony w oparciu o wspomaganą komputerowo interpretację obrazów satelitarnych systemu LANDSAT TM. Dotyczy to zwłaszcza możliwości kompleksowego dokumentowania głównych elementów litologiczno-strukturalnych w obrębie nadkładu i serii złożowej. Odmienny i niezwykle interesujący zakres zastosowań zobrazowań satelitarnych stanowi problematyka rekultywacji zwałowisk zewnętrznego i wewnętrznego. Stwierdzono tutaj możliwość szczegółowej inwentaryzacji obudowy roślinnej zwałowiska, a także oceny stanu i stopnia zaawansowania prac rekultywacyjnych. Dokumentowanie szczegółowej budowy geologicznej i warunków gruntowo-wodnych dla bieżących potrzeb ruchu kopalni powinno być w dalszym ciągu dokonywane na podstawie zdalnych rejestracji naziemnych. W toku dotychczas wykonanych badań stwierdzono, iż efektywność teledetekcyjnego monitoringu skarp kopalń odkrywkowych może być wydatnie zwiększona poprzez zastosowania video kamery lub kamery CCD wraz z metodyką interpretacji tematycznej opartą na cyfrowym przetwarzaniu danych obrazowych. Szczególny aspekt prowadzonych badań dotyczył obiektywnej i wymiernej oceny możliwości prowadzenia automatycznej klasyfikacji multitemporalnych danych obrazowych, dla detekcji zmian o charakterze przestrzennym. Przetestowano szereg procedur przetwarzania wielospektralnych zobrazowań cyfrowych, a to: cech geometrycznych i radiometrycznych, wzmacniania treści tematycznej, klasyfikacje nadzorowaną i nienadzorowaną, integrację zobrazowań o różnej rozdzielczości przestrzennej (SPOT PAN + LANDSAT TM) oraz wykorzystanie różnych technik filtracyjnych. Przetwarzane obrazy były następnie analizowane w środowisku Systemów Informacji Geograficznej (GIS) jako elementy składowe wielowarstwowej bazy danych. Rezultaty przeprowadzonych badań wskazują na przydatność danych satelitarnych systemów LANDSAT TM i SPOT dla potrzeb inwentaryzacji dużych kopalń odkrywkowych, monitorowania zachodzących zmian w krajobrazie, kategoryzacji pokrycia i użytkowania terenu, oceny degradacji kompleksów leśnych w otoczeniu elektrowni oraz dokumentowania i i śledzenia postępu prac rekultywacyjnych, głównie na zwałowisku zewnętrznym kopalni. Praktyczny aspekt realizacji całości tematu dotyczy możliwości wdrożenia opracowanej metodyki teledetekcyjnego monitoringu kopalń odkrywkowych oraz sposobów interpretacji i opracowania różnej postaci zobrazowań, dla potrzeb górniczo-geologicznej obsługi ruchu kopalni.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Mularz S.: Satellite and airborne remote sensing data for monitoring of an open-cast mine, International Archives of Photogrammetry and Remote Sensing, Comm.IV, Stuttgart, Sept.7-10, Niemcy 1998;
Mularz S.: Teledetekcyjny monitoring skarp kopalń odkrywkowych – pełne sprawozdanie za rok 1998, materiał niepublikowany, Kraków 1998; (pobierz pdf)
Optymalizacja pomiaru fotogrametrycznego obiektów architektonicznych z wykorzystaniem VSD /Video Stereo Digitizera/ (Optimalisation of photogrammetric measruement of architectural objects with VSD) Wykonawca: Marta Borowiec; Badania własne, Nr AGH 10.150.470 Termin zakończenia: 1997 r.
Opis: Celem badań objętych tematem „Optymalizacja pomiaru fotogrametrycznego...” jest próba wykorzystania opracowań uzyskanych przy użyciu Video Stereo Digitizera do trójwymiarowego modelowania obiektów architektonicznych. Tradycyjna prezentacja inwentaryzowanego obiektu architektonicznego (rysunki elewacji w odwzorowaniu na płaszczyzny do nich równoległe, uzupełnione rzutami i przekrojami w wybranych miejscach) zostaje obecnie wypierana przez przestrzenny komputerowy model obiektu. Metryczna prezentacja obiektu przełożona na przestrzenny model komputerowy jest dla odbiorcy bardzo atrakcyjna - model taki można używać do testowania różnych rozwiązań, np. symulacji rekonstrukcji, rozbudowy, itp. Na tej drodze można studiować wizualne efekty planowanych prac, można też uzupełniać model informacyjną bazą danych. Model przestrzenny obiektu jest także bardzo użyteczny do produkcji ortofotomap, które również są poszukiwaną formą prezentacji zabytkowych obiektów architektonicznych. W pierwszym etapie badań wykonano przy użyciu VSD opracowanie kreskowe fragmentu budynku zabytkowego. Wykonano też próbę modelowania fragmentu rzeźby. W drugim etapie badań wykonano model 3D z otrzymanych wyników opracowania, co w efekcie doprowadziło do wniosków dotyczących sposobu pozyskiwania danych w systemie VSD dla celów trójwymiarowego modelowania obiektów architektonicznych.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Borowiec M., Tokarczyk R.: Komputerowa prezentacja wyników inwentaryzacji architektonicznej, Materiały Ogólnopolskiego Sympozjum „Obrazy cyfrowe w fotogrametrii , teledetekcji oraz GIS”. Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol.8, Kraków 1998; (pobierz pdf)
Ortofotomapa cyfrowa jako mapa podkładowa z wykorzystaniem do aktualizacji, planowania i GSDW /Geoinformacyjnego Systemu Wspomagania Decyzji/ (Digital Orthophoto as a base for actualisation, planning and GSWD) Wykonawca: Ryszard Florek-Paszkowski;
Badania
własne, Nr AGH 10.150.472
Opis: W pierwszej kolejności przeprowadzono studium stanu i możliwości wykorzystania ortofotomapy cyfrowej w Polsce w świetle dostępności lotniczych zdjęć fotogrametrycznych w skali 1:26k i 1:5k wykonywanych w latach 1995-1997. Przeprowadzono testowanie i porównanie technologii wytwarzania ortofotomapy cyfrowej w systemach Leica-Helava i Intergraph (współpraca z Okręgowym Przedsiębiorstwem Geodezyjno-Kartograficznym sp. z o.o. w Krakowie, Zarządem Topograficznym Sztabu Generalnego Wojska Polskiego i Ośrodkiem Fotogrametrii Głównego Geodety Kraju). Zbadano krajowe uwarunkowania zastosowania ortofotomapy cyfrowej dla potrzeb zarządzania i planowania w miastach i gminach Małopolski. Odpowiednie propozycje w tej dziedzinie przedstawiono na spotkaniach z przedstawicielami zainteresowanych wydziałów w Urzędach Wojewódzkich w Krakowie i Nowym Sączu a także na spotkaniu z Wojewodą i Wójtami gmin województwa krakowskiego (współpraca Pijanowski Z., Rajda W., Węgrzyn Z. [AR], Mierzwa W., Pyka K. [AGH]). Przygotowywanie i podejmowanie decyzji na wszystkich szczeblach wymaga dysponowania niezbędną informacją o przedmiocie zarządzania i planowania w skali miasta i regionu, przy czym potrzebna informacja powinna nie tylko występować na nośniku danych ale informacja ta powinna być wystarczająco aktualna, dostęp do tej informacji powinien być interaktywny lub wystarczająco szybki, umożliwiając także analizę danych, modelowanie i symulację wariantową. Forma danych wynikowych powinna być przyjazna i przejrzysta dla użytkownika zaś jakość i dokładność geoinformacji powinna wystarczać do modelowania stanów i zjawisk oraz ich lokalizowania, dla planowania i zarządzania w skali miasta i regionu (średni poziom skalowy 1:10k). Zarządzanie i planowanie w skali makro-jednostek wymagają opracowań o charakterze syntezy, analizy i symulacji, wykonanych w krótkim czasie lub w interaktywnie. Uzgadniająco-decyzyjne zebrania decydentów i ekspertów potrzebują przygotowanej informacji o przedmiocie w postaci geodanych, ich analiz i symulacji wariantowych, zaś w trakcie zebrania potrzebują wizualizacji obrazowo-opisowych oraz dodatkowych geoinformacji o przedmiocie zarządzania i planowania. Ortofotomapa cyfrowa jako kartometryczny produkt przetwarzania zdjęć lotniczych i satelitarnych jest nośnikiem aktualnej geoinformacji (informacji i jej lokalizacji) o terenie i infrastrukturze, w przejrzystej i łatwo zrozumiałej formie, zbliżonej do obrazu ziemi z lotu ptaka. Fotogrametryczne zdjęcia lotnicze miasta Krakowa i regionu krakowskiego, niezbędne do wytworzenia ortofotomap, będą wykonane w ramach programu PHARE i będą dostępne po kosztach reprodukcji. Koszt jednego arkusza ortofotomapy 1:10k (wydrukowanej i na nośniku komputerowym) szacujemy obecnie na 7 kPLN. Dla gmin województwa krakowskiego potrzebnych jest około 110 arkuszy ortofotomapy dla pełnego pokrycia województwa. Ortofotomapa cyfrowa stanowi podstawową, rastrową warstwę geoinformacyjną o terenie i uzupełniona o dodatkowe tematyczne warstwy informacyjne, może być skonfigurowana w Geoinformacyjny System Wspomagania Decyzji (GSWD) dla potrzeb zarządzania i planowania. Posiadamy w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH(Jachimski J., Zieliński J., Boroń A.) możliwości wytwórcze fotogrametrycznej stacji cyfrowej (VSD), która może być wykorzystywana jako przeglądarka, edytor i stereorestytutor do ortofotografii i zdjęć lotniczych i satelitarnych. W założeniach koncepcji uwzględniono uzupełniające współdziałanie Geoinformacyjnego Systemu Wspomagania Decyzji wraz Małopolskim Systemem Informacji Przestrzennej (i jego elementem składowym - Komputerowym Atlasem Województwa Krakowskiego) co powinno zaowocować efektem synergicznym w efektywności funkcjonowania tych systemów geoinformacyjnych (konsultanci Mierzwa W., Pyka K., Chrobak T.). Zaproponowano wstępny zakres tematyczny GSWD w postaci nakładkowych warstw, uzupełniających bazową ortofotomapę cyfrową 1:10k (1:5k). Przewiduje się, przy współpracy z OPGK sp. z o.o. w Krakowie, wykonanie opracowania pilotażowo-szkoleniowego na wybranym obszarze Krakowa, celem sprawdzenia poprawności założeń koncepcyjnych i optymalizacji docelowej technologii systemu. Wykonano ortofotomapy cyfrowe w skali 1:10k i 1:5k ze zdjęć lotniczych w skali 1:26k wykonanych w latach 1995-1997. Przeprowadzono testowanie i adaptację technologii wytwarzania ortofotomapy cyfrowej w systemie Intergraph przy współpracy z Okręgowym Przedsiębiorstwem Geodezyjno-Kartograficznym sp. z o.o. w Krakowie i Zarządem Topograficznym Sztabu Generalnego Wojska Polskiego. Przedstawiono kierunki zastosowania ortofotomapy cyfrowej dla potrzeb zarządzania i planowania w miastach i gminach Małopolski i innych regionów kraju. Odpowiednie propozycje w tej dziedzinie przedstawiono między innymi na spotkaniach z przedstawicielami zainteresowanych urzędów gminnych i miejskich (Krzeszowice, Sieradz). Ortofotomapa cyfrowa jako kartometryczny produkt przetwarzania zdjęć lotniczych i satelitarnych jest nośnikiem aktualnej geoinformacji o terenie i infrastrukturze, w przejrzystej i łatwo zrozumiałej formie, zbliżonej do obrazu ziemi z lotu ptaka i może stanowić warstwę lokalizacyjną systemów geoinformacyjnych dla potrzeb zarządzania i planowania. W rozwiniętej formie system geoinformacyjny może być konfigurowany w system wspomagania decyzji GSWD. Prowadzone są prace testowo-technologiczne nad zastosowaniem stacji fotogrametrycznej VSD, wytwarzanej w Zakładzie Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH (Jachimski J, Zieliński J, Boroń A) do aktualizacji map topograficznych w wersji cywilnej i wojskowej. Rozpoczęto prace studialne i pilotażowe nad wykorzystaniem ortofotomapy dla aktualizacji ewidencji gruntów na wybranym fragmencie miasta Krakowa.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Florek-Paszkowski R, Głogowski Z.: Ortofotomapa dla każdej gminy, Magazyn samorządowy, 1996, 2 (50);
Analiza wiarygodności metrycznej dokumentacji wypadków drogowych z wykorzystaniem zdjęć amatorskich (Analysis of metric reliability of documentation of the road accidents using non-professional pictures) Wykonawca: Regina Tokarczyk; Badania własne, Nr AGH 10.150.356 Termin zakończenia: 1996 r.
Opis: Tematyka pracy badawczej wyniknęła w związku z weryfikacją ekspertyzy powypadkowej dotyczącej przebiegu i długości śladów hamowania samochodu. Weryfikacja taka mogła być wykonana tylko drogą fotogrametryczną na podstawie amatorskich zdjęć, wykonanych przez policję drogową. Zdjęcia takie są zrobione najczęściej niezgodnie z zasadami ich wykonywania dla opracowań fotogrametrycznych, nie da się na ich podstawie zbudować sieci fotogrametrycznej będącej podstawą wyznaczenia współrzędnych punktów mierzonego obiektu (tu punktów na śladach hamowania). Zdjęciami mogą być nie negatywy, ale powiększenia, co utrudnia późniejsze opracowanie ze względu na małą rozdzielczość materiału i duże jego deformacje. Dodatkowo należy stwierdzić, że identyfikacja istotnych z punktu widzenia fotogrametrycznego obiektów może być utrudniona przez słabą jakość fotograficzną zdjęć, np. źle dobraną głębię ostrości. Metoda wyznaczania przebiegu śladów hamowania samochodu musi więc uwzględniać powyższe ograniczenia i trudności, winna być ponadto taka, aby wyniki mogły być uzyskane w krótkim terminie. Zasada wyznaczania punktów na śladach opiera się na przecięciu powierzchni drogi przez wiązki promieni rzutujących, odtworzone na podstawie zdjęć. Elementy orientacji zdjęć wyznaczone zostają na podstawie znajomości współrzędnych punktów pomierzonych w terenie, zidentyfikowanych i pomierzonych na zdjęciach, Model powierzchni drogi uzyskany jest przez pomiar siatki punktów rozmieszczonych na drodze. Pomiar składa się więc z prac terenowych (siatka punktów na drodze, punkty kontrolne) oraz z prac kameralnych - pomiar zdjęć, obliczenia i wyrównanie obserwacji. Do obliczeń wykorzystano fotogrametryczny system analityczny ORIENT powstały w Uniwersytecie Technicznym w Wiedniu. Dokonano równoczesnego wyrównania czterech zdjęć śladów oraz powierzchni drogi. Na podstawie wyznaczonych współrzędnych punktów, w systemie AUTOCAD sporządzono plany miejsca wypadku. Niestety, z uwagi na fakt, że zdjęcia wykonane zostały tylko od strony końca śladów, początkowe punkty śladów wyznaczone zostały ze stosunkowo niewielką dokładnością (ok. 1 m). Na podstawie dotychczasowych doświadczeń z tego typu zagadnieniem można sporządzić wykaz zaleceń, których przestrzeganie pozwoli na uzyskanie lepszych wyników. Zalecenia te są skierowane do osób wykonujących zdjęcia powypadkowe, a więc do policji drogowej.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Tokarczyk R.: Fotogrametryczne badanie przebiegu śladów hamowania samochodu, Przegląd Geodezyjny Nr 3, Warszawa 1997;
Porównanie przydatności systemów zarządzania bazami danych dBase 5.0 i FoxPro 2.6 do wstępnego przetworzenia wyników pomiarów fotogrametrycznych dla potrzeb systemów Numerycznego Modelu Terenu (Usability comparison of the data base management systems /dBase 5.0 and FoxPro 2.6/ for preprocessinf of the results of the measurements for Digital Terrain Model Generation) Wykonawca: Andrzej Wróbel; Badania własne, Nr AGH 10.150.348 Termin zakończenia: 1995 r.
Opis: Numeryczny model terenu wraz z rozwojem komputerów jest coraz powszechniej stosowany. Wykorzystuje się go nie tylko w różnego typu systemach GIS, lecz także przy opracowywaniu map na podstawie zdjęć lotniczych i obrazów satelitarnych (ortofotografia). Wzrost obszaru, dla którego tworzy się NMT oraz chęć dokładniejszego przedstawienia kształtu powierzchni terenu powodują szybkie zwiększanie się ilości danych źródłowych jak również utworzonego NMT. Wymaga to stosowania efektywnych systemów zarządzania bazami danych, zarówno do przechowywania, jak i do przetwarzania dużych zbiorów. W czasie prowadzonych przez autora badań stwierdzono, że bardzo dobrze do tego celu nadają się nowoczesne systemy na komputery klasy PC. Szybkość przetwarzania danych pozwala na korzystanie ze zbiorów zawierających kilkanaście lub więcej milionów rekordów. Na podstawie prowadzonych doświadczeń zaprojektowano strukturę bazy danych. Aby ułatwić korzystanie z bazy danych opracowano zestaw programów dla systemu FoxPro 2.6 firmy Microsoft. Działanie tego zestawu, sprawdzonego w praktyce na zbiorach o wielkości około miliona rekordów, ułatwia i przyśpiesza znacznie przygotowanie danych do NMT. Jako źródło danych można wykorzystać zeskanowane materiały kartograficzne lub pomiary fotogrametryczne zdjęć lotniczych.
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Zabrzeska-Gąsiorek B., Wróbel A.: Wykorzystanie systemu zarządzania bazami danych FoxPro do gromadzenia i przetwarzania informacji z zakresu monitoringu środowiska, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 2, Kraków 1994; (pobierz pdf)
Wróbel A.: Porównanie przydatności systemów zarządzania bazami danych dBase 5.0 i FoxPro 2.6 do wstępnego przetworzenia wyników pomiarów fotogrametrycznych dla potrzeb systemów Numerycznego Modelu Terenu – pełne sprawozdanie za rok 1995, materiał niepublikowany, Kraków 1995; (pobierz pdf)
Analiza porównawcza systemów teledetekcyjnych ERDAS i GRASS (Comparative analysis of remote sensing systems: ERDASD and GRASS) Wykonawca: Krystian Pyka; Badania własne, Nr AGH 10.150.197 Termin zakończenia: 1994 r.
Opis: Analizowano dwa systemy przetwarzania obrazów, których dystrybucja odbywa się w krańcowo różnych formach: z jednej strony bardzo drogi, komercyjny ERDAS, z drugiej w pełni bezpłatny (publiczny), dostępny w sieci komputerowej, GRASS. ERDAS przewyższa GRASS-a nowoczesnym interfejsem użytkownika, świetnymi możliwościami wizualizacji i szybką implementacją najnowszych rozwiązań i tendencji. Z radością należy przyjąć ewolucję w kierunku systemu hybrydowego, gdyż do ogromnych możliwości w zakresie przetwarzania rastrowego dochodzą silne narzędzia do obróbki danych typu wektorowego (ERDAS i ARC INFO dawniej się uzupełniały, teraz przenikają się wzajemnie). ERDAS posiada też wady i niedopracowania, z których najistotniejszą jest nieracjonalne zarządzanie przestrzenią dyskową. Nie można dać jednoznacznej odpowiedzi, czy koszt systemu oddaje jego wartość w kontekście "publicznego" GRASS-a. Z pewnością przy realizacji dużych projektów zalety ERDAS-a stają się istotniejsze, gdyż zapewnia on lepszą wydajność pracy
Publikacje, wystąpienia, opracowania autora związane z tematem:
Pyka K.: GRASS – program GIS z sieci komputerowej, Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji, Vol. 1, Kraków 1994;
|
