Interdyscyplinarne zastosowania przetwarzania danych przestrzennych I

ogólnouniwersyteckie

Znajomość środowiska Windows.

w sali

Głównym celem zajęć jest przekazanie praktycznych umiejętności z zakresu wykorzystania narzędzi geoinformatycznych do analizy zjawisk przestrzennych, a w tym zaznajomienie słuchaczy z zasadami i metodami tworzenia projektów geoinformatycznych, metodami analizy danych przyrodniczych, gospodarczych i społecznych oraz informacji o charakterze czasoprzestrzennym. Przekazanie podstawowych umiejętności prezentacji danych.

Treści merytoryczne: źródła danych geoinformatycznych (rastrowych i wektorowych), pozyskanie danych lotniczych i satelitarnych, korekcja geometryczna, radiometryczna i topograficzna zdjęć satelitarnych, rozciąganie histogramów, ekstrakcja danych, łączenie danych, klasyfikacja nie- i nadzorowana, sztuczne sieci neuronowe, tworzenie teledetekcyjnych wskaźników elementów środowiska (np. roślinności, jakości wód), zarządzanie i konwersja danych, metody analizy przestrzennej, prezentacja wyników analiz, edycja mapy, ćwiczenia praktyczne.

W dobie informatyzacji i integracji badań i zarządzania różnymi sferami życia społecznego i gospodarczego podstawowe znaczenie spełniają dane przestrzenne (np. inwentaryzacja obiektów i zjawisk (ochrona przyrody, archeologia), rolnictwo (uprawy, dopłaty), leśnictwo (stan uszkodzeń drzewostanu), zarządzanie, w tym środowiskowe i kryzysowe (powodzie, zakwit glonów, zanieczyszczenia), indykacja zagrożeń i in.). Rodzi to zapotrzebowanie na specjalistów, którzy posiadają niezbędne umiejętności w zakresie zarówno przetwarzania, jak i sposobów (metod i zasad) gromadzenia wyników interpretacji wielokanałowych (hiperspektralnych) zdjęć satelitarnych i lotniczych; stosowanie nowoczesnych detektorów sprawia, że są one podstawowym źródłem informacji dla coraz większej liczby dziedzin. Proponowany cykl zajęć zakłada możliwość łączenia praktycznego posługiwania się wiedzą teoretyczną z własnej dziedziny z umiejętnością stosowania przyjętych procedur i metod pozyskiwania tematycznych danych przestrzennych poprzez stosowanie nowoczesnego warsztatu w postaci profesjonalnego oprogramowania i zaawansowanego technologicznie sprzętu komputerowego.

W ramach zajęć zaprezentowane zostaną następujące zagadnienia:

- metody i narzędzia badań teledetekcyjnych, pomiary spektrometryczne, ich charakterystyka i zakres zastosowania;

- źródła danych cyfrowych, pozyskiwanie danych i praca z danymi (serwisy i serwery danych, praca w „chmurze”)

- oprogramowanie ArcGIS oraz ENVI jako środowisko analizy i narzędzie programistyczne wykorzystywane do przetwarzania danych przestrzennych w formie cyfrowej, rozszerzenia i narzędzia programistyczne;

- standardy analizy danych rastrowych z wykorzystaniem programu ENVI firmy ITT VIS:

- operacje na obrazach wielokanałowych i hiperspektralnych;

- przetwarzanie obrazów lotniczych i satelitarnych;

- metody i techniki wyboru danych spektralnych, statystyki geoprzestrzenne;

- klasyfikacja obrazów i pozyskiwanie charakterystyk spektralnych – procedury i modele, identyfikacja form i obiektów oraz procesów i zjawisk przestrzennych,

- metody wizualizacji i gromadzenia danych – wymagania i obowiązujące standardy.

Głównym celem zajęć jest przekazanie praktycznych umiejętności z zakresu wykorzystania narzędzi geoinformatycznych do analizy zjawisk przestrzennych, a w tym zaznajomienie słuchaczy z zasadami i metodami tworzenia projektów geoinformatycznych, metodami analizy danych przyrodniczych, gospodarczych i społecznych oraz informacji o charakterze czasoprzestrzennym. Przekazanie podstawowych umiejętności prezentacji danych.

Nieobowiązkowa

ArcGIS online help (http://resources.arcgis.com/content/web-based-help).

ENVI online manuals (http://www.exelisvis.com/ProductsServices/ENVI/Tutorials.aspx).

Zagajewski B., Jarocińska A., Olesiuk D., 2009. Metody i techniki badań geoinformatycznych. 2 wyd. Wydział Geografii i Studiów Regionalnych UW. Warszawa, s. 118.

Zagajewski B., 2010. Metodyka terenowych pomiarów radiometrycznych i bioradiometrycznych. W: Olędzki J.R. (red.). Zintegrowane techniki pomiarowe środowiska. Teledetekcja. Uniwersytet Warszawski, Warszawa. ss. 98-114.

Zagajewski B., 2010. Ocena przydatności sieci neuronowych i danych hiperspektralnych do klasyfikacji roślinności Tatr Wysokich, Teledetekcja Środowiska, tom 43, KTŚ PTG, Warszawa, s. 113.

Student potrafi:

- zdefiniować etapy przetwarzania danych rastrowych i wektorowych

- wybrać dane rastrowe i wektorowe przydatne do wyznaczonego zadania

- zaimportować obraz wielospektralny, radarowy i termalny.

- nałożyć warstwy wektorowe

- przeprowadzić wstępne przetwarzanie danych wielospektralnych

- połączyć informacje wektorowe i rastrowe

- zinterpretować uzyskane wyniki

Osiągnięcie przez słuchaczy poziomu sprawnego posługiwania się narzędziami geoinformatycznymi w zakresie pozyskania i przetwarzania danych przestrzennych (obrazy lotnicze i satelitarne, warstwy wektorowe GIS). Wykorzystanie danych spektralnych w analizie stanu środowiska (kondycja roślinności, trofia wód, klasyfikacja użytkowania pokrycia terenu). Zapoznanie studentów ze środowiskiem ArcGIS oraz ENVI.

Opanowanie zaawansowanych technologicznie metod pozyskiwania danych przestrzennych wpłynie na możliwy zakres wykorzystania wiedzy kierunkowej studentów, a zatem zwiększy konkurencyjność absolwentów na rynku pracy. Wdrożenie programu wzmocni pozycję UW, plasując uczelnię w nielicznej grupie szkół oferujących zajęcia z wykorzystaniem profesjonalnych i wiodących rozwiązań w dziedzinie geoinformatyki, w tym komercyjnego oprogramowania o zastosowaniach badawczych i rynkowych (ArcGIS, ENVI).

Ocena wykonanych, kolejnych ćwiczeń składających się na kurs.

-