Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mapa użytkowania i pokrycia fragmentu Gorczańskiego Parku Narodowego opracowana w oparciu o fotointerpretację cyfrowych ortofotomap lotniczych CIR z 2011 roku

Wężyk P., Mucha M., Szostak M.

Roczniki Geomatyki

|

2017

|

T. 15, z. 1(76)

119--131

PL

Obserwowane w ostatnich latach globalne zmiany klimatu i towarzyszące mu ekstremalne zjawiska pogodowe (wysoka temperatura, susza atmosferyczna i glebowa, gwałtowne wiatry itp.) prowadzą bezpośrednio (np. wiatrowały) lub pośrednio (np. gradacje szkodliwych owadów) do dynamicznych przemian w drzewostanach, szczególnie we wrażliwych ekosystemach górnoreglowego boru świerkowego. Celem prezentowanej pracy było opracowanie aktualnej cyfrowej mapy użytkowania i pokrycia terenu (ang. Land Use Land Cover; LULC) obejmującego fragmenty: Doliny Kamienicy, masywu Kudłonia oraz Jaworzyny Kamienickiej w centralnej części Gorczańskiego Parku Narodowego (GPN), ze szczególnym uwzględnieniem klas drzewostanów będących w fazie zamierania lub już zniszczonych. Pozyskane w procesie fotointerpretacji dane w postaci wektorów zasilić miały bazy danych systemu GIS w GPN w celu wykonania analiz przestrzennych. W ramach prac kameralnych dokonano fotointerpretacji archiwalnych stereomodeli zdjęć lotniczych CIR z 1997 roku oraz cyfrowej ortofotomapy lotniczej z 2011 roku (CIR, GSD 0,25 m). Szczególną uwagę zwrócono na obszary objęte rozpadem drzewostanów świerkowych w latach 1979-1987 na południowych zboczach Kudłonia, Wierchu Spalone oraz Jaworzyny Kamienickiej. Wylesienia zarejestrowane na archiwalnych zdjęciach CIR z 1997 roku obejmowały w minionym okresie zaledwie 114,11 ha (4,37%).Wyniki wektoryzacji zasięgu klas LULC na ortofotomapie z 2011 roku wskazują, iż na obszarze badań (2611,42 ha) wystąpiło aż 1604 sztuk gniazd kornikowych. Łącznie klasy uszkodzonych drzewostanów zajęły 374,48 ha (14,34% całego obszaru analiz), przy czym drzewostany świerkowe bez wyraźnych oznak uszkodzenia występowały na 434,01 ha (16,62%). Przeprowadzone badania potwierdziły dużą dynamikę przemian drzewostanów, tj. ich zamierania lub rozpadu powodowanego przez wiatry, ale wskazały także, iż wtórna sukcesja leśna zachodząca na polanach oraz regeneracja lasu w obszarach poklęskowych są gwarantem istnienia drzewostanów w Gorcach, choć już nie wszędzie jako monokultur świerkowych. Zdjęcia lotnicze i produkty ich przetwarzania czyli ortofotomapy cyfrowe kolejny raz udowodniły ogromną przydatność do kartowania klas pokrycia terenu i różnych form jego użytkowania czy kondycji ekosystemów leśnych. Ze względu na niskie koszty pozyskania cyfrowych zdjęć lotniczych, zaleca się wprowadzenie w GPN na stałe monitoringu drzewostanów opartego na fotointerpretacji bądź nawet półautomatycznej klasyfikacji ortoobrazów cyfrowych. Wyniki kartowania zasilając bazy danych GIS dawałyby pełną wiedzę o procesach zachodzących przestrzennie i w czasie w Gorczańskim Parku Narodowym.

EN

Recently observed global climate changes and associated extreme weather events (high temperature, atmospheric and soil drought, strong winds, etc.) can lead directly (e.g. windfalls) or indirectly (e.g. insects breakouts) to dynamic changes in mountainous stands, especially in sensitive upper forest belt composed of Norway spruce. The aim of this work was to develop the up-to-date digital Land Use and Land Cover map (LULC) including parts of: Kamienica Valley, Kudłoń and Jaworzyna Kamienicka massive located in the central part of Gorce National Park (South Poland), with particular emphasis on dying or already destroyed forest stand classes. Vector data acquired in the process of photointerpretation was the input data for GIS databases with the goal to perform GIS spatial analysis. The archive CIR aerial photos from 1997 and the digital orthophoto from 2011 (CIR, GSD 0.25 m) were elaborated in the frames of this project. Particular attention was paid to the areas covered by the spruce stands in the period 1979-1987 on the southern slopes of Kudłoń, Wierch Spalone and Jaworzyna Kamienicka. Deforestation interpreted and mapped on the archive CIR stereo models from 1997, covered 114.11 ha (4.37%) only. The results of photointerpretation workout of the LULC classes borders (the orthophoto from 2011) indicate that in the test area (2,611.42 ha) occurred 1604 pcs. of the, so-called, „bark beetle nest’s” (Ips typographus L). In total, the classes of damaged forests occupied 374.48 ha (14.34% of the total test area), the Norway spruce with no obvious signs of damage occurred on 434.01 ha (16.62%) only. The performed study confirmed the high dynamics of forest stands dieback or decay caused by winds or insects and also indicated that secondary forest succession occurring in clearings and regeneration of forest on post-disaster areas are a kind of the guarantee of forest existence in the Gorce Mountains, though not everywhere as Norway spruce monocultures. The CIR aerial photographs or digital orthophotomaps once again proved a huge usefulness as the geodata for mapping the LULC classes in mountain environment. Due to low costs of digital aerial photographs acquisition it is recommended to introduce in the Gorce National Park the permanent monitoring of forests based on photogrammetric 3D workout or even semi-automatic image analysis (orthophoto). Supplying the GIS databases the mapping results would provide a comprehensive understanding of spatial processes occurring in the Gorce National Park in time.

2

Projekt rewitalizacji Spały – opracowanie z wykorzystaniem cyfrowych ortofotomap oraz danych z lotniczego skanowania laserowego

Szostak M., Kowalik A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2017

|

Vol. 29

125--136

PL

Niniejsze opracowanie to projekt koncepcyjny rewitalizacji miejscowości Spała, wykonany z wykorzystaniem ortofotomap lotniczych oraz danych z lotniczego skanowania laserowego. Obejmuje całą miejscowość na tle regionu, ze szczególnym uwzględnieniem otoczenia stawu na rzece Gać i fragmentu ulicy Józefa Piłsudskiego. Miejscowość dzięki projektowanym zmianom zyskuje atrakcyjność i nowoczesny wygląd, jednocześnie zachowując aspekt historyczny miejsca. Projektowi przyświeca kilka idei, najważniejsze z nich to: nawiązanie do pierwotnej wizji projektowej, promocja aktywnego stylu życia, brak ingerencji w naturę, zastosowanie ekologicznych materiałów i rozwiązań oraz łagodne przejście między granicą lasu a projektowaną zielenią. W opracowaniu wskazane zostają możliwości praktycznego zastosowania ortofotomap i danych z lotniczego skanowania laserowego w projektowaniu architektonicznym m.in. do przygotowania projektu rewitalizacji, analiz widoczności oraz wykonania wizualizacji przestrzennych.

EN

The study is a conceptual design for the revitalization of fragments of Spała prepared with using airborne orthophotomaps and data from airborne laser scanning. From urban range perspective it covers the whole Spała, but especially pond on a Gać river surrounding, and part of Józef Piłsudski Street. Due to designed changes the area benefits from increased attractiveness and improved look, at the same time keeping its historical features. The project has been created having in mind following ideas: reference to the original design principle, promotion of an active, healthy lifestyle, avoiding interference with surrounding nature and using ecological materials and solutions. Moreover, there is a smooth transition between forest border and designed green. The paper suggests practical possibilities of using aerial orthophotos and data from airborne laser scanning in architectural design for example for the preparation of a revitalization project and selected views, cross-sections and visibility analyzes.

3

Wykorzystanie danych lotniczego skanowania laserowego oraz analiz widoczności GIS do oceny przemian krajobrazu warownego Twierdzy Kraków

Zięba K., Wężyk P.

Roczniki Geomatyki

|

2016

|

T. 14, z. 5(75)

627--638

PL

W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania danych lotniczego skanowania laserowego, jako nowoczesnego narzędzia wykorzystywanego przy inwentaryzacji oraz modelowaniu 3D obiektów związanych z zawodem architekta krajobrazu. Aby udowodnić użyteczność tego narzędzia, przeprowadzono działania inwentaryzacyjne na wybranych obiektach zabytkowych należących do Twierdzy Kraków – zespołu dzieł obronnych z czasów zaboru austriackiego na terenie Krakowa. Problematyka przedstawionej pracy dotyczy możliwości wykorzystania danych ALS do identyfikacji form fortyfikacji, wizualizacji obiektów oraz wykonania analiz widoczności w celu oceny przemian krajobrazu warownego Twierdzy Kraków. Przeprowadzone analizy 3D GIS wykazały dużą przydatność danych ze skaningu laserowego do identyfikacji fortyfikacji, inwentaryzacji stanu istniejącego na poziomie krajobrazowym, wizualizacji tych obiektów oraz wykonania analiz, pomocnych w podejmowaniu decyzji dotyczących przyszłego zagospodarowania krajobrazu warownego, a także możliwości formułowania szczegółowych zapisów w planach miejscowych. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod pozyskiwania informacji dane ALS stanowią nową generację danych geoprzestrzennych. Stwarzają możliwość opracowania dokładniejszej metody wykorzystywanej w rewaloryzacji, ochronie i inwentaryzacji architektury militarnej.

EN

This article features the airborne laser scanning (ALS) data applicability for classification and modelling of 3D objects in a landscape architecture related professions. In order to validate the practicality and efficiency of ALS, classification of selected objects of the Krakow Fortress has been carried out (defence objects from the time of Austro-Hungarian partition annexation period were the subject of this analysis). With ALS data this study identifies forms of fortifications, visualizes data and analyzes visibility to be the base of contemporary decisions and planning of landscape of the Krakow Fortress. 3D GIS analysis showed the high usefulness to identify fortification, visualize these objects and perform visibility analysis. In contrast to traditional methods (inventories and historical documentation), laser scanning data are the new generation of geospatial data. They offer an opportunity to develop a new, faster technology used for the needs of restoration, preservation and inventory of military architecture and landscape planning.

4

Mapa zagrożenia erozyjnego gruntów rolnych w Małopolsce na podstawie klasyfikacji OBIA obrazów teledetekcyjnych oraz analiz przestrzennych GIS

Wężyk P., Drzewiecki W., Wójtowicz-Nowakowska A., Pierzchalski M., Mlost J., Szafrańska B.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 24

403--420

PL

Zjawisko erozji wodnej należy do głównych przyczyn degradacji gleb w Europie. Stanowi ono również główny czynnik degradujący gleby na obszarze Małopolski - regionu o najwyższym stopniu zagrożenia erozyjnego w skali Polski. Występując lokalnie, w zależności od warunków fizjograficznych, może stanowić poważny problem gospodarczy i środowiskowy. Silne zróżnicowanie fizjograficzne oraz różne formy pokrycia i użytkowania terenu województwa małopolskiego, stanowiły główną potrzebę przeprowadzenia oceny zagrożenia erozyjnego i nasilenia stopnia degradacji gleb. Projekt realizowany dla Urzędu Marszałkowskiego Województwa Małopolskiego miał na celu identyfikację obszarów, które w największym stopniu narażone są na degradację(erozję potencjalną, czyli taką, jaka miałaby miejsce na polu użytkowanym jako czarny ugór bez stosowania zabiegów przeciwerozyjnych oraz erozję aktualną, czyli z uwzględnieniem aktualnej struktury użytkowania i stosowanych zabiegów przeciwerozyjnych) przez co w pierwszej kolejności wymagają wdrożenia skutecznych metod ochrony gleb użytkowanych rolniczo. W projekcie wykorzystano wysokorozdzielcze zobrazowania satelitarne systemu RapidEye z lat 2010-2011 oraz cyfrowe ortofotomapy lotnicze (RGB). Dane teledetekcyjne poddano zaawansowanej technologicznie klasyfikacji obiektowej (ang. OBIA - Object Based Image Analysis) w oprogramowaniu eCognition (Trimble Geospatial) wspartej analizami przestrzennymi GIS. Ocenę nasilenia erozyjnej degradacji gleb województwa małopolskiego przeprowadzono w oparciu o modelowanie z wykorzystaniem algorytmu USLE (ang. Universal Soil Loss Equation). Jest to najszerzej rozpowszechniony na świecie model erozyjny. W latach 90-tych XX wieku powstała nowa (zmodyfikowana) wersja modelu do określania erozji gleb, tj. (R)USLE. Ocena zagrożenia gleb województwa małopolskiego w aspekcie erozji potencjalnej wykazała, iż jedynie 15% powierzchni terenów użytkowanych rolniczo w województwie nie jest w zasadzie zagrożone erozją wodną. Na obszarze 28.6% terenów rolnych występuje natomiast potencjalnie średnie lub większe zagrożenie erozyjne - mogące skutkować trwałą degradacją profilu glebowego. Tereny zagrożone występują w największym nasileniu w południowej - górzystej części województwa. Ocena przeprowadzona w aspekcie erozji aktualnej pokazuje jednocześnie, iż rzeczywisty aktualny poziom zagrożenia erozyjnego jest znacznie niższy od potencjalnego. Ponad 40% terenów rolniczych nie jest obecnie narażonych na występowanie zjawisk erozji wodnej gleb, a erozja na poziomie średnim lub wyższym stwierdzana jest dla 10% powierzchni tych obszarów. Oznacza to, iż sposób prowadzenia gospodarki rolnej w znacznym stopniu ogranicza występowanie zjawisk erozyjnych. Podsumowując w przypadku województwa małopolskiego zagrożenie erozyjne użytków rolnych należy ocenić jako średnio-wysokie i dość mocno zróżnicowane terytorialnie. Zastosowana metodyka prac poza dużą oszczędnością czasu jaką przyniosła klasyfikacja obiektowa (OBIA) wykazała także możliwość wykorzystania modelu erozji (R)USLE dla jednostek administracyjnych o znacznej powierzchni, takich jak: powiat czy województwo.

EN

In 2011 the Marshal Office of Malopolska Voivodeship decide to evaluate the vulnerability of soils to water erosion for the entire region. The special work-flow of geoinformation technologies was used to fulfil this goal. First of all, the soil map had to be updated to include changes in land use and land cover which took place since 1960s, when most of them were made. The process of soil map updating had to be realised with very high degree of automation, because of the large area to be mapped (ca. 15 000 km sq.) and limited time period (ca. 3 months for complete erosion risk assessment). The approach used was based on the Object Based Image Analysis (OBIA) of orthophotomaps from both high resolution satellite images (RapidEye) and digital aerial photographs and applied GIS spatial analyses. Soil map with up-to-date land use and land cover information, together with rainfall data, detailed Digital Elevation Model and statistical information about areas sown with particular crops created the input information for erosion modelling in GIS environment. Soil erosion risk assessment was based on (R)USLE approach. Both, the potential and the actual soil erosion risk were assessed quantificatively and qualitatively. The soil erosion risk assessment for Malopolska Voivodeship showed that only 15% of the agricultural land in the region is generally free of the risk of water erosion. For the 28.6% of agricultural land the potential medium or higher risk of erosion exist - which can result in permanent degradation of the soil profile. The study was presented in forms of digital thematic maps and reports prepared for the entire area of Malopolska Voivodeship and each administrative district as well.

5

Aktualizacja mapy glebowo-rolniczej z wykorzystaniem klasyfikacji obiektowej (OBIA) zobrazowań teledetekcyjnych oraz analiz przestrzennych GIS

Wężyk P., Pierzchalski M., Szafrańska B., Kortas G.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2012

|

Vol. 23

477--488

PL

Aktualność map glebowo-rolniczych w Polsce sięga najczęściej lat sześćdziesiątych poprzedniego wieku, stąd wymagają one nie tylko konwersji z formy analogowej (papierowej) do cyfrowej, ale przede wszystkim weryfikacji treści w stosunku do rzeczywistych klas pokrycia i użytkowania terenu. Rozwój miast, wsi, dróg i innych inwestycji infrastrukturalnych, jaki nastąpił w minionych 50 latach oraz nasilenie się w ostatniej dekadzie procesów socjoekonomicznych skutkujących porzucaniem upraw rolnych i zajmowania tych terenów przez lasy, spowodował dużą dezaktualizację treści geometrycznej mapy glebowo-rolniczej. Przeprowadzenie weryfikacji treści geometrycznej mapy glebowo-rolniczej dla skali województwa małopolskiego wymagało zastosowania obiektowej klasyfikacji (OBIA, ang. Object Based Image Analysis) aktualnych zobrazowań teledetekcyjnych. Proces OBIA realizowano w oprogramowaniu eCognition Developer 8.64 (Trimble GeoSpatial). Należało go możliwie daleko zautomatyzować ze względu na dużą powierzchnię opracowania (ok. 15000 km2). Otrzymane wyniki skontrolowano na podstawie kilkuset powierzchni referencyjnych (wektoryzacja ekranowa dokonana przez operatora). Analizy przestrzenne GIS aktualizujące przebieg poligonów mapy glebowo-rolniczej o nowe powstałe obiekty zrealizowano w trybie wsadowym (Model Builder, Esri). Uzyskane wyniki wykazały, iż największe zmiany, tj. przyrost powierzchni (procentowo) zanotowano w przypadku klas: „Las” (Ls; +8.2%) oraz „Tereny zabudowane” (Tz; +6.3%), przy jednoczesnym ubytku wszystkich kompleksów (ID 1÷13) wykorzystywanych pod uprawy rolne o -10.5% (z czego -4.9% w rejonach górskich). Ubytek trwałych użytków zielonych (1z, 2z oraz 3z) na zaktualizowanej mapie glebowej oceniona na około (-4.2%). Zastosowane algorytmy weryfikacyjne oraz aktualizacyjne pozwalają stwierdzić, iż klasyfikacja obiektowa OBIA aktualnych zobrazowań teledetekcyjnych (satelitarnych i lotniczych) w połączeniu z daleko zautomatyzowanymi analizami przestrzennymi GIS może być wykorzystywana w procesie aktualizacji mapy glebowo-rolniczej.

EN

The analogue soil maps (paper sheets; scale 1:5000) were made in Poland most likely in the 60-ties of XX century. Today, they need not only conversion from analogue form to digital (raster or vector) format but also quick and objective map revision. Soil maps become outdated and they don't represent actual land use or land cover (LULC). Rapid growth of cities and the country side development as well as infrastructure constructions have to be included in up-dated soil map. During the last 50 years in Małopolska Voivodeship, many hectares of arable land were abandoned and changed in natural way (succession) in to the class forest. In year 2010 the Marshal office of Małopolska Voivodeship decide to convert the archive of analogue soil map to shape file with connected database. In 2011 another project was started with main goal of up-date of the soil map (about 15 000 km2). The special work-flow of geoinformation technologies was used for fulfill this goal. Object Based Image Analysis (OBIA) meets the criteria for fast and accurate Land Use & Land Cover (LULC) classification method of the RapidEye (from years 2010/2011) high resolution satellite images. Application of this object based classification method, together with GIS analysis ensures very high degree of work automation. The results obtained shows, that the most changes in a land cover were observed in urban areas (Tz; +6.3%) and forests (Ls; + 8.2%). The area of all other agricultural used soil complexes decreased in the same time about -10.5% (in the mountainous areas approx. -4.9%). The class pastures and meadows also decrease during the last 50 years about -4.2%. This project demonstrates success story of using the modern GIS techniques to verify and update soil map of Małopolska Voivodeship based on the OBIA of RapidEye satellite imaginary and aerial orthophotomaps (RGB).

6

Integracja technik geomatycznych w badaniach przyrodniczych na przykładzie kartowania szaty roślinnej Tatr Wysokich

Wężyk P., Wrzodak J.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 4

209-218

EN

The main goal of the presented work was to prepare an up-to-date digital map of plant cover of the Skoru.niak Reserve and the Roztoka Valley in Polish High Tatras, using photogrammetry, GPS survey and GIS analysis of data gathered from CIR (Color InfraRed) aerial photos (scale 1:10.000). The generation of digital orthophotomap based on the CIR aerial photos and DTM for other working groups in the project, was additional aim of this study. Before the photogrammetrical flight was undertaken, the 34 GCPs were placed in the area of research. Their precise location was measured using Differential GPS methods (the TPN base station in Zakopane). Further work showed the need of measuring additional 14 GCPs, first pre-selected on the enlarged aerial photos and then measured during the field campaign (DGPS). The CIR aerial images with stereo overlay were taken during a photogrammetric flight on September 30th 2002 over the Tatra National Park. The aerotriangulation process made by OPGK Krakow, resulted in 23 stereomodels, which were next used for the 3D mapping of plant cover, using digital photogrammetry station DEPHOS. Types of the plant cover were distinguished with the use of prepared photointerpretation key and the ground truth survey. Generally, three types of polygon features were distinguished: FOREST, NON_FOREST and UNCLASSIFIED. The types were divided next into 11 classes and 38 objects. The total area of 149 objects which belong to the FOREST type was 1.626 hectares (58% of the research area). The 150 objects from the NON_FOREST type, covered an area of 615 hectares (22% of research area). Objects put into UNCLASSIFIED type (snow, shadow areas) covered as much as 20% of the research area. Polygon objects were next encoded (numbers) and the corrected topology of the thematic cover was created (ArcInfo ESRI). The obtained polygon layer was used for GIS spatial analysis with the use of DTM. The final product of the aerial photos processing was an orthophotomap (2.96 GB TIFF), compressed with Enhanced Compressed Wavelet (ECW) algorithm using ER Mapper (ERM), with almost no loss of information, but with the output file with the size of 114.8 MB only. The results of the presented research proved that geomatic technologies integration have an important place in environment studies. The geodata gathered in the project may be used in further GIS spatial-temporal analysis of the plant cover of the Tatra National Park. The presented paper was a part of a scientific research project: .Time and spectral scales of Western Carpathians Norway spruce forest dynamics. granted by KBN 6 P04 F03021