Ośmioro ambitnych studentów Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu oraz Politechniki Wrocławskiej zdecydowało się wziąć udział w realizowanych corocznie płatnych stażach wakacyjnych Instytutu Geodezji i Geoinformatyki UPWr. Studenci poświęcą 3 miesiące wakacji na prowadzenie badań w rozmaitych dziedzinach, m.in. wykrywaniu anomalii przemieszczeń w szeregach czasowych InSAR, automatycznej identyfikacji zwierząt na zobrazowaniach termalnych, analizie czynników wpływających na mobilność ludzi, rozwoju oprogramowania do analizy danych GNSS, torowiska kolejowe i tramwajowe, wykorzystaniu bliźniaków cyfrowych (modeli GIS 3D) miast w zagadnieniach komunikacji z otoczeniem społeczno-gospodarczym oraz porównaniu modeli energetycznych dla wybranych miast europejskich. Staże rozpoczną się 1 lipca 2024 r. i potrwają aż do rozpoczęcia kolejnego roku akademickiego. Poniżej dostępne są szczegóły dotyczące badań stażystów: Marii Pięk, Doroty Włodarczyk, Jakuba Sałaty, Marcina Wapińskiego, Joanny Gac i Agnieszki Jarosz, Małgorzaty Tomków oraz Jędrzeja Zielonki. Staże są finansowane wspólnie przez Instytut Geodezji i Geoinformatyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu, firmę Infosolutions oraz firmę Geoster.
Maria Pięk, Uniwersytet Przyrodnicy we Wrocławiu
"Wykrywanie anomalii przemieszczeń w szeregach czasowych InSAR z zastosowaniem metod sztucznej inteligencji"
Opis problemu: Staż jest związany z projektem dotyczącym modelowania przemieszczeń w czasie na podstawie danych interferometrii satelitarnej i budowanie modeli detekcji anomalii tych przemieszczeń z wykorzystaniem oprogramowania Python na obszarze objętym przemieszczeniami z uwagi na podziemne wydobycie węgla na Górnym Śląsku. Zadanie to będzie realizowane głównie z wykorzystaniem metod analityki predykcyjnej obejmującej różnorodne techniki statystyczne (w tym uczenie maszynowe, modelowanie predykcyjne i eksplorację danych). Wykorzystane zostaną informacje historyczne o przemieszczeniach w czasie jak również informacje terenowe o ilości wydobycia węgla na obszarze Górnego Śląska itp. do „przewidywania” przyszłych przemieszczeń. Analityka predykcyjna pomaga nam zrozumieć możliwe przyszłe zdarzenia poprzez analizę przeszłości. W tym celu można zastosować modele regresorów oparte na uczeniu maszynowym, które wywodzą się z badań nad rozpoznawaniem wzorców by uczyć się na danych i przewidywać je. Na podstawie przewidywanych przemieszczeń i rzeczywistych przemieszczeń wyznaczonych w czasie na podstawie obserwacji interferometrycznych poszukiwane będą takie przemieszczenia które znacząco różnią się od tych przewidywanych czyli przemieszczenia reprezentują inny trend przemieszczeń (wykrywanie anomalii). Całość zostanie zwizualizowana w postaci dynamicznych map środowisku Python (plotly, dashboard) celem lepszej reprezentacji informacji czasowo-przestrzennej charakterystycznej dla danych interferometrii satelitarnej.
Cel stażu: Staż będzie skupiał się na trzech głównych celach: przywidywanie przemieszczeń na podstawie danych InSAR, wykrywanie anomalii w szeregach czasowych, reprezentacja wyników w postaci dynamicznych map czasowo-przestrzennych.
Staż finansowany jest z projektu wewnętrznego UPWr.
Opiekun: dr inż. Kamila Pawłuszek-Filipiak
Dorota Włodarczyk, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
"Automatyczna identyfikacja zwierząt na zobrazowaniach termalnych pozyskanych z wykorzystaniem bezzałogowych statków latających"
Opis problemu: Bezzałogowe systemy latające (BSL) mogą być wyposażone w różne sensory, m.in. kamery termalne. BSL wyposażone w tego typu kamery są wykorzystywane w wielu zastosowaniach, np. do identyfikacji i lokalizacji obiektów, które absorbują energię cieplną w inny sposób niż obiekty je otaczające lub taką energię emitują. Przykładem obiektów, które emitują energię cieplną są żywe zwierzęta. Można zatem na obrazach termalnych pozyskanych z wykorzystaniem drona zidentyfikować zwierzęta, które przebywają w środowisku mającym inną temperaturę niż ich ciała, np. zidentyfikować dzikie zwierzęta żerujące na polach uprawnych. Optymalnym rozwiązaniem tego zadania byłoby automatyczne określenie zarówno liczby takich zwierząt jak i ich rodzaju (gatunku). Ze względu na specyfikę kamery termalnej i specyfikę pozyskania danych, zadanie to jest utrudnione przez kilka czynników. Rozdzielczość terenowa zobrazowań termalnych jest niska przez co nawet względnie duże zwierzęta (np. sarny) będą na obrazach termalnych widoczne jako grupa kilkudziesięciu pikseli. Z tego powodu rozróżnienie rodzaju (gatunku) zobrazowanego zwierzęcia może być utrudnione lub nawet niemożliwe. Drugim czynnikiem jest fakt, że pojedynczy obraz termalny przedstawia jedynie fragment obszaru zainteresowania i nawet opracowanie ‘termalnej’ ortomozaiki z wykorzystaniem metod fotogrametrycznych może utrudnić zarówno rozpoznanie jak i policzenie zwierząt będących w ruchu. Ponadto, w niektórych warunkach pogodowych (silne nasłonecznienie), inne obiekty (np. konary drzew) mocno się nagrzewają i na zobrazowaniach termalnych mogą mieć temperaturę zbliżoną do temperatury emitowanej przez ciała zwierząt. Celem stażu będzie analiza różnych metod klasyfikacji zobrazowań termalnych pod kątem ich przydatności do identyfikacji dużych zwierząt dzikich (np. dziki, zwierzyna płowa), a w miarę możliwości i dostępności danych testowych, również określenie ich rodzaju. W szczególności należy wykonać przegląd literatury, przygotowanie danych testowych (w tym manualną identyfikację zwierząt na zobrazowaniach termalnych), wyznaczyć cechy pikseli obrazów termalnych, które mogą być wykorzystane w uczeniu maszynowym, przeprowadzić eksperymenty dotyczące identyfikacji zwierząt z wykorzystaniem algorytmów uczenia maszynowego wraz z oceną ich skuteczności. Dane testowe w postaci serii obrazów termalnych wykonanych z wykorzystaniem BSL zapewnione będą przez IGiG.
Cel stażu: Analiza metod klasyfikacji zobrazowań termalnych niskiego pułapu pod kątem ich przydatności do identyfikacji dużych zwierząt dzikich.
Staż finansowany jest ze środków IGiG.
Opiekun: dr hab. inż. Grzegorz Jóźków, prof. uczelni
Jakub Sałata, Politechnika Wrocławska
"Analiza czynników wpływających na mobilność ludzi"
Opis problemu: Staż stanowi część projektu wewnętrznego realizowanego na Uniwersytecie Przyrodniczym we Wrocławiu. W ramach tego stażu, osoba realizować będzie zadanie "Analiza czynników zewnętrznych wpływających na mobilność". W analityce i modelowaniu mobilności ludzi znaczenie czynników zewnętrznych takich jak pogoda, ograniczenia przestrzenne, wydarzenia i święta, są często pomijane pomimo tego, że mają one ogromne znaczenie i wpływ na naszą mobilność. Ten staż polega na określeniu rodzaju, siły i sposobu oddziaływania tych czynników na mobilność ludzi. W ramach stażu, stażysta połączy dane o mobilności ludzi, zawierające indywidualne trajektorie ruchu, z danymi zgromadzonymi z otwartych źródeł. Następnie zastosuje metody statystyczne i uczenia maszynowego do określenia zależności pomiędzy mobilnością a czynnikami zewnętrznymi wpływającymi na mobilność.
Cel stażu: Celem stażu jest zastosowanie metod statystycznych i uczenia maszynowego do określenia wpływu czynników zewnętrznych na mobilność ludzi.
Staż finansowany jest z projektu wewnętrznego UPWr oraz ze środków IGiG.
Opiekun: dr inż. Kamil Smolak
Marcin Wapiński, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
"Rozwój oprogramowania do analizy danych GNSS"
Opis problemu: W Instytucie Geodezji i Geoinformatyki rozwijane są serwisy internetowe związane z Globalnymi Systemami Nawigacji Satelitarnej (GNSS). Serwisy, o których mowa pozwalają m.in. analizować dane zawarte w plikach RINEX (https://doi.org/10.1016/j.softx.2023.101372), czy określać jakość produktów czasu rzeczywistego dostarczanych przez różne centra analiz. Informacje o plikach RINEX umożliwiają selekcjonowanie właściwych okresów testowych i dobieranie zestawu stacji optymalnego pod kątem prowadzonych przez użytkownika badań. Jakość korek czasu rzeczywistego może być stosowana w doborze poprawnego modelowania stochastycznego procesów obliczeniowych związanych z precyzyjnym pozycjonowaniem, np. przy pomocy techniki Precise Point Positioning. Proponowany staż zakłada uporządkowanie kodów źródłowych programów oraz rozwinięcie funkcjonalności narzędzi. Ponadto stworzone zostaną bazy danych, które zastąpią obecny model zasilania serwisów plikami tekstowymi. Wykonane działania pozwolą usprawnić procesy i zoptymalizują kod źródłowy oraz zapewnią możliwość dalszego rozwoju.
Cel stażu: Stworzenie baz danych dla obu serwisów analizy plików RINEX oraz serwisu analizy jakości korekt czasu rzeczywistego, uporządkowanie i optymalizacja kodów źródłowych napisanych w języku Python z wykorzystaniem frameworka Streamlit. Rozbudowa funkcjonalności serwisów. Efektem finalnym będzie raport z wykonanych prac, zmodyfikowane kody źródłowe serwisów oraz utworzone i działające bazy danych. Ponadto przeprowadzona zostanie prezentacja działania i instruktaż osób odpowiedzialnych za budowę serwisów.
Staż finansowany jest ze środków IGiG.
Opiekun: dr inż. Kamil Kaźmierski
Joanna Gac, Agnieszka Jarosz, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu
"Torowiska kolejowe i tramwajowe"
Opis problemu: Staż realizowany w IGIG (jeden miesiąc) oraz w przedsiębiorstwie GeoSter Aleksander Rau (dwa miesiące).
Tematyka:
- aktualizacja bazy danych wrocławskich torowisk tramwajowych,
- analiza przepisów i wytycznych dotyczących inwentaryzacji torowisk oraz oceny ich stanu geometrycznego,
- sporządzanie map pod inwestycje kolejowe,
- inwentaryzacja torowisk pod regulację osi,
- obsługa budowy torowisk kolejowych
Cel stażu: Zdobycie doświadczenia w pomiarach na potrzeby kolejnictwa. Możliwość publikacji otrzymanych wyników. Możliwość uzupełnienia dziennika praktyki zawodowej wpisami potwierdzonymi przez geodetę uprawnionego (zakres 1 i 4).
Staż finansowany jest przez firmę GeoSter Aleksander Rau oraz ze środków IGiG.
Opiekun: dr inż. Izabela Wilczyńska
Małgorzata Tomków, Politechnika Wrocławska
"Wykorzystanie bliźniaków cyfrowych (modeli GIS 3D) miast w zagadnieniach komunikacji z otoczeniem społeczno-gospodarczym"
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 zebranie odpowiedniej informacji. W badanych zagadnieniach podstawową platformą wizualizacyjną są geoportale 3D wraz z oferowanymi e-usługami. Pozwalają one na przedstawienie w przejrzysty sposób analiz zarówno obecnych sytuacji i zjawisk, jak i wpływu planowanych przez miasto działań w przyszłości. W tym kontekście niezmiernie istotnym, a wręcz wymaganym elementem jest komunikowanie planowanych przez miasto zmian/scenariuszy (np. w przestrzeni), a także zebranie informacji zwrotnej od całego otoczenia społeczno-gospodarczego. Dlatego wzbogacenie geoportali 3D o funkcjonalność realizującą powyższy cel komunikacyjny będzie zadaniem do realizacji w ramach stażu. W projekcie planowane jest wykorzystanie różnych narzędzi i technologii geoinformatycznych, takich jak (FME, cesium.js, ESRI, Python, JavaScript itp.) Staż realizowany z przedsiębiorcą.
Cel stażu: Celem stażu jest opracowanie narzędzi rozszerzających funkcjonalność geoportali miejskich 3D, jako praktyczny kanał komunikacji z otoczeniem w zakresie zagadnień zrównoważonego rozwoju miast.
Staż finansowany jest ze środków IGiG.
Opiekun: dr hab. inż. Paweł Bogusławski, prof. uczelni
Jędrzej Zielonka, Politechnika Wrocławska
"Porównanie modeli energetycznych dla wybranych miast europejskich"
Opis problemu: Istnieje wiele inicjatyw wspierających przejście na czystą energię napędzających zrównoważoną transformację miejską. Wiele z nich bazuje na symulacjach zużycia energii elektrycznej oraz cieplnej w powiązaniu z analizą wydajności cieplnej budynków. Dokładne wyznaczenie parametrów budynków jest trudne i wymaga specjalistycznej wiedzy. Istniejące wyniki analiz pozwalają jednak na przypisanie statystycznych wartości do poszczególnych budynków i analizę energetyczną na poziomie grup budynków. Dzięki temu możliwe staje się szacowanie zużycia energii dla osiedli i całych miast. W projekcie planowane jest wykonanie przeglądu istniejących narzędzi komercyjnych oraz otwartych umożliwiających analizę energetyczną w miastach. Wybrane narzędzia zostaną wykorzystane do przeprowadzenia analizy na modelu testowym, który zostanie opracowany w ramach stażu. Niezbędne będzie przygotowanie zestawów atrybutów wykorzystywanych przez te narzędzia. Niezbędne dane zostaną pozyskane ze zbiorów otwartych oraz innych źródeł. Dane, których pozyskanie okaże się niemożliwe, zostaną zasymulowane przy pomocy generatora opracowanego przez stażystę. W dalszej kolejności wyniki zostaną porównane z wynikami uzyskanymi w narzędziu SimStadt, które jest oprogramowaniem typu OpenSource wykorzystywanym w projekcie DigitalTwins4PEDs (https://digitwins4peds.eu/). Dodatkowo zostaną przeprowadzone analizy z wykorzystaniem modeli miast Wrocław, Stuttgart, Wiedeń i Rotterdam.
Cel stażu: Celem stażu jest wykonanie analizy porównawczej wyników analiz energetycznych uzyskanych za pomocą wybranych narzędzi dla fragmentu miasta.
Staż finansowany jest przez firmę InfoSolutions.
Opiekun: dr hab. inż. Paweł Bogusławski, prof. uczelni
Wszystkim stażystom życzymy powodzenia w realizacji planów naukowych!