Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Verification and updating of the Database of Topographic Objects with geometric information about buildings by means of airborne laser scanning data

Mendela-Anzlik M., Borkowski A.

Reports on Geodesy and Geoinformatics

|

2017

|

Vol. 103

22--37

EN

Airborne laser scanning data (ALS) are used mainly for creation of precise digital elevation models. However, it appears that the informative potential stored in ALS data can be also used for updating spatial databases, including the Database of Topographic Objects (BDOT10k). Typically, geometric representations of buildings in the BDOT10k are equal to their entities in the Land and Property Register (EGiB). In this study ALS is considered as supporting data source. The thresholding method of original ALS data with the use of the alpha shape algorithm, proposed in this paper, allows for extraction of points that represent horizontal cross section of building walls, leading to creation of vector, geometric models of buildings that can be then used for updating the BDOT10k. This method gives also the possibility of an easy verification of up-to-dateness of both the BDOT10k and the district EGiB databases within geometric information about buildings. For verification of the proposed methodology there have been used the classified ALS data acquired with a density of 4 points/m2. The accuracy assessment of the identified building outlines has been carried out by their comparison to the corresponding EGiB objects. The RMSE values for 78 buildings are from a few to tens of centimeters and the average value is about 0,5 m. At the same time for several objects there have been revealed huge geometric discrepancies. Further analyses have shown that these discrepancies could be resulted from incorrect representations of buildings in the EGiB database.

2

Rozkład fali na czynniki pierwsze

Walicka A., Borkowski A.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2017

|

nr 5

42--44

3

Platforma własnej roboty

Bury G., Sośnica K., Borkowski A., Trznadel L., Jędrzejczak M.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2017

|

nr 1

32--35

4

Integracja Planera zadania Search and Rescue z fizycznym systemem wielorobotowym

Chechliński Ł., Koguciuk D., Białek Ł., Szklarski J., Borkowski A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2016

|

z. 195, t. 1

235--244

PL

Niniejszy artykuł opisuje prace wykonane w celu przeprowadzenia eksperymentu weryfikującego działanie Planera zadania Search and Rescue na zespole trzech robotów kołowych w budynku użyteczności publicznej. Celem zadania jest przeszukanie obiektu przez grupę robotów, odnalezienie w nim poszkodowanych oraz wezwanie pomocy w odpowiednie miejsce. Punktem centralnym systemu jest Planer wykorzystujący język logiki czterowartościowej 4QL, który został uprzednio przetestowany na symulacjach komputerowych. Jego działanie zostanie opisane pobieżnie, głównym tematem jest metodyka wdrożenia. Aby przeprowadzić eksperyment, należało zintegrować Planer z systemem wielorobotowym. Wedle autorów jest to zadanie nietrywialne, dlatego przy jego realizacji wykorzystano paradygmaty Test-driven development (TOD), zaadaptowane odpowiednio do realiów robotyki mobilnej. Finalny eksperyment został nagrany, a wideo udostępniono w Internecie.

EN

In this paper we present the steps we took in order to verify the performance of the Search and Rescue Planner task with a group of three wheeled mobile robots in a public-use building. The goal is to search the building in the most efficient way, find any potentional victims and call for help to the right place. The central point of the system is a Planner based on the four-valued query language 4QL, which was previously tested in computer simulations. In this article we focus on system deployment metodology, Planner theory is described in our previous work. In order to perform an experiment in the real world, we had to ingrate the Planner with a multirobot system which is a non-trivial task, so we decided to simplify its execution by using Test-driven development (TDD) paradigms, adapted to mobile robotics. The final experiment was recorded and the video is available on the Internet.

5

Wpływ schładzania mięsa drobiowego na występowanie Campy lobacter coli

Selwet M., Galbas M., Borkowski A., Cłapa T., Porzucek F., Auguścik-Lipka M.

Postępy Techniki Przetwórstwa Spożywczego

|

2016

|

Nr 1

58--61

PL

Celem prezentowanych badań była kontrola wpływu niskich temperatur 4˚C na częstotliwość występowania bakterii Campylobacter coli na mięsie drobiowym. Próbki mięsa drobiowego (n=300) były pobierane losowo z wybranych ubojni. Identyfikacji C. coli dokonano przy zastosowaniu testu Api Camy i reakcji PCR. Stwierdzono, że schładzanie spowodowało obniżenie występowania C. coli w surowym mięsie drobiowym o 81,8%. Podsumowując można stwierdzić, że chłodzenie mięsa nie daje gwarancji całkowitej eliminacji bakterii Campylobacter coli.

EN

The aim of this study was to check the influence of low temperatures 4° C on the frequency of occurrence of these bacteria in poultry meat. Samples of poultry meat (n = 300) were collected randomly from selected slaughterhouses. Identification of C. coli was performed using an API test and PCR reaction. It was found that the chilling effect of reducing the occurrence of C. coli in raw poultry meat by 81.8%. In summary it can be said that the chilling of meat does not guarantee the total elimination of Campylobacter coli.

6

Upper Pleistocene palaeoenvironmental changes at the Zwierzyniec site, Central Poland

Kalińska-Nartiša E., Dzierżek J., Bińka K., Borkowski A., Rydelek P., Zawrzykraj P.

Geological Quarterly

|

2016

|

Vol. 60, No. 3

610--623

EN

The paper presents the data on an Eemian–Late Glacial sedimentary sequence from the Zwierzyniec site, central Poland. A number of boreholes document one or two organic layers that occur beneath one or two horizons of clayey and silty deposits of ice-dammed lakes. This study demonstrates to which extent the Zwierzyniec site can contribute to a better understanding of the palaeoenvironmental changes during the Eemian–Vistulian time-frame in central Poland. To study it, a multi-proxy approach was applied, involving: palynological and plant macrofossil analysis, study of rounding of quartz grains and morphology of their surface, and investigations of sand mineralogy and till petrography. The results show that a till bed is overlain by a sandy series corresponding to the glacial-interglacial transition. Either one or two distinct peaks of organic accumulation are evidenced by peat horizons. The lower horizon records spectra with hazel and hornbeam, and did, therefore, accumulate in the Eemian. Observed only in some boreholes, the upper peat horizon marks the Brørup (or the lower part of the Rederstall stadial) represented by forest-steppe conditions with patchy mosaics of larch and further transition into sedges and herbaceous taxa. Localized in between the two peat sequences, the sandy horizon marks a long-lasting aeolian transformation with weathering by frost in the Early Vistulian. Again, significant changes of the palaeoenvironmental regime occurred, and are manifested in the one or two horizons of the glaciolacustrine sediments. This corresponded to the last glaciation in the region, when the ice-dammed lakes formed during the Main Stadial.

7

Algorytm modelowania 2D zabudowy na podstawie danych lotniczego skanowania laserowego z projektu ISOK

Sochiera K., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2016

|

Vol. 15, nr 1-4

19--33

PL

Dane lotniczego skanowania laserowego (ALS) pozyskiwane są najczęściej na potrzeby budowy numerycznych modeli wysokościowych. W Polsce dane takie pozyskane zostały dla obszaru niemal całego kraju w ramach projektu ISOK, związanego z osłoną przed zagrożeniami naturalnymi. Dane te zostały wykorzystane w niniejszej pracy do modelowania obrysów budynków. W tym celu zaproponowano algorytm będący kombinacją algorytmu α-shape do detekcji konturów budynków oraz iteracyjnego ogólnego modelu wyrównawczego do aproksymacji rzutów ortogonalnych ścian budynków. Identyfikację punktów reprezentujących obrysy budynków wykonano na podstawie chmury punktów, z której odrzucono punkty powyżej zadanej wysokości progowej. Identyfikacja obrysów budynków jako otoczki pustych powierzchni reprezentujących budynki dokładniej przybliża rzeczywiste położenie przyziemi ścian budynków. Do weryfikacji algorytmu wykorzystano chmurę punktów o gęstości 12 pkt/m2 reprezentującą miejski obszar zurbanizowany o zabudowie regularnej. Wyniki modelowania 2D budynków porównano z ich reprezentacją w bazie Ewidencji Gruntów i Budynków oraz obliczono odchyłki liniowe odpowiadających sobie narożników. Otrzymano średnią wartość odchyłki liniowej na poziomie 0,56 m. Wartość ta jest zgodna z nominalną dokładnością sytuacyjną danych ALS projektu ISOK. Błąd średniokwadratowy policzony na podstawie odchyłek liniowych wynosi 0,64 m. Otrzymane wyniki modelowania spełniają wymagania dokładnościowe Bazy Danych Obiektów Topograficznych 1:10000 (BDOT10k) i mogą być wykorzystane do jej weryfikacji, aktualizacji bądź zasilania.

EN

Airborne laser scanning data (ALS) are acquired mostly for the purpose of digital elevation models generation. In Poland, ALS data have been obtained for the whole country within the ISOK project, established for natural hazards risk mitigation. These data were used in this study to model the outlines of buildings. For this purpose an algorithm is proposed, that is a combination of α-shape algorithm and iterative total least squares adjustment. α-shape is used to detect points representing building outlines while the total least squares method is performed to receive regularized 2D building vector models. Identification of points representing outlines of buildings was performed on the point cloud thresholded at the given height with rejection of points above that height. Identification of a building as a gap (internal hull) in ALS data set is a better approximation of real building shape. For the algorithm verification a point cloud with a density of 4 points /m2 is utilized. This point cloud represents a city urban area, covering 21 large buildings. The results of 2D modeling of buildings have been compared with their representation in the cadaster data base. The linear deviation between corresponding corners of modeled and represented in cadaster data base buildings have been measured. The received mean value of the deviation equal 0.56 m is consistent with the nominal planar accuracy of ISOK ALS data. RMSE of building outline modelling calculated on the basis of linear deviations was equal 0,64 m. The results of modeling meet the requirements of Topographic Database Objects 1: 10000 (BDOT10k) and can be used for verification and updating of this data base.

8

Algorytm dekompozycji i modelowania sygnału full-waveform w lotniczym skaningu laserowym

Walicka A., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2016

|

Vol. 15, nr 1-4

35--48

PL

Lotniczy skaning laserowy jest obecnie jedną z najwydajniejszych technik pozyskiwania danych o powierzchni i elementach pokrycia terenu. Dynamiczny rozwój technologii pozwolił na szersze zastosowanie systemów typu full-waveform, które rejestrują kształt całej krzywej fali powracającej do odbiornika. W celu pozyskania dodatkowych informacji o obiektach, od których nastąpiło odbicie, zapisane dyskretne wartości przybliża się za pomocą zestawu funkcji parametrycznych. Prace badawcze koncentrują się na tworzeniu algorytmów pozwalających na przeprowadzenie szybkiej dekompozycji fali przy jednoczesnym wykryciu i aproksymacji słabych oraz nakładających się ech. Większość istniejących metod dekompozycji wymaga znajomości liczby wierzchołków występujących w sygnale i określenia przybliżonych parametrów wpasowywanych krzywych. W artykule zaproponowano alternatywny algorytm będący modyfikacją metody progresywnej, który pozwala na skuteczne przeprowadzenie dekompozycji sygnału z pominięciem prac przygotowawczych. Metoda polega na iteracyjnym wpasowaniu krzywych za pomocą algorytmu Levenberga–Marquardta z zastosowaniem wagowania poszczególnych sampli. Wykorzystując dane testowe, wykonano dwuetapową walidację algorytmu. W pierwszej kolejności zbadano wielkość i rozkład błędów aproksymacji powstałych podczas dekompozycji sygnału przy zastosowaniu funkcji Gaussa. W drugim etapie porównano otrzymane wyniki z wynikami aproksymacji za pomocą standardowej procedury. Na podstawie walidacji algorytmu można stwierdzić, że umożliwia on prawidłowe wykrycie wszystkich komponentów oraz ich poprawną aproksymację przy użyciu wybranego modelu matematycznego.

EN

Airborne laser scanning is one of the most powerful techniques for acquiring information about Earth’s surface and land cover. Dynamic development of technology enabled the broader use of full-waveform’s type systems, which register the entire reflected waveform. In order to provide some additional information about the structure of the illuminated surface, discrete values should be approximated by parametric functions. Research is focused on algorithm development that would allow to carry out a rapid decomposition of the wave while detecting and approximating weak and overlapping echoes. Most of existing methods for full-waveform signal modeling requires knowledge of the number of peaks and approximate parameter values. In this paper new algorithm for signal decomposition has been investigated. It allows to carry out the decomposition effectively without preprocessing. This algorithm can be considered as a progressive algorithm modification. The method involves an iterative curve fitting using weighted Levenberg-Marquardt algorithm. Two-step validation of decomposition method has also been carried out on test data. Firstly, the quantity and distribution of approximation error have been investigated. Furthermore the results have been compared to standard procedure. Basing on algorithm validation it can be stated that the method allows proper detection of all components and their correct approximation.

9

Sulphate and arsenate minerals as environmental indicators in the weathering zones of selected ore deposits, Western Sudetes, Poland

Parafiniuk J., Siuda R., Borkowski A.

Acta Geologica Polonica

|

2016

|

Vol. 66, no. 3

493--508

EN

The results of a complex investigation of the sulphate and arsenate assemblages forming in the weathering zone of selected ore deposits in the Sudetes are presented. The development of the weathering zone has been characterised in the polymetallic ore deposits at Miedzianka–Ciechanowice and Radzimowice, and the pyrite deposit at Wieściszowice, which differ in the chemical compositions of the ore and barren minerals and the hydrological conditions. Secondary sulphate and arsenate mineral assemblages vary significantly among the ore deposits under study. Their crystallization is discussed, taking into consideration the stability of particular minerals and the paths of their transformation. It is shown that these minerals have great potential as indicators of weathering processes. A significant role for microorganisms in the formation of the weathering zone of the ore deposits under study is also proven.

10

Theoretical geodesy

Borkowski A., Kosek W.

Geodesy and Cartography

|

2015

|

Vol. 64, no. 2

261--279

EN

The paper presents a summary of research activities concerning theoretical geodesy performed in Poland in the period of 2011-2014. It contains the results of research on new methods of the parameter estimation, a study on robustness properties of the M-estimation, control network and deformation analysis, and geodetic time series analysis. The main achievements in the geodetic parameter estimation involve a new model of the M-estimation with probabilistic models of geodetic observations, a new Shift-Msplit estimation, which allows to estimate a vector of parameter differences and the Shift-Msplit(+) that is a generalisation of Shift-Msplit estimation if the design matrix A of a functional model has not a full column rank. The new algorithms of the coordinates conversion between the Cartesian and geodetic coordinates, both on the rotational and triaxial ellipsoid can be mentioned as a highlights of the research of the last four years. New parameter estimation models developed have been adopted and successfully applied to the control network and deformation analysis. New algorithms based on the wavelet, Fourier and Hilbert transforms were applied to find time-frequency characteristics of geodetic and geophysical time series as well as time-frequency relations between them. Statistical properties of these time series are also presented using different statistical tests as well as 2nd, 3rd and 4th moments about the mean. The new forecasts methods are presented which enable prediction of the considered time series in different frequency bands.

11

Navigating robots inside building

Siemiątkowska B., Piekarski B., Harasymowicz-Boggio B., Kowalczyk M., Borkowski A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 2

503--512

EN

This paper presents a simplified version of the in-door navigation. It is based upon qualitative positioning that takes advantage of natural and artificial landmarks. The AR-tags are used as the latter. They bear semantic labels of elements of the building and allow the robot to position itself inside a particular compartment. Additionally, a concept of hybrid map is introduced. This map combines metric, topologie and semantic information about the working environment.

12

Modeling buildings in the context of Mobile Robotics

Turek W., Cetnarowicz K., Multan M., Sośnicki T., Borkowski A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

165--174

EN

The thesis of this paper is that models of buildingd used so far are not capable to support real-life indoor applications. Taking advantage of substantial progress that took place over the last decade in the AEC-industry, we propose a multi-model that contains coherent information regarding geometry, topology and functional semantics of a building. this mutyi-model provides all information required for indoor navigation, planning and human-robot interaction, being at the same time much more lightweight than the model serving purposes of building design and construction.

13

Coordinating multiple rescue robots

Białek Ł., Szałas A., Borkowski A., Gnatowski M., Borkowska M. M., Dunin-Kęplicz B., Szklarski J.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika

|

2014

|

z. 194, t. 1

185--194

EN

The paper reports initial results on modeling and simulating cooperation of rescue robots. Our aim is to investigate the efficiency of the "first simulate then act" paradigm for rescue operations undertaken by multiple mobile robots, assuming that information about the environment can be incomplete and partially inconsistent. to deal with ignorance and contradictions we adopt a non-standard logic in the infrrence engine. To demonstrate feasibility of our approach we present the architecture of the developed simulator and results of experiments done so far.

14

Ocena dokładności wysokościowej danych lotniczego skaningu laserowego systemu ISOK na obszarze doliny rzeki Widawy

Pawłuszek K., Ziaja M., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2014

|

Vol. 13, nr 3-4

27--37

PL

Głównym obszarem zastosowań lotniczego skaningu laserowego (ALS) jest budowa wysokorozdzielczych precyzyjnych numerycznych modeli terenu (NMT). W Polsce, na potrzeby budowy systemu osłony przed nadzwyczajnymi zagrożeniami, zeskanowano niemal całą powierzchnię kraju. Jakość i dokładność danych skaningu były przedmiotem kontroli na etapie ich pozyskiwania. W niniejszej pracy dane te poddano ocenie dokładności wysokościowej według odmiennej metodyki. Dokonano oceny dokładności wewnętrznej polegającej na wpasowaniu, metodą najmniejszych kwadratów, płaszczyzny w zbiór danych repezentujących płaską powierzchnię, np. połać dachu, oraz oszacowaniu błędu średniego na podstawie odchyłek danych ALS od tej powierzchni. Testy wykonano dla 36 płaszczyznowych powierzchni reprezentujących dachy, drogi, łąki oraz pola orne. W przypadku powierzchni antropogenicznych otrzymany błąd średni kształtuje się na poziomie zbliżonym do dokładności pomiaru odległości przez system skanujący i wynosi od 2 do 4 cm. Dla powierzchni naturalnych, o dużej szorstkości błąd ten rośnie do wartości od 3 do 20 cm. Ocenę dokładności zewnętrznej (absolutnej) wykonano na podstawie porównania wysokości danych ALS z wysokościami punktów referencyjnych pomierzonych technikami geodezyjnymi. Oszacowanie dokładności przeprowadzono w przypadku trzech klas pokrycia terenu (pola i łąki, drogi, lasy) oraz czterech obszarów testowych, zlokalizowanych na obszarze doliny rzeki Widawy. Ocenę dokładności wykonano na potrzeby modelowania hydrologicznego. Dokładność absolutna waha się w poszczególnych typach pokrycia od niewiele ponad 10 cm w przypadku dróg do ponad dwukrotnie większej wartości na terenach leśnych.

EN

The main application of airborne laser scanning (ALS) technology is the data collection for creating high quality digital elevation models (DEM). In Poland, almost entire area of the country has been scanned for the implementation phase of extraordinary hazards (mostly water hazards) protection system (ISOK). The quality of acquired data was a subject of inspection at the acquisition time. In this study, an alternative methodology was applied to evaluate the height component accuracy of the ALS data. For the inner accuracy evaluation (data consistency), subsets of the point cloud representing flat surfaces (e.g. roofs) were used. This data was approximated by a plane using least squares method. Based on residuals between approximated plane and the ALS data a mean square error was calculated. Numerical tests were executed for 36 planes representing roofs, roads, meadows and arable fields. For the anthropogenic areas the estimated mean square error is similar to the accuracy of distance measurement by a scanning system and ranges from two to four cm. In the case of natural surfaces that are characterized by high roughness, the error increases to a value of three to twenty cm. In order to assess the external (absolute) accuracy of the ALS data, heights of the reference points measured by geodetic techniques were compared with the heights of corresponding (neighboring) ALS points. The accuracy assessment was carried out for three classes of the land use (arable fields and meadows, roads, forests) and four test areas, located in the area of Widawa River Valley. The absolute accuracy varies for different types of land use from slightly more than ten cm for roads to more than double the value for forests.

15

Influence of electron donors and copper concentration on geochemical and mineralogical processes under conditions of biological sulphate reduction

Wolicka D., Borkowski A.

Acta Geologica Polonica

|

2014

|

Vol. 64, no. 1

129--137

EN

Sulphidogenous microorganism communities were isolated from soil polluted by crude oil. The study was focused on determining the influence of 1) copper (II) concentration on the activity of selected microorganism communities and 2) the applied electron donor on the course and evolution of mineral-forming processes under conditions favouring growth of sulphate-reducing bacteria (SRB). The influence of copper concentration on the activity of selected microorganism communities and the type of mineral phases formed was determined during experiments in which copper (II) chloride at concentrations of 0.1, 0.2, 0.5 and 0.7 g/L was added to SRB cultures. The experiments were performed in two variants: with ethanol (4 g/L) or lactate (4 g/L) as the sole carbon source. In order to determine the taxonomic composition of the selected microorganism communities, the 16S rRNA method was used. Results of this analysis confirmed the presence of Desulfovibrio, Desulfohalobium, Desulfotalea, Thermotoga, Solibacter, Gramella, Anaeromyxobacter and Myxococcus sp. in the stationary cultures. The post-culture sediments contained covelline (CuS) and digenite (Cu9S5). Based on the results, it can be stated that the type of carbon source applied during incubation plays a crucial role in determining the mineral composition of the post-culture sediments. Thus, regardless of the amount of copper ion introduced to a culture with lactate as the sole carbon source, no copper sulphide was observed in the post-culture sediments. Cultures with ethanol as the sole carbon source, on the other hand, yielded covelline or digenite in all post-culture sediments.

16

Geomicrobiology of Acid Mine Drainage in the weathering zone of pyrite-bearing schists in the Rudawy Janowickie Mountains (Poland)

Borkowski A., Parafiniuk J., Wolicka D., Kowalczyk P.

Geological Quarterly

|

2013

|

Vol. 57, No. 4

601–-612

EN

This paper presents the geomicrobiological analysis of acid water reservoirs and Acid Mine Drainage (AMD) developed in the weathering zone of pyrite-bearing schists near the closed-down pyrite mine in Wieściszowice (south-western Poland). The analysis was focused on two reservoirs characterized by different physical and chemical properties (pH, redox potential, content of sulphates and heavy metals). The study is the first thorough report on the geomicrobiological relationships taking place in the AMD setting in Wieściszowice and enables a description of the microbiological processes that significantly influence biogeochemical cycles of sulfur and iron in the analyzed water reservoirs. The reservoir water also harbors numerous big, organized microbial structures in the form of streamers. Samples of these structures were studied in detail using optical and electron microscopy, as well as microbiological cultivation and molecular methods. According to the obtained results, the slime streamers from the Wieściszowice mine are characterized by the co-occurrence of typical chemolithoautotrophic microorganisms oxidizing sulphur and iron together with sulphate reducing bacteria. The presence of these structures probably depends on the occurrence of iron (II) in the surrounding environment.

17

„Na dole bez zmian”, czyli o konieczności podjęcia multidyscyplinarnych badań interakcji w systemie ciecze szczelinujące – łupki gazonośne – wody podziemne

Dobrzyński D., Wolicka D., Poszytek A., Borkowski A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

113--118

PL

Po raz pierwszy w Polsce, przeprowadzono multidyscyplinarne badania cieczy szczelinujących i cieczy po szczelinowaniu hydraulicznym (cieczy zwrotnej) w celu oceny ich potencjału mikrobiologicznego oraz opisu interakcji ze skałami łupkowymi i wodami podziemnymi. W cieczy zwrotnej stwierdzono liczne mikroorganizmy tlenowe i beztlenowe mogące modyfikować jej skład i właściwości fizyczno-chemiczne. Wyniki wskazują, że podczas zabiegu szczelinowania ciecz szczelinująca szybko zmienia swój skład (wzrasta stężenie większości składników), co inicjuje różnorodne procesy geochemiczne, biogeochemiczne, minerałotwórcze. Zmieniający się skład cieczy wpływa na trwałość istniejących i tworzenie się nowych minerałów. Przedstawione wyniki badań mają między innymi znaczenie dla oceny żywotności otworów eksploatacyjnych i efektywności wydobycia gazu oraz oceny bezpieczeństwa wyżejległych poziomów wodonośnych.

EN

The first in Poland, multidisciplinary research on fracturing and flow-back fluids were carried out to the purpose of characterization of their microbiological potential and understanding interactions with shale rock and groundwater. Flow-back fluids contain abundant aerobic and anaerobic microorganisms, which can modify their properties and chemical composition. Results show that during and after hydraulic fracturing fluids quickly change their chemistry (increase of most solutes), what initiate various geochemical, biogeochemical, and mineralogical processes. The changing chemistry of fracturing fluids affects the stability of present minerals and the formation of new ones. Presented research are also important in terms of the gas borehole lifespan and the recovery of gas resource, and the safety assessment for overlying aquifers.

18

Analiza mikrobiologiczna i molekularna dla zrozumienia zjawisk w porzuconym otworze studziennym

Borkowski A., Dobrzyński D., Kowalczyk P., Wolicka D.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2013

|

nr 456 Hydrogeologia z. 14/1

39--44

PL

W porzuconym otworze studziennym funkcjonującym w krajowej sieci monitoringu wód podziemnych przeprowadzono badania geomikrobiologiczne. Stwierdzono powszechne, rozległe zarośnięcie ścian otworu oraz wypełnienie światła otworu biomatą mikrobiologiczną na głębokości około 100 m. Przy pomocy analizy mikrobiologicznej wykryto znaczną ilość mikroorganizmów w wodzie, natomiast analiza molekularna próbek biomaty wykazała obecność współistniejących bakterii redukujących siarczany oraz bakterii cyklu żelazowo-siarkowego. Obecność tak rozwiniętych zespołów mikrobiologicznych może być oznaką dopływu wraz z wodą materii organicznej oraz jonów SO42- i Fe2+ niezbędnych do wzrostu mikroorganizmów stwierdzonych w biomacie, co z kolei może znacząco wpływać na chemizm wody.

EN

Geomicrobiological studies were performed in the abandoned water well which still function in the national groundwater monitoring network. Extensive biofouling of cases and screens, as well as microbial mat, which completely fill-up the well at the depth of about 100 m, have been found. The microbiological analysis documented abundant microorganisms in water, while the molecular analysis of microbial mat revealed the coexistence of sulphate reducing and iron-sulphur cycle bacteria. The presence of such developed microbiological communities might indicate organic matter and SO42- and Fe2+ ions supply necessary for the growth of microorganisms found in the mat, which in turn would significantly affect the water chemistry.

19

Wykorzystanie danych skaningu laserowego do modelowania 3D fortów obronnych na przykładzie Fortu Prusy w Nysie

Borkowski A., Jarząbek-Rychard M., Tymków P., Jóźków G.

Architektura Krajobrazu

|

2013

|

nr 4

30--41

PL

Dane skaningu laserowego zarówno lotniczego, jak i naziemnego wykorzystywane są coraz częściej do budowy trójwymiarowych modeli obiektów. W przypadku fortów obronnych będących kombinacją budowli murowanych i ziemnych, na ogół pokrytych gęstą roślinnością, skanowanie laserowe jest szczególnie skuteczną technologią pomiarową. W pracy przedstawiono metodologię budowy realistycznego modelu 3D na przykładzie Fortu Prusy w Nysie. Do budowy modelu wykorzystane zostały dane lotniczego oraz naziemnego skaningu laserowego oraz zdjęcia cyfrowe. Skanowanie laserowe wykonano z rozdzielczością 12 pkt. na m2 dla skaningu lotniczego i około 2 cm na obiekcie dla skanowania naziemnego. W pracy przedstawiono szczegółowo poszczególne etapy modelowanie i ich specyfikę. Wskazano możliwości automatyzacji tego procesu na podstawie własnych rozwiązań algorytmicznych i programowych. Omówiono specyfikę modelowania tego typu obiektów militarnych na podstawie połączonych danych lotniczego i naziemnego skaningu laserowego. Dalej przedyskutowano różne poziomy szczegółowości i dokładności modelowania. Jednocześnie podkreślono potencjał i możliwości wykorzystania skanowania laserowego w architekturze krajobrazu.

EN

Laser scanning data, both airborne and terrestrial, are increasingly being used for 3D modeling. This is a particularly effective measurement technology for historic fortresses that are a combination of stone and earthen structures and that are usually covered by dense vegetation. This paper presents a methodology for constructing a realistic 3D model using the example of the Prussian Fortress in Nysa. The data used for modeling were collected by airborne and terrestrial laser scanning and supplemented with digital photos. Scanning was performed with a resolution of 12 points per m2 for the airborne platform and about 2 cm for the terrestrial one. The steps and requirements involved in modeling are presented in detail. The algorithms and software that were developed for this work highlight the potential that would be available by automating this process. The specifics of the model are discussed for this type of military structure on a combination of airborne and terrestrial laser scanning data. The issues of the level of detail and accuracy of the modeling are discussed, while emphasizing the opportunities for the use of laser scanning in landscape architecture.

20

Identyfikacja zbiorników wodnych, jako obiektów BDOT10K, w zbiorze danych lotniczego skaningu laserowego z wykorzystaniem algorytmu alpha shape

Mendela M., Borkowski A.

Acta Scientiarum Polonorum. Geodesia et Descriptio Terrarum

|

2013

|

Vol. 12, nr 4

13--26

PL

Lotnicze skanery laserowe (ALS) wykorzystują najczęściej wiązkę światła z zakresu bliskiej podczerwieni, która absorbowana jest przez wodę. Powoduje to występowanie pustych obszarów (brak odbić promienia laserowego), pozbawionych punktów, w zbiorze danych skaningu laserowego. Detekcja konturów zbiorników wodnych w zbiorze danych skaningu laserowego może być zatem rozumiana jako identyfikacja obrysu obszarów pozbawionych punktów. Tak rozumiana detekcja zbiorników może być wykorzystana do aktualizacji i zasilania Bazy Danych Obiektów Topograficznych 1:10 000 (BDOT10k). Do detekcji zbiorników wodnych wykorzystano w pracy współrzędne x, y punktów klasy grunt, uprzednio sklasyfikowanej chmury punktów, o gęstości nominalnej 4 pkt/m2. Automatyczną identyfikację konturu zbiornika wykonano z wykorzystaniem algorytmu α-shape. Eksperymenty numeryczne wykonano dla 16 zestawów danych testowych (zbiorników wodnych). Ocenę dokładności identyfikacji konturów wykonano na podstawie porównania z ortofotomapą cyfrową o terenowej wielkości piksela 0,10 m. Na podstawie pomierzonych maksymalnych wartości odchyłek stwierdzono, że przeciętnie zbiorniki wodne zostały zidentyfikowane w 95%, a dla 62% obiektów testowych zidentyfikowano kontur ze 100% skutecznością. Ponadto wykorzystany algorytm posiada pewien mechanizm odpornościowy – eliminuje pojedyncze przypadkowe punkty na powierzchni zbiornika. Zaproponowana metoda może stanowić dodatkowe źródło zasilania BDOT, zwłaszcza dla zbiorników wodnych, których brzeg porośnięty jest roślinnością i trudno identyfikowalny na ortofotomapie.

EN

Airborne laser scanners (ALS) usually rely on a near-infrared light beam which is absorbed by water. This produces empty areas with no points in the LiDAR dataset (gaps, laser shot dropouts). Detecting the boundaries of bodies of water in a LiDAR dataset can thus be seen as the identification of boundaries of empty areas. The method for the identification of water bodies could be used to update and supply the Database of Topographic Objects (BDOT10k). The x, y co-ordinates of ground laser points of the previously classified LiDAR point cloud of the 4 points/m2 nominal density were used to detect bodies of water. The automatic identification of bodies of water was performed by the means of an α-shaped algorithm. Numerical experiments were conducted for 16 tested sites, which were bodies of water. The accuracy of boundary identification was evaluated by comparing the results with those seen on orthophotos with a pixel size of 0.10 m. Based on the maximum deviation values of the measured results, it has been shown that bodies of water were identified on average with 95% accuracy and the boundaries of 62% of the tested sites were delineated with 100% efficiency. Furthermore, the studied algorithm has a featured mechanism that enables it to eliminate single, random points distributed on the surface of a body of water. The proposed method can be used as an additional source of BDOT10k, especially for bodies of water whose banks are covered with vegetation which are difficult to identify on orthophotos.