Problemy Geoinformacji (Geoinformation Issues) tom 8, zeszyt 1, 2016
Strony redakcyjne, spis treści, lista recenzentów do pobrania
Strony redakcyjne, spis treści, lista recenzentów do pobrania
Marcin Sękowski, Przemysław Dykowski, Jan Kryński
Nowa stacja z grawimetrem nadprzewodnikowym w Europie Środkowej: iGrav–027 w Obserwatorium Geodezyjno-Geofizycznym Borowa Góra – instalacja i wstępne wyniki
DOI: 10.34867/gi.2016.1
Streszczenie: W 2016 roku infrastruktura grawimetryczna Obserwatorium Geodezyjno-Geofizycznego Borowa Góra – wyposażonego do tej pory w cztery grawimetry LaCoste&Romberg, model G (3 z nowoczesnym systemem odczytowym „feedback”) oraz przenośny grawimetr absolutny A10-020 – została rozszerzona o nowy grawimetr nadprzewodnikowy iGrav-027. Grawimetr iGrav-027 został dostarczony do Obserwatorium na początku lutego 2016 roku i pomyślnie uruchomiony pod koniec kwietnia 2016 roku.
Artykuł przedstawia najważniejsze aspekty instalacji instrumentu, jak również problemy techniczne napotkane podczas procesu instalacji. Przedstawiono także wyniki wstępnej analizy danych zebranych podczas pierwszego miesiąca pracy urządzenia. Zapisy grawimetru iGrav-027 zostały porównane z 2.5 dniowym ciągiem jednoczesnych zapisów grawimetrem A10-020 oraz z danymi uzyskanymi z grawimetrów LaCoste&Romberg, które są wykorzystywane w Obserwatorium Borowa Góra do rejestracji danych pływowych. W ramach analizy danych dokonano również wstępnego wyznaczenia współczynnika skali (jako część funkcji przejścia) grawimetru iGrav-027.
Elżbieta Welker, Jan Reda
Metrologia a pomiary magnetyczne
DOI: 10.34867/gi.2016.2
Streszczenie: Pole magnetyczne Ziemi jest polem zmiennym w czasie i zmiany te mają charakter długookresowy (zmiany wiekowe), dobowy (zmiany cykliczne) lub krótkookresowy. Charakter i amplitudy zmian zależą od położenia geomagnetycznego punktu pomiarowego oraz aktualnej aktywności geomagnetycznej. Aparatura wykorzystywana obecnie do tzw. pomiarów absolutnych pola geomagnetycznego (magnetometry protonowe lub magnetometry typu DI-fluxgate) zapewnia wysoką precyzję pomiarów, nawet na poziomie poniżej 1 nT, ale nie zapewnia powtarzalności wartości uzyskanych z tych pomiarów. Sprawdzanie, testowanie sprzętu pomiarowego może się odbywać w obserwatorium magnetycznym dysponującym zaufaną aparaturą, taką, która pozytywnie przeszła międzynarodowe porównania organizowane cyklicznie przez IAGA (International Association of Geomagnetism and Aeronomy). W wyniku odpowiedniej procedury pomiarowej i po opracowaniu wyników pomiarów otrzymuje się poprawki instrumentalne, które należy uwzględniać przy opracowywaniu wyników pomiarów terenowych.
Katarzyna Dąbrowska-Zielińska, Maciej Bartold, Radosław Gurdak
POLWET – teledetekcyjny system monitorowania obszarów bagiennych objętych Konwencją Ramsarską w Polsce
DOI: 10.34867/gi.2016.3
Streszczenie: Projekt POLWET ma na celu zbudowanie serwisu wspomagającego zarządzanie obszarami przyrody chronionej objętymi Konwencją Ramsarską w Polsce. W ramach projektu jest opracowywany system monitorowania mokradeł wraz z dedykowaną platformą, oferującą szeroką gamę modułów tematycznych. Pierwszą grupę tematyczną stanowią moduły z mapami pokrycia terenu i jego zmian, zbiorowisk roślinnych, wód powierzchniowych oraz wiosennych podtopień. Drugą grupę stanowią moduły z szeregami map prezentujących
czasowo-przestrzenny rozkład wybranych wskaźników i parametrów charakteryzujących kondycję roślinności oraz warunki atmosferyczne.
Do opracowania map tematycznych zostaną wykorzystane wieloletnie zobrazowania optyczne z satelitów Landsat (1984–2015), Terra.MODIS (2001–2015) oraz radarowe z satelity Envisat.ASAR (2003–2011). Najnowsze opracowania będą przygotowywane na podstawie danych satelitarnych pochodzących z misji Sentinel (2015–2016), należących do Programu Obserwacji Ziemi COPERNICUS. Dane te charakteryzują się zróżnicowaną rozdzielczością przestrzenną, czasową i radiometryczną. Pozwalają one na opracowanie
kompleksowego serwisu informacji, zarówno na poziomie lokalnym jak i krajowym.
Dla każdego z trzynastu obszarów ochrony przyrody, wpisanych na listę Konwencji Ramsar zostały przygotowywane serie map wskaźników roślinnych i temperaturowych opracowanych na podstawie obserwacji satelitarnych. Mapy wskaźników umożliwiają czasowo-przestrzenną analizę kondycji roślinności oraz dają wsparcie w zdalnym monitorowaniu zagrożeń środowiskowych. Na podstawie archiwalnych zobrazowań radarowych i aktualnych zdjęć satelitarnych Sentinel-1 zostaną opracowane mapy wilgotności gleby i jej zmian, a także szorstkości podłoża charakteryzujące wysokość i strukturę zbiorowisk roślinnych.
W wyniku realizacji dotychczasowych prac została opracowana metodyka detekcji zmian pokrycia terenu na podstawie szeregów czasowych Landsat. W oparciu o dane numeryczne, udostępnione przez Narwiański Parku Narodowy, weryfikowano wyniki śledzenia zmian w pokryciu terenu w latach 1987–2011. Następnie na podstawie CORINE Land Cover zostały weryfikowane wyniki zmian. Dokładność rozpoznanych zmian osiągnięto na poziomie 86.3%. Niniejszy projekt POLWET, finansowany przez Europejską Agencje Kosmiczną ESA, wchodzi w nurt badań stosowanych wykorzystujących możliwości wieloczasowych, wysokorozdzielczych zdjęć satelitarnych Landsat i Sentinel do monitorowania zmian pokrycia powierzchni Ziemi. Może stanowić wsparcie do lokalnych działań dotyczących ochrony i zarządzania obszarami mokradeł. Jak również może wesprzeć GlobWetland, międzynarodowe przedsięwzięcie, w ramach którego jest przygotowywany serwis informacji dla 200 obszarów mokradeł zlokalizowanych w basenie Morza Śródziemnego.
Jan Musiał, Katarzyna Dąbrowska-Zielińska, Wojciech Kiryła, Ryszard Oleszczuk, Tomasz Gnatowski, Jacek Jaszczyński
Wyznaczanie i weryfikacja wilgotności gleby z wysokorozdzielczych danych satelitarnych na przykładzie zobrazowań satelity Sentinel-1 dla obszaru doliny Biebrzy
DOI: 10.34867/gi.2016.4
Streszczenie: 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. Ponad to 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.
Katarzyna Dąbrowska-Zielińska, Piotr Goliński, Marit Jørgensen, Jørgen Mølmann, Gregory Taff, Stanisław Twardy, Maria Budzyńska, Marek Czerwiński, Marek Kopacz, Robert Kurnicki Wanda Kowalik, Monika Tomaszewska, Alicja Malińska, Barbara Golińska, Martyna Gatkowska
Znaczenie monitoringu użytków zielonych w kontekście zmian klimatycznych w Europie – Projekt FINEGRASS
DOI: 10.34867/gi.2016.5
Streszczenie: 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.