BazTech - Yadda

1

Some aspects of using automated electronic systems in development of modern agriculture

Barwicki Jan, Mazur Kamila, Borek Kinga

Inżynieria Materiałowa

|

2020

|

Vol. 41, nr 4

13--18

EN

The main goal of the paper was to present utilization of existing electronic automated system in agriculture on a global scale. At the beginning such developments were used mainly for military purposes. With a time agriculture scientists realized that these type of automation can be used also in agricultural systems. Satellite systems make possible obtaining information about soil structure and different types of crops with feed plants as well. Besides that, it can rationalize the process of management concerning contribution to the development of precision agriculture by steering of farm machinery during fieldwork, doing monitoring of biomass and crop yields, taking soil samples, dosing of mineral fertilizers and pesticides, measurement field crops, monitoring of animals, generation of field parcels, monitoring of farm machinery work. Processed of aerial and satellite photographs, adjusted to points of geodesy base in the specified coordinate system occur in the form of orthophotomaps. Precision agriculture warrantee not only obtaining very high and good quality yields but also has an influence on limiting of pollution of natural environment and reduction of production costs. Obtaining data by using remote sensing methods are integrated with information concerning spatial variability of soil and plants, which comes from register units provided by the recording of changes of different parameters, heaving importance from the point of view of the application in precision agriculture.

PL

Głównym celem artykułu było przedstawienie wykorzystania istniejącego elektronicznego zautomatyzowanego systemu w rolnictwie na skalę globalną. Początkowo takie rozwiązania były wykorzystywane głównie do celów wojskowych. Z czasem naukowcy zajmujący się rolnictwem zdali sobie sprawę, że ten rodzaj automatyzacji można zastosować także w systemach rolniczych. Systemy satelitarne umożliwiają uzyskanie informacji o strukturze gleby i różnych rodzajach upraw, także z roślinami przeznaczonymi na paszę. Proces zarządzania można również zracjonalizować w odniesieniu do wkładu w rozwój rolnictwa precyzyjnego poprzez sterowanie maszynami rolniczymi podczas prac polowych, prowadzenie monitoringu upraw na biomasę i przetwórstwo rolno-spożywcze, pobieranie próbek gleby i upraw, dozowanie nawozów mineralnych i pestycydów, monitorowanie zwierząt, wydzielanie działek polowych, monitoring pracy maszyn rolniczych. Przetworzone zdjęcia lotnicze i satelitarne, dopasowane do punktów bazy geodezyjnej w określonym układzie współrzędnych, występują w postaci ortofotomap. Rolnictwo precyzyjne gwarantuje nie tylko uzyskiwanie bardzo wysokich i dobrych jakościowo plonów, ale także wpływa na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego oraz obniżenie kosztów produkcji. Pozyskiwanie danych metodami teledetekcyjnymi jest zintegrowane z informacjami dotyczącymi przestrzennej zmienności gleb i roślin, które pochodzą z zapisanych jednostek dostarczonych przez rejestrację zmian różnych parametrów, mających znaczenie z punktu widzenia zastosowań w rolnictwie precyzyjnym.

2

Development of plant cultivation using precision agriculture

Barwicki Jan, Mazur Kamila, Borek Kinga, Wardal Witold Jan

Polish Technical Review

|

2019

|

No. 2

15--20

EN

Processed aerial and satellite photographs, adjusted to the points of geodesy base in a specified coordinate system occur in a form of ortofotomaps. Satellite systems make possible to obtain information about soil structure and different types of crops including feed plants; owing to precision agriculture we may obtain not only obtain very high and good quality yields but also have an influence on limiting of natural environment pollution and reduction of production costs. Obtaining data by using teledetection methods are integrated with information concerning spatial variability of soil and plants, which comes from register units provided recording of changes of different parameters, heaving importance from the point of view application in precision agriculture. IACS computer system, contribute to the development of precise agriculture by steering of farm machinery during field work, doing monitoring of biomass and crop yields, soil sampling, dosing of mineral fertilizers and pesticides, field crops measurement, monitoring of animals, generation of field parcels ID, monitoring of farm machinery work. Besides that it can rationalize process of payments management concerning IACS computer system, contribute to the development of precise agriculture by steering of farm machinery during field work, doing monitoring of biomass and crop yields, taking soil samples, dosing of mineral fertilizers and pesticides, field crops measurement, monitoring of animals, generation of field parcels ID and monitoring of farm machinery work.

PL

Przetworzone zdjęcia lotnicze i satelitarne, dostosowane do punktów bazy geodezyjnej w określonym układzie współrzędnych występują w postaci ortofotomap. Systemy satelitarne umożliwiają uzyskiwanie informacji o strukturze gleby i różnych rodzajach upraw włącznie z roślinami paszowymi, a także dzięki rolnictwu precyzyjnemu nie tylko uzyskuje się bardzo wysokie i dobrej jakości plony, ale także wpływa się na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego i zmniejszenie kosztów produkcji. Uzyskanie danych za pomocą metod teledetekcyjnych jest zintegrowane z informacją o przestrzennej zmienności gleby i roślin, która pochodzi z jednostek monitorujących wykonujących rejestrację zmian w czasie, co ma znaczenie z punktu widzenia stosowania rolnictwa precyzyjnego. Poza tym może zracjonalizować proces zarządzania płatnościami w systemie komputerowym IACS, przyczynić się do rozwoju rolnictwa precyzyjnego na większą skalę poprzez sterowanie maszynami rolniczymi podczas prac polowych, monitorowanie biomasy i plonów, pobieranie próbek gleby, dozowanie nawozów mineralnych i pestycydów, pomiary upraw polowych, monitorowanie ilości zwierząt w gospodarstwie i monitorowanie pracy maszyn rolniczych.

3

Zmiany pokrycia terenu w zachodniej części miasta Zduńska Wola w latach 1933-2015

Nalej M.

Teledetekcja Środowiska

|

2018

|

T. 58

13--22

EN

The study discusses the changes in the land cover in the western part of the Zduńska Wola city. The study was based on the analysis of land cover data obtained from aerial photographs taken in years 1933 and 2015. For 82 years, significant changes took place in the city and they were reflected in land cover changes. The study area was covering 3.7 km2 and in the analysed period, the land cover changes took an area of 2.8 km², that is 75,7% of its surface. Changes mainly occurred on the grassy and agricultural areas, which were changed in to artificial surfaces, mainly into builtup areas.

4

Modelowanie 3D zasięgu i pola widoku przy wykorzystaniu zdjęć lotniczych

Sarnowski Ł., Podgórski Z., Brykała D.

Prace Komisji Krajobrazu Kulturowego

|

2018

|

nr 39 (1)

5--24

PL

Artykuł ukazuje możliwość wykorzystania współczesnych i archiwalnych stereoskopowych zdjęć lotniczych w modelowaniu 3D zasięgu i pola widoku. Do identyfikacji elementów struktury krajobrazu modyfikujących zasięg i pole widoku zastosowano numeryczny model pokrycia terenu (DSM). Stworzono go na podstawie zdjęć lotniczych, wykorzystując stację fotogrametryczną DEPHOS. Modelowanie zasięgu widoku oparto o dwa modele pokrycia terenu w zależności od odległości od pozycji obserwatora znajdującego się na drodze. Badając widoczność w małej odległości od obserwatora zastosowano DSM o dużej rozdzielczości, a w dalszej odległości od obserwatora – DSM o mniejszej dokładności, co wydatnie usprawniło przetwarzanie danych i zmniejszyło czas przeprowadzania analiz. Uzyskane wyniki badań potwierdzają konieczność uwzględniania pokrycia terenu w analizie zasięgu i pola widoku, szczególnie zadrzewień i zabudowy. Opisana procedura może być pomocna w ilościowym ustaleniu stopnia zakrycia krajobrazu, a zatem może stanowić jeden z elementów obiektywnej oceny atrakcyjności wizualnej krajobrazu. Pozwala wyodrębnić na potrzeby waloryzacji krajobrazu fragmenty obszaru realnie przez niego postrzegane i oceniane.

EN

This article discusses the possibility of using contemporary and archival stereoscopic aerial photographs in 3D viewshed modelling. The digital surface model (DSM) was used to identify the elements of the landscape structure modifying the viewshed. The model was created on the basis of aerial photographs, using the photogrammetric station DEPHOS. The viewshed modelling was based on two models of land cover, depending on the distance from the observer positioned on the road. In order to track visibility at a short distance from the observer, a high-resolution DSM was used, and further away from the observer – a DSM with lower accuracy, which significantly improved data processing and reduced the time of analysis. The obtained test results confirm the necessity of taking into account the surface of the area in viewshed analysis, especially tree stands and buildings. The described procedure may be helpful in quantifying the degree of landscape cover, and thus may be one of the elements of objectively assessing of the visual attractiveness of the landscape. It enables images of the area to be realistically perceived and assessed area for the needs of landscape valorisation.

5

Wykorzystanie archiwalnych zdjęć lotniczych oraz współczesnej ortofotomapy do oceny zmian warunków formowania się opadu efektywnego w Kielcach w latach 1944-2014

Wałek G.

Teledetekcja Środowiska

|

2016

|

T. 54

5--11

EN

In the paper, results of the effective rainfall conditions changes analysis between 1944 and 2014 in two urban catchments in Kielce is present. The objective was achieved by detailed land cover changes analysis based on archival US Air Force aerial photographs from 1944 and contemporary ortophoto from 2014. In order to identify the hydrological consequences of land cover changes the Soil Conservation Service Runoff Curve Number (CN) method was used. The analysis was conducted using QGIS and SAGA GIS software. Research has shown major land cover changes in both catchments - decline of arable land and significant increase of impermeable surfaces such as roofs, roads, pavements, parking lots and squares (from 7.5 to 44.3 % of total SI-4 catchment area and from 10.6 to 43.3 % of total SI-5 catchment area). Those changes directly influenced the weighted CN value of the SCS method (from 76 to 80 in SI-4 catchment, from 79 to 82 in SI-5 catchment), finally leading to transform up to 50 % of the total design rainfall (0,01 %) in to the effective rainfall in the catchments.

6

Cyfrowa analiza fotogrametryczna tempa i charakteru ruchów masowych skarpy rzecznej doliny Bugu w rejonie Drohiczyna (południowe Podlasie)

Kamiński M., Nitychoruk J.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 12/2

1461--1471

EN

The traditional approach in photogrammetric studies relies mainly on the analysis of topographic maps, supported by geological and geomorphological field mapping. This paper presents an application of the modern method of three-dimensional earth imaging – Airborne Laser Scanning. The major advantage of this method is the filtering procedure, which allows to removing vegetation and other objects from the analysed surface, resulting in more precise terrain model. We used aerial photographs for preparation of two photogrammetric digital terrain models (DTMs), which were subsequently compared to evaluate dynamic properties of landslide areas. The difference between gratings within digital models was used to determine horizontal shifts in the area of landslide. The discrepancy presented observed in the shaded relief image characterises positive elevations (erosion) shown in reddish colour, and negative ones (accumulation) displayed in bluish. The maximum scarp retreat driven by landsliding processes reached 17 m during the last 53 years, with ca. 562 m3 of accumulated colluvium.

7

Przekształcenia antropogeniczne torfowiska Rzecin zaobserwowane na zdjęciach lotniczych

Barabach J., Milecka K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

11--22

PL

Ze względu na bogactwo florystyczne, zróżnicowanie zbiorowisk roślinnych oraz stan zachowania ekosystemu, Torfowisko Rzecińskie w 2008 roku objęte zostało ochroną w ramach programu Natura 2000 (PLH300019). Stosunkowa duża bioróżnorodność, występowanie kilku glacjalnych gatunków reliktowych oraz perdochoryczny charakter niemal połowy z rozpoznanych na stanowisku zbiorowisk roślinnych, sugeruje naturalność siedliska i mały stopień ingerencji człowieka w jego strukturę. Tymczasem, szczegółowe badania paleoekologiczne wskazują, że znaczna część mokradła powstała w okresie ostatnich kilkuset lat i jest znacznie młodsza niż dotychczas przypuszczano. Ponadto wyniki te sugerują, że zarówno powstanie jak i dalszy rozwój torfowiska związany jest w dużej mierze z działalnością człowieka, który głównie poprzez działania hydrotechniczne wpływał na florę oraz dynamikę roślinności. W niniejszej pracy wykonano analizę zdjęć lotniczych obszaru Torfowiska Rzecin z ostatnich 50 lat. Wyniki wskazują, że stopień bezpośredniego oddziaływania człowieka na powierzchniową strukturę torfowiska ulegał zmianie w czasie. Porównanie treści serii zdjęć lotniczych pozwoliło wyróżnić zarówno obszary poddane intensywnej antropopresji (użytkowane rolniczo, w tym meliorowane), jak i stosunkowo mało przekształcone, a zatem najbardziej odpowiednie dla badań paleoekologicznych. Największe przekształcenia powierzchniowej struktury torfowiska nastąpiły do roku 1964. Od tego czasu, na kolejnych zdjęciach lotniczych liczba obiektów zaklasyfikowanych jako sztuczne wyraźnie malała. Na najstarszym zdjęciu zidentyfikowano 106 antropogenicznych obiektów liniowych (rowy, granice działek, itp.) o łącznej długości przekraczającej 6,6 km, natomiast na najnowszym obrazie takich obiektów odnaleziono zaledwie 40 a suma ich długości wyniosła ok. 3,5 km. Jeszcze wyraźniej zaznacza się spadek udziału powierzchni przekształconych w całkowitej powierzchni mokradła; z 6,3 % w 1964 r. do 0,1 % w 2011. Najwięcej obiektów antropogenicznych zidentyfikowano w północno-zachodniej, środkowo-południowej i wschodniej części torfowiska. W pierwszym i drugim obszarze są one śladami prób rolniczego wykorzystania mokradła, natomiast w ostatnim występują obiekty zinterpretowane głównie jako drobne rowy melioracyjne. W wyniku przeprowadzenia interpretacji sekwencji zdjęć lotniczych odnotowano, że w badanym okresie najmniej przekształcony został interior torfowiska położony na zachód od jeziora Rzecińskiego.

EN

Due to floristic richness, plant communities diversity and good condition of wetland ecosystem in 2008 Rzecin Peatland (PLH300019) have been joined into Natura 2000 network of protected sites. In previous investigations several glacial relicts have been detected within the site and what is more nearly half of identified plant communities has been defined as perdochoric. That can suggest that human impact on the wetland ecosystem was quite small and its present state is quasi-natural. However, according to palaeoecological research conducted at this wetland, much of the wetland was formed during last couple of centuries, and because of that is much younger than previously thought. Moreover, these results suggests that both the beginnings of the peatland and its development could be under strong influence of human, who was affecting the ecosystem mainly by melioration works. The main aim of this paper is to determine those parts of the peatland which are the most and least affected by human activity by analyzing airborne imagery. Moreover changes in anthropopressure degree during last 50 years are analyzed. The comparison of multitemporal images allowed also to distinguish areas with intensive drainage system, those used for agriculture, and those on which human influence was quite weak, and because of that fact, which are the most suitable for most of palaeoecological researches. The greatest number of artificial objects has been noticed in the pictures from 1964. However it seems that many of them are artifacts from previous periods. In subsequent years this number significantly decrease. 106 artificial linear objects (ditches, field boundaries, etc.) with a total length of more than 6.6 km have been identified in the pictures from that year, when in the last picture (from 2011) only 40 objects with the total length of 3.5 km. Also, the decline in percentage of humantransformed areas can be observed; in 1964 they covered 6.3 % of the peatland, while in 2011 – only 0.1 %. Objects interpreted as anthropogenic appear the most often in the north-west, south-central and east-central part of the mire. In the first and second mentioned places their genesis is probably connected with agricultural use of peatland; in the last one – with drainage system. Multitemporal analysis of aerial photographs allowed also to suppose that the least transformed part of Rzecin Peatland is its central area located to the west of the lake.

8

Aktualizacja wybranej treści mapy sozologicznej na podstawie danych teledetekcyjnych oraz eksploracji terenowej - studium przypadku w Nadgoplańskim Parku Tysiąclecia

Kunz M., Sułek M., Larecki M.

Teledetekcja Środowiska

|

2012

|

T. 47

59--73

EN

A sozological map is one of the thematic maps and presents the state of the natural environment, as well as causes and effects of both negative and positive transformations occurring in the environment under the influence of miscellaneous processes, including human activity, as well as methods applied in the protection of natural values of this environment. An official sozological map is prepared in the scale of 1:50,000 on a basemap of an available topographic map. The content of an official sozological map consists of a few groups of elements, and the works are carried out in two stages – field mapping and the subsequent editorial preparation. Field mapping is the main stage in the collection of updated thematic data. In 2009, within the scope of an environmental science camp, sozological mapping was done at the scale of 1:10,000 by the Student Scientific Association of Geographers from the Institute of Geography, NCU, and during the subsequent eight months – a digital sozological map of the Gopło Millennium Park (GMP) was prepared. The situational background for that study was a large-scale topographic map at the scale of 1:10,000 with updated situational content from the mid-1980s. GPS receivers were used during the detailed field exploration, and for the revision of situational data and selected elements of the thematic content, digital, panchromatic orthophotomaps from 2004 were used together with their field revision. The research objective was to determine the usefulness of remote-sensing materials in the revision of selected elements of the sozological map’s content together with the collection of updated situational and thematic data. Based on the remotesensing data, the situational content of the map was updated within the scope of important elements of the land cover and land development, together with their course and borders, the road network and industrial lines; certain selected elements of the degradation of the land surface, surface waters and atmospheric air were interpreted and verified. As a result of this study, a digital sozological map was created in the scale of 1:10,000, which was handed over to the GMP Management in the town of Kruszwica.

9

Wykorzystanie zdalnych systemów rejestracji danych do kontroli pól uprawnych

Barwicki J., Romaniuk W.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2012

|

R. 20, nr 1

15-24

PL

Zdalnymi systemami rejestracji danych są systemy satelitarne, skanery instalowane na samolotach, anteny instalowane na powierzchni ziemi oraz urządzenia montowane bezpośrednio na ciągnikach i maszynach rolniczych. Wykorzystanie skanerów do zdalnej kontroli działek nazywane jest często teledetekcją. Umożliwiają one pozyskiwanie informacji o strukturze gruntów, rodzajach upraw, w tym roślin na pasze oraz usprawniają proces zarządzania systemem dopłat w ramach systemu komputerowego IACS. Przyczyniają się także do rozwoju rolnictwa precyzyjnego przez sterowanie maszynami rolniczymi w pracach polowych, monitorowanie plonów i biomasy, pobieranie prób glebowych, zmienne dawkowanie nawozów mineralnych i środków ochrony roślin, pomiary pól i upraw, monitoring zwierząt, monitorowanie pracy maszyn rolniczych. Przetworzone zdjęcia lotnicze i satelitarne, wpasowane w punkty osnowy geodezyjnej w określonym układzie współrzędnych, występują w postaci ortofotomap. Rolnictwo precyzyjne jest elementem zrównoważonego rozwoju, gwarantuje uzyskanie plonów o wyższej jakości, wpływa na ograniczenie zanieczyszczenia środowiska naturalnego oraz zmniejszenie kosztów produkcji. Przedstawiona w pracy analiza systemu do rejestracji danych, do kontroli produkcji pasz umożliwiła ocenę jakości uprawy roślin w kontekście produkcji zrównoważonej.

EN

Remote control systems include the satellite systems, scanners installed on the aircrafts, antennas installed on the ground surface, as well as monitoring systems mounted directly on the tractors and agricultural machines. Application of the scanners to remote field control is often determined as a remote sensing; they enable to obtain the information on soil structure and various crops, forage plants inclusive. Moreover, they monitor actual state of plants, rationalize process of managing the surcharges within IACS computer system. Remote systems contribute to development of precision farming through the steering of agricultural machines in field operations, monitoring of biomass and crop yields, register sampling of soil, differentiate the doses of mineral fertilizers and plant protection chemicals to be applied, measure the fields and crops. Precision agriculture warrants not only getting high and good quality crop yields, but also influences on production costs. Data obtained by using teledetection make possible to integrate the information concerning spatial diversification of soil and crops, coming from register units provided recording on changes in different parameters to be applied under specific field conditions. Given in this paper analysis of data registration system for feed production control allowed qualitative evaluation of crop production in aspect of sustainable development.

10

Z czym do chmury?

Królikowski J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2012

|

nr 6

33-39

11

Zmiany struktury przestrzennej Białegostoku w latach 1967–2006 na podstawie analizy zdjęć lotniczych

Nowocień J.

Teledetekcja Środowiska

|

2011

|

T. 45

51--65

EN

The study aimed to offer an analysis of the spatial structure of Białystok in the period 1967–2006. The analysis was made using aerial photographs and a set of cartographic and geodesic data. Białystok is the largest city of north-eastern Poland and the capital of the Podlaskie region. It is ranked second of all Polish regional capitals in terms of population density. Since the 1960s, Białystok has recorded an over twofold increase in the number of its population. The city has both expanded its area and changed its structure (GUS, 2009). We investigated the materials from two years, 1967 and 2006; their choice was based on the availability of materials. Based on the aerial photographs from 1967, J.R. Olędzki prepared a number of maps depicting the structure of Białystok. The findings from this research were presented in the paper entitled “Application of aerial photographs in the study of urbanised areas” (in Polish) and formed the basis for the research relating to the year 1967 (Olędzki, 1981). The most recent aerial photographs of Białystok on the scale 1: 26 000 come from 2006, which allowed for analysing the city’s spatial structure at two points in a period spanning 40 years. Over this period, the city has undergone substantial changes. Our interpretation has proved that aerial photographs can be useful in making analyses of land use changes in the city. For both these years, we analysed the area occupied by the city in 2006, which at that time was 10 212 hectares. We made two separate maps for either year, viz.: “Białystok – spatial structure in 1967”, and “Białystok – spatial structure in 2006”. On their basis, another map was produced: “Białystok – changes in the spatial structure in 1967–2006”. Using geoinformation software (QGIS, ArcMap), we were able to compile statistics to characterise these maps. To prepare the aforementioned maps, we used the following materials: map “Białystok – spatial structure of land use in the city”, map “Białystok and compactness of its development”, aerial photographs, topographic maps, map of the Białystok district from the 1960s, city map and a 3D city development model. In order to prepare the maps, we needed to convert the aerial photographs, which involved finding one system of coordinates for them. The geometrised, colour aerial photographs were subject to a visual interpretation. The photographs which were used were digitalised. The process of interpretation was carried out on a computer screen without using any ready to use patterns. The interpreted objects were drawn on the photographs as separate vector layers, with additionally coded polygons as their corresponding forms of land use. To compare the studies prepared on the basis of aerial photographs from 2006 and 1967, we used the key to the map “Białystok – spatial structure of land use” made by J.R. Olędzki (1981), which was however subject to slight modifications. One of the elements distinguished on the maps was the division of buildings into five categories based on their height. Due to varied source materials for the two years in question, the height analysis was conducted in two ways, and on every such occasions the buildings were divided into categories: buildings to 7 m, buildings to 15 m, buildings to 20 m, buildings to 30 m and buildings taller than 30 m. In order to defi ne the characteristics of land use in 1967, we analysed the map “Białystok – spatial structure in 1967”. The largest area was at the time occupied by forests, meadows and arable land having a total of over 7 000 ha, which accounted for over 70% of the area in question. This can be viewed as a proof of the area’s rural character, which is also corroborated by a large share of low buildings (up to 15 metres). This mainly included dispersed development, with residential and farms buildings as well as backyards. No parkings were shown on the map owing to their small size. A quantitative characteristic of the land use in 2006 is shown on the map “Białystok – spatial structure in 2006” (Fig. 10). The map also shows the buildings in five categories of height. The largest areas were occupied by meadows (over 2 600 ha) and forests (over 2 200 ha), followed by buildings up to 15 metres in height. In order to compare the land use in Białystok in the years 1967–2006, we prepared the map “Białystok – changes of spatial structure in 1967 –2006” (Fig. 14.). This map was drawn on the basis of two maps depicting the city’s spatial structure in 1967 and 2006. The map was produced by intersecting the two aforementioned maps. Then, in order to highlight the changes and make the map easier to read, we removed those polygons where the structure of land use in both years in question was similar. The remaining polygons were depicted in two ways: for 1967 - with colours, and for 2006 – with hatching. Finally, the road and river network valid for 2006 was added. The most significant changes could be seen in the acreage of arable land: in 1967, it occupied 3 991 ha, which accounted for 39.08% of the city’s area, and in 2006 – a mere 561 ha, i.e. 5.49%. This is a proof of the city’s development and the change of its character from rural to urban. Over the past 40 years, the spatial structure of Białystok has changed considerably. In the 1960s, a considerable part of the city’s area within the present administrative boundaries was used as arable land, and urbanised areas made up only 23% of the area of the city. In 2006, nearly half of the area of Białystok was under land use having typically urban functions. The application of aerial photographs and geoinformation methods opens many possibilities offered by such materials and methods in the study of the spatial structure of urbanised areas. They also make it possible to prepare a comprehensive q – quantitative analysis of the areas under research.

12

Zdjęcia lotnicze

Mleczko S.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2011

|

nr 10

64-65

13

Wysokie loty MGGP Aero

Siedlik J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2011

|

nr 9

50-54

14

Nowe życie starych zdjęć

Różycki S.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2010

|

nr 12

68-69

15

Wpływ terenowej wielkości piksela i szumu impulsowego na wymiar fraktalny obrazów roślinności przybrzeżnej jeziora Łuknajno

Miałdun J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2010

|

Vol. 21

257--266

PL

Według zaleceń Environmental Protection Agency zmiany krajobrazu ekologicznego można scharakteryzować trzema metrykami (miarami). Są nimi: miara różnorodności, miara dyspersji i wymiar fraktalny. Ta ostatnia jest szczególnie interesująca z punktu widzenia potencjalnych możliwości wykorzystania do klasyfikacji pokrycia powierzchni terenu. W przybliżeniu można przyjąć, że wymiar fraktalny charakteryzuje stopień samopodobieństwa tekstury obrazu. Dobór metod pozyskiwania danych teledetekcyjnych i obliczania wymiaru może mieć duży wpływ na jego wielkość. W pracy zastosowano do obliczania wymiaru fraktalnego tzw. „metodę graniastosłupów trójkątnych”. Do badań wykorzystano autorskie lotnicze zdjęcia panchromatyczne, barwne w barwach naturalnych i czarno-białe w podczerwieni. Zdjęcia wykonano podczas jednego lotu 17 września 2007 r. Przeanalizowano wpływ wielkości terenowej piksela na wymiar fraktalny. Badania prowadzono na zdjęciach skanowanych z różną rozdzielczością optyczną. Przeanalizowano również wpływ szumu impulsowego (defektów emulsji) na wielkość wymiaru. Otrzymane wyniki wskazują, że oba czynniki mają wpływ na wielkość wymiaru fraktalnego. Zwiększenie terenowej wielkości piksela skutkuje zwiększeniem wymiaru fraktalnego. Ta tendencja wskazuje, że tekstury obrazów naturalnego pokrycia powierzchni Ziemi nie są „czystymi” fraktalami. Ziarnistość i szum impulsowy powodują, że tekstury prezentowane w przestrzeni 3D są bardzo szorstkie. W zastosowanej metodzie wpływ na wynik ma również dobór wymiarów okien analizujących. W przypadku obliczania lokalnych wielkości na małych powierzchniach wymiar może być obarczony dużym błędem. Wtedy należy stosować filtry usuwające szum lub wygładzające. Wiarygodne i powtarzalne wyniki można osiągnąć przestrzegając założonego standardu pozyskiwania i przygotowania danych teledetekcyjnych. Dziś standardów takich nie ma. Tworzone są ad hoc do konkretnych zadań. Badania wykazały, że wymiar fraktalny nie ma wartości absolutnych i należy traktować go relatywnie.

EN

According to the recommendations of the Environmental Protection Agency, changes in the ecological landscape may be characterised by three metrics (measures). These are: the measure of diversity, the measure of dispersion and fractal dimensions. The latter is especially interesting with respect to potential use to classify land cover. It can be roughly assumed that the fractal dimension describes the extent of self-similarity of image texture. Proper selection of methods of teledetection data acquisition and dimension calculation may greatly affect its value. The authors have applied what is known as the method of triangular prisms to calculate fractal dimension. They used aerial panchromatic photographs – coloured in natural colours and black and white in IR radiation. The photographs were taken during one flight on 17 September 2007. Moreover, panchromatic photographs taken in 1980 were used to analyse changes of vegetation in the littoral zone of the lake. The effect of ground sample distance on fractal dimension was analysed. The analyses were performed on photographs scanned at various levels of optical resolution. The effect of emulsion graininess and impulse noise (emulsion defects) on the dimension size was also examined. The results suggest that both factors affect the size of fractal dimension. Increasing the ground sample distance results in increasing the fractal dimension. The tendency shows that the texture of images of the natural Earth surface covers are not “pure” fractals. Due to graininess and impulse noise, textures presented in 3D space are very rough. The results of the analysis are also affected by the choice of the analysing window’s dimensions. If local sizes are calculated on small surfaces, the measure may bear a large error. In such cases, noise-reducing or smoothing filters should be used. Credible and repeatable results can be achieved by observing the adopted standard of acquisition and preparing remote sensing data. There are no such standards nowadays and are prepared ad hoc for specific tasks. According to the study, the fractal dimension does not have absolute values and it should be regarded relatively.

16

Zdjęcia Łodzi z aeroplanu

Szambelan Z.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2008

|

nr 11

20-23

17

Ortofoto zniszczonej Warszawy

Falkowski P., Kuczyński Z., Uchański J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2007

|

nr 2

14-18

18

Wykorzystanie sieci Kohonena do selekcji podobrazów na potrzeby dopasowania zdjęć lotniczych

Czechowicz A., Mikrut Z.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2007

|

T. 11, z. 3

329-343

PL

Automatyzacja procesu wyznaczania elementów orientacji wzajemnej zdjęć lotniczych jest jednym z kluczowych zadań w fotogrametrii. Artykuł przedstawia zastosowanie reprezentacji obrazu opartej na informacji o rozkładzie gradientu oraz sieci neuronowych Kohonena do selekcji podobrazów dla potrzeb dopasowania zdjęć lotniczych. Badania przeprowadzono, wykorzystując 904 podobrazy zdjęć lotniczych okolic Krakowa o różnym pokryciu terenu, grupując próbki w trzy kategorie: obszarów korzystnych, pośrednich i niekorzystnych pod względem wyszukiwania cech do orientacji wzajemnej. Dla każdego podobrazu pozyskano dwuwymiarowy histogram gradientu. Na jego podstawie wyznaczono reprezentację w postaci wektora wartości maksymalnych dla kierunku gradientu. Reprezentację wykorzystano do klasyfikacji obszarów siecią Kohonena. Poprawność uzyskanej klasyfikacji w stosunku do wykonanej manualnie otrzymano na poziomie 68,3%.

EN

Automatic relative orientation is one of the key problems in photogrammetric processing. This paper concerns the application of the representation based on the gradient distribution and Kohonen neural networks for the selection of sub-images for aerial photographs matching purposes. The examinations were conducted over 904 sub-images of the aerial photographs of the Krakow's surroundings with different land cover, grouped into three categories: advantageous, nondescript and disadvantageous in respect of searching features for relative orientation. The 2D histogram was acquired for every sub-image and on this basis the representation in form of the vector of maximum values for gradient direction has been determined. This representation was utilized for the classification of areas with Kohonen network. The correctness of the obtained classification, compared to manually done, achieved the Ievel of 68,3%.

19

Porównanie dokładności metod wyznaczania punktów charakterystycznych na parach zdjęć lotniczych

Pawlik P., Mikrut S.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2007

|

T. 11, z. 3

141-147

PL

W celu rozwiązania problemu znalezienia odpowiadających sobie punktów na parze zdjęć lotniczych opracowano różne algorytmy. W pracy autorzy dokonali porównania kilku metod. Zaimplementowano i przetestowano metody SIFT, Harris oraz Hesjan bazując na podstawie wyliczeń na rzeczywistych obrazach zdjęć lotniczych dla dwóch wybranych skal. Do oceny wykorzystano parametry takie, jak: średnia paralaksa na modelu, liczba wykrytych (spasowanych) punktów oraz ich rozmieszczenie na modelu. Wyniki badań wskazują na podobną skuteczność wszystkich metod jednak zależną od rodzaju zdjęcia (tekstury obrazu).

EN

To solve the problem with two corresponding points on digital air images some different algorithms were developed. In this paper the authors tried to compare some methods. The methods such as: SIFT, Harris, Hesjan were tested and implemented. The experiments were based on real air images (air photography), which have been taken in two different scales. To estimation the accuracy, the parameters such as : mean parallax on the model, number of matching points and their position, were used. The results show the similarity between the methods, but depending on kind of photography (the texture of the image).

20

Opracowanie cyfrowej ortofotomapy do projektu obwodnicy Olsztyna

Szumiło M., Mróz M., Jach W.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

527--535

PL

Ortofotomapa jest obrazem terenu powstałym ze zdjęć lotniczych bądź satelitarnych przetworzonych do jednolitej skali w założonym odwzorowaniu kartograficznym. Jako opracowanie fotogrametryczne, które łączy w sobie zalety tonalności odwzorowania fotograficznego z metrycznością „tradycyjnej” mapy, jest bardzo atrakcyjnym podkładem kartograficznym gdyż pozwala na spojrzenie syntetyczne, kompleksowe na problem zagospodarowania terenu. Te cechy sprawiają, iż ortofotomapa coraz częściej wykorzystywana jest do celów projektowych. Niniejszy artykuł poświecony jest problemowi stworzenia odpowiedniego podkładu kartograficznego do projektowania wariantów przebiegu obwodnicy miasta Olsztyna. Warunki, jakie miały spełniać materiały to: aktualność danych, krótki okres ich wytworzenia oraz czytelność dla osób spoza branży geodezyjnej. Opracowanie miało być nie tylko wykorzystane do celów projektowych, ale także do przedstawienia koncepcji projektowych mieszkańcom terenów objętych przebiegiem korytarzy planowanej obwodnicy. Posiadana przez firmę projektową ortofotomapa wykonana z wysokorozdzielczego obrazu satelitarnego zarejestrowanego wczesną wiosną 2006 r. nie pokrywała w całości terenu objętego projektem. Określono więc dwa warianty uzupełnienia danych. Pierwszy to zamówienie obrazu satelitarnego o odpowiedniej rozdzielczości przestrzennej, co wiązało się z programowaniem rejestracji i znacznym wydłużeniem czasu opracowania. Drugi wariant, przyjęty do realizacji, zakładał wykorzystanie zdjęć lotniczych w skali 1: 8 000 wykonanych w październiku 2005 r., będących w zasobie Urzędu Miasta Olsztyna. W procesie generowania ortofotomapy wykorzystano Numeryczny Model Terenu zakupiony z Centralnego Ośrodka Dokumentacji Geodezyjnej i Kartograficznej. Ortofotomapa opracowana w ciągu zaledwie 5 dni na rzecz projektu obwodnicy jest atrakcyjnym wizualnie i zrozumiałym dokumentem kartograficznym dla większości osób zainteresowanych. Przedstawienie proponowanych wariantów przebiegu drogi i ocena pomysłów projektantów jest łatwiejsza i bardziej przemawia do wyobraźni niż skomplikowane rysunki techniczne. W trakcie opracowania ortofotomapy zdjęcia poddano również korekcjom radiometrycznym redukującym wpływ spadków jasności i kierunkowości oświetlenia terenu.

EN

An orthophotomap is an image of the Earth’s surface generated from an aerial photograph or a satellite image that has been geometrically corrected such that the scale of the image is uniform. This photogrametric product, which combines the advantages of a photograph’s tone and measurement possibility, allow a synthetic look at the problem of land management (spatial planning). For this reason, an orthophotomap is more often used as base-map for project purposes. This paper describes the methodology of the production of an orthophotomap for the beltway construction project for the city of Olsztyn. The first part of the beltway project was presented for the local authorities and inhabitants on a satellite map background. The remaining part of the area of interest had not been imaged recently by any high resolution satellite system and had to be completed using recent aerial photographs taken on the scale of 1:8 000. As the project was very urgent, an ordered color orthophotomap for a surface of about 30 km2 with a pixel size of 0.5 m had to be produced within 5 days by 2 persons. Aerotriangulation for a block of 28 photographs placed in 5 strips was completed to obtain elements of the exterior orientation of the images. Two main aspects of further projects are also presented in this paper: - the use of the digital terrain model available in the Central Geodetic Office for the orthocorrection process, - an attempt at radiometric correction of aerial photographs based on spectrally homogenous and regularly distributed samples of pixels.