Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The application of RANS CFD for design of SNCR technology for a pulverized coal-fired boiler

Ruszak M., Inger M., Wilk M., Nieścioruk J., Saramok M., Kowalik W., Rajewski J., Wajman T., Kacprzak W., Tadasiewicz D.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2017

|

Vol. 19, nr 2

101--106

EN

The article describes the technology of NOx emission abatement by SNCR method. The scope of research included CDF simulations as well as design and construction of the pilot plant and tests of NOx reduction by urea in the plant located in industrial pulverized-coal fired boiler. The key step of research was to determine the appropriate temperature window for the SNCR process. The proposed solution of the location of injection lances in the combustion chamber enabled to achieve over a 30% reduction of NOx . It is possible to achieve higher effectiveness of the proposed SNCR technology and meet the required emission standards via providing prior reduction of NOx to the level of 350 mg/um3 using the primary methods.

2

Importance of grassland monitoring in European perspective of climate change – FINEGRASS project

Dabrowska-Zielinska K., Golinski P., Jørgensen M., Mølmann J., Taff G., Twardy S., Budzynska M., Czerwinski M., Kopacz M., Kurnicki R., Kowalik W., Tomaszewska M., Malinska A., Golinska B., Gatkowska M.

Geoinformation Issues

|

2016

|

Vol. 8, no. 1(8)

55--71

EN

The objective of the study was an assessment of the effect of climatic changes on grassland growth, its water conditions and biomass. Forecasting the grassland biomass and indicating the influence of climate on grasslands growth could be an important tool in grassland management on the national, regional and field grassland scales. Remote sensing gives the possibility to estimate the grassland growth conditions what have been achieved applying NOAA.AVHRR and Terra.MODIS. Identification of grasslands throughout the country have been done using Corine Land Cover (CLC) database. Vegetation index (NDVI) and surface temperature (Ts) have been calculated from satellite data. Meteorological data for Poland have been collected: i) for years 1997–2015, ii) for the period 1985–2014 to find the trends of climatic changes. There have been found: significant trends in air temperature (Ta) in NUTS1 in Poland; significant trend of increasing grassland surface temperature (Ts) in Poland based on satellite data; comparable results between Ts – Ts_mean and Ta – Ta_mean for the years 1997–2015; significant positive relationship between the (April-September) standardized precipitation evapotranspiration index (SPEI) and grass yields in Poland. In Norway, a trend towards earlier growth start in spring and increasing temperature sum in the growing season for the last ten years have been found, however, with large variation between years. Also, trends towards warmer springs and autumns since 1991 in Northern Norway has been observed. Climate changes may affect positively and negatively the grassland productivity. Proposed new and efficient methods based on satellite observations, can be used to monitor the productivity of grasslands to understand trends and anomalies that are likely to continue into the future, can help in planning for agricultural practices, can be an efficient tool in decision support system of grassland management and offsetting financial risks on large scales.

PL

Celem badań była ocena wpływu zmian klimatycznych na wzrost użytków zielonych, ich warunki wodne i biomasę. Prognozowanie biomasy i określanie wpływu klimatu na jej rozwój jest ważnym zadaniem w zarządzaniu użytkami zielonymi w skali kraju, regionu i pojedynczego gospodarstwa łąkarskiego. Metody teledetekcji umożliwiają ocenę warunków wzrostu roślin na podstawie danych satelitarnych NOAA. AVHRR i Terra.MODIS. Rozmieszczenie użytków zielonych w Polsce zostało pobrane z bazy Corine Land Cover (CLC). Wskaźnik zieleni NDVI oraz temperatura powierzchni czynnej Ts zostały obliczone z ww. danych satelitarnych. W celu określenia trendów zmian klimatycznych zebrano dane meteorologiczne dla obszaru Polski i) z lat 1997–2015 oraz ii) 1985–2014. W wyniku przeprowadzonych analiz otrzymano: znaczące trendy temperatury powietrza (Ta) dla regionów statystycznych (NUTS2); znaczący trend rosnący temperatury powierzchni czynnej (Ts). Dla lat 1997–2015 otrzymano porównywalne wyniki pomiędzy Ts i Ts_mean oraz Ta i Ta_mean oraz znaczącą zależność dodatnią pomiędzy wskaźnikiem (z okresu kwiecień-wrzesień) standaryzowanego klimatycznego bilansu wodnego (SPEI) a produkcyjnością użytków zielonych. Dla obszaru Norwegii otrzymano trend wcześniejszego startu wegetacji na wiosnę i rosnący trend sumy temperatur powietrza w sezonie wegetacyjnym w ostatnim dziesięcioleciu, z tym, że z dużymi wahaniami w poszczególnych latach. W północnej Norwegii zanotowano również od roku 1991 trend coraz cieplejszych wiosen i jesieni. Zmiany klimatyczne mogą wpływać zarówno pozytywnie jak i negatywnie na produkcyjność użytków zielonych. Proponowane nowe metody bazujące na danych satelitarnych mogą być zastosowane do monitorowania produkcyjności użytków zielonych w celu rozpoznania trendów i anomalii klimatycznych, które mogą się zdarzyć w przyszłości, jak również mogą pomóc w planowaniu produkcji rolniczej w celu uniknięcia strat finansowych na dużą skalę.

3

Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii jako jeden z głównych Ośrodków Badawczych w Programie Unii Europejskiej Copernicus

Dąbrowska-Zielińska K., Hościło A., Bochenek Z., Ziółkowski D., Budzyńska M., Musiał J., Gatkowska M., Bartold M., Tomaszewska M., Kowalik W., Malińska A., Małek I., Turlej K., Kiryła W., Lewandowska A., Paradowski K.

Przegląd Geodezyjny

|

2015

|

R. 87, nr 9

12--18

PL

W artykule został scharakteryzowany Program Copernicus utworzony do monitorowania powierzchni Ziemi za pomocą zdjęć satelitarnych, lotniczych i obserwacji naziemnych. Przedstawiono główne prace Centrum Teledetekcji Instytutu Geodezji i Kartografii, służące realizacji tego Programu. Dotyczą one wykorzystania metod teledetekcyjnych do kartowania powierzchni ziemi i monitorowania różnych elementów środowiska geograficznego. Zostały zaprezentowane prace dotyczące kartowania pokrycia terenu na podstawie zdjęć satelitarnych, tworzenia systemów informacyjnych dla rolnictwa, służących ocenie stanu upraw i prognozowaniu plonów, wykorzystania obrazów radarowych dla potrzeb leśnictwa do oceny biomasy leśnej i zawartego w niej węgla, zastosowania technik teledetekcji do monitorowania zagrożeń środowiska (pożary, powodzie, susze), wykorzystania technik radarowych do śledzenia zmian deformacji gruntu, zastosowania zdjęć satelitarnych dla planowania przestrzennego do monitorowania zmian klimatu na obszarach miejskich.

EN

Copernicus Programme created for Earth monitoring with the use of satellite, aerial and in-situ data was briefly characterized in the article. Main research works of the Remote Sensing Centre, Institute of Geodesy and Cartography supporting this Programme, related to application of remotely sensed data for land cover mapping and monitoring of various environmental components, have been presented. They are concentrated on the following topics: use of satellite images for preparation of land cover maps, creation of information systems for agriculture, aimed at crop condition assessment and yield forecasting, use of radar images for estimating forest biomass and carbon content, application of remote sensing techniques for monitoring environmental hazards (forest fires, floods), application of radar interferometric techniques for monitoring ground deformations, use of satellite data for spatial planning to monitor climate changes within urban areas.

4

Rozkład prędkości wypływu cieczy i gęstości strumienia objętości w dyszy rozpylacza szczelinowego

Kowalik W.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2014

|

R. 22, nr 2

41--50

PL

Rozpylacze szczelinowe oraz ich modyfikacje są powszechnie stosowanymi elementami w urządzeniach do oprysku, szczególnie w opryskiwaczach polowych. Aby uzyskiwać pożądane efekty pracy płaskostrumieniowych rozpylaczy szczelinowych, należy poznać wpływ ich parametrów konstrukcyjnych na równomierność wypływu cieczy i rozkład prędkości strumienia. Celem pracy było określenie rozkładu prędkości wypływu cieczy i gęstości strumienia objętości w dowolnym punkcie dyszy rozpylacza szczelinowego. Do badań wybrano rozpylacz szczelinowy Albuz Blue. Określono jego podstawowe parametry, a obliczeń teoretycznych dokonano, przyjmując model przepływu jednowymiarowego. Przeprowadzone badania wykazały, że parametry te zmieniają się od wartości minimalnej na skraju dyszy do wartości maksymalnej w jej centrum, a dynamika ich zmienności zależy od wymiarów rozpylacza i parametrów przepływu. Modelując kształt dyszy lub odpowiednie parametry przepływu w części sferycznej rozpylacza, można wpływać na jakość oprysku.

EN

Flat fan sprays and their modifications are widely-used elements in crop-sprayers and especially in field crop-sprayers. A crucial disadvantage of this spray is an uneven layout of the liquid in the spray. To obtain the desired work effects of flat fan sprays it is necessary to get to know the influence of construction parameters on the evenness of the liquid flow and the possibility of its modeling. The aim of this study is to define both the stream density and liquid flow rate at any point of a spray nozzle. The conducted study revealed that the liquid flow rate from the flat-fan spray is different and changes from a minimal value at the end of the nozzle to the maximal value in its central part. The amount of the liquid coming out of the flat-fan spray depends on the flux point. In the center of the nozzle a large part of the liquid comes out while in the extreme external parts the flux is minimal. Modeling the shape of the nozzle we may alter the layout of the liquid flow density, and thus, we may affect the evenness of the spraying.

5

Biotechniczne właściwości pałki szerokolistnej Typha latifolia i jej wykorzystanie w inżynierii środowiska

Kowalik W., Pachuta K., Mazurczuk R.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2012

|

Vol. 21, No. 2

12--19

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań nad właściwościami mechanicznymi pałki szerokolistnej. Opisano metodykę wykonania badań. Ustalono wytrzymałość na zerwanie poszczególnych elementów rośliny – pędów podziemnych (kłączy), pędów nadziemnych i liści. Porównano je z danymi dotyczącymi niektórych gatunków drzew, krzewów i roślin zielnych, podanymi przez innych autorów.

EN

The results of researches on mechanical properties of Typha latifolia are presented in this paper. A methodology of the researches is described. Tensile strength of different parts of the plant – rhizomes, shoots and leaves, is determined. They are compared to data relating to some species of trees, bushes and herbaceous plants.

6

Biophysical Parameters Assessed from Microwaveand Optical Data

Dąbrowska-Zielińska K., Budzyńska M., Kowalik W., Małek I., Gatkowska M., Bartold M., Turlej K.

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2012

|

Vol. 58, No. 2

99-104

EN

The study has been carried out at Biebrza Wetlands situated in the N-E part of Poland, a NATURA 2000 and Ramsar Convention test site in 2003-2009. It is one of the largest in Europe natural rich biotope with the large amount of unique species of flora and important zone for nesting and wintering for fauna. Data from microwave and optical satellite images and soil-vegetation ground measurements were analyzed to develop methods for monitoring and mapping biophysical parameters. Satellite data applied for the study included: ENVISAT.ASAR, ENVISAT.MERIS, ALOS.PALSAR, ALOS.AVNIR-2, and NOAA.AVHRR data. Optical images were used for classification of wetlands communities and calculation of vegetation index NDVI. Also, latent heat flux has been calculated using NOAA.AVHRR data and meteorological data. Microwave images acquired in different modes (ASAR IS2 and IS6, ALPSR.FBD) and polarizations (HH, HV, VV) were used for assessment and mapping of Leaf Area Index (LAI) and soil moisture (SM) for every habitat classified from optical images. Backscattering coefficient calculated from ALOS.PALSAR HV and ENVISAT.ASAR IS6 VV was applied for assessment of vegetation bio-parameters. Backscattering coefficient calculated from ALOS.PALSAR.FBD HH and ENVISAT.ASAR HH IS2 was used for SM assessment. The study was conducted in the framework of ESA PECS project No 98101 and ESA PI projects: C1P.7389 and AOALO.3742.

7

Noise reduction of NDVI time-series: a robust method based on Savitzky-Golay filter

Bojanowski J., Kowalik W., Bochenek Z.

Roczniki Geomatyki

|

2009

|

T. 7, z. 2

13-21

EN

In this paper we briefly present a whole processing chain for the preparation of NDVI 10- day composites derived from NOAA/AVHRR in 1 km2 spatial resolution and then we put strong emphasis on final noise reduction of the NDVI time series. The method of noise reduction is based on the Savitzky-Golay filter, which was introduced by Chen (2004). It increases NDVI values contaminated by unmasked clouds and atmospheric variability. Then, we test the results of noise reduction in NDVI time-series and its influence on Vegetation Condition Index (VCI).

PL

Znormalizowany wskaźnik zieleni (NDVI) otrzymywany ze średnio-rozdzielczych obrazów satelitarnych, jak NOAA/AVHRR, jest od wielu lat szeroko stosowany do monitoringu środowiska. Jednym z takich zastosowań jest modelowanie kondycji i wzrostu roślin oraz prognozowanie plonów. Wykorzystywane w tym celu szeregi czasowe wskaźnika NDVI są obarczone znaczącymi błędami wynikającymi z wpływu atmosfery i geometrii układu Słońce-Ziemia-sensor. Chmury i para wodna występujące w atmosferze pochłaniają promieniowanie podczerwone, co skutkuje zaniżonymi wartościami wskaźnika NDVI. Wpływ ten można zauważyć zarówno w czasie (w szeregach czasowych NDVI), jak również w przestrzeni (na pojedynczych obrazach NDVI). Metoda redukcji szumów w szeregach czasowych NDVI bazująca na filtrze Savitzkiego i Golaya została zaprezentowana i przetestowana na dwunastoletniej bazie NDVI dla terytorium Polski. Zbadany został również wpływ redukcji szumu w NDVI na wskaźnik VCI. W wyniku zastosowanej metody znacznie poprawiła się jakość i wiarygodność szeregów czasowych NDVI i VCI, jak również otrzymano czyste obrazy przydatne przy interpretacji wizualnej.

8

Monitorowanie wzrostu i plonowania zbóż metodami teledetekcji

Dąbrowska-Zielińska K., Ciołkosz A., Budzyńska M., Kowalik W.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2008

|

R. 16, nr 4

45-54

PL

Na podstawie zdjęć satelitarnych, wykonanych w różnych zakresach widma elektromagnetycznego, określono wskaźniki roślinne, które charakteryzują energię odbitą i emitowaną z powierzchni czynnej. Wielkość tej energii jest związana z biofizycznymi parametrami roślin, takimi jak: powierzchnia projekcyjna liści (LAI), temperatura roślin (Ts), pochłonięte promieniowanie fotosyntetycznie czynne (APAR). Wskaźniki roślinne otrzymane na podstawie danych satelitarnych wykorzystano do szacowania uwilgotnienia obszarów rolnych i prognozowania plonów. W artykule przedstawiono metodę monitorowania wzrostu i plonowania zbóż z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych AVHRR/NOAA i ENVISAT/MERIS.

EN

On the basis of satellite images taken within different ranges of electromagnetic spectrum, the plant indices were determined which characterize the energy reflected and emitted from the active surface. The amount of this energy is connected with bio-physical plant parameters, such as LAI (Leaf Area Index), plant temperature (Ts), APAR (Absorbed Photosythetically Active Radiation). Plant indices obtained on the basis of satellite data were used to estimate the moistening of agricultural areas and to forecast the yields. Paper presented the method of monitoring the growth and yielding of cereals with the use of AVHRR/NOAA and ENVISAT/MERIS satellite images.

9

Dostawca głównej technologii dla bloku 464 MW

Kowalik W., Kubek D., Marchwiak M.

Nowa Energia

|

2008

|

nr 2

11--13

10

Analiza zmienności wskaźników niezawodnościowych dojarek bańkowych w aspekcie ich okresowej obsługi technicznej

Kowalik W.

Inżynieria Rolnicza

|

2008

|

R. 12, nr 2(100)

95-100

PL

W pracy przedstawiono wpływ rocznego obciążenia dojarek bańkowych na ich stan techniczny. Stwierdzono, że urządzenia udojowe pracujące w ciągu roku nie więcej niż 1450 godzin powinny mieć wyznaczane przeglądy techniczne po upływie zadanego czasu a powyżej tej granicy po wykonaniu zadanej ilości pracy.

EN

In the paper the effect of yearly load of bucket milking machines on their technical condition is presented. It has been found that milking equipment working during a year for not more than 1450 hours should undergo technical survey after a set time and above that limit, after the performance of the defined amount of work.

11

Identyfikacja głęboko odwodnionych siedlisk hydrogenicznych w rejonie KWB Bełchatów na podstawie zdjęć ze skanera Landsat TM

Miatkowski Z., Sołtysik A., Turbiak J., Kowalik W., Lewiński S.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

2006

|

R. 14, nr 2

117-124

PL

Głębokie i długotrwałe odwodnienie siedlisk hydrogenicznych wywołuje procesy przeobrażeń, prowadzące do ich degradacji. Identyfikacja przeobrażeń tych siedlisk i ich monitorowanie, jeśli występują one na dużych powierzchniach, są trudne, a czasami mało efektywne, metodami tradycyjnymi. Podjęto próbę wykorzystania zdjęć z satelity Landsat TM do identyfikacji przeobrażonych wskutek głębokiego odwodnienia siedlisk hydrogenicznych i ich zasięgu. Porównanie informacji zawartych na zdjęciach satelitarnych z informacją uzyskaną metodami konwencjonalnymi w toku bezpośrednich badań terenowych wykazało zadowalającą zgodność identyfikacji siedlisk łąkowych przeobrażonych w wyniku odwodnienia oraz oceny zasięgu ujemnego wpływu leja depresji wód gruntowych KWB Bełchatów na użytki zielone.

EN

Deep and long-lasting drainage of hydrogenic habitats causes transformation processes leading to their degradation. Identification of these sites transformations and their moniotoring, if they occur in large areas, are difficult and sometimes low-effective by traditional methods. In the paper an attempt to use images from the Landsat TM satellite for the identification of transformed due to deep drainage hydrogenic habitatats and of their range has been made. A comparison of information contained in the satellite images with information obtained by conventional methods during direct field studies showed satisfactory agreement of identification of grassland sites transformed as a result of drainage and of assessment of the range of the KWB Betchatow ground water depressioncone negative effect on grasslands.

12

Analiza charakteru zmian awaryjności dojarek bańkowych w aspekcie ich okresowej obsługi technicznej

Kowalik W.

Inżynieria Rolnicza

|

2006

|

R. 10, nr 5(80)

341-348

PL

W pracy przedstawiono wpływ okresu użytkowania i liczby przepracowanych godzin urządzeń udojowych na ich stan techniczny. Stwierdzono, że charakter i liczba powstających uszkodzeń w znacznym stopniu zależy od długości okresu eksploatacji dojarki. Dlatego przeglądy techniczne należy przeprowadzać uwzględniając to kryterium.

EN

The study presents the impact utilization period and the number of worked hours of the milking equipment on their technical condition. It was established that the character and number of defects depends largely on the length of operation period of the milking machine. Therefore, the periodic maintenance should be performed taking into consideration this criterion.

13

Pozyskiwanie informacji o parametrach glebowo-roślinnych za pomocą satelitarnych zdjęć mikrofalowych

Dąbrowska-Zielińska K., Kowalik W., Gruszczyńska M.

Roczniki Geomatyki

|

2005

|

T. 3, z. 2

35-44

EN

The monitoring of vegetation growth conditions is a very important problem in proper agricultural management and in yield forecasting. Spectral reflectance signatures taken in the optical spectrum are useful for such applications, and a variety of information from optical sensors can be applied for estimating soil moisture values and conditions of vegetation growth. However, the acquisition of optical sensor data is often hampered by unfavorable weather conditions. Radar sensors are able to collect the data despite of clouds. This is the major reason why they are much more likely to provide useful information. The microwave backscatter value depends on sensor configuration such as incydent angle and polarization (Allen and Ulaby, 1984; Le Toan et al., 1984; Paloscia, 1998; Ulaby, 1978). Furthermore, it is affected by soil and plant dielectric and geometric properties (Ulaby et al., 1986; Dabrowska-Zielinska et al., 1994; Gruszczynska et al., 1998). Thus, it has been suggested that the combination of microwave signatures at different frequencies and/or polarizations may provide information on soil and vegetation conditions (Le Toan, 1982). The strong interaction of backscatter signal with soil and vegetation cannot be expressed by a simple linear function. It seems that mechanistic models may better characterize the contribution of various parameters on the observed backscattering signatures. The simulation of backscattering coefficient using the Water Cloud Model (WCM) was presented in the paper of Atema and Ulaby (1978) and modified by Prevot et al. (1993) and Champion (2000). The analysis based on the WCM uses two different SAR frequencies. Numeric inversion of the model may be useful in estimating soil moisture and vegetation descriptors. Thus, the goal of this study was to extract from dual-frequency and incidence angle satellite SAR signatures consistent information about moisture in soils and about various features of plants by implementation of the water-cloud model. The study was carried out on Polish agricultural regions but it is hoped that it will be applicable anywhere on the planet. During satellite overpasses, the ground-based measurements required such as soil moisture, Leaf Area Index, and biomass were collected. The backscattering coefficients were collected from ERS-2.SAR (C-VV band at 5.3 GHz, incidence angle 23o, spatial resolution 30 m) and from JERS-SAR (L-HH band at 1.275 GHz, incidence angle 35o, spatial resolution 18 m). The applicability of three different vegetation descriptors to the semi-empirical water-cloud model was investigated. The contribution to the backscatter values of vegetation features such as leaf area expressed in the Leaf Area Index (LAI) and the dielectric properties of leaf surface expressed in the Leaf Water Area Index (LWAI) and the Vegetation Water Mass (VWM) was examined in order to reveal the best fit of the model. It was found that in C-band, which had an incidence angle of 23o, the soil moisture contribution to the sigma value was predominant over the vegetation contribution. When the kanopy cover increases, the sensitivity of a radar signal to dry soil conditions (SM<0.1) decreased. The sigma value was the most sensitive to vegetation descriptor VWM which described the amount of water in vegetation. Attenuation of soil signal by the canopy was found in all three vegetation descriptor types; the strongest attenuation effect was observed in the case of VWM. In L-band (where the incidence angle was 35o), the dominant signal to total s° value comes from volume scattering of vegetation for LAI>3. When LAI<3 the vegetation contribution to total s° value appeared in two-way attenuation. The results gave us the possibility of comparing the modelled parameters with the measured soil and vegetationparameters. The study will continue using L band with different polarization from future ALOS PALSAR satellite and C band from ENVISAT ASAR various polarization. The combination of model simulating backscattering coefficient from canopy as Michigan Microwave Canopy Scattering model (Ulaby et al., 1990) and semi empirical model will be applied for different vegetation types not only for narrow leaf crops but also for broad leafs in order to verify possibility to increase the precision in obtaining soil vegetation descriptors.

14

Modelling of crop and soil parameters using C and L band of SAR images

Dąbrowska-Zielińska K., Inoue Y., Kowalik W., Gruszczyńska M.

Journal of Water and Land Development

|

2005

|

no. 9

3-20

EN

The dual-frequency satellite SAR backscatter was extracted for consistent information about various soil-vegetation parameters of crops for analysing crop growth conditions in any agricultural region. The ground-based measurements of soil moisture SM, Leaf Area Index LAI, and biomass were collected from 10 to 14 May 1998 during a satellite overpass on a particular date. The backscattering coefficients at various frequencies were collected from ERS-2.SAR (C-VV) on May 10, 1998 and from JERS-SAR (L-HH) on May 14, 1998. The applicability of three different vegetation descriptors to the semi-empirical water-cloud model was investigated. The contribution to the backscatter values of vegetation features such as leaf area expressed in the Leaf Area Index and the dielectric properties of leaf surface expressed in the Leaf Water Area Index LWAI and the Vegetation Water Mass VWM was examined in order to reveal the best fit of the model. It was found that in C-band, which had an incidence angle of 23°, the soil moisture contribution to the sigma value was predominant over the vegetation contribution. When the canopy cover increased, the sensitivity of a radar signal to dry soil conditions (SM < 0.1) decreased. The sigma value was the most sensitive to vegetation descriptor VWM which described the amount of water in vegetation. Attenuation of soil signal by the canopy was found in all three vegetation descriptor types; the strongest attenuation effect was observed in the case of VWM. In L-band (where the incidence angle was 35°), the dominant signal to total σ ° value came from volume seattering of vegetation for LAI> 3. When LAI< 3 the vegetation contribution to total σ ° value appeared in two-way attenuation. The results gave us the possibility of comparing the modelled with the measured soil and vegetation parameters.

PL

Spośród wielu zakresów promieniowania elektromagnetycznego, wykorzystywanych w teledetekcji satelitarnej, do pozyskiwania informacji o powierzchni roślinnej stosowane są mikrofale, które dzięki możliwości wykonywania zobrazowań niezależnie od warunków pogodowych i pory dnia, stały się często jedynym teledetekcyjnym źródłem informacji. Zdjęcia mikrofalowe SAR przedstawiają rozkład amplitudy sygnału odbitego od badanej powierzchni. Obliczony na tej podstawie współczynnik rozpraszania wstecznego, tzw. σ °, wyraża natężenie promieniowania mikrofalowego odbitego od powierzchni i zależy głównie od jej szorstkości i wilgotności. Na potrzeby niniejszego opracowania, wartości współczynnika wstecznego rozpraszania uzyskano z dwóch satelitów wysyłających i rejestrujących wiązkę promieniowania o różnej długości i polaryzacji fal, tj. satelity europejskiego ERS-2 SAR wysyłającego wiązkę promieniowania pod kątem 23°, rejestrującego badany obszar w zakresie C, o częstotliwości 5,3 GHz i długości fali 5,7 cm oraz satelity japońskiego JERS SAR wysyłającego wiązkę promieniowania w zakresie L pod kątem 35° o częstotliwości 1,2 GHz i długości fali 23,5 cm. Celem badań było uzyskanie wielu parametrów glebowo-roślinnych, bardzo istotnych w prognozowaniu plonów głównych upraw rolnych. W trakcie zobrazowań satelitarnych wykonano pomiary wilgotności gleby (SM), powierzchni projekcyjnej liści (LAI) i biomasy. Istotą tych badań było zastosowanie modelu opisującego powierzchnię czynną, na którą pada wiązka promieniowania mikrofalowego, jako tzw. "chmurę wodną". Ze względu na to, że powracający sygnał wysyłanej fali rejestrowany przez radiolokator zależy od powierzchni, na którą pada, do modelu wprowadzono takie parametry roślinne, które najlepiej opisują rośliny, a więc LAI, jak również wskaźnik LWAI oraz wskaźnik charakteryzujący wodę w samych roślinach (VWM). Z analizy wynika, że wraz ze zwiększaniem się masy roślinnej zmniejsza się czułość sygnału na wilgotność gleby mniejszą niż 10%. Woda zawarta w roślinach, przedstawiona jako wskaźnik VWM, miała najbardziej znaczący wpływ na wartość rejestrowanego sygnału. Zarejestrowany sygnał w zakresie fali L w znaczącym stopniu zależał od roślinności charakteryzowanej przez wskaźnik LAI, zwłaszcza gdy rośliny były stosunkowo gęste (LAI> 3). Działo się tak na skutek padania wiązki mikrofalowej pod stosunkowo dużym kątem (35°). W wyniku inwersji modelu otrzymano wartości poszczególnych parametrów opisujących roślinność oraz wilgotność gleby i porównano z wartościami mierzonymi in situ.

15

Globalny monitoring środowiska i bezpieczeństwa (GMES) integrowanie danych obserwacji ziemi dla obszaru Polski

Dąbrowska–Zielińska K., Kowalik W., Gruszczyńska M., Hościło A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2004

|

Vol. 14

1--8

PL

Program GMES podzielony jest na tematykę „Środowisko” i „Bezpieczeństwo”. Tematyka Środowisko obejmuje zadania monitorowania oceanów i atmosfery oraz monitorowanie powierzchni Ziemi w tym prognozowanie plonów, rozwój roślinności, udostępnienie systemu wczesnego ostrzegania, zrównoważone wykorzystanie zasobów wodnych w celu odpowiedniego zarządzania. Tematyka „Bezpieczeństwo” obejmuje zarządzanie obszarami w razie zagrożeń naturalnych i zapewnienie bezpieczeństwa cywilnego w razie zagrożeń naturalnych. W ramach tematyki GMES został przyjęty zintegrowany projekt pt. „Produkty GMES i ich użyteczność w integrowaniu danych obserwacji Ziemi wspomagających wprowadzenie Europejskich dyrektyw i Europejskiej polityki w odniesieniu do pokrycia terenu oraz do roślinności.”. W Projekcie tym wśród 56 instytucji bierze udział Instytut Geodezji i Kartografii. W ramach wykonywanych prac zostaną zastosowane agro – meteorologiczne modele oparte o zmienne parametry klimatyczne oraz zostanie wprowadzony system prognozy plonów, oparty o modele teledetekcyjne uwzględniające wyprowadzone z danych teledetekcyjnych wartości ewapotranspiracji, indeksy roślinne, oraz indeksy suszy. Badania nad poszczególnymi modelami prowadzącymi od stosunkowo prostych do skomplikowanych metod uzyskiwania parametrów biofizycznych będzie przeprowadzone dla obszaru Polski.

16

Satellite-derived vegetation indices for Biebrza wetland

Dąbrowska-Zielińska K., Kowalik W., Gruszczyńska M., Hościło A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2003

|

Vol. 13b

349--359

EN

The study has been carried out at the Biebrza Basin in Poland. The investigation aimed at finding the best vegetation index characterising different marshland habitats. The various indices were calculated on the basis of all considered spectral bands of low spatial resolution satellites as SPOT/VEGETATION, ERS-2/ATSR, and NOAA/AVHRR. The GEMI and EVI index calculated from SPOT/VEGETATION images was the best for distinguishing vegetation classes. The best correlation between LAI measured at the ground and the derived indices was with GEMI and EVI index. Soil moisture values calculated from ERS2/ SAR well characterised distinguished marshland humidity classes.

PL

Biebrzański Park Narodowy został założony w 1993 roku w celu ochrony unikalnych walorów przyrodniczych bagiennej doliny rzeki Biebrzy. W wyniku panujących warunków wodnych oraz morfologii terenu na obszarze tym wykształcił się największy w Polsce ekosystem torfowisk niskich i wysokich. Na skutek zmian w użytkowaniu rolniczym oraz z powodu budowy kanałów odwadniających, ten unikalny naturalny ekosystem bagienny został zachwiany. Zmienione warunki wilgotnościowe doprowadziły do degradacji gleb torfowych i w konsekwencji do zmiany szaty roślinnej. Obecnie istnieje potrzeba monitorowania niekorzystnego dla środowiska procesu osuszania bagien, a jedynie możliwą do zastosowania na tak dużą skalę metodą, jest metoda teledetekcji. Badania skoncentrowano na obszarze zlokalizowanym w Basenie Środkowym Biebrzy, na którym do tej pory przeprowadzono wiele eksperymentów naukowych, i dla którego zgromadzono wiele informacji niezbędnych do realizacji niniejszego przedsięwzięcia. W opracowaniu uwzględnione zostały dane satelitarne i naziemne archiwalne pochodzące z lat 1995 i 1997 oraz dane otrzymane w trakcie trwania badań lat 2000–2002. Wykorzystano dane satelitarne otrzymywane w optycznym i mikrofalowym zakresie widma elektromagnetycznego. Z zakresu optycznego (Landsat ETM, ERS-2.ATSR, SPOT VEGETATION, NOAA/AVHRR) zostały wyznaczone wskaźniki roślinne charakteryzujące powierzchnię ze względu na stopień uwilgotnienia i fazę rozwoju roślin. Poprzez klasyfikację obszaru wyróżniono łąki na różnych rodzajach siedlisk. Klasyfikowane były zdjęcia wykonane przy użyciu skanerów Thematic Mapper (TM) i Enhanced Thematic Mapper (ETM+) pracujących na satelitach z serii Landsat oraz zdjęcia mikrofalowe wykonane przy użyciu urządzenia SAR umieszczonego na satelicie ERS-2. Przy klasyfikacji wykorzystano wyniki badań terenowych. Z danych mikrofalowych zarejestrowanych przez satelitę ERS-2 obliczono współczynnik wstecznego rozpraszania i wyprowadzono algorytmy wyznaczania wilgotności gleby. Wyznaczono również związek pomiędzy poszczególnymi klasami wilgotności gleby a wskaźnikami roślinnymi uzyskanymi z różnych satelitów oraz wyznaczono obszary, na których zaszły największe zmiany wilgotności. W wyniku przeprowadzonych analiz wybrano następujące wskaźniki roślinne: ARVI, EVI, GEMI, MI, NDVI, których wzory podane są poniżej: ARVI = ( NIR - BLUE ) / ( NIR + BLUE ) EVI = 2.0 * ( NIR - RED ) / ( 1 + NIR + 6 * RED - 7.5 * BLUE ) GEMI =⋅[η * ( 1 - 0.25η ) - ( RED - 0.125 )] / [ 1 - RED ], η = [ 2 * ( NIR2 - RED2 ) + 1.5 NIR + 0.5 RED ] / 9 NIR + RED + 0.5 ] NDVI = ( NIR - RED ) / ( NIR + RED ) MI = ( SWIR - RED ) / (SWIR + RED ) gdzie: ARVI – Atmospherically Resistant Vegetation Index, Kaufman i Tanre, 1992; EVI – Enhanced Vegetation Index, Liu i Huete, 1995; GEMI – Global Environment Monitoring Index, Pinty i Verstraete, 1992; MI –Medium Infrared Index, wyprowadzony przez autorów, 2002; NDVI – Normalized Difference Vegetation Index, powszechnie używany od dawna. Wskaźniki roślinne łączą dane teledetekcyjne z biofizycznymi charakterystykami powierzchni czynnej, a w szczególności z powierzchnią projekcyjną liści, akumulowaną radiacją w procesie fotosyntezy, biomasą, i gęstością pokrycia roślinnością. Istnieje duże zainteresowanie rozwijaniem i wprowadzaniem wciąż nowych indeksów ze względu na ich związek z wieloma cechami roślinnymi, a równocześnie nie czułych na osłabiający wpływ gleby i atmosfery. Pozostaje jednak nadal aktualne, jakie cechy roślin wpływają na wartość wskaźnika, dla jakich warunków dany indeks może być zastosowany, jak również z jaką dokładnością mogą być poszczególne parametry roślinne obliczane. Wskaźniki roślinne, ze względu na łatwość ich obliczania bez konieczności stosowania dodatkowych danych, znalazły zastosowanie w rolnictwie do prognozowania plonów, ustalania terminów nawodnień. Istotnym elementem pracy było znalezienie takich wskaźników roślinnych obliczanych ze zdjęć satelitarnych wykonanych w optycznym zakresie widma, które pozwoliłyby na dokładne szacowanie wskaźnika powierzchni projekcyjnej liści tzw. LAI. Wskaźnik ten jest niezbędny do szacowania wilgotności gleby ze zdjęć mikrofalowych, gdyż odzwierciedla szorstkość badanej powierzchni roślinnej. Analiza zmian wilgotności gleby umożliwiła wyznaczenie obszarów o zróżnicowanym uwilgotnieniu i opracowanie metody jej monitorowania na obszarach bagiennych. Najsilniejszą zależność otrzymano dla wskaźników EVI i GEMI obliczonych z danych satelitarnych SPOT VEGETATION (R2 = 0.81), najsłabszą dla wskaźnika GEMI obliczonego z danych NOAA/AVHRR (R2 = 0.41). Wyprowadzone na podstawie analizy statystycznej algorytmy o najwyższych korelacjach mogą być zastosowane do szacowania wskaźnika LAI dla roślinności bagiennej.

17

Zmniejszenie emisji gazu biologicznego z wysypisk odpadów komunalnych

Piskowska-Wasiak J., Kowalik W.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2000

|

Nr 7

255-260

EN

Problem of environmental threat of gas emission from city waste dumps. Dangers determining the necessity of controlling dump gas emission. Mechanism of appearance of dump gas, ways of its obtaining, characteristics and possibilities of its use as energy carrier. Examples of dump gas use in power engineering in USA and West European countries. Situation and perspectives in Poland.

18

Dobór parametrów konstrukcyjnych podajnika ejektorowego dla pneumatycznych siewników zbożowych

Nazarow S., Astachov W., Kruglenia W., Kowalik W.

Problemy Inżynierii Rolniczej

|

1998

|

R. 6, nr 3

19-28

PL

Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych podajnika ejektorowego z jednostronnym i dwustronnym odchyleniem strumienia powietrznego, który jest elementem zespołu wysiewającvego pneumatycznego sienika zbożowego. Określono wpływ wymiarów dyfuzora i konfuzora na straty ciśnienia i przepustowość zespołu wysiewającego. Do badań użyto nasion owsa, grochu i jęczmienia przy wydajności dozownika odpowiednio 60, 87,5 i 105 g/s. Określono wymiary podajnika ejektorowego, który przy cisnieniu statycznym wentylatora 7 kPa, szerokości roboczej siewnika 12 m i prędkości agregatu zapewnia wysiew 230 kg/ha owsa, 400 kg/ha grochu i 350 kg/ha jęczmienia.

EN

The results of laboratory investigations of an ejector feeder with one- and two- sided deflections of air stream, which is an element of sowing assembly in a pneumatic grain drill, were presented in the paper. Effects of the diffuser and confusor dimensions on the pressure losses and on the throughput of sowing assembly were determined. Oat, pea and barley seeds were used for tests at the feeder throughputs of 60, 87,5 and 105 g/s, respectively. The dimensions of an ejector feeder were estimated assuming that at static pressure of the fan equal 7 kPa, 12 m working width of the drill and 12 km/h working speed of the machine, the seedin