Pracownia Geozagrożeń i Przestrzennej Analizy Spektralnej/Laboratory of Geohazard Management and Spectral Spatial Analysis

Aktualnie prowadzone i planowane badania (w tym tytuły grantów realizowanych w oparciu o aparaturę znajdującą się w Centrum ECOTECH-COMPLEX):

1. Projekt badawczy NCN Sonata „Zastosowanie zobrazowań hiperspektralnych do paramteryzacji sezonu wegetacyjnego w kontekście właściwości pokrywy glebowej” (kierownik dr Piotr Bartmiński, wykonawcy: dr Marcin Siłuch, dr Piotr Demczuk)
2. Projekt badawczy NCN Opus „Kolonizacja peryferyjnych obszarów wyżyn lessowych przez społeczności wczesnorolnicze (2 poł. VI – koniec V tys. BC), na przykładzie północnego przedpola Wyżyny Sandomierskiej” (kierownik dr Marcin Szeliga, wykonawcy: dr Piotr Bartmiński, dr Piotr Demczuk, dr Marcin Siłuch)
3. Umowa pomiędzy UMCS w Lublinie a Państwowym Muzeum na Majdanku dotycząca prowadzenia prac badawczych na terenie oddziału Państwowego Muzeum na Majdanku: Muzeum Byłego Obozu Zagłady w Sobiborze
Cykliczne warsztaty „LARSS – Low Altitude Remote Sensing Seminar”, 1 edycja X 2016, 2 edycja VI 2017 (we współpracy z IUNG-PIB w Puławach)

Wyposażenie pracowni:

1. Kamera hiperspektralna do zobrazowań z powietrza
Kamera Headwall Nano:
zakres pomiarowy: promieniowanie widzialne i bliska podczerwień (400-1000nm)
rozdzielczość spektralna: 270 kanałów
rozdzielczość przestrzenna: 640 kanałów
częstość rejestracji danych: 300 Hz

2. Aparat cyfrowy do zobrazowań z powietrza
Aparat cyfrowy: rozdzielczość 36Mpx

3. Spektroradiometr polowo-laboratoryjny
Spektroradiometr Spectral Evolution RS-3500
zakres pomiarowy: 350 - 2500 nm
rozdzielczość spektralna: 8-3 nm
minimalny czas skanowania: 100 ms

4. Oprogramowanie do pracy z danymi LIDAR
LP360
Terra Scan, Terra Modeller, Terra Photo

5. Oprogramowanie do tworzenia zaawansowanych modeli
GeoStudio v. z licencją do zastosowań komercyjnych

6. Oprogramowanie GIS
ArcMap v. 10.3 z licencją do zastosowań komercyjnych

7. Zestaw do badań geotechnicznych utworów powierzchniowych
Aparat trójosiowego ściskania VJTech
- trzy ramy obciążeniowe (50kN) do badań właściwości fizycznych gruntów nieskonsolidowanych

8. Zestaw do określania przepuszczalności hydraulicznej w terenie i w laboratorium
Przepuszczalnościomierz laboratoryjny KSAT UMS
Zakres pomiarowy: 10000 … 0,1 cm/d
Przepuszczalnościomierz polowy Aardvark
Pomiar do głębokości 3 m

9. Zestaw do określania charakterystyki pF Aparat Hyprop UMS
Zakres pomiarowy: +100 kPa ... – 85 kPa
Rozdzielczość: ±0,5 kPa
Dokładność: 1,5 hPa (0 hPa ... 800 hPa)

10. Georadar
- IDS GeoRadar Ris One  + anteny:
TR25/40 (antena bistatyczna nieekranowana o częstotliwości 25 MHz),
TR 900 (antena monostatyczna ekranowana o częstotliwości 900 MHz)

11. Zestaw do akwizycji danych przestrzennych (tachimetr skanujący z GNSS)
Tachimetr skanujący Leica MS-60, dokładność kątowa 1’’
Odbiornik GNSS Leica GS14, pomiary RTK (precyzja <2cm) w oparciu o poprawki SmartNet

Możliwe do wykonania analizy (przykłady zastosowań pod kątem współpracy z podmiotami zewnętrznymi, szczególnie przemysłem):

1. Kamera hiperspektralna do zobrazowań z powietrza
Kamera Headwall Nano na dronie Aibot X6 umożliwiająca pozyskiwanie zobrazowań hiperspektralnych z powietrza (niskopułapowych)
- analiza składu mineralnego podłoża, kondycji roślinności (np. roślin uprawnych lub stanu zdrowotnego lasu), określenie zanieczyszczeń i wybranych właściwości fizycznych i chemicznych gleby, składu florystycznego zbiorowisk, rozkładu wilgotności podłoża, podatności gleb na erozję (metodami pośrednimi), potrzeb pokarmowych roślin detekcji materiałów o określonych charakterystykach spektralnych

2. Aparat cyfrowy do zobrazowań z powietrza
Aparat cyfrowy klasy lustrzanki pełnoklatkowej umożliwiający pozyskiwanie zobrazowań rgb z rozdzielczością 36Mpx
- tworzenie numerycznego modelu terenu, tworzenie chmury punktów (x, y, z), tworzenie modeli 3D budynków i innych obiektów, modelowanie i monitoring budowli przemysłowych,  modelowanie projektowanych budowli w terenie, obliczanie objętości mas ziemnych i kubatury niecek (np. wyrobisk)

3. Spektroradiometr polowo-laboratoryjny
Spektroradiometr Spectral Evolution RS-3500
- Pozyskiwanie widm spektralnych, kontaktowo lub bliskokontaktowo (1 m), oznaczanie minerałów i innych związków (w oparciu o biblioteki), precyzyjne i powtarzalne określanie barwy np. owoców, warzyw, lub dowolnych materiałów, możliwość oceny kondycji roślin (widmo spektralne liści), ocena właściwości chemicznych gleb i innych materiałów, wyznaczanie radiancji wybranych materiałów, określanie albedo, możliwość detekcji wybranych związków mineralnych na powierzchni materiałów (gleby, roślinności, skał)

4. Oprogramowanie do pracy z danymi LIDAR
Software nakładkowy LP360, Terra Scan, Terra Modeller, Terra Photo
- pełna obróbka danych (chmur punktów), przede wszystkim klasyfikacja i weryfikacja punktów, tworzenie numerycznych modeli terenu (precyzja uzależniona od danych wejściowych), modelowanie obiektów przestrzennych (np. budynki lub obiekty naturalne – skarpy, zbocza, pagórki, nasypy), określanie kubatury budynków, objętości mas ziemnych

5. Oprogramowanie do tworzenia zaawansowanych modeli
Zaawansowane oprogramowanie do modelowania danych GeoStudio v. z licencją do zastosowań komercyjnych
- Obliczanie wartości współczynnika stateczności, modelowanie zmian ciśnienia porowego w gruncie, modelowanie dynamiki zmian wysokości zwierciadła wody gruntowej, wpływ obciążenia gruntu oraz wielkość odkształcenia powierzchni terenu, szacowanie deformacji terenu po wystąpienia trzęsienia ziemi, wpływ drgań na intensyfikację ruchów masowych, badania degradacji zmarzliny w gruncie, zmiany temperatury gruntu pod wpływem zmian warunków meteorologicznych oraz hydrogeologicznych, głębokość przemarzania, modelowanie skali zanieczyszczeń oraz prędkości rozchodzenia się tego typu zagrożenia w gruncie, stan warunków powietrznych w gruncie, określenie wielkości ewapotranspiracji na danym obszarze, wpływ warunków pogodowych na rozkład ciśnienia porowego

6. Oprogramowanie GIS
Zaawansowane oprogramowanie do szerokiej gamy analiz przestrzennych ArcMap v. 10.3 z licencją do zastosowań komercyjnych
- obliczanie objętości projektowanych zbiorników wodnych, określanie objętości hałd i zwałowisk, wyznaczanie dostępności komunikacyjnej wybranych obiektów przestrzennych, modelowanie zmian środowiska (tereny zalewowe, ruchy masowe, erozja)

7. Zestaw do badań geotechnicznych utworów powierzchniowych
Aparat trójosiowego ściskania typ model, 3-stanowiskowy
- Oznaczenie parametrów wytrzymałościowych osadów (kąt tarcia wewnętrznego oraz spójność), parametry całkowite i efektywne (z pomiarem ciśnienia porowego), oznaczenie wielkości wodoprzepuszczalności osadów o niskiej wodoprzepuszczalności (mniejszej niż 1*10-5 m/s)

8. Zestaw do określania przepuszczalności hydraulicznej w terenie i w laboratorium Przepuszczalnościomierz polowy Aardvark
Przepuszczalnościomierz laboratoryjny UMS KSAT
- Szybkie i powtarzalne oznaczenie przepuszczalności gleb (gruntu). W przypadku aparatury terenowej natychmiastowy wynik. Pomiar laboratoryjny zautomatyzowany.

9. Zestaw do określania charakterystyki pF
Aparat Hyprop UMS
- Aparat do automatycznego, szybkiego wyznaczenia krzywej pF badanej próbki. Krzywa wyznaczana jest w czasie do 72 godzin, w zakresie do 3.4, pozostała charakterystyka tworzona jest numerycznie z modelu.

10. Georadar
Georadar IDS RisOne
- nieinwazyjne badanie budowy geologicznej oraz inwentaryzacji infrastruktury podziemnej do głębokości maksymalnie 1,5 m (antena 900 MHz) oraz kilkunastu metrów (25 MHz). Antena 900 MHz jest w stanie zarejestrować obiekty o średnicy mniejszej niż 1cm; możliwość poszukiwania obiektów pod powierzchnią gruntu bez konieczności wykonywania odkrywek, określanie nieciągłości podłoża

11. Zestaw do akwizycji danych przestrzennych (tachimetr skanujący z GNSS)
Tachimetr skanujący Leica MS-60, odbiornik GNSS Leica
- pomiary geodezyjne, określenie (weryfikacja) jakości wykonania powierzchni płaskich (drogi, podłogi, ściany)