Aktualności

Trwają staże wakacyjne 2023 w IGiG

03-08-2023

Siedmioro ambitnych studentów Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu oraz Politechniki Wrocławskiej zdecydowało się wziąć udział w realizowanych corocznie płatnych stażach wakacyjnych Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr. Zainteresowani studenci poświęcą 3 miesiące wakacji na prowadzenie badań w rozmaitych dziedzinach, m.in. z zakresu opracowania modelu 3D miast, przetwarzania i wizualizacji trójwymiarowych danych przestrzennych, opracowania satelitarnych zobrazowań radarowych dla precyzyjnego rolnictwa, wagowania obserwacji GNSS, a także analizy jakości orbit kombinowanych satelitów nawigacyjnych oraz rozwijania serwisu dostarczającego predykcje orbit tych satelitów. Staże rozpoczęły się 1.07.2023 r. i potrwają aż do rozpoczęcia kolejnego roku akademickiego. Poniżej dostępne są szczegóły dotyczące badań stażystów: Bartosza Rosiaka, Agnieszki Łańduch, Sebastiana Makucha, Huberta Pierzchały, Filipa Mroza, Mateusza Randaka oraz Mikołaja Janasa.

---

Bartosz Rosiak, Politechnika Wrocławska

"Opracowanie modelu miejskiego 3D w formacie CityGML na podstawie danych otwartych dla wybranego fragmentu miasta Wrocławia"

Opis problemu: Zrównoważona transformacja miejska wspierająca przejście na energię pozyskiwaną ze źródeł odnawialnych jest obecnie istotnym tematem w miastach europejskich. Istniejące rozwiązania technologiczne umożliwiają przeprowadzanie symulacji służących do wspierania odpowiedniego planowania miejskiego. Jednym z kluczowych elementów niezbędnych do przeprowadzenia analizy jest trójwymiarowy model miejski uwzględniający budynki wraz z ich charakterystyką energetyczną i termalną. Niejednokrotnie, dostępne modele nie posiadają wymaganej informacji, są niekompletne lub przestarzałe. Podczas stażu zostanie opracowany model 3D spełniający wymagania narzędzi do symulacji miejskich, m.in. do analizy energetycznej budynków, czy całych miast. Głównym źródłem danych jest model przestrzenny miasta w formacie CityGML. Przeprowadzenie zaawansowanych symulacji wymaga wzbogacenia modelu o atrybuty opisujące dodatkową charakterystykę budynków, a to z kolei wymaga integracji danych pochodzących z różnych źródeł. Wiąże się to także z przeglądem dostępnych zbiorów danych oraz identyfikacji danych, których pozyskanie jest konieczne. W związku z szybkim rozwojem rozwiązań technologicznych oraz niedawnym wprowadzeniem nowej wersji standardu OGC CityGML, zostanie przeprowadzona próba opracowania narzędzi do konwersji istniejących modeli do nowej wersji 3.0. Staż jest współfinansowany przez firmę InfoSolutions Sp. z o.o., która jest partnerem w wielu przedsięwzięciach projektowych realizowanych wspólnie z Instytutem Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Cel stażu: Celem stażu jest opracowanie modelu miejskiego w formacie CityGML LoD2, obejmującego wybrany fragment miasta oraz integracja z innymi zbiorami danych umożliwiająca wykorzystanie modelu w opro-gramowaniu SimStadt.

Opiekun: dr inż. Paweł Bogusławski

---

---

Agnieszka Łańduch, Politechnika Wrocławska

"Satelitarne zobrazowania radarowe dla precyzyjnego rolnictwa"

Opis problemu: Zmieniający się klimat, rosnąca liczna populacji i zwiększające się zapotrzebowanie na żywność sprawia iż precyzyjne i wydajne rolnictwo jest niezwykle ważne. Cykl rozwoju zbóż jest opisywany jako fazy fenologiczne, które są oceniane na podstawie wizualnych obserwacji terenowych. Wiedza na temat tych faz pozwala na odpowiednie dopasowanie nawożenia, nawadniania, zapobiegania inwazji chorób i owadów itp. co pozwala osiągnąć wystarczającą wydajność upraw. Wizje terenowe prowadzone przez rolników są czasochłonne oraz mają charakter punktowy. Zobrazowania satelitarne, które pokrywają duży obszar pozwalają monitorować zmiany tych faz na dużą skalę. Pasywne zobrazowania satelitarne wykorzystujące promieniowanie elektromagnetyczne z zakresu bliskiej podczerwieni już udowodniły możliwości ich zastosowania w monitorowaniu rozwoju zbóż. Niemniej dane te z uwagi za występowanie chmur oraz zależność od światła słonecznego mają znacznie mniejszą rozdzielczość czasową zobrazowań przez co ich zastosowanie operacyjne jest mocno ograniczone. Radarowe zobrazowania z syntetyczną aparaturą (SAR) są niezależne od światła słonecznego i chmur. W związku z tym charakteryzują się lepszą rozdzielczością czasową i mają większy potencjał do zastosowania w praktyce. Niemniej jednak sygnał radarowy zależy również od wilgotności rośliny, gleby i innych czynników. Dlatego też niniejszy staż letni w igig będzie skupiał się testowaniu różnych wskaźników obliczonych na podstawie danych SAR i określeniu, które z nich charakteryzują się największą korelacją z rozwojem roślin uprawnych a tym samym mają większy potencjał aplikacyjny.

Cel stażu: Wynikiem stażu będzie opracowanie przedstawiające wskaźniki obliczone z danych radarowych, które charakteryzują się wysoką korelacją z rozwojem zbóż i mają potencjał aplikacyjny.

Opiekun: dr inż. Kamila Pawłuszek-Filipiak

---

Sebastian Makuch, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

"Stworzenie operacyjnego serwisu dostarczającego predykcji orbit satelitów nawigacyjnych"

Opis problemu: Możliwość dokładnego przewidywania orbit satelitów Globalnego Systemu Nawigacji Satelitarnej (GNSS) jest niezbędna dla szerokiego zakresu zastosowań geodezji kosmicznej i nauk o Ziemi, w tym dla zastosowań GNSS w czasie zbliżonym do rzeczywistego i w czasie rzeczywistym, produkcji efemeryd nadawczych lub wsparcia stacji laserowych w śledzeniu satelitów. Stowarzyszone Centrum Analiz Międzynarodowej Służby Pomiarów Laserowych do Satelitów na IGG UPWR chce zwiększyć swoje możliwości w zakresie dostarczania prognoz orbit multi-GNSS. Celem tego stażu jest opracowanie systemu dostarczania operacyjnych prognoz orbit GNSS oraz serwisu internetowego, który będzie demonstrował jakość dostępnych prognoz orbit oraz umożliwiał pobieranie produktów IGG.

Cel stażu: Opracowanie systemu zapewniającego predykcje orbit GNSS w trybie operacyjnym oraz serwisu internetowego do wizualizacji wyników analizy jakości dostępnych predykcji orbit.

Opiekun: dr inż. Radosław Zajdel

---

Hubert Pierzchała, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

"Wagowanie obserwacji GNSS w czasie absolutnej kalibracji anten GNSS"

Opis problemu: Obecnie absolutne kalibracje anten GNSS wykonywane są z pomocą obserwacji traktowanych jako jednakowo dokładne (Willi, 2019). Proponowany staż na ma celu określenie zasadności i potencjalnych scenariuszy wagowania obserwacji GNSS w czasie procesu absolutnej kalibracji anten GNSS. Zadania realizowane w czasie stażu obejmą: przegląd literatury, analizę modelu stochastycznego rozwiązania potrójnych różnic obserwacji GNSS wykorzystywanego w kalibracji anten GNSS, propozycję modeli wagowania oraz ich symulacje. Powyższe działania mają dostarczyć wiedzy do przygotowania wniosku projektowego w zakresie badań wpływu wagowania obserwacji GNSS na wyniki absolutnej kalibracji anten.

Cel stażu: Określenie zasadności prowadzenia badań w zakresie wpływu wagowania obserwacji GNSS na wyniki kalibracji anten.

Opiekun: dr hab. inż. Jan Kapłon, prof. uczelni

---

Filip Mróz, Politechnika Wrocławska

"Przetwarzanie danych przestrzennych w celu przygotowania ich do prezentacji na platformie 3D GIS"

Opis problemu: Staż ma na celu przetwarzanie danych przestrzennych, w szczególności przetwarzanie satelitarnych danych teledetekcyjnych pozyskanych z różnych misji satelitarnych celem utworzenia ich produktów pochodnych gotowych do wizualizacji na platformie 3D GIS. W szczególności, produkty przestrzenne mają obejmować wieloczasowe produkty teledetekcyjne przedstawiające jakość wód śródlądowych. Jako przedmiot analiz wybrano obszar rzeki Odry. Do tego celu zostanie wykorzystana wieloczasowa informacja spektralna, która pozwoli na analizę zmian jakości wód na podstawie satelitarnych danych. Wymiar praktyczny stażu to utworzenie automatycznej metody pomiaru jakości wód śródlądowych, wykorzystując nowoczesne narzędzia oparte na satelitarnych technologiach obserwacji ziemi. Tak opracowane narzędzie bazujące na danych satelitarnych może okazać się niezwykle przydatne w monitorowaniu jakości wód w sytuacjach kryzysowych. Uzyskane wyniki zostaną porównane z danymi in situ na temat jakości wód (np. stężenie chlorofilu-a w wodzie) celem oceny opracowanej metodyki teledetekcyjnego pomiaru jakości wód. Opracowane wieloczasowe produkty pochodne przestrzenne zostaną odpowiednio przygotowane, tak aby były zwizualizowane na platformie GIS.

Cel stażu: Wizualizacja teledetekcyjnych wskaźników jakości wód na platformie GIS.

Opiekunowie: dr inż. Kamila Pawłuszek-Filipiak, dr Maya Ilieva

---

Mateusz Randak, Politechnika Wrocławska

"Opracowanie aplikacji w środowisku webowym opartej na silniku CesiumJS do wizualizacji danych przestrzennych 3D"

Opis problemu: Przetwarzanie danych geo-przestrzennych jest często związane z ich wizualizacją i udostępnianiem innym użytkownikom. Popularne oprogramowanie open source, takie jak QGIS, posiadają bogatą funkcjonalność umożliwiającą wizualizację danych dwuwymiarowych, podczas gdy oferowane narzędzia do pracy z danymi trójwymiarowymi są bardzo ubogie. Rozwiązania działające w środowisku webowym, np. GeoServer, pozwalają na sprawne udostępnianie danych, ale wizualizacja jest ograniczona do dwóch wymiarów. Z kolei oprogramowanie komercyjne, które pracuje na danych 3D jest drogie i przez to niedostępne w projektach o niewielkim budżecie. Podczas stażu zostanie opracowana aplikacja działająca w środowisku webowym wykorzystująca silnik CesiumJS, który posiada funkcjonalność umożliwiającą wizualizację modeli 3D. Jest to rozwiązanie typu open source i jest obecnie intensywnie rozwijane. Dane wykorzystywane w projekcie będą przechowywane na serwerze w postaci statycznych plików oraz w przestrzennej bazie danych. Opracowane narzędzia umożliwią filtrowanie danych źródłowych, ich przetworzenie do natywnych formatów akceptowanych przez CesiumJS oraz udostępnienie w interfejsie użytkownika dostępnym z poziomu przeglądarki internetowej. Staż jest współfinansowany przez firmę InfoSolutions Sp. z o.o., która jest partnerem w wielu przedsięwzięciach projektowych realizowanych wspólnie z Instytutem Geodezji i Geoinformatyki Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu.

Cel stażu: Celem stażu jest opracowanie aplikacji działającej w środowisku webowym, wykorzystującej silnik CesiumJS, który umożliwia wizualizację modeli 3D.

Opiekun: dr inż. Paweł Bogusławski

---

Mikołaj Janas, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu

"Analiza jakości orbit kombinowanych satelitów nawigacyjnych"

Opis problemu: Dokładne orbity satelitów są jednym z podstawowych produktów dostarczanych przez poszczególne Centra Analiz (AC) Międzynarodowej Służby GNSS (IGS). Koordynator Centrum Analiz IGS (ACC) jest odpowiedzialny za generowanie oficjalnych kombinowanych produktów orbit (Johnston et al. 2017). Zasadniczo kombinowany produkt orbit precyzyjnych zapewnia wyższą niezawodność i precyzję w porównaniu do poszczególnych orbit dostarczanych przez pojedyncze centra. Połączenie orbit powinno wygładzić błędy modelowania orbit i wypełnić ewentualne luki wprowadzone przez pojedyncze centra analiz podczas ich niezależnego przetwarzania, zapewniając w ten sposób użytkownikom niezawodny, dokładny i unikalny produkt. Po drugie, sama kombinacja pozwala na ocenę spójności metodologii pomiędzy centrami analiz. Nowe konstelacje satelitów, takie jak, Galileo czy Beidou-3 zapewniają nowe możliwości, zwiększając liczbę satelitów pokrywających niebo, dostarczają nowych sygnałów dla pozycjonowania i nawigacji i urozmaicają geometrię obserwacji, zmniejszając wielkość sztucznych sygnałów w produktach pozycjonowania. Z jednej strony, użytkownicy GNSS pilnie potrzebują dokładnych produktów multi-GNSS. Z drugiej strony, kombinowane produkty multi-GNSS są w fazie rozwoju. Podczas stażu wykonane zostaną analizy wskazujące na jakość kombinacji eksperymentalnych kombinowanych orbit multi-GNSS dostarczanych przez IGS ACC oraz GFZ, wskazując na mocne i słabe strony kombinacji.

Cel stażu: Celem stażu jest wsparcie grupy roboczej Międzynarodowej Służby GNSS skupiającej się na poprawie metodologii generowania kombinowanych orbit multi-GNSS.

Opiekun: dr inż. Radosław Zajdel


Wszystkim stażystom życzymy powodzenia w realizacji założonych planów naukowych!