Serwisy internetowe Uniwersytetu Warszawskiego Nie jesteś zalogowany | zaloguj się
katalog przedmiotów - pomoc

Nowe technologie w geografii fizycznej

Informacje ogólne

Kod przedmiotu: 1900-1-NTGF-SF Kod Erasmus / ISCED: 07.2 / (0532) Nauki o ziemi
Nazwa przedmiotu: Nowe technologie w geografii fizycznej
Jednostka: Wydział Geografii i Studiów Regionalnych
Grupy: Przedmioty obowiązkowe, dzienne studia I stopnia (ścieżka fizycznogeograficzna) - sem. 6
Punkty ECTS i inne: 2.00
Język prowadzenia: polski
Kierunek podstawowy MISMaP:

geografia

Rodzaj przedmiotu:

fakultatywne

Założenia (opisowo):

Dla studentów po podstawowym kursie geomorfologii, hydrologii, meteorologii i klimatologii oraz biogeografii.

Tryb prowadzenia:

w sali

Skrócony opis:

Na konwersatorium zostaną przedyskutowane różne rodzaje nowoczesnych technologii wykorzystywanych w geografii fizycznej (w geomorfologii, hydrologii, meteorologii i klimatologii oraz biogeografii), w szczególności do pomiarów terenowych, w mniejszym stopniu także do badań laboratoryjnych i kameralnych. Wśród omówionych nowoczesnych technologii znajdą się m.in: bezzałogowe statki powietrzne (BST), lotniczy i naziemny skaning laserowy (LIDAR, TLS), sprzęt do pomiarów in-situ: stopnia wietrzenia, transportu eolicznego i fluwialnego, przenośny sprzęt do datowania OSL, telemetria i biosensory, doppler (ADCP), mikroskop elektronowy (SEM), obrazowanie satelitarne i radarowe, radarowo akustyczne (RASS).

Pełny opis:

Realizacja przedmiotu polega na prowadzeniu moderowanych dyskusji koncentrujących się na wybranych publikacjach naukowych. Od studentów oczekuje się pełnego zaangażowania w prezentację wybranych nowoczesnych technologii służących do prowadzenia badań w geografii fizycznej, czyli w geomorfologii, hydrologii, meteorologii i klimatologii oraz biogeografii (na podstawie przestudiowanej lektury w j. angielskim).

Na konwersatorium zostaną przedyskutowane różne rodzaje nowoczesnych technologii wykorzystywanych w geografii fizycznej, w szczególności do pomiarów terenowych, w mniejszym stopniu także do badań laboratoryjnych i kameralnych. Wśród omówionych nowoczesnych technologii znajdą się m.in: bezzałogowe statki powietrzne (BST), lotniczy i naziemny skaning laserowy (LIDAR, TLS), sprzęt do pomiarów in-situ: stopnia wietrzenia, transportu eolicznego i fluwialnego, przenośny sprzęt do datowania OSL, telemetria i biosensory, doppler (ADCP), mikroskop elektronowy (SEM), obrazowanie satelitarne i radarowe, radarowo akustyczne (RASS).

Przewiduje się także krótkie ćwiczenia z obsługi wybranych sprzętów (np. chropowatościomierz, TLS, BST), ale umiejętności praktyczne nie są głównym celem ten przedmiotu.

Literatura:

Zastosowanie BSP w geomorfologii fluwialnej:

Flener, C., Lotsari, E., Alho, P., Käyhkö, J. 2012. Comparison of empirical and theoretical remote sensing based bathymetry models in river environments. River Res. Appl. 28 (1), 118–133. https://doi.org/10.1002/rra.1441.

Zastosowanie BSP w badaniu erozji gleb i erozji wąwozowej:

d'Oleire-Oltmanns, S., Marzolff, I., Peter, K.D., Ries, J.B. 2012. Unmanned Aerial Vehicle (UAV) for monitoring soil erosion in Morocco. Remote Sens. 4, 3390–3416. https://doi.org/10.3390/rs4113390

Grellier, S., Kemp, J., Janeau, J.J., Florsch, N., Ward, D., Barot, S., Podwojewski, P., Lorentz, S., Val-entin, C., 2012. The indirect impact of encroaching trees on gully extension: a 64 year study in a sub-humid grassland of South Africa. Catena 98, 110–119. https://doi.org/10.1016/j.catena.2012.07.002.

Zastosowanie BSP w badaniu spływów gruzowych:

de Haas, T., Ventra, D., Carbonneau, P.E., Kleinhans, M.G. 2014. Debris-flow dominance of alluvial fans masked by runoff reworking and weathering. Geomorphology 217, 165–181. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.04.028.

Zastosowanie BSP do osuwisk:

Niethammer, U., James, M.R., Rothmund, S., Travelletti, J., Joswig, M. 2012. UAV-based remote sensing of the Super-Sauze landslide: evaluation and results. Eng. Geol. 128, 2–11. https://doi.org/10.1016/j.enggeo.2011.03.012

Zastosowanie BSP do badań rzeźby krasowej:

Silva, O.L., Bezerra, F.H.R., Maia, R.P., Cazarin, C.L. 2017. Karst landforms revealed at various scales using LiDAR and UAV in semi-arid Brazil: consideration on karstification processes and meth-odological constraints. Geomorphology 295, 611–630. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2017.07.025.

Zastosowanie BSP do geomorfologii strukturalnej:

Kasprzak, M., Jancewic, K., Michniewicz, A. 2017. UAV and SfM in detailed geomorphological mapping of granite tors: an example of Starościńskie Skały (Sudetes, SW Poland). Pure Appl. Geophys. 1–15. https://doi.org/10.1007/s00024-017-1730-8.

Zastosowanie BSP w geomorfologii peryglacjalnej:

Dąbski, M., Zmarz, A., Pabjanek, P., Korczak-Abshire, M., Karsznia, I., Chwedorzewska, K. 2017. UAV-Based detection and spatial analyses of periglacial landforms on Demay Point (King George Island, South Shetland Islands, Antarctica). Geomorphology, 290, 29-38. doi: 10.1016/j.geomorph.2017.03.033

Zastosowanie BSP w geomorfologii glacjalnej:

Dąbski, M., Zmarz, A., Rodzewicz, M., Korczak-Abshire, M., Karsznia, I., Lach, K.M., Rachlewicz, G., Chwedorzewska, K.J. 2020. Mapping Glacier Forelands Based on UAV BVLOS Operation in Ant-arctica. Remote Sensing, 12, 630; doi:10.3390/rs12040630

Zastosowanie BSP w geomorfologii eolicznej:

Rotnicka, J., Dłużewski, M., Dąbski, M., Rodzewicz, M., Włodarski, W., Zmarz, A. 2020. Accuracy of the UAV-Based DEM of Beach–Foredune Topography in Relation to Selected Morphometric Variables, Land Cover, and Multitemporal Sediment Budget, Estuaries and Coasts, 54, 1939-1955; doi: 10.1007/s12237-020-00752-x

Wykorzystanie LIDARu w geomorfologii:

Weckwerth, P., Wysota, W., Piotrowski, J.A., Adamczyk, A., Krawiec, A., Dąbrowski, M. 2019. Late Weichselian glacier outburst floods in North-Eastern Poland: Landform evidence and palaeohydraulic significance, Earth-Science Reviews, 194, 216-233, https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.05.006

Nowoczesny sprzęt do pomiarów in situ stopnia zwietrzenia:

Dąbski, M. 2015. Application of the Handysurf E-35B electronic profilometer for the study of weathering micro-relief in glacier forelands in SE Iceland. Acta Geologica Polonica, 65 (3), 389–401

Viles, H. 2016. Technology and geomorphology: Are improvements in data collection techniques transforming geomorphic science?, Geomorphology, 270, 121-133. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2016.07.011

Hugentobler, M., Loew, S., Aaron, J., Roques, C., Oestreicher, N. 2020. Borehole monitoring of thermo-hydro-mechanical rock slope processes adjacent to an actively retreating glacier, Geomorphology, 362, https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2020.107190

Matsuoka, N., Murton, J. 2008. Frost weathering: recent advances and future directions Permafrost and Periglacial Processes, 19 (2), 195-210. https://doi.org/10.1002/ppp.620

Nowoczesny sprzęt do pomiarów in situ transportu fluwialnego:

Habersack, H., Kreisler, A., Rindler, R., Aigner, J., Seitz, H., Liedermann, M., Laronne, J.B. 2017. Integrated automatic and continuous bedload monitoring in gravel bed rivers, Geomorphology, 291,

80-93. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2016.10.020

Nowoczesny sprzęt do pomiarów in situ transportu eolicznego:

Bauer, B. O., Davidson-Arnott, R.G.D. 2014. Aeolian particle flux profiles and transport unsteadiness, J. Geophys. Res. Earth Surf., 119, 1542–1563, doi:10.1002/2014JF003128.

Davidson-Arnott, R., Bauer, B.O., Walker, I.J., Hesp, P.A., Ollerhead, J. 2009. Instantaneous and mean aeolian sediment transport rate on beaches: an intercomparison of measurements from several sensor types. Journal of Coastal Research, SI 56 (Proceedings of the 10th International Coastal Symposium), 297 – 301. Lisbon, Portugal, ISSN 0749-0258

Hage P, Ruessink G, van Aartrijk Z, Donker J. 2020. Using Video Monitoring to Test a Fetch-Based Aeolian Sand Transport Model. Journal of Marine Science and Engineering. 8, 2, 110. https://doi.org/10.3390/jmse8020110

Zastosowanie TLS do badań rzeźby terenu oraz morfodynamiki:

Brach, M., Chormański, J. 2014. Terrestrial Laser Scanning (TLS) as a detection method of the natural river valley microtopography – case study of the Upper Biebrza, Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Land Reclamation No 46 (4), 2014: 267–278

Bubecka, A., Wilkinson, M., Roberts, G.P., Cowie, P.A., McCaffrey, K.J.W., Philips, R., Sammonds, P. 2014. The tectonic geomorphology of bedrock scarps on active normal faults in the Italian Apennines mapped using combined ground penetrating radar and terrestrial laser scanning. Geomorphology. DOI: 10.1016/j.geomorph.2014.03.011.

Fabbri, S., Giambastiani, B. M. S., Sistilli, F.G., Gabbianelli, G. 2017. Geomorphological analysis and classification of foredune ridges based on Terrestrial Laser Scanning (TLS) technology, Geomorphology 295

DOI: 10.1016/j.geomorph.2017.08.003

Feagin, R.A.; Williams, A.M.; Popescu, S.; Stukey, J., and Washington-Allen, R.A. 2014. The use of terrestrial laser scanning (TLS) in dune ecosystems: the lessons learned. Journal of Coastal Research 30 (1), 111–119. https://doi.org/10.2112/JCOASTRES-D-11-00223.1

Kociuba, W., Kubisz, W., Zagórski, P. 2014. Use of terrestrial laser scanning (TLS) for monitoring and modelling of geomorphic processes and phenomena at small and medium spatial scale in Polar environment (Scott River - Spitsbergen). Geomorphology 212, 84-96.

Kociuba, W., Janicki, G., Rodzik, J. 2014. 3D laser scanning as a new tool of assessment of the dynamics of development of forested loess gullies based on the example of Kolonia Celejów (Lublin Upland). Annales UMCS B 69, 1, 107-116.

Zastosowanie SEM do badań stopnia zwietrzenia:

Woronko, B., Dłużewski, M., Woronko, D. 2017. Sand-grain micromorphology used as a sediment-source indicator for Kharga Depression dunes (Western Desert, S Egypt), Aeolian Research, 29, 42-54, https://doi.org/10.1016/j.aeolia.2017.10.001

Zastosowanie przenośnego sprzętu do datowanie OSL:

Munyikwa, K., et al. 2021. The potential of portable luminescence readers in geomorphological investigations: a review. Earth Surf. Process. Landforms 46, 131–150

Zastosowanie analizy metali ciężkich w osadach do badania antropopresji:

Biro, M., Kavšek, D., Karasiński, J., Szwarczewski, P., Bulska, E., Brodnjak-Vončina, D. 2014. Geochemical investigation of alluvial sediments: validation of ICP-OES determination of heavy metals. A case study from Utrata river valley (central Poland), Central European Journal of Chemistry, 12 (6), 687-699.

Szwarczewski, P. 2009. The formation of deluvial and aluvial cones as a consequence of human settlement on loess plateau: an example from the Chroberz area (Poland). Radiocarbon, 51, 2, 445-455.

Stančikaitė, M., Bliujienė, A., Kisielienė, D., Mažeika, J., Taraškevičius, R., Messal, S., Szwarczewski, P., Kusiak, J., Stakėnienė, R. 2013. Population history and palaeoenvironment in the Skomantai archaeological site, West Lithuania: Two thousand years, Quaternary International, Volumes 308–309, 190–204.

Moskal-del Hoyo, M., et al. 2018. Open country species persisted in loess regions during the Atlantic and early Subboreal phases: New multidisciplinary data from southern Poland, Review of Palaeobotany and Palynology, Vol. 253, 49-69.

Zastosowanie biosensorów i telemetrii w ekologii krajobrazu:

Wilmers, Ch., Nickel, B., Bryce, C., Smith, J., Wheat R., Yovovich, V. 2015. The golden age of bio-logging: How animal-borne sensors are advancing the frontiers of ecology. Ecology. 96. 1741-1753. 10.1890/14-1401.1.

Zeller, K., Lewsion, R., Fletcher, R., Tulbure, M., Jennings, M. 2020. Understanding the Importance of Dynamic Landscape Connectivity. Land. 9. 303. 10.3390/land9090303.

Wykorzystanie nauki obywatelskiej w ochronie i monitorowaniu różnorodności biologicznej:

Adler, F., Green, A., Sekercioglu, C. 2020. Citizen science in ecology: a place for humans in nature. Annals of the New York Academy of Sciences. 1469. 10.1111/nyas.14340.

Chandler, M., et al. 2017. Contribution of citizen science towards international biodiversity monitoring, Biological Conservation, Volume 213, Part B, Pages 280-294, ISSN 0006-3207, https://doi.org/10.1016/j.biocon.2016.09.004.

Zastosowanie obrazowania satelitarnego do procesów fluwialnych i lodowych:

Kryniecka, K., Magnuszewski, A. 2021. Application of Satellite Sentinel-2 Images to Study Alternate Sandbars Movement at Lower Vistula River (Poland). Remote Sensing, 13, 8, 1505.

Olszanka K., Magnuszewski A. 2020. Ocena zjawisk lodowych na jeziorze Zegrzyńskim z wyko-rzystaniem satelitarnych obrazów radarowych. Monografie Komitetu Gospodarki Wodnej Polskiej Akademii Nauk

Zastosowanie ADCP w badaniach hydrologicznych:

Magnuszewski, A., Nowicka, B. 2020. Flow Between the Sub-basins of Charzykowskie Lake - Mod-eling and Measurements. In: Recent Trends in Environmental Hydraulics, GeoPlanet: Earth and Plane-tary Sciences, M. B. Kalinowska et al. (eds.), Springer Nature Switzerland AG, 147-157.

Zastosowanie RASS w badaniach meteorologicznych

Djalalova, I. V., Turner, D. D., Bianco, L., Wilczak, J. M., Duncan, J., Adler, B., and Gottas, D.: Improving thermodynamic profile retrievals from microwave radiometers by including Radio Acoustic Sounding System (RASS) observations, Atmos. Meas. Tech. Discuss. [preprint], https://doi.org/10.5194/amt-2021-9, in review, 2021

Zastosowanie obrazowania satelitarnego w badaniach meteorologicznych:

Mitra, A.K., Parihar, S., Peshin, S.K. et al. 2019. Monitoring of severe weather events using RGB scheme of INSAT-3D satellite. J Earth Syst Sci 128, 36. https://doi.org/10.1007/s12040-018-1057-6

Konfrontacja różnych sposobów modelowania w meteorologii:

van der Velde, I.R., Steeneveld, G.J., Wichers Schreur, B.G.J, Holtslag, A.A.M. 2010. Modelling and Forecasting the Onset and Duration of Severe Radiation Fog under Frost Conditions. Monthly Weather Review, 138 (11), 4237-4253, https://doi.org/10.1175/2010MWR3427.1

Zastosowanie superkomputera do modelowania do prognozowania zagrożeń meteorologicznych:

Miyoshi, T., Kunii, M., Ruiz, J., Lien, G.Y., Satoh, S., Ushio, T., Bessho, K., Seko, H., Tomita, H., Ishikawa, Y. 2016. “Big Data Assimilation” Revolutionizing Severe Weather Prediction. Bulletin of the American Meteorological Society. 97 (8), 1347–1354, https://doi.org/10.1175/BAMS-D-15-00144.1

Zastosowanie danych radarowych w badaniach przestrzenno-czasowego rozkładu opadów:

Carbone, R. E., Tuttle, J. D. 2008. Rainfall Occurrence in the U.S. Warm Season: The Diurnal Cycle, Journal of Climate, 21(16), 4132-4146, https://doi.org/10.1175/2008JCLI2275.1

Zastosowanie danych radarowych i raportów o groźnych zjawiskach atmosferycznych w badaniach występowania różnych form układów konwekcyjnych:

Gallus, W. A., Jr., Snook, N. A., Johnson, E. V. 2008. Spring and Summer Severe Weather Reports over the Midwest as a Function of Convective Mode: A Preliminary Study, Weather and Forecasting, 23(1), 101-113, https://doi.org/10.1175/2007WAF2006120.1

Zastosowanie mobilnego radaru meteorologicznego w obserwacjach rozwoju burz superkomórkowych:

Trapp, R. J., Kosiba, K. A., Marquis, J. N., Kumjian, M. R., Nesbitt, S. W., Wurman, J., Salio, P., Grover, M. A., Robinson, P., & Hence, D. A. 2020. Multiple-Platform and Multiple-Doppler Radar Observations of a Supercell Thunderstorm in South America during RELAMPAGO, Monthly Weather Review, 148(8), 3225-3241. https://doi.org/10.1175/MWR-D-20-0125.1

Zastosowanie mobilnego radaru meteorologicznego z podwójną polaryzacją w obserwacjach tornad:

Bluestein, H. B., French, M. M., Tanamachi, R. L., Frasier, S., Hardwick, K., Junyent, F., & Pazmany, A. L. 2007. Close-Range Observations of Tornadoes in Supercells Made with a Dual-Polarization, X-Band, Mobile Doppler Radar, Monthly Weather Review, 135(4), 1522-1543,

https://doi.org/10.1175/MWR3349.1

Zastosowanie algorytmów wykrywających groźne zjawiska towarzyszące burzom na podstawie danych z detekcji wyładowań atmosferycznych:

Schultz, C. J., Petersen, W. A., & Carey, L. D. 2009. Preliminary Development and Evaluation of Lightning Jump Algorithms for the Real-Time Detection of Severe Weather, Journal of Applied Meteorology and Climatology, 48(12), 2543-2563, https://doi.org/10.1175/2009JAMC2237.1

Zastosowanie LIDARu w pomiarach pola wiatru nad wodami morskimi na potrzeby energetyki wiatrowej:

Pichugina, Y. L., Banta, R. M., Brewer, W. A., Sandberg, S. P., & Hardesty, R. M. 2012. Doppler Lidar–Based Wind-Profile Measurement System for Offshore Wind-Energy and Other Marine Boundary Layer Applications, Journal of Applied Meteorology and Climatology, 51(2), 327-349. https://doi.org/10.1175/JAMC-D-11-040.1

Efekty uczenia się:

WIEDZA

Student rozumie i charakteryzuje złożone procesy litosfery, pedosfery, biosfery, atmosfery i hydrosfery oraz zna zaawansowane metody i techniki pozwalające wykorzystać i kształtować potencjał środowiska przyrodniczego.

UMIEJĘTNOŚCI

Student umie wykorzystywać krytycznie literaturę naukową i inne źródła także w języku obcym angielskim z zakresu geografii fizycznej.

POSTAWY/KOMPETENCJE SPOŁECZNE

Student rozumie zagrożenia wynikające z warunków pracy, wykazuje odpowiedzialność za bezpieczeństwo pracy własnej i innych oraz za realizację podjętych prac i zobowiązań.

Metody i kryteria oceniania:

Zaliczenie przedmiotu odbywa się na podstawie:

1) obecności (maks. 2 nieusprawiedliwione nieobecności)

2) wygłoszenia referatu dotyczącego wybranej nowoczesnej technologii lub wybranej publikacji naukowej

3) udziału w dyskusji

4) zaliczenia krótkiego testu z wiedzy wyniesionej z konwersatorium

Praktyki zawodowe:

Przewiduje się krótkie ćwiczenia z obsługi wybranych sprzętów (np. chropowatościomierz, TLS, BST), ale umiejętności praktyczne nie są głównym celem ten przedmiotu.

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2021/22" (zakończony)

Okres: 2022-02-21 - 2022-06-15
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Konwersatorium, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Maciej Dąbski
Prowadzący grup: Maciej Dąbski, Maciej Dłużewski, Kamil Leziak, Artur Magnuszewski, Jarosław Suchożebrski, Artur Surowiecki, Piotr Szwarczewski, Maria Zachwatowicz
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Konwersatorium - Zaliczenie na ocenę

Zajęcia w cyklu "Semestr letni 2022/23" (jeszcze nie rozpoczęty)

Okres: 2023-02-20 - 2023-06-18
Wybrany podział planu:


powiększ
zobacz plan zajęć
Typ zajęć: Konwersatorium, 30 godzin więcej informacji
Koordynatorzy: Maciej Dąbski
Prowadzący grup: (brak danych)
Lista studentów: (nie masz dostępu)
Zaliczenie: Przedmiot - Zaliczenie na ocenę
Konwersatorium - Zaliczenie na ocenę
Opisy przedmiotów w USOS i USOSweb są chronione prawem autorskim.
Właścicielem praw autorskich jest Uniwersytet Warszawski.