Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analysis of multitemporal changes in the environment using GIS and remote sensing in the aspect of construcion projects

Głowienka E., Hejmanowska B., Michałowska K., Pękala A.

Geomatics, Landmanagement and Landscape

|

2017

|

no. 2

61--69

EN

Modern changes of environment are the result of many factors, of which anthropogenic activities and the development of infrastructure play the leading role in environmental, morphometric changes. The dynamics of expansion of construction lands, which until recently have changed only as a result of natural factors, makes it invariably important to analyse time changes and forecast potential effects of construction projects on the environment. A good source of information about changes, for example the course of rivers, hydrological conditions, diversity of vegetation in the areas of investment, are cartographic sources, in particular GIS techniques, satellite images, and aerial photographs. Proper assessing of the territory using GIS techniques may allow constructing roads not only with less damage to the environment and human health, but also avoiding technical problems, such as low bearing capacity of soils. The main objective of the study is to evaluate multitemporal changes of the environment in the course of the ongoing construction project, which is the construction of the A4 motorway in its Rzeszów Wschód – Jarosław Zachód section, in the area of the Wierzbna junction. The analysis was carried out on the basis of Landsat satellite images recorded in two different investment periods of the tested object: in 2006 – prior to the start of construction works, in 2015 – in the course of the ongoing construction works. In addition, the analysis of the obtained Landsat multitemporal satellite images made it possible to examine the morphology of the substrate conditions of river valleys of the San, Wislok, and Mleczka.

2

Zastosowanie metod GIS w analizie struktury przestrzennej obszarów wiejskich gminy Sławno w powiecie opoczyńskim

Leń P., Głowienka E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 3

227--238

PL

Celem pracy jest przedstawienie możliwości wykorzystania narzędzi GIS w analizie struktury przestrzennej obszarów wiejskich. Badania przeprowadzono w 34 wsiach gminy Sławno położonej w powiecie opoczyńskim, województwo łódzkie. W pracy przeprowadzono analizy dotyczące struktury władania gruntami, analizy użytkowania gruntami, jak również analizę rozdrobnienia gruntów gospodarstw indywidualnych. Otrzymane wyniki pozwolą określić stan struktury przestrzennej obszarów wiejskich Polski centralnej.

EN

The aim of the paper is to present the possibilities of using GIS methods in analyzing the spatial structure of rural areas. The study was conducted in 34 villages of the municipality Sławno located in the district of Opoczno, Lodz province. The study was carried out analysis of the structure possession of land, land use, and analysis of land fragmentation of individual farms. The results will determine the status of the spatial structure of rural Polish central.

3

Badania korelacji pierwiastków śladowych w środowisku glebowo - roślinnym przy zastosowaniu metod GIS

Pękala A., Głowienka E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 2/I

209--219

PL

Celem prezentowanego opracowania jest identyfikacja anomalnych koncentracji geochemicznych w glebach oraz korzeniu marchwi pochodzących z ogródków działkowych miasta Przemyśla. Przy zastosowaniu technik kartograficznych wykonano mapy monitoringu środowiska zanieczyszczeń, obejmujących rejestracje miejsc zakładów przemysłowych, wprowadzających wyznaczone pierwiastki śladowe do środowiska przyrodniczego. Technologie te umożliwiły również wizualizację interakcji zachodzących między systemem przyrodniczym typu gleba-roślina i wykonaniu map korelacji występującej w tym układzie. W ramach badań chemicznych, przy zastosowaniu atomowej spektroskopii absorpcyjnej (ASA), wyznaczono koncentrację kadmu, ołowiu i miedzi w roślinach oraz glebach. Badania mineralogiczne przy zastosowaniu dyfraktometrii rentgenowskiej oraz mikroskopii skenningowej, umożliwiły określenie składu fazowego badanych gleb. Wszystkie operacje i czynności związane z analizą przestrzenną i kartowaniem wykonane zostały w opensource`owym systemie QGIS/GRASS. Uzyskane wyniki badań chemicznych dla materiału roślinnego oraz gleb pozwalają stwierdzić, że we wszystkich 14 miejscach pomiarowych została przekroczona górna dopuszczalna granica zawartości Cd podawana w rozporządzeniu 420/211 komisji UE z 2011 roku. Zawartość Cu i Pb we wszystkich próbkach nie przekraczają dopuszczalnych norm. Mapy korelacji pomiędzy środowiskiem glebowym a roślinnym potwierdzają wyniki badań geochemicznych. Miejsca największej koncentracji kadmu pokrywają się z podwyższoną zawartością tego pierwiastka w roślinach.

EN

The aim of the present study is to identify anomalous geochemical concentrations in soils and root carrots originating from allotments of the Przemysl city. Using cartographic techniques there are made monitoring maps of environment pollution, including registrations of industrial plants emitting determined trace elements into the environment. These technologies have also helped to visualize the interaction between the natural system type soil / plant and preparation correlation maps between this system. In the implementation of the study there were used chemical testing to determine the concentration of cadmium, lead and copper in plants and soils. Mineralogical studies made it possible to determine the phase composition of the studied soils, designate also their acidity. There were used atomic absorption spectroscopy (AAS), X-ray diffraction, optical and scanning microscopy. All operations and activities associated with spatial analysis and mapping were made in opensource system QGIS / GRASS. The results of chemical testing for plant material and soils allow us to conclude that in all 14 measurement points there is exceeded the upper acceptable limit of Cd content given in Regulation 420/211 committee of the EU 2011. The contents of Cu and Pb in all samples does not exceed the permissible norms. The correlation maps between the soil environment and plant are confirmed by the results of geochemical research. Places highest concentration of cadmium correspond with the increased content of this element in plants.

4

Application of GIS Analyses to Identify the Problematic Agricultural Areas in the Course of Land Consolidation

Głowienka E., Wójcik-Leń J.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2015

|

Vol. 9, no. 4

45--55

PL

Wadliwości występujące w rolniczej przestrzeni produkcyjnej można eliminować, realizując kompleksowe prace scalenia i wymiany gruntów. W Polsce w odniesieniu do prac scalenia gruntów istotne staje się zagadnienie obszarów problemowych rolnictwa (OPR). W artykule autorzy zaproponowali przeprowadzenie wielu analiz GIS z uwzględnieniem odpowiednio dobranego zestawu kryteriów związanych z ukształtowaniem terenu wsi Hłudno. Według tych kryteriów wydzielono i zwizualizowano OPR. W ramach badań na podstawie numerycznego modelu terenu SRTM przygotowano mapy nachyleń, ekspozycji i podatności na erozję. Za pomocą stosownych procedur reklasyfikacji mapom nadano odpowiednie wagi (kryteria), które stały się podstawą do wygenerowania końcowej mapy typów przydatności/wadliwości rolniczej przestrzeni badanego obszaru.

EN

Defectivenesses occurring in agricultural production space can be eliminated through the performance of comprehensive land consolidation and exchange works. An essential issue in Poland when proceeding with land consolidation works is that of agricultural problem areas (OPR). In the paper the authors proposed conducting a number of GIS analyses for a properly selected set of criteria connected with landform features of the village of Hłudno, based on which agricultural problem areas were isolated and visualized. As part of that research, on the basis of SRTM digital terrain model, maps of slopes, aspects and susceptibility to erosion were developed. Using relevant re-classification procedures, proper weights (criteria) were assigned to those maps, thus providing grounds for producing a final map of types of suitability/defectiveness of agricultural space within the examined area of interest.

5

Przetwarzanie wstępne danych z hiperspektralnego sensora satelitarnego HYPERION

Głowienka E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

131--140

PL

W artykule przedstawiono metodykę przetwarzania wstępnego satelitarnych danych hiperspektralnych z sensora HYPERION. Jest to sensor umieszczony na platformie satelity EO-1 (Earth Observing - 1) wraz z multispektralnym sensorem ALI (Advanced Land Image). Hyperion rejestruje obraz w 242 kanałach z rozdzielczością spektralną 10 nm dla zakresów 357÷1058 nm (70 kanałów VNIR) oraz 852÷2576 nm (172 kanałów SWIR), z rozdzielczością przestrzenną 30 m. W artykule przedstawiono wyniki metod przetwarzania danych hiperspektralnych dla fragmentu sceny HYPERIONA. Przetwarzanie wstępne tzw. pre-processing wymaga odpowiedniego przygotowania i analizy danych. Przeprowadzane w programie ENVI (Environment for Visualizing Image) procedury pre-processingu obrazu HYPERIONA, podzielone zostały na dwa główne etapy. W pierwszym etapie wykonano, tzw. destriping, czyli usuwanie zakłóceń spowodowanych niestabilnością sensora lub wadliwie działającymi detektorami oraz korekcję efektu smile, ujawniającego się w obrazach hiperspektralnych w postaci gradientu jasności. Do identyfikacji kanałów obarczonych efektem smile a także do częściowego wyeliminowania tego zakłócenia wykorzystano transformację Minimum Noise Fraction (MNF) oraz Inverse MNF. W drugim etapie pre-processingu wykonana została korekcja atmosferyczna obrazu HYPERIONA. Korekcję przeprowadzono za pomocą programu Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes (FLAASH) dostępnego, jako moduł programu ENVI. W wyniku dokonanego na obrazie HYPERIONA pre-processingu, usunięte zostały zakłócenia stripingu, smilingu oraz zakłócenia związane z wpływem atmosfery.

EN

The paper presents methodology of preliminary pre-processing of spaceborne hyperspectral data. HYPERION is a sensor, placed on the platform of EO-1 (Earth Observing-1) satellite, which records images in 242 channels, at the spectral resolution of 10 nm and the spatial resolution of 30 m. The paper described results of processing hyperspectral data for the HYPERION’s scene fragment. Preliminary processing, or the so-called pre-processing requires proper preparation and analysis of data. Procedures of pre-processing a HYPERION's image, performed with the use of ENVI (Environment for Visualizing Image) software, were split into two main stages. The first stage involved the so-called destriping, or the removal of interference caused by the instability of the sensor and defectively operating detectors. Another very important measure, aimed at preparing the image for the subsequent extraction of its thematic information was the removal of the "smile" effect, revealed in hyperspectral images in the form of the brightness gradient. The Minimum Noise Fraction (MNF) and Inverse MNF transformations were applied to identify those channels burdened with the "smile" effect, and also to partially eliminate that interference. The second stage of pre-processing involved the atmospheric correction of the HYPERION's image. That correction was achieved by means of Fast Line-of-sight Atmospheric Analysis of Spectral Hypercubes (FLAASH) programme, available as a module of ENVI software. The pre-processing resulted in removal of striping, smiling, and interfering of atmosphere's impact.

6

Porównanie metod korekcji atmosferycznej dla danych z sensorów hiperspektralnych

Głowienka E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18a

121--130

PL

Dane teledetekcyjne zarejestrowane przez systemy lotnicze lub satelitarne nie mogą być od razu porównywane z krzywymi bibliotek spektralnych ze względu na wpływ atmosfery. Rejestrowana wartość promieniowania musi zostać przeliczona do bezwymiarowej wartości współczynnika odbicia spektralnego. W artykule przedstawiono porównanie wyników korekcji atmosferycznej obrazu HYPERION (357÷2576 nm). Korekcję przeprowadzono metodami empirycznymi (Flat Field, Internal Average Relative Reflectance, Empirical Line) oraz metodą FLAASH, opartą na modelu atmosfery MODTRAN. Jako dane referencyjne wykorzystane zostały krzywe spektralne z pomiaru spektrometrycznego in situ. Pomiar przeprowadzono spektrometrem FieldSpec HH Analytical Spectral Devices (ASD) (350÷1075 nm). Miarą oceny dokładności dopasowania krzywych spektralnych był średni błąd kwadratowy oraz odchylenie standardowe liczone na podstawie różnic współczynnika odbicia dla krzywych obrazowych i referencyjnych. Najmniejszą dokładność dopasowania krzywych otrzymano dla metod opartych tylko na parametrach obliczonych z obrazu. Zadowalający wynik dopasowania krzywych w zakresie VNIR uzyskano dla metody Empirical Line, gdzie średni błąd kwadratowy wynosił 0.020, natomiast odchylenie standardowe 0.019. Najlepszy wynik korekcji atmosferycznej w całym zakresie spektralnym rejestrowanym przez HYEPRIONA uzyskano dla metody bezwzględnej FLAASH.

EN

Because of the influence of the atmosphere, remote sensing data recorded by airborne or satellite sensors cannot be directly compared with spectral library curves. The value of recorded radiance has to be transformed to dimensionless value of reflectance. This paper presents a comparison of atmospheric correction results for the Hyperion’s image (357÷2576 nm). The atmospheric correction was performed with the following empirical methods: Flat Field, Internal Average Relative Reflectance, Empirical Line, and the FLAASH method based on the MODTRAN atmospheric model. Spectral curves from in situ measurements were used as reference data. Field measurements were taken by means of the FieldSpec HH Analytical Spectral Devices (ASD) spectrometer (350 nm÷1075 nm). The accuracy of curve matching was calculated based on the RMS error and the standard deviation, which were calculated based on differences of value for image and reference reflectance. The lowest accuracy of curve matching was obtained for methods based only on parameters derived from images. A satisfactory result of correction for the VNIR range was achieved with the Empirical Line method, whereby the RMS error was 0.020 and the standard deviation was 0.019. The best result of atmospheric correction in the entire HYPERION range was obtained with the absolute FLAASH method.

7

Komisja VII – przegląd prac badawczych prezentowanych na XXI. Kongresie MTFIT w Pekinie

Mularz S., Drzewiecki W., Głowienka E., Hejmanowska B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2008

|

Vol. 18b

433--444

PL

Artykuł zawiera syntetyczne ujęcie problematyki badawczej prezentowanej w ramach Komisji VII na Kongresie MTFIT w Pekinie.

8

Opracowanie technologii przetwarzania archiwalnych materiałów fotogrametrycznych do badań zmienności krajobrazu na przykładzie Słowińskiego Parku Narodowego

Michałowska K., Głowienka E., Mikrut S.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

495--504

PL

W artykule przedstawiono technologie wykonania aerotriangulacji na bazie archiwalnych zdjęć lotniczych z lat 1951, 1964, 1975 i 1984, wykonanych w różnych skalach dla terenu Słowińskiego Parku Narodowego. Zdjęcia, w postaci diapozytywów, pozyskano z zasobów Zarządu Geografii Wojskowej w Warszawie. Jakość zdjęć w poszczególnych rocznikach była bardzo zróżnicowana. W celu podniesienia jakości opracowań fotogrametrycznych oraz możliwości fotointerpretacyjnych zastosowano metody przetwarzania obrazów cyfrowych. W pierwszym etapie przetwarzania zdjęć wykonano orientacje wewnętrzna i wzajemna zdjęć dla wszystkich bloków. Ze względu na specyfikę terenów SPN pomiar punktów wiążących był w znacznym stopniu utrudniony (ponad 60% opracowywanego bloku zdjęć zajmują ruchome wydmy, wody Bałtyku oraz jezior Łebsko, Gardno). Z uwagi na brak możliwości wyrównania bloku aerotriangulacji w systemie DEPHOS, proces ten wykonano w środowisku ImageStation. Konieczne było transformowanie danych z formatu Dephos’a (pikselowe współrzędne punktów wiążących na poszczególnych zdjęciach) do formatu ImageStation. Transformacji współrzędnych dokonano przy pomocy programu TRANSPOL. Jakość zdjęć miała bezpośredni wpływ na dokładność pomiarów zarówno punktów wiążących jak i fotopunktów, a także interpretacje szczegółów terenowych w późniejszym procesie generowania Numerycznego Modelu Terenu (NMT), który był podstawa analiz przestrzennoczasowych krajobrazu Słowińskiego Parku cechującego się wyjątkowo silna dynamika podłoża i roślinności. Prace były realizowane w ramach projektu KBN Nr N304 077 31/3060 „Modelowanie przestrzenne zmian wybranych elementów środowiska Słowińskiego Parku Narodowego”.

EN

The paper presents technology of aerotriangulation on the basis of multitemporal (1951, 1964, 1975, and 1984), aerial photos of the Słowinski National Park in various scale Those photos, as negatives, were obtained from the resources of military geographic authorities Military Geography Management in Warsaw. The quality of photos in particular year was highly diversified. Therefore, methods of digital image processing, such as filtration, "image reinforcement", or preliminary tonal balancing were applied to improve the quality of those photogrammetric materials, and to improve the possibilities of their photointerpretation. The DEPHOS photogrammetric station was used to perform measurements, necessary for adjustment of the aerotriangulation block. In the first stage, internal and relative orientations were performed for all photo blocks. Due to the specificity of the Park area, the measurement of binding points was substantially hindered (more than 70% of the photo block being processed are occupied by migrating dunes, the Baltic Sea, and the Łebsko and the Gardno lakes). In view of the lack of the possibility to balance the aerotriangulation block under the DEPHOS system, the process was performed in ImageStation environment. It was necessary to transform data from the Dephos format (pixel coordinates of binding points on particular photos) to the ImageStation format. The quality of photos directly affected the accuracy of measurements, both in relation to binding points, and to photopoints, as well as the interpretation of terrain details in the later process of DTM generation. The said research works were conducted under the research project No. N304 077 31/3060 [financed by the State Committee for Scientific Research and] titled "Spatial Modelling of Changes in Selected Elements of the Słowinski National Park. " DTM was the basis for spatial and time analyses of the Słowinski National Park landscape, which is marked by its exceptionally strong dynamics of substrate and vegetation.

9

Ocena możliwości wykorzystania obrazów satelitarnych systemu KH-7 do badań zmian użytkowania na terenach zurbanizowanych

Drzewiecki W., Głowienka E., Tokarczyk P.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17a

159--170

PL

W artykule przedstawiono prace, których celem była weryfikacja możliwości wykorzystania zdjęć satelitarnych systemu KH-7 w badaniach zmian użytkowania na terenach zurbanizowanych. Badania przeprowadzono na obszarze testowym zlokalizowanym w północnej części Krakowa, obejmującym zarówno tereny o charakterze wielkomiejskim jak i podmiejskim, o zróżnicowanym sposobie użytkowania. Wykorzystano w nich zdjęcie satelitarne systemu KH-7 wykonane w dniu 13 lipca 1966 oraz dwie sekcje ortofotomapy wykonanej w ramach projektu LPIS z czarno-białych zdjęć lotniczych w skali 1:13000, pochodzących z roku 2003. Fragment zdjęcia satelitarnego obejmujący obszar testowy poddano kalibracji geometrycznej metoda wielomianu drugiego stopnia oraz ortorektyfikacji z wykorzystaniem metody RPC przy zastosowaniu dziesięciu współczynników uzyskanych w oparciu o punkty dostosowania. Lepsze rezultaty uzyskano dla drugiej z metod. Następnie na drodze fotointerpretacji ortofotomapy lotniczej i satelitarnej opracowano mapy użytkowania odpowiednio dla roku 2003 i 1966. Fotointerpretacje przeprowadzono stosujac schemat klasyfikacyjny odpowiadający czwartemu poziomowi CORINE Land Cover. Mapy te pozwoliły na określenie głównych kierunków zmian, jakie zaszły na badanym obszarze. Przeprowadzone badania w pełni potwierdziły wysoka przydatność archiwalnych zdjęć satelitarnych wykonanych w trakcie realizacji programów rozpoznania obrazowego, w analizach zmian użytkowania na terenach zurbanizowanych. Dotyczy to zarówno ich pojemności informacyjnej, jak i potencjału kartometrycznego - możliwych do uzyskania parametrów dokładnościowych. Pod względem pojemności informacyjnej testowane zdjęcie systemu KH-7 uznać należy za wystarczające dla opracowań dotyczących zmian pokrycia i użytkowania terenu prowadzonych na czwartym poziomie wydzieleń CORINE Land Cover. Pod względem kartometrycznym osiągnięto dokładność położenia punktu wymagana dla ortofotomapy w skali 1:25000.

EN

The research presented in this paper focused on the evaluation of the usefulness of KH- 7 satellite photographs for land-use change analysis in urban areas. Test area located in northern part of Krakow was chosen, having diverse land-use, with classes typical for downtown and suburban areas of the city. Satellite photograph taken in 1966 was used together with orthophotomaps produced from black-and-white aerial photographs (scaled 1:13000), taken in 2003. Two methods of satellite imagery geometrical calibration were tested: second order polynomial and orthorectification using Rational Polynomial Coefficients derived from Ground Control Points. Better results were obtained with the RPC method. Land-use maps of 2003 and 1966 were derived from photographs interpretation of aerial and satellite orthophotomaps respectively. Corine Land Cover Level 4 Classification Scheme was used. Created maps allowed the identification of main types of land-use changes in the area. The usefulness of the KH-7 satellite photographs for land-use change analysis in urban areas was proved during the research, both as regards the informational capacity and cartographic potential. The informational capacity of the photograph tested is sufficient to enable interpretation of Corine Land Cover Level 4 land-use classes. Cartographic potential of the image allows to meet the accuracy standards for 1:25000-scale orthophotomaps.

10

Możliwość monitorowania zmian środowiska z użyciem narzędzi GIS NA Przykładzie Słowińskiego Parku Narodowego

Głowienka E., Michałowska K.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17a

241--249

PL

W artykule przedstawiono metodykę przetwarzania i zastosowania wieloczasowych danych satelitarnych do monitorowania zmian wybranych elementów środowiska Słowińskiego Parku Narodowego (SPN). W pierwszym etapie prac obrazy Landsata z lat 1979 i 2000 poddano korekcji atmosferycznej, a następnie procesowi resamplingu piksela z 30 m na 60 i na odwrót. Obrazy LANDSATA (układ UTM) wykorzystano do wygenerowania obrazów: indeksu wegetacji NDVI. Na podstawie wygenerowanych kompozycji barwnych w barwach naturalnych i umownych, wyników klasyfikacji nienadzorowanej, wyników NDVI oraz analizy ortofotomap uzyskanych ze zdjęć lotniczych zdefiniowano siedem klas pokrycia terenu. Następnie w programie ENVI przeprowadzono klasyfikacje nadzorowana, której wyniki wykorzystano do analizy zmian pokrycia obszaru Parku. Uwzględniając zarówno rocznik jak i wielkość piksela na mapach pokrycia terenu przeanalizowano udział procentowy powierzchni poszczególnych klas. Bazując na obserwacjach wyników NDVI stwierdzono, e dynamika zmian w okresie analizowanego okresu dwudziestu jeden lat jest wyraźnie widoczna w przypadku najbardziej aktywnych elementów środowiska SPN jakimi są ruchome wydmy. Analiza map pokrycia terenu z lat 1979 i 2000 wykazała, iż zauważalne zmiany nastąpiły w przypadku lasów, których udział procentowy po 21 latach wzrósł o 4÷6%.

EN

The article presents methodology of processing and application of multitemporal satellite data for the monitoring of changes in selected environment elements in the Słowinski National Park. In the first stage of work, Landsat images from 1979 and 2000 were subjected to atmospheric correction, and then to the process of pixel resampling from 30 m to 60 m, and vice versa. LANDSAT images (UTM arrangement) were utilized for generating images: NDVI vegetation index. Based on the generated colour compositions in natural and pre-arranged colours, results of non-supervised classification, NDVI results, and analysis of orthophotomaps obtained from air images, there were seven classes of area coverage defined. Next, using the ENVI programme, supervised classification was conducted, and its results were used for the analysis of changes in the Park area coverage. Taking into account both the year, in which images were made and the size of pixels on area coverage maps, the percentage share of areas of particular classes was analysed. Based on the review of NDVI results, it was found that the dynamics of changes in the analysed period of twenty-one years is clearly visible in the case of the most active elements of the Park environment, that is migrating dunes. The analysis of area coverage maps from 1979 and 2000 revealed that noticeable changes took place as regards forests, whose percentage share was increased by 4-6% after 21 years.

11

Integracja i przetwarzanie danych wieloczasowych w środowisku GIS

Michałowska K., Głowienka E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2007

|

Vol. 17b

485--494

EN

The paper presents the methodology for processing and integrating data that originate from various sources and periods. In the first stage of works conducted under the research project No. N304 077 31/3060 financed by the State Committee for Scientific Research and titled "Spatial Modelling of Changes in Selected Elements of the Słowinski National Park," archival and current aerial photos from 1951-2004 were subjected to processing. The photogrammetric material was then used to prepare a Digital Terrain Model (DTM), and next, to generate orthophotomaps for all annual files. As a result, particular DTMs became the grounds for analyses of changes in land configuration resulting from dynamic eolian processes that take place in the coastal zone and in the belt of migrating dunes, which exist within the Słowinski National Park (the SNP) territory. Vectorial map layers under the "1965" coordinate system constituted an important source of information on the investigated area (including, among other things, thematic layers: geodesy, topography, geology, hydrology, flora, fauna, and other – all in the dgn format), and the same about tabular descriptive data (the MS Access format), concerning particular elements of the SNP environment. The descriptive data required proper processing and combining with thematic vectorial maps. In another stage of research, multitemporal image data for the investigated area and thematic layers were integrated in GeoMedia (GeoMedia Professional, GeoMedia Grid) environment, which allows to read and process various format data. The integrated spatial and time data enabled a comprehensive examination of those factors, which contribute to constant changes in the Park landscape and environment. Satellite photos provided a valuable supplement to the database. Images from the ASTER and LANDSAT satellite (under the UTM system) were utilised to generate images of the vegetation index, land use/coverage maps, as well as colourful compositions. The satellite data was processed with the use of ENVI (Environment for Visualizing Image) software. Finally, the database created that way made it possible to perform complex analyses of changes occurring in the SNP area.

12

Wpływ liczby fotopunktów i dokładności numerycznego modelu wysokościowego na dokładność wysokorozdzielczej ortofotomapy satelitarnej

Drzewiecki W., Głowienka E., Hejmanowska B., Dżugaj M., Trybuś T.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

167--176

PL

Prezentowane prace wykonano w ramach projektu zainicjowanego przez Przedsiębiorstwo Geodezyjno-Informatyczne COMPASS S.A. w Krakowie i zrealizowanego wspólnie z Zakładem Fotogrametrii i Informatyki Teledetekcyjnej AGH. Celem przeprowadzonych badań było: porównanie rezultatów aerotriangulacji uzyskanych z zastosowaniem metody parametrycznej i metody opartej na wykorzystaniu dostarczanych wraz z obrazami współczynników RPC, ocena parametrów dokładnościowych produktu końcowego – ortofotomapy, ocena wpływu liczby punktów dostosowania na rezultaty uzyskiwane z wykorzystaniem obu metod, porównanie działania oprogramowania firm Intergraph (ISDM) i PCI Geomatics (Geomatica) dla metody RPC, ocena możliwości wykorzystania w procesie ortorektyfikacji wysokorozdzielczych zobrazowań satelitarnych modelu wysokościowego DTED Level 2. Wykorzystano posiadające obszar wspólnego pokrycia sceny satelity Ikonos obejmujące część miasta Krakowa i przyległe tereny o charakterze podmiejskim i wiejskim. Dla metody parametrycznej przetestowano warianty z wykorzystaniem dla każdej ze scen dziewięciu, dziesięciu i jedenastu punktów dostosowania. Dla metody RPC - dwóch, czterech lub dziewięciu fotopunktów dla każdej ze scen. Uzyskany błąd średni położenia punktu na ortofotomapie nie przekraczał 1.5 m. Lepsze rezultaty uzyskiwano rozmieszczając punkty dostosowania w całym zakresie profilu wysokościowego zobrazowanego terenu. Zbliżone wyniki otrzymano stosując obydwie metody i oba testowane programy. Zastosowanie modelu DTED nie powodowało pogorszenia parametrów dokładnościowych wynikowej ortofotomapy w porównaniu z ortofotomapą uzyskaną z wykorzystaniem modelu fotogrametrycznego.

EN

This paper presents the results of the research conducted by the Geodesy-Computer Science Joint-Stock Company COMPASS and the AGH University of Science and Technology Department of Photogrammetry and Remote Sensing Information. Several goals were intended to be achieved: comparison of the adjustment results obtained by implementation of orbital model and RPC coefficients, an accuracy evaluation of the generated orthoimages, assessment of the used Ground Control Points (GCPs) number influence on geometric quality of orthophotomaps, comparison of Intergraph and PCI Geomatics software for high-resolution satellite orthophotomap generation with RPC coefficients, evaluation of DTED Level 2 Digital Terrain Model applicability to high-resolution satellite orthophotomap generation. Two overlapping panchromatic Ikonos images of Cracow and its suburban areas and villages in the neighbourhood were orthorectified. Mainly GPS measured GCPs were used with some additional points and all Control Points were measured on an 1:5 000 scale aerial orthophotomap. Elevation data were obtained with precise a Digital Terrain Model generated from aerial photos on a scale of 1:13 000. In the case of the orbital model, the results achieved with 9, 10 and 11 GCPs used for each scene were compared. For RPC case 2, 4 and 9 points for each image were used. In both cases, tests were conducted for separate scenes and with tie points measurements. An accuracy assessment of the generated orthoimages was done based on 22 control points (11 for each scene) not used for geometric correction. The orthoimages generated with both tested methods had comparable geometric accuracy, with an rms XZ error below 1.5 meters, but in the case of the RPC method a lower number of GCPs was needed. In both cases, better results were achieved if the GCPs used had been chosen within the full elevation range of the scenes. Increasing the GCPs number did not increase orthoimage accuracy. The results obtained using the tested software did not significantly differ. DTED Level 2 application instead of precise DTM did not cause a decrease in the geometric accuracy of the generated orthoimages.

13

Próba integracji satelitarnych obrazów hiperspektralnych z nieobrazowymi naziemnymi danymi spektrometrycznymi na przykładzie Zbiornika Dobczyckiego

Hejmanowska B., Drzewiecki W., Głowienka E., Mularz S., Zagajewski B., Sanecki J.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2006

|

Vol. 16

207--216

PL

W czerwcu 2006 został przeprowadzony eksperyment teledetekcyjny w rejonie Zbiornika Dobczyckiego, w ramach, którego dokonano rejestracji hiperspektralnych obrazów satelitarnych Hyperion i ALI. Równocześnie przeprowadzono pomiary naziemne za pomocą spektrometru FieldSpec HH firmy ASD Inc., (Analytical Spectral Device) oraz pobrano próby osadów dennych ze zbiornika i wody nad osadowej. Miejsce pobrania prób wyznaczano za pomocą odbiornika GPS. Do przetwarzania obrazów satelitarnych oraz ich porównania z pomiarami spektrometrycznymi wykorzystano oprogramowanie ENVI. Ostatecznie wybrane z obrazów z HYPERION kompozycje barwne oraz wyniki analiz zostały zintegrowane z innymi warstwami istniejącymi już w bazie danych GIS (archiwalne obrazy satelitarne, lotnicze, mapy topograficzne, mapa sozologiczna, mapa glebowa, DTM) w środowisku Geomedia. Wykorzystano możliwość integracji różnych formatów i układów współrzędnych (1992 – ortofotomapa, DTM, mapa sozologiczna, 1942 – mapa glebowa, UTM – archiwalne obrazy satelitarne, pomiar GPS). Przetwarzanie obrazów hiperspektranych za pomocą oprogramowania ENVI polegało, na wstępnej korekcji wpływu atmosfery i próbie porównania krzywych spektrometrycznych z krzywymi spektralnymi z obrazów satelitarnych. Ostatnim etapem była analiza porównawcza wyników pomiaru bezpośredniego wody nad osadowej z przebiegiem krzywych spektralnych uzyskanych teledetekcyjnie. W artykule opublikowano wstępne rezultaty badań prowadzonych w ramach projektu KBN 3T 09D 09429 pt. „Badania procesów akumulacji i przemian związków chemicznych w osadach Dobczyckiego Zbiornika wody pitnej dla miasta Krakowa w celu oceny jego stanu jako ekosystemu”. Uzyskane w omawianym eksperymencie wyniki stanowią potencjalnie znacznie większy materiał badawczy niż zostało to zaprezentowane w publikacji. W przyszłości planowane są dalsze prace w kierunku lepszej wstępnej kalibracji obrazów satelitarnych, co umożliwiłoby wiarygodne porównanie pomiarów naziemnych i obrazów satelitarnych.

EN

In June 2006, a remote sensing experiment for Dobczyce Reservoir monitoring, was performed. The following data was gathered: hyperspectral images – HYPERION, multispectral images – ALI, ASD spectrometer measurements, laboratory measurements of water probe in 6 points of the reservoir. Point position was measured by GPS. Images were processed using ENVI software, initial correction and data extraction was performed. For integration, data in different formats and Geomedia coordinate systems was applied. In the paper, some results of laboratory measurements area are presented. The data was analyzed on the satellite composition to test the qualitative correlations between images and laboratory measurements. A coincidence was obtained in about 70 % (its reliability is limited because of amount of measurement points). Reflection coefficient in upper part of reservoir (more suspended matter) was ca. 0.06 and in lower part it was ca. 0.02, which confirms the quantitatively visual interpretation of the satellite composition. Unfortunately, comparison between spectrometric measurements with the spectral curve from satellite image was not successful. Image correction of the atmospheric effect was probably not satisfactory. In this paper, only initial results of the experiment are presented. In the future, the improvement of the initial correction is planned to make the comparison between spectrometer and image spectral curves possible.

14

Wstępne wyniki pomiarów spektrometrycznych i klasyfikacji obrazów hiperspektralnych rekultywowanego obszaru Tarnobrzeskiego Zagłębia Siarkowego

Hejmanowska B., Głowienka E.

Geoinformatica Polonica

|

2004

|

T. 6

49-58

PL

Przedmiotem badań, których wyniki zaprezentowano w niniejszej publikacji są dane o wysokiej rozdzielczości spektralnej, tzw. dane hiperspektralne. W ramach niniejszej publikacji zaprezentowano wstępne wyniki badań prowadzonych w ramach projektu UE, HPRI-CT-1999-00075: "Hysens - DAIS/ROSIS Imaging Spectrometrs at DLR", podprojekt: HS2002-PL4, "Airborne spectrometry for abandoned mine site classification and environmental monitoring at the Machów sulphur mine district in Poland". Przedstawiono wyniki pomiarów spektrometrycznych wzorców referencyjnych: mieszanek piasku i siarki oraz opisano technologię przetwarzania zobrazowań hiperspektralnych wykorzystując oprogramowanie ENVI (Environment for Visualising Images). Prace w ramach projektu są częściowo finansowane przez projekt KBN nr: 5T12E00525.

EN

In the paper results of hyperspectral/multispectral data processing: spectral laboratory measurements and DAIS images processing are presented. A project: "Airborne spectrometry for abandoned mine site classification and environmental monitoring at the Machów sulphur mine district in Poland", HS2002-PL4 was carried out in 2002. The project is a part of 5th Program of UE HPRI-CT-1999-00075: "HySens - DAIS/ROSIS Imaging Spectrometers at DLR". The project was prepared with the cooperation between AGH - University of Science and Technology in Cracow (Poland) and Technical University of Clausthal (Germany). Airborne hyperspectral images from scanners: DAIS 7915 were recorded. Research activities were concentrated on sulphur mine district in southern Poland, in Jeziorko. Sulphur pollutions caused the soil acidification. Degradated area covers about 1700 ha. For Jeziorko region there is no up-to-date maps of the reclamation stage. In this case any remote sensing data could help of the preparation the inventory maps. Knowledge of soil spectral characteristic changes, caused by its pollution, would allow to join remote sensing methods in soil degradation monitoring.

15

Przegląd prac Komisji VII na XX Kongresie MTFiT w Istambule

Mikrut S., Głowienka E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--8

PL

W referacie dokonano posumowania prac Komisji VII MTFiT . Omówiono wyniki prac poszczególnych grup roboczych oraz wybrano i omówiono kilka ciekawszych refereatów.

16

Zastosowanie Systemów Informacji Przestrzennej w kształtowaniu i ochronie środowiska na przykładzie powiatu stalowowolskiego

Głowienka E., Michałowska K.

Inżynieria Środowiska / Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica w Krakowie

|

2003

|

T. 8, z. 1

73-85

PL

W artykule przedstawione zostały kolejne etapy tworzenia Systemu Informacji Przestrzennej dla powiatu Stalowa Wola. Utworzony system ma za zadanie pokazać możliwości jego wykorzystania w pracy jednostek administracji powiatowej, zwłaszcza Wydziału Ochrony Środowiska. Obszarem opracowania był powiat stalowowolski, który leży w północnej części woj. podkarpackiego. Do tworzenia systemu wykorzystane zostały materiały otrzymane od Wydziału Ochrony Środowiska i Rolnictwa Starostwa Powiatowego w Stalowej Woli. Były to głównie informacje dotyczące stanu środowiska w tym regionie, dlatego też utworzona baza zawiera dane związane z problematyką ochrony środowiska. Ponadto wykorzystane zostały mapy topograficzne powiatu, które zeskanowano i przetransformowano do odpowiedniego układu, co pozwoli na integrację tworzonej bazy z innymi Systemami Informacji Przestrzennej w kraju. Głównym narzędziem realizacji projektu był program GeoMedia. Jest to program, który umożliwia pracę z dowolnie dużą ilością danych, opisowych i graficznych zapisanych w różnych formatach. Po analizie i selekcji danych przystąpiono do budowy zaprojektowanych warstw dotyczących głównych komponentów środowiska: wody, gleb, powietrza i odpadów. W trakcie digitalizacji (wektoryzacji) do wszystkich obiektów bazy dołączone zostały tabele atrybutów zawierających informacje na ich temat. Na utworzonych warstwach tematycznych przeprowadzono szereg przykładowych analiz, pokazujących możliwości zastosowania bazy w rozwiązywaniu problemów związanych z ochroną środowiska.

EN

The paper presents stages of creating and implementing Land Information System (LIS) in Stalowa Wola District in the aspect of its utilization by the local government. Region, is situated on the south-east Poland, near 200 km from Cracow. The main aim of the project was to create an elementary Land Information System for this district and to show, how it can be apply in the Environmental Protection Department of the Stalowa Wola District Office. The obtained data from the environmental protection office about the environmental conditions of that area: concentrations of air pollutants such as carbon oxide and sulphur dioxide, dust; and detailed information about sources of emission: industrial plants, rubbish and industrial dumps, sewage-treatment plants, natural resources and other were used to creation LIS for Stalowa Wola. The scanned topographical maps of the region were used as well. The basic tool to build the database was GeoMedia software, which allows to work with graphical and descriptive data saved in various data formats. Obtained data was analysed and than the essential information for this project were chosen. Thematic categories associated with environmental components (water, air, soil, waste) were designed and digitalised for all objects on the raster maps. During the digitalisation the attribute tables were filled in for every object. Finally all those procedures led to getting an interactive vector map. Moreover, several analyses were done using that database. They showed very clearly great possibilities of applying this LIS in solving various problems in environmental engineering. Created database combine a lot of information about environmental components. It allows to work in very comprehensive way and to present results descriptively or on the maps.

17

System Informacji Przestrzennej w powiecie stalowowolskim w aspekcie możliwości jego wykorzystania przez administrację zespoloną

Hejmanowska B., Winiarczyk A., Głowienka E.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2002

|

Vol. 12

127--137

PL

W referacie zaprezentowano wyniki prac na temat budowy i wdrażania Systemu Informacji Przestrzennej w Powiecie Stalowowolskim. Omówiono problemy związane z integracją danych graficznych i opisowych ewidencji gruntów i budynków. Przedstawiono wyniki prac nad udostępnianiem danych ewidencyjnych. Oprócz tego przedmiotem udostępnienia były dane z Wydziału Ochrony Środowiska. W ramach prowadzonych prac prowadzona jest aktualizacja części graficznej ewidencji gruntów w oparciu o wykonane w m aju 2002 zdjęcia lotnicze. Dostępność aktualnych zdjęć pozwoliła na analizę możliwości ich wykorzystania dla określania typu upraw. Prace, których wyniki są przedmiotem publikacji są w części finansow ane w ramach projektu badawczego: KBN 10TI2001200C/5075.