Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wybrane metody teledetekcji satelitarnej w monitoringu środowiska terenów górniczych

Przeździecki K., Zawadzki J.

Systemy Wspomagania w Inżynierii Produkcji

|

2016

|

z. 1 (13)

11--24

PL

Monitoring i ochrona środowiska na terenach górniczych jest złożonym zadaniem obejmującym specyficzne aspekty, będące konsekwencją działalności związanej z wydobywaniem surowców mineralnych. Degradacja środowiska różni się na terenach w których wydobywa się węgiel kamienny od degradacji występującej przy wydobywaniu węgla brunatnego metodą odkrywkową. Do głównych problemów należą m.in. osiadanie terenu, zagrożenie pożarowe na zwałowiskach odpadów powęglowych, zmiany wilgotności gleby, przekształcenie użytkowania terenu oraz złożona degradacja środowiska powodowana powyższymi czynnikami. Monitoring i badanie wyżej wymienionych aspektów środowiska terenów górniczych, szczególnie na dużych obszarach, przy użyciu metod terenowych jest trudne, czasochłonne oraz wymaga dużych nakładów finansowych. Zastosowanie systematycznych badań zdalnych, w szczególności teledetekcji satelitarnej, uzupełniających lub niekiedy wręcz praktycznie eliminujących badania terenowe pomaga uzyskać znaczne oszczędności. Niewątpliwym atutem badań zdalnych jest możliwość uzyskania informacji praktycznie w tym samym czasie na dużym obszarze, co zapewnia spójność czasową pomiarów. Jest to bardzo istotne z punktu widzenia zjawisk wykazujących dużą zmienność w czasie i w przestrzeni (np. wilgotność gleby). W przypadku niektórych procesów, które nie wykazują dużej dynamiki, lub gdy ich analiza wymaga oceny stanu początkowego, możliwa jest analiza historyczna w oparciu o dane satelitarne sięgająca wiele lat wstecz. Badania zdalne są również dogodnym narzędziem w planowaniu, nadzorowaniu rekultywacji oraz monitoringu terenów zdegradowanych.

EN

Environmental protection and monitoring in mining areas is a complex issue which includes a variety of aspects, as a consequence of complicated activities related to the mining of mineral resources. A degradation of environment is different depending on areas where hard coal is mined and where lignite is mined in open cast mines. Among others, related main environmental problems are: subsidence, fire hazard on heaps of coal wastes, soil moisture changes, land use changes and complex environmental degradation caused by one or more of the above-mentioned factors. Investigating and monitoring of those aspects of environment in the mining areas, especially over the vast areas, using field methods, is difficult, time consuming and expensive. Systematic using of remote sensing methods, especially based on satellite data, as supplementary or even as primary methods instead of field measurements can save a lot of money. An undoubted advantage of remote sensing is acquiring of information at virtually the same time, which ensures consistency of time of the measurements. It is very important in monitoring of phenomena with high time variability (such as soil moisture). Another advantage is possibility to analyze initial state of environment using historical data for many years ago. Remote sensing methods are also convenient tools for planning, supervising and monitoring the rehabilitation of degraded areas.

2

Satellite observations of seasonal and regional variability of particulate organic carbon concentration in the Barents Sea

Stramska M., Białogrodzka J.

Oceanologia

|

2016

|

No. 58 (4)

249--263

EN

The Nordic and Barents Seas are of special interest for research on climate change, since they are located on the main pathway of the heat transported from low to high latitudes. The Barents Sea is characterized by supreme phytoplankton blooms and large amount of carbon is sequestered here due to biological processes. It is important to monitor the biological variability in this region in order to derive in depth understanding whether the size of carbon reservoirs and fluxes may vary as a result of climate change. In this paper we analyze the 17 years (1998–2014) of particulate organic carbon (POC) concentration derived from remotely sensed ocean color. POC concentrations in the Barents Sea are among the highest observed in the global ocean with monthly mean concentrations in May exceeding 300 mg m−3. The seasonal amplitude of POC concentration in this region is larger when compared to other regions in the global ocean. Our results indicate that the seasonal increase in POC concentration is observed earlier in the year and higher concentrations are reached in the southeastern part of the Barents Sea in comparison to the southwestern part. Satellite data indicate that POC concentrations in the southern part of the Barents Sea tend to decrease in recent years, but longer time series of data are needed to confirm this observation.

3

Derivation and validation of the high resolution satellite soil moisture products: a case study of the Biebrza Sentinel-1 validation sites

Musial J., Dabrowska-Zielinska K., Kiryla W., Oleszczuk R., Gnatowski T., Jaszczynski J.

Geoinformation Issues

|

2016

|

Vol. 8, no. 1(8)

37--53

EN

Soil moisture content is a key variable for numerous disciplines hence the need for its constant monitoring at a global scale. Satellite imagery is the only mean to fulfil this objective. New generations of satellite sensors such as the Sentinel-1 SAR (Synthetic Aperture Radar) system provide measurements at fine spatial and temporal scales. In order to validate such estimates dense in-situ networks measuring soil moisture are required. The scarcity of such networks was the main motivation to establish two validation sites over the Biebrza wetlands within the project funded by the ESA (European Space Agency). The sites are covered by grassland and marshland and are internally homogeneous as far as the soil type and vegetation cover are concerned. Each site is equipped with 9 soil moisture monitoring stations installed every 130 m which allows the derivation of reliable mean soil moisture estimates across the site featuring small standard deviation (0.035 m3/m3 for the grassland site and 0.074 m3/m3 for the marshland site). The main objective of the presented study is to review the soil moisture derivation and validation methodologies suitable for the Sentinel-1 SAR satellite data and to describe physiographical settings of the Biebrza validation sites together with the installed instrumentation. Furthermore, the relationship between the time series of soil moisture measurements and Sentinel-1 sigma nought backscatter coefficient (σ0) is examined. Ultimately, the validation results of the low resolution SM-DAS-2 soil moisture product are presented due to the unavailability of the high resolution product.

PL

Stały monitoring wilgotności gleby jest kluczowy dla różnorodnych zastosowań i może być realizowany na globalną skalę jedynie za pomocą teledetekcji satelitarnej. Nowe generacje satelitów środowiskowych np. Sentinel-1 posiadają sensory umożliwiające wysokorozdzielcze pomiary o dużej częstości czasowej. Uzyskane z nich produkty dotyczące wilgotności gleby wymagają gęstej sieci pomiarów naziemnych do celów walidacyjnych. Fakt ten stanowił główną motywację dla założenia dwóch poligonów walidacyjnych wilgotności gleby zlokalizowanych w dolinie Biebrzy w ramach projektu finansowanego przez Europejską Agencję Kosmiczną (ESA). Obiekty te pokrywają łąkę i zbiorowisko turzycowe i są homogenicznie pod względem roślinności i typu gleby. Każdy poligon wyposażony jest w 9 stacji do pomiaru wilgotności gleby oddalonych od siebie o 130 metrów. Pozwala to na rzetelne oszacowanie średniej wilgotności dla całego obiektu odznaczającej się niskim odchyleniem standardowym (0.035 m3/m3 dla poligonu łąkowego i 0.074 m3/m3 dla poligonu turzycowego). Głównym celem tego opracowania jest opis metodyki wyznaczania i walidacji wilgotności gleby z wysokorozdzielczych radarowych danych satelitarnych oraz charakterystyka obu poligonów badawczych wraz z instrumentami pomiarowymi umożliwiającymi zaawansowany monitoring środowisk bagiennych. Ponadto przeanalizowana została zależność pomiędzy wilgotnością gleby a współczynnikiem rozproszenia wstecznego (σ0) sygnału radarowego satelity Sentinel-1. Ostatecznie wykorzystano dane z opisywanej sieci pomiarowej do walidacji niskorozdzielczego produktu SM-DAS-2 opisującego wilgotność gleby.

4

Land use dynamics in rural-urban environs: a study of the Kumasi metropolis and its adjoining districts – Ghana

Koranteng A., Zawila-Niedzwiecki T., Kombat D.

Teledetekcja Środowiska

|

2015

|

T. 52

67--85

EN

Land development and consumption have spun out of control in major cities in Ghana. Kumasi as the second main and fastest growing city with an annual population growth rate of 5.4% in Ghana is experiencing this phenomenon. Land use/cover change in rural–urban peripheral is foremost to these dynamic changes. This study is premised on remote sensing and GIS methods to explore urbanization in Kumasi rural–urban fringe. Satellite data (Landsat multi-temporal images and Disaster Monitoring Constellation-DMC) and GIS techniques were used to analyze and compute the land cover changes (amount, trend and location) that had transpired for the period of 1986 to 2011. This study assesses the nature, extent and impact of urban growth (compact and sprawl) on Kumasi and surrounding districts. The study showed that, forest loss is massive, agricultural activities in Kumasi is receding as the years go but intensifying in the fringe districts. Settlements are expanding in all directions at the expense of farmland but firstly along the roads.

5

Koncepcja metody identyfikacji wymuszeń związanych z górną powierzchnią brzegową systemów wodonośnych z wykorzystaniem teledetekcji satelitarnej

Zaszewski D.

Przegląd Geologiczny

|

2015

|

Vol. 63, nr 10/2

1140--1144

EN

One of the main problems encountered by the creators of the groundwater flow models is the high uncertainty of the data used to construct the input array. The group of information, which is characterized by the uncertainty is the data which describe groundwater recharge. The usage of the traditional methods of estimating groundwater recharge is associated with some serious limitations especially in the analysis of the aquifer systems on a regional scale. A chance to increase the reliability of the input data is the use of satellite remote sensing. This paper presents the concept of a method allowing the estimation of the most important factors which determine groundwater recharge process, such as evapotranspiration, interception, surface and underground retention. The method is based on the analysis of the satellite images in different ranges of the spectrum. The Developed method will undergo a verification process for properly selected research training ground. The Verification tool will be a numerical model of the groundwater flow.

6

Use of satellite data in monitoring of hydrophysical parameters of the baltic sea environment

Krężel A., Bradtke K., Herman A.

Polish Maritime Research

|

2015

|

nr 3

36--42

EN

Intensive development of infrastructure for fast processing of outsized amount of space-borne data enables now to use the satellite data for operational controlling the state of its environment. In our presentation we show some examples of analysis of processes in marine environment which are possible due to satellite data and algorithms of its processing developed in SatBaltic Project. It concerns supporting of modelling of solar energy inflow to the sea with space-borne input data, identification and analysis of sea ice cover, supporting of oil spill detection, and identification of phenomena which modify spatial distribution of the sea surface temperature.

7

Wykorzystanie teledetekcji satelitarnej do monitorowania wzrostu i rozwoju rzepaku ozimego

Bartoszek K.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2014

|

Vol. 23, No. 2

150--160

PL

W artykule przedstawiono ocenę możliwości zastosowania teledetekcji satelitarnej do monitorowania wegetacji rzepaku ozimego na przykładzie dwóch wybranych punktów z obszaru Lubelszczyzny. Do badań wykorzystano pięć wskaźników wegetacyjnych (NDVI, EVI, LAI, fPAR i GPP), których wartości pochodziły z pomiarów wykonywanych w okresie 2000–2012 przez satelitę środowiskowego Terra. Z kolei dane dotyczące wysokości roślin rzepaku przed zimą i dat początku kwitnienia tej rośliny odnosiły się do dwóch obszarów (w rejonie Bezka i Ciciboru Dużego), na których znajdowały się pola doświadczalne Centralnego Ośrodka Badania Odmian Roślin Uprawnych (COBORU). Uzyskane wyniki wykazały możliwość wykorzystania danych satelitarnych do prognozowania ze znaczną dokładnością obu analizowanych cech rzepaku ozimego. Ponadto na podstawie wskaźników wegetacyjnych stwierdzono, że wzrost i rozwój tej rośliny w znacznym stopniu zależał od przebiegu warunków atmosferycznych.

EN

This paper presents an assessment of the applicability of satellite remote sensing data to monitor the growth and development of winter oilseed rape in the Lublin region. The study used five vegetation indices (NDVI, EVI, LAI, fPAR and GPP), whose values were derived from Terra environmental satellite and related to the period between 2000 and 2012. Values of the oilseed rape height before winter and the onset of flowering stage based on fi eld observations from the Experimental Stations for Cultivar Testing (COBORU) in Bezek and Cicibór Duży. The results showed the possibility of using satellite data to predict with a fairly high degree of accuracy both analyzed characteristics of winter oilseed rape. Moreover, based on vegetation indices it has been confirmed that the growth and development of the winter oilseed rape are highly dependent on the course of weather conditions.

8

Dobowa zmienność powierzchniowej miejskiej wyspy ciepła wybranych miast w Polsce podczas fali upałów w sierpniu 2013 roku na podstawie danych satelitarnych

Gawuć L.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2014

|

z. 68

19--34

PL

Dokonano analizy porównawczej powierzchniowej miejskiej wyspy ciepła (PMWC) trzech polskich miast: Warszawy, Krakowa i Wrocławia. Jako termin analiz wybrano okres fali upałów na terenie Polski w sierpniu 2013 roku. Wykorzystano termalne zobrazowania satelitarne powierzchni Ziemi dla pory dziennej (zarejestrowane 8 sierpnia 2013 o godzinie 11:40 czasu lokalnego) oraz dla pory nocnej (zarejestrowane 5 sierpnia 2013 o 22:20 czasu lokalnego). Zakres prac dotyczył porównania dwóch rodzajów PMWC - powierzchniowo uśrednionej oraz bezwzględnej. Uśredniona powierzchniowo PMWC w ciągu dnia w Krakowie wyniosła 2,4°C (w nocy 1,6°C), w Warszawie 2,2°C w dzień (2,1°C w nocy), we Wrocławiu w dzień 0,8°C (0,9t w nocy). Warszawska PMWC miała największą powierzchnię zarówno w dzień, jak i nocy. W dzień bezwzględna PMWC w Warszawie wyniosła 14,6°C (w nocy 6,3°C), w Krakowie 11,8°C (w nocy 8,5°C), we Wrocławiu 10,1°C (w nocy 7,7°C). Ponadto dokonano identyfikacji obszarów o największych różnicach temperatur powierzchni miedzy porą dzienną a nocną.

EN

Thermal satellite remote sensing data obtained by the MODIS instrument (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer) have been applied in an inter-comparison study of surface urban heat island (SUHI) phenomena in three cities in Poland (Warsaw, Cracow, Wroclaw) during an extreme heat wave in August 2013. Two satellite images were analyzed for day and night case comparison. One was acquired on 8 August 2013 at 11:40 local time (the day case), the second on 5 August 2013 at 22:20 local time (for the night case). Two types of SUHI were analyzed - an absolute SUHI and a spatially averaged SUHI. The performed study shows that Cracow's spatially averaged SUHI has the highest magnitude in the day (2.4°C), Warsaw's SUHI has the biggest spatial extent during day and night, Wroclaw's SUHI is the smallest in terms of spatial extent and magnitude. In Warsaw, absolute SUHI was 14.6°C (at night 6.3°C), in Cracow 11.8'C (at night 8.5°C), in Wroclaw 10.1°C (at night 7.7°C). Also, areas of the cities with the highest diurnal thermal differences were identified.

9

Pierwsze oko Copernicusa

Królikowski J.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2014

|

nr 5

13--14

10

Comparison of the impacts of climate change and anthropogenic disturbances on the El Arish coast and seaweed vegetation after ten years in 2010, North Sinai, Egypt

El Shoubaky G. A.

Oceanologia

|

2013

|

No. 55 (3)

663--685

EN

Human activities on coasts and climate changes during the past ten years have given rise to considerable shoreline changes along the El Arish coast (the northern coast of the Sinai Peninsula). In the El Arish Power Plant, sediment accretion has reached the tip of the breakwater of the cooling water intake basin, necessitating extensive dredging inside the basin. To the east of El Arish Harbour, the shoreline has been in continuous retreat. The differences between the year 2000 and 2010 in the shoreline along the El Arish coast were determined by analysing satellite images from NOAA-AVHRR images. The analyses revealed erosion and accretion patterns along the coast. The physical parameters showed that the minimum water temperature of 18°C was recorded at site I in winter and that the maximum was 40°C at site II in summer. The latter temperature can be attributed to the effluent discharge of cooling water from the El Arish power plant. Spatial and temporal patterns in the distribution and abundance of macroalgae were measured at four sites (I, II, III and IV) along the El Arish coast. The percentage cover of the successional macroalgae exhibited environmental fluctuations. After ten years, the phytocommunity showed that red and green algae were dominant at the study sites. Significant differences between past and current flora were observed. 39 taxa recorded in 2000 were absent in 2010, while 9 taxa not previously reported were present in 2010. These changes are discussed in the context of possible global warming effects. PERMANOVA showed significant changes (p < 0.001) between sites, seasons, species abundance and macroalgal groups along the El Arish coast in 2000 and 2010. The similarity matrix showed a significant difference between the flora in 2010 and that recorded in 2000, indicating poor similarity and changes in species composition among the seasons at the different sites. Most of the algae belonged to the filamentous, coarsely branched and sheet functional form groups.

11

Comparison of primary productivity estimates in the Baltic Sea based on the DESAMBEM algorithm with estimates based on other similar algorithms

Stramska M., Zuzewicz A.

Oceanologia

|

2013

|

No. 55 (1)

77-100

EN

The quasi-synoptic view available from satellites has been broadly used in recent years to observe in near-real time the large-scale dynamics of marine ecosystems and to estimate primary productivity in the world ocean. However, the standard global NASA ocean colour algorithms generally do not produce good results in the Baltic Sea. In this paper, we compare the ability of seven algorithms to estimate depth-integrated daily primary production (PP, mg C m-2) in the Baltic Sea. All the algorithms use surface chlorophyll concentration, sea surface temperature, photosynthetic available radiation, latitude, longitude and day of the year as input data. Algorithm-derived PP is then compared with PP estimates obtained from 14C uptake measurements. The results indicate that the best agreement between the modelled and measured PP in the Baltic Sea is obtained with the DESAMBEM algorithm. This result supports the notion that a regional approach should be used in the interpretation of ocean colour satellite data in the Baltic Sea.

12

Ocena możliwości wykorzystania InSAR do monitoringu deformacji wywołanych eksploatacją ściany 335 pokładu 209 kopalni ZG „Sobieski”

Krawczyk A., Sopata P., Stoch T.

Przegląd Górniczy

|

2012

|

T. 68, nr 8

204--208

PL

W artykule przestawiono wyniki pomiarów intetrferometrycznych na terenie wpływów eksploatacji górniczej ZG „Sobieski”. W ramach realizacji grantu badawczego zakupiono 4 radarogramy, wykonano przetworzenie radarogramów na interferogramy. Na bazie zidentyfikowanej niecki obniżeniowej uwidocznionej na interferogramie w postaci prążków interferometrycznych przeanalizowano przyrosty obniżeń terenu. W trakcie eksploatacji ściany 335 pokładu 209 prowadzone były obserwacje geodezyjne, które pozwoliły na częściową weryfikację wyników obniżeń zaobserwowanych za pomocą InSAR. Otrzymane rezultaty pozwoliły na wstępną ocenę możliwości zastosowania InSAR do obserwacji wybranych rejonów eksploatacji oraz określenie uwarunkowań jej zastosowania w warunkach krajowego przemysłu górniczego.

EN

The article presents the results of InSAR measurements in the area of impact of mining exploitation realized by the “Sobieski” mine. In the framework of a research grant 4 radarograms were purchased, processing of radarograms into interferograms was carried out. On the basis of identified subsidence trough shown on the interferogram in the form of interferometric lines the increments of ground subsidences were analysed. During the operation of longwall 335 of the seam 209 geodetic observations were conducted, which allowed the partial verification of subsidence results observed by help of InSAR. The obtained results allowed the initial assessment of the applicability of InSAR to observe selected regions of exploitation and to determine the conditionings of its application in conditions of the national mining industry.

13

Problematyka wykorzystania interferometrii satelitarnej w badaniach geologicznych

Graniczny M., Bovenga F., Kowalski Z., Perski Z., Piątkowska A., Surała M., Uścinowicz S., Wasowski J., Zdanowski A.

Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego

|

2011

|

nr 446 (1)

53--64

PL

Przedstawiono problematykę wykorzystania interferometrii radarowej do badania geodynamiki i ruchów powierzchni terenu wybranych obszarów Polski. Zinterpretowano wyniki tej metody dla Górnośląskiego Zagłębia Węglowego (GZW) oraz południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej. Omówiono możliwości i ograniczenia satelitarnej techniki radarowej do badania analizy przemieszczeń powierzchni terenu. Dla obszaru GZW zastosowano dwie metody: PSI (satelity ERS-1 i ERS-2) oraz DifSAR (japoński satelita ALOS), które wykazały dużą użyteczność w badaniach osiadań terenu na obszarach górniczych i pogórniczych. Do analizy geodynamiki południowego wybrzeża Bałtyku w rejonie Zatoki Gdańskiej zastosowano metodę PSI. Zaobserwowano, że przeważająca część aglomeracji Gdańska, Gdyni i Sopotu jest stabilna lub prawie stabilna. Jednym z wyjątków jest obszar rafinerii gdańskiej, gdzie odnotowano osiadania sięgające –12 mm/rok. Stwierdzono, że interferometria radarowa jest bardzo przydatna do oceny ruchów powierzchni terenu – zagadnienia często rozpatrywanego w praktyce geologiczno-inżynierskiej.

EN

The questions of the satellite interferometry method application for research studies of the geodynamics and ground movements in selected areas of Poland have been presented in this paper. The results of interferometric analysis from Upper Silesian Coal Basin (USCB) and Southern Baltic Coasts in the region of Gdańsk Bay were revealed. The advantages and limitations of the satellite interferometry for the ground movements studies have been also discussed. In the USCB area two interferometric methods were applied: PSI (based on the analysis of the data from satellites ERS-1 and ERS-2) and DifSAR (based on the analysis of the data from the Japanese satellite – ALOS). The results of interpretation have shown big utility for investigations of subsidence at the mining and post mining areas. On the basis of the PSI analysis of Southern Baltic Coasts several interesting phenomena have been observed. It was confi rmed that predominant part of Gdańsk-Gdynia-Sopot agglomeration is stable or nearly stable. One exception has been observed in the region of the Gdańsk Refinery, where the subsidence rate of 12 mm/year was confi rmed. On the basis of the presented examples it could be concluded that the satellite interferometry is extremely useful for ground movement studies in the engineering-geological practice.

14

Sub-pixel classification of middle-resolution satellite images – evaluation of regression trees applicability to monitor impervious surfaces coverage

Drzewiecki W.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2010

|

Vol. 4, no. 4

61-75

EN

The aim of the presented research was to test the method of assessing the imperviousness index on the basis of middle-resolution satellite images with the use of regression trees. The task also included evaluation of the applicability of the method to monitor the changes of impervious surfaces coverage. The research has been done in the catchments of Prądnik and Dłubnia rivers (Malopolska region, Poland). The imperviousness index has been assessed for two time periods – current state (2007) and the mid-1990s. The training and verification data for both time periods have been obtained from aerial orthophotomaps for urban, suburban, rural, industrial and commercial areas. In both time states the best assessment of imperviousness index have been achieved for the variants where the regression trees were built on the basis of all satellite data accessible for the time period. However, it is worth notifying that the variant with the input data limited to three images from spring, summer and autumn provided comparable accuracy of the results. These models have the systematic error between 1.3–2.2%, the mean error between 15.8–16.4% and correlation coefficient between 0.85-0.86 for the mid-1990s. For the year 2009 these values are respectively: 1.4–1.7%, 15.7–16.0% and 0.86. The accuracy of the imperviousness index obtained in the present research is comparable with the accuracy obtained with the use of regression trees in research reported in the literature. The comparison has shown high accuracy of imperviousness index change assessment for the whole population of pixels in verification dataset. The systematic error is 0.1%. However, the obtained assessment accuracy for a single pixel (š14.5%) can be too low for some applications.

PL

Celem prezentowanych badań było sprawdzenie możliwości zastosowania drzew regresji do szacowania wskaźnika nieprzepuszczalności powierzchni terenu na podstawie średniorozdzielczych obrazów satelitarnych. W ramach badań przeprowadzona została również ocena stosowalności tej metody jako narzędzia monitoringu pokrycia terenu powierzchniami nieprzepuszczalnymi. Badania przeprowadzono na obszarze obejmującym zlewnie rzek Prądnik i Dłubnia. Wskaźnik nieprzepuszczalności oszacowano dla dwóch stanów czasowych – roku 2007 i połowy lat 90. XX wieku. W obu przypadkach dane treningowe i weryfikacyjne pozyskano z ortofotomap lotniczych dla obszarów o zróżnicowanym użytkowaniu (terenów zabudowy miejskiej, podmiejskiej, wiejskiej, przemysłowej oraz handlowej). W przypadku obu stanów czasowych najlepsze oszacowanie wskaźnika nieprzepuszczalności uzyskano w wariantach, w których do budowy drzew regresji użyto wszystkich dostępnych obrazów satelitarnych z poszczególnych okresów. Na uwagę zasługuje jednak fakt, iż porównywalną dokładność oszacowania uzyskano także w wariantach, w których dane wejściowe ograniczone były jedynie do trzech obrazów pozyskanych w okresie wiosennym, letnim i jesiennym. Zbudowane modele pozwalały na oszacowanie wskaźnika nieprzepuszczalności dla stanu z połowy lat 90. z błędem przeciętnym wynoszącym 1.3–2.2%, błędem średnim pomiędzy 15.8% a 16.4% oraz współczynnikiem korelacji w granicach 0.85–0.86. Dla roku 2007 wartości te wyniosły odpowiednio: 1.4–1.7%, 15.7–16.0% i 0.86. Uzyskany w prezentowanych badaniach poziom dokładności oszacowania wartości wskaźnika nieprzepuszczalności jest porównywalny z wynikami uzyskiwanymi z zastosowaniem drzew regresji przez innych autorów. Ocena dokładności oszacowania zmian wskaźnika nieprzepuszczalności wykazała bardzo wysoką dokładność ich określenia w odniesieniu do całości populacji pikseli w próbce weryfikacyjnej. Błąd systematyczny wyniósł w tym przypadku 0.1%. Należy jednak zauważyć, iż uzyskany dla pojedynczego piksela błąd średni na poziomie š14.5% może być zbyt duży dla niektórych zastosowań takiego podejścia jako narzędzia monitoringu zmian pokrycia powierzchni terenu.

15

An interdisciplinary approach to the environmental and spatial information system built for coastal waters. Vistula Lagoon case study

Kruk M., Mróz M., Durand D., Rychter A., Kosakowski J., Szumiło M., Mleczko M.

Geoinformatica Polonica

|

2010

|

T. 10

65-73

EN

An interdisciplinary approach to geoinformation system built for assessment of ecological vulnerability of coastal water ecosystems and for sustainable development of ecologically valuable areas is presented. The example of such approach is shown for Vistula Lagoon test area where the project “System of the environmental and spatial information as the background for the sustainable management of the Vistula Lagoon ecosystem (VISLA)” is carried out in the framework of the Polish Norwegian Research Fund. The main problem causing permanent disturbances in ecological equilibrium of the ecosystem is excessive phytoplankton primary production. The reasons for this phenomenon are spatially variable processes of phosphorus and nitrogen transport from watershed and bottom sediments. The factors infl uencing spatial distribution of these pollutants are hydrodynamics, meteorological and biogeochemical processes. An interdisciplinary research of these biological phenomena using remote sensing technology and mathematical modeling can facilitate control, prognosis and more appropriate actions aiming at water quality improvement.

PL

Interdyscyplinarne podejście do tworzenia systemu geoinformacyjnego służącego ocenie zagrożeń środowiskowych wód przybrzeżnych oraz rozwojowi obszarów ekologicznie wrażliwych jest przedstawione na przykładzie założeń metodologicznych projektu pt. „System informacji środowiskowo-przestrzennej jako podstawa do zrównoważonego gospodarowania ekosystemem Zalewu Wiślanego (VISLA)” realizowanego w ramach Polsko- Norweskiego Funduszu Badań Naukowych. Głównym problemem powodującym trwałe zaburzenie równowagi ekologicznej ekosystemu jest nadmierna produkcja pierwotna fi toplanktonu. Przyczyną tego zjawiska są zróżnicowane przestrzennie procesy dostarczania ze zlewni oraz z osadów dennych związków fosforu i azotu. Czynnikami regulującymi rozprzestrzenianie się tego typu zanieczyszczeń są zmienne przestrzennie układy procesów hydrodynamicznych, meteorologicznych i biogeochemicznych. Interdyscyplinarne badania zjawisk przyrodniczych przy wykorzystaniu technik teledetekcji oraz zastosowanie modelowania matematycznego mogą pozwolić na kontrolę, prognozy i skuteczniejsze działania zmierzające ku poprawie jakości wód tego zbiornika. Głównym celem projektu jest zbudowanie systemu informacji przestrzennej pozwalającego na przewidywanie środowiskowych konsekwencji różnych interwencji w ekosystem Zalewu Wiślanego oraz procesów związanych ze scenariuszami zmian klimatycznych.

16

Application of Landsat imagery based vegetation indices to imperviousness index mapping

Drzewiecki W., Osak A.

Geomatics and Environmental Engineering

|

2009

|

Vol. 3, no. 4

43-52

EN

The paper focuses on imperviousness index mapping with satellite remote sensing approach based on vegetation indices. Imperviousness factor can be defined as a percent of the total considered area covered by impervious surfaces (any materials that are impervious to water, such as rooftops, streets, driveways, parking lots, etc). With Landsat TM images comparable maps can be obtained for the time period from mid-80s to present. The imperviousness factor map of City of Cracow was prepared for 1996. Imperviousness factor accuracy was estimated for 20 percent.

PL

W publikacji przedstawiono zastosowanie teledetekcyjnej metody opartej na wskaźnikach wegetacji do sporządzania map współczynnika nieprzepuszczalności. Mapy te przedstawiają w odniesieniu do każdego piksela obrazu satelitarnego procentowy udział powierzchni o charakterze nieprzepuszczalnym, takich jak np. dachy budynków, drogi asfaltowe, parkingi itp. Wykorzystanie obrazów satelitarnych Landsat TM pozwala na uzyskanie porównywalnych map dla okresu od połowy lat 80. XX. wieku do chwili obecnej. Opracowanie wykonano dla obszaru Krakowa w roku 1996. Uzyskana dokładność oszacowania współczynnika nieprzepuszczalności wyniosła 20 procent.

17

By zaspokoić ciekawość

Królikowski J., Górski K. M., Lawrenc Ch.

Geodeta : magazyn geoinformacyjny

|

2009

|

nr 11

46-48

18

Teledetekcja satelitarna w monitorowaniu lasów tropikalnych

Zawiła-Niedźwiecki T., Koranteng A., Ugarte H. F., dos Santos J. R., Maldonado F. D.

Teledetekcja Środowiska

|

2008

|

T. 39

41--47

19

A simple model of light transmission through the atmosphere over the Baltic Sea utilising

Krężel A., Kozłowski Ł., Paszkuta M.

Oceanologia

|

2008

|

No. 50 (2)

125-146

EN

A simple spectral model of solar energy input to the sea surface was extended to incorporate space-borne data. The extension involved finding a method of determining aerosol optical thickness (on the basis of AVHRR data) and the influence of cloudiness (on the basis of METEOSAT data) on the solar energy flux. The algorithm for satellite data assimilation involves the analysis of satellite images from the point of view of cloud identification and their classification with respect to light transmission. Solar energy input values measured at the Earth's surface by traditional methods were used to calibrate and validate the model. Preliminary evaluation of the results indicates a substantial improvement in the accuracy of estimates of solar energy input to the sea surface in relation to models utilising only traditionally obtained data on the state of the atmosphere.

20

Zastosowanie zdjęć satelitarnych do monitorowania suszy w Polsce

Dąbrowska-Zielińska K., Ciołkosz A.

Przegląd Geofizyczny

|

2007

|

Z. 3-4

161-178

PL

Do określenia wskaźników opisujących stan rozwoju roślin zostały wykorzystane dane pozyskiwane za pomocą satelitów serii NOAA. Jednym z najbardziej popularnych wskaźników jest tzw. Znormalizowany Wskaźnik Roślinny NDVI oparty na wielkości odbicia promieniowania w podczerwonym i czerwonym zakresie widma. Wskaźnik ten jest stosowany do wykrywania roślinności odwzorowanej na zdjęciach i oceny jej stanu. W przypadku wielu innych wskaźników uwzględnia się także wpływ gleby i atmosfery na wielkość promieniowania odbitego od roślinności i docierającego do sensora satelity. Instytut Geodezji i Kartografii wykorzystuje odbierane zdjęcia z satelitów NOAA do wykrywania i monitorowania suszy roślinnej na obszarze całego kraju. W Instytucie opracowano specjalny system, do którego wprowadza się dane o znormalizowanym wskaźniku zieleni (NDVI), radiacyjnej temperaturze powierzchni roślin (Ts), Wskaźniku Kondycji Roślin (TCI), Wskaźniku Termicznej Kondycji Roślin (VCI) oraz parametry meteorologiczne obliczane dla każdego tygodnia lub dekady w całym okresie wegetacyjnym. System przetwarza te dane i przedstawia wyniki w postaci map tematycznych o różnej rozdzielczości przestrzennej. Na podstawie wielkości wskaźnika TCI, różniącego się znacznie w zależności od okresu wzrostu roślin i roku, autorzy wnioskują o występowaniu suszy rolniczej i jej rozwoju na terenie całego kraju. Wyniki określenia występowania suszy rolniczej są porównywane z wielkością plonów zbóż podawanych przez Główny Urząd Statystyczny. Jak wynika z dotychczasowych prac, istnieje silna korelacja między wielkością wskaźnika TCI a plonem głównych upraw zbożowych w Polsce. Oznacza to że Wskaźnik Temperaturowej Kondycji Roślin TCI jest dobrym identyfikatorem występowania suszy rolniczej.

EN

Images acquired by NOAA satellites have been used to calculate various indices describing conditions of vegetation growth. One of the most popular is Normalized Vegetation Index (NDVI) applied for vegetation surface. Some other indices take under consideration also the influence of soil and atmosphere on the spectral response of vegetation reaching satellite sensor. In the Institute of Geodesy and Cartography in Warsaw the NOAA satellite images of Poland have been used to detect and monitor of drought. A special system has been set up based on Normalized Vegetation Index, surface temperature (Ts), two additional indices - Vegetation Condition Index (VCI) and Temperature Vegetation Index (VCI) calculated for each week and decade for the whole growing period and meteorological parameters. System processes all the data and presents the results in the form of maps with different spatial resolution. The values of TCI differs for various stage of growing season and years. On the basis of this index the authors derived information on occurrence the agricultural drought in the country. The findings are compared with the yield of cereals provided by the Central Statistical Office. There is a good correlation between the value of the TCI and the yield of main cereals. It means the TCI may be a good index for prediction of drought.