Ta strona internetowa używa plików cookies zgodnie z informacjami zamieszczonymi na stronie głównej Uniwersytetu Wrocławskiego. Rozumiem

XL Ogólnopolska Konferencja Kartograficzna "Mapa w służbie nauki" | 19-20 września 2017 | Wrocław



Projekty zrealizowane w Zakładzie Geoifnormatyki i Kartografii


Development of new geoinformation methods for modelling and prediction of sea level change over different timescales, 2011–2013, FNP
(budżet: 319 400 zł, kierownik: dr hab. Tomasz Niedzielski, prof. nadzw. UWr)

 Projekt badawczy miał na celu zaproponowanie i praktyczną realizację nowych narzędzi do modelowania i prognozowania zmian poziomu oceanu. Metody oparte były o technologię geoinformacyjną, Geograficzny System Informacji (GIS), geodezję satelitarną oraz matematyczne modele przetwarzania danych. Zmiany poziomu oceanów zachodzą w różnych skalach czasu, co implikuje dwa główne tematy badań.
  • Modelowanie i prognozowanie krótko-, średnio- i długookresowych zmian poziomu oceanu.
  • Modelowanie i przewidywanie zmian poziomu oceanu w czasie geologicznym.
 Krótko-, średnio- i długookresowe zmiany poziomu oceanu mogą być opisane szeregami czasowymi wyznaczanymi z obserwacji mareograficznych oraz z satelitarnych pomiarów altimetrycznych. Podział na zmiany krótko-, średnio- i długookresowe oparty jest na dekompozycji szeregu czasowego zmian poziomu oceanu na składowe stochastyczne, okresowe i trendy wielomianowe. Wyróżnienie zmian w czasie geologicznym jest zasadne z uwagi na fakt, że nie mogą być one opisane przez pomiary mareograficzne i altimetryczne. Badanie i ilościowe scharakteryzowanie takich zmian wymaga zastosowania innych metod, które integrują techniki geoinformacyjne z metodami geologicznymi. Analizy prognostyczne zmian poziomu oceanu w czasie geologicznym mają zwykle na celu przygotowanie pewnego scenariusza ich przebiegu w przyszłości, a ich dokładna prognoza jest trudna.
 Zmiany poziomu oceanu są bezpośrednio związane z szeroko pojętymi problemami globalnych zmian klimatu, a zatem stanowią ważny kierunek zainteresowań Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (Intergovernmental Panel on Climate Change - IPCC). Należy pamiętać, że obecnie obserwowane znaczące zmiany poziomu oceanu powinny być interpretowane w szerokim kontekście zmian poziomu mórz i oceanów w czasie geologicznym. Tak długa perspektywa czasowa jest istotna dla odróżnienia dynamiki liniowej od nieliniowej. Wiedząc, że różne czynniki środowiskowe są odpowiedzialne za zmiany poziomu oceanu w różnych skalach czasu konieczne jest więc zastosowanie i rozwój metod geoinformatycznych w celu poprawienia modeli i prognoz zmienności poziomu oceanu. Więcej informacji na stronie internetowej projektu
.

Modelowanie pola temperatury powietrza w Polsce w wybranych skalach przestrzennych i czasowych, 2010–2012, MNiSW
(budżet: 187 200 zł, kierownik: dr hab. Mariusz Szymanowski)

 Podstawowym celem projektu było opracowanie optymalnych schematów analizy dla uzyskania ciągłej przestrzennie informacji o temperaturze powietrza w Polsce w wybranych skalach czasowych i przestrzennych. W kontekście skali przestrzennej prace skoncentrowano w dwóch podstawowych obszarach badań. Pierwszym był obszar miasta Wrocławia, jako przykład mezoskalowego pola temperatury, warunkowanego głównie czynnikami związanymi z użytkowaniem i pokryciem terenu. Drugi obszar badań stanowiło terytorium Polski, jako przykład pola temperatury determinowanego przez kombinacje różnorodnych czynników klimatu, zarówno o charakterze makroklimatycznym, jak i regionalnym i lokalnym. W badaniach uwzględniono różnorodne skale czasowe, wykorzystując dane meteorologiczne, zarówno chwilowe (Wrocław), jak i agregowane na poziomach: dobowym, miesięcznym, rocznym i wieloletnim (Polska).  Podstawowe zadania badawcze projektu skoncentrowane były na opracowaniu uniwersalnego schematu postępowania analitycznego, prowadzącego do wyboru optymalnej metody interpolacji temperatury powietrza, niezależnie od skali czasowej, czynników determinujących i stopnia agregacji danych wejściowych. Novum projektu stanowiło rozszerzenie GWR o kriging reszt modelu regresji (GWRK) w analogii do stosowanego dotychczas krigingu resztowego opartego na modelu globalnym (MLRK). Opracowano system decyzji pozwalających na wybór metody optymalnej dla indywidualnych przypadków. Podstawą kwantyfikacji uzyskanych rezultatów była walidacja krzyżowa (CV) typu leave-one-out, stanowiąca podstawę do obliczenia miar zbiorczych (błąd średni, średni błąd bezwzględny oraz pierwiastek błędu średniokwadratowego) oraz analizy przestrzennej błędów CV, skoncentrowanej na regionalnych i lokalnych skupieniach błędów modeli.  Uzyskane wyniki pozwoliły na stwierdzenie, iż w we wszystkich analizowanych przypadkach, zarówno dla Polski, jak i Wrocławia, model GWR był lepiej dopasowany do obserwacji i dawał mniejsze błędy niż MLR. W większości przypadków model GWR był następnie rozszerzany do postaci GWRK. Wykorzystane zmienne objaśniające potwierdziły swoją użyteczność i zgodność ze znanymi procesami fizycznymi i związkami przyczynowo-skutkowymi z temperaturą powietrza.


Określanie form rzeźby na podstawie numerycznego modelu wysokosci, 2006–2008
(budżet: 17 740 zł, kierownik: dr hab. Wiesława Zyszkowska, prof. nadzw. UWr)

 Głównym celem projektu było opracowanie statystycznej metody wyznaczania form rzeźby terenu na podstawie numerycznego modelu wysokości i jego pochodnych, która mogłaby być wykorzystywana przez badaczy różnych specjalności do analizy związków miedzy ukształtowaniem powierzchni terenu i innymi elementami środowiska. Opracowana metoda k-median z metryką Manhattan pozwala na grupowanie wielowymiarowe niezależnie od rozkładu statystycznego poszczególnych zmiennych. Przeprowadzone eksperymenty na trzech obszarach badawczych wykazały, iż czynnikami wpływającymi na wynik grupowania są: liczba wyróżnianych klas, rozdzielczość numerycznego modelu wysokości, dobór parametrów morfometrycznych oraz rozmiar maski filtrującej, którą ustala się podczas uruchamiania algorytmu.