Remote sensing of environment

Teledetekcja środowiska ma na celu prezentację metod i technik zdalnego pozyskania informacji o środowisku i ich praktycznego zastosowania. W trakcie wykładu słuchacze zapoznani zostaną z: definicjami oraz podstawowymi pojęciami, rodzajami fotografii i zobrazowań wielospektralnych, metodyką interpretacji zdjęć lotniczych. Omówiony zostanie rys historyczny badań satelitarnych, metody pozyskania i przetwarzania danych oraz praktyczny sposób wykorzystania danych teledetekcyjnych.

W zależności od sytuacji epidemiologicznej zajęcia mogą być prowadzone w sposób zdalny poprzez rekomendowane elektroniczne środki komunikacji społecznej lub też w sposób tradycyjny w salach UW.

W trakcie wykładów zaprezentowane zostaną następujące zagadnienia:

• podstawy badań teledetekcyjnych: podstawowe pojęcia, zakresy promieniowania elektromagnetycznego, charakterystyki i biblioteki spektralne, wskaźniki teledetekcyjne,

• poziomy pozyskania danych teledetekcyjnych,

• dostęp do danych lotniczych, satelitarnych, wykorzystanie teledetekcji do monitoringu środowiska,

• naziemne badania teledetekcyjne,

• historia i współczesne misje satelitarne,

• europejskie współczesne projekty badań teledetekcyjnych,

• metody przetwarzania danych teledetekcyjnych (korekcja geometryczna, atmosferyczna, klasyfikacja nadzorowana, nienadzorowana),

• praktyczne zastosowania teledetekcji (przykładowe projekty teledetekcyjne).

Podczas ćwiczeń studenci zapoznają się z:

• ze zdjęciami lotniczymi - panchromatycznymi, spektrostrefowymi, wielospektralnymi,

• zdjęciami i widzeniem stereoskopowym,

• pozyskaniem cyfrowych zdjęć satelitarnych (źródła i metody),

• obsługą open-sourcowego programu do przetwarzania danych satelitarnych(wyświetlanie wybranych wyciągów spektralnych, tworzenie kompozycji barwnych),

• obliczaniem teledetekcyjnych wskaźników roślinności,

• klasyfikacją zdjęć satelitarnych i oceną dokładności,

• interpretacją uzyskanych wyników.

W trakcie zajęć wykorzystywany jest anglojęzyczny pakiet oprogramowania SNAP, studenci zapoznają się z fachowym słownictwem anglojęzycznym dotyczącym procedur pozyskania i przetwarzania danych satelitarnych.

Do każdego ćwiczenia przygotowana jest instrukcja wykonania ćwiczenia oraz wytyczne do sporządzenia raportu, który należy przesłać prowadzącym w ciągu tygodnia. Zasadnicza część ćwiczeń wykonywana jest podczas zajęć, samodzielnie studenci dopracowują graficzną i redakcyjną stronę ćwiczenia, a także przygotowują zwięzły opis, co powinno zająć mniej niż trzy godziny.

Sposób realizacji przedmiotu:

lektura monograficzna, w zależności od sytuacji epidemiologicznej i obowiązujących wytycznych zajęcia prowadzone mogą być: w sali, zdalnie/online lub też hybrydowo (w sali lub/i zdalnie).

Adamczyk J., Będkowski K., Metody cyfrowe w teledetekcji, SGGW, Warszawa 2005.

Borsa M., Zagajewski B., Kulawik B., Łabaj A., Jedlińska S., Pulak A., 2017. Teledetekcja w planowaniu przestrzennym. Ministerstwo Infrastruktury i Budownictwa, Small GIS, Warszawa, pp. 221.

Ciołkosz A., Miszalski J., Olędzki J.R., Interpretacja zdjęć lotniczych, PWN, Warszawa 1999.

Ciołkosz A., Kęsik A., Teledetekcja satelitarna, PWN, Warszawa 1989.

Sitek Z., Wprowadzenie do teledetekcji lotniczej i satelitarnej, AGH, Kraków 2000.

Zagajewski B., Jarocińska A., Olesiuk D., Metody i techniki badań geoinformatycznych. Uniwersytet Warszawski, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych, Warszawa, 2010.

Strony internetowe:

https://step.esa.int/main/download/snap-download/

http://eospso.gsfc.nasa.gov/index.php

http://www.esa.int/esaEO/index.html

Efekty kierunkowe:

K_W01 - studenci zapoznają się kierunkami badawczymi i osiągnięciami współczesnej geografii, dotyczy to zakresu badań przestrzennych, nowoczesnych metod pozyskania przetworzenia danych, integrując informacje z zakresu geografii, geoinformatyki, planowania przestrzennego, leśnictwa, botaniki,fizjologii roślin, a także zmian społecznych.

K_W04 studenci potrafią przeanalizować zmiany pokrycia terenu i ich wpływ na człowieka.

K_W07 - studenci zapoznają się z fachowym słownictwem teledetekcyjnym,

K_W09 - studencie poznają od strony teoretycznej i praktycznej oprogramowanie SNAP, które pobiera warstwy informacyjne z innych pakietów, np. ArcGIS, QGIS, jak i eksportują własne produkty przetworzeń w celu przygotowania analiz i raportów środowiskowych.

K_W10 - studenci zapoznają się z operacjami matematycznymi na zbiorach danych (obrazy jako macierze danych, ale także terenowe/laboratoryjne pomiary spektrometryczne).

K_U03 - student poznaj zasady i umie je zastosować w celu przygotowania prezentacji wyników analiz przestrzennych, np. mapy pokrycia terenu, czy przestrzenne rozkłady analizowanych wskaźników roślinności.

K_K06 - każdy student potrafi pozyskać i przetworzyć darmowe dane satelitarne na bezpłatnym oprogramowaniu. Tego typu aktywność wywołuje duże zainteresowanie społeczne poprzez chęć poznania tego co widać z satelity.

Studenci po zakończeniu przedmiotu:

• znają przydatność teledetekcji do badania środowiska (posiadają wiedzę oraz praktyczne umiejętności dotyczące pozyskania i przetworzenia danych teledetekcyjnych oraz przygotowania raportu dotyczącego stanu wybranych elementów środowiska),

• rozumieją podstawowe pojęcia teledetekcyjne,

• znają najważniejsze metody i techniki teledetekcyjne,

• znają kluczowe zasady przetwarzania cyfrowych obrazów satelitarnych,

• umieją samodzielnie pozyskać i przetworzyć obrazy satelitarne oraz opracować wyniki interesujących komponentów środowiska, np. pokrycie terenu, stan roślinności, a także oszacować dokładność wykonanych map,

• potrafią samodzielnie przeanalizować stan środowiska (np. powiązać teledetekcyjne wskaźniki roślinności z pokryciem terenu),

• znają kierunku rozwoju współczesnej teledetekcji.

Ocena z ćwiczeń składa się ze średniej ocen z ćwiczeń praktycznych. Obecność na ćwiczeniach jest obowiązkowa, dopuszczalne są 2 usprawiedliwione nieobecności, dopuszcza się brak zaliczenia jednego ćwiczenia. Pozytywna ocena z ćwiczeń jest podstawowym warunkiem dopuszczenia do egzaminu końcowego.

Do sesji egzaminacyjnej dopuszcza się osoby, które zaliczyły ćwiczenia (brak zaliczonych ćwiczeń uniemożliwia dopuszczenie do egzaminu poprawkowego).

W zależności od sytuacji epidemiologicznej, zajęcia kończą się ustnym egzaminem prowadzonym poprzez elektroniczne środki komunikacji społecznej lub też pisemnym egzaminem prowadzonym w sali UW (pytania otwarte i zamknięte). Egzamin obejmuje treści prezentowane podczas ćwiczeń oraz wykładów.

Podstawą zaliczenia egzaminu jest uzyskanie minimum 51% możliwych do zdobycia punktów; w zakresie: 51-60% student uzyskuje ocenę dostateczną, 61-70% - dostateczną plus, 71-80% - dobrą, 81-90% - dobrą plus, 91-97% - bardzo dobrą, 98-100% - celującą.

Brak zaliczenia ćwiczeń skutkuje koniecznością ich zaliczenia w kolejnym cyklu dydaktycznym, brak zaliczenia wykładu pozwala na powtórne przystąpienie w czasie sesji poprawkowej; brak pozytywnego wyniku z egzaminu poprawkowego skutkuje koniecznością powtórzenia zajęć w kolejnym cyklu dydaktycznym.

Brak.