dr hab. inż. Zbigniew Łubniewski
Employment
- Head of Department at Department of Geoinformatics
- Associate professor at Department of Geoinformatics
Publications
Filters
total: 71
Catalog Publications
Year 2002
-
Seabed characterisation using spectral moments of the echo signal
PublicationZbadano użyteczność zastosowania momentów spektralnych obwiedni echa w rozpoznawaniu i klasyfikacji dna morskiego. Przeprowadzono obliczenia momentów spektralnych dla około 15000 ech od dna zarejestrowanych w rejonie Bałtyku Południowego i potwierdzono tezę, że wartości tych momentów skorelowane są silnie z typem dna i rodzajem osadów.
-
Comparison of backscattered sea bottom echo modelling in the acoustic pressure domain and in the intensity domain
PublicationPrzedstawiono dwie metody modelowania rozpraszania wstecznego na dnie morskim: modelowania ciśnienia akustycznego opartego na aproksymacji Kirchhoffa oraz modelowania natężenia echa przy założeniu dominacji rozpraszania niekoherentnego. Porównano i przedyskutowano wyniki w odniesieniu do problemu poszukiwania jak najwłaściwszego opisu zjawiska rozpraszania sygnału akustycznego na dnie.
Year 2003
-
Sensivity of echo envelope fractal dimension to bottom type and bottom depth.
PublicationPrzedstawiono wynik badania zależności pomiędzy wymiarem fraktalnym obwiedni echa akustycznego od dna a rodzajem dna na wpływ głębokości dna na tę zależność. Wykorzystano sygnały ech otrzymane w wyniku numerycznych symulacji rozpraszania na granicy woda dno dla różnych głębokości dna.
Year 2004
-
Sensitivity of echo parameters to seafloor properties and depth variability.
PublicationPrzeprowadzono badanie użyteczności wybranych parametrów echa akustycznego, w szczególności wymiaru fraktalnego oraz momentów spektralnych obwiedni, w klasyfikacji dna morskiego, ze szczególnym uwzględnieniem wpływu zmieniającej się głębokości. Wykorzystano numeryczną symulację rozpraszania echa na dnie oraz innych elementów procesu akustycznego sondowania dna, w tym także procedurę kompensacji wpływu zmian głębokości dna na echo.
-
Seafloor backscattering: numerical simulation vs. filter theory approach.
PublicationPrzedstawiono model opisujący rozpraszanie sygnału akustycznego na nierównomiernej, regularnie sfalowanej powierzchni dna morskiego jako filtr liniowy z odpowiedzią impulsową o zmieniającej się w czasie chwilowej dominującej częstotliwości. Porównano przewidywania modelu z wynikami otrzymanymi w wyniku złożonych obliczeniowo symulacji numerycznych opartych na fizycznym modelu zjawiska wykorzystującym aproksymację Kirchhoffa. Wstępnie...
-
A novel approach to bottom scattering using a narrow acoustic beam.
PublicationPrzedstawiono model opisujący w prosty sposób rozpraszanie sygnału akustycznego na dnie morskim jako filtr liniowy z odpowiedzią impulsową o zmieniającej się w czasie chwilowej dominującej częstotliwości. Przedyskutowano pasujący do tego modelu przypadek zbioru punktowych rozpraszaczy równomiernie rozmieszczonych na powierzchni dna, w tym wpływ takich parametrów jak głębokość oraz odległość pomiędzy rozpraszaczami.
Year 2005
-
Maritime awareness and emergency management real time system using remotely accessible GIS technology
PublicationPrzedstawiono koncepcję oraz prototyp morskiego GIS do zdalnego monitorowania w czasie rzeczywistym zanieczyszczeń środowiska morskiego. System pozwala na gromadzenie i integrowanie różnych typów danych dotyczących zanieczyszczeń, pozyskiwanych na bieżąco za pomocą wielorakiego rodzaju sensorów, w tym akustycznych (echosondy jednowiązkowe i wielowiązkowe). Zadaniem systemu jest wizualizacja oraz mapowanie zanieczyszczeń, takich...
-
Application of CDMA modulated signals in seafloor remote sensing
PublicationW artykule omowiono zastosowanie modulacji CDMA w procesie detekcji echa od dna. Wyniki badan przedstawone zostaly dla symulacji z wykorzystaniem symulatora BORIS.
Year 2006
-
Web-based marine gis for littoral security
PublicationW artykule opisano koncepcję oraz przykładowe zastosowania systemu informacji geograficznej umożliwiającego zbieranie, przetwarzanie, integrowanie oraz wizualizację danych pochodzących z pomiarów bezpośrednich, obrazów lotniczych i satelitarnych oraz systemów hydroakustycznych.Przedstawiono przykłady zastosowania systemu w dziedzinie ochrony strefy przybrzeżnej takie, jak: -monitoring rozprzestrzeniania wylewu olejowego, -monitoring...
-
System informacji przestrzennej do analizy, wizualizacji i zdalnego udostępniania danych o infrastrukturach krytycznych
PublicationOchrona ludności, jak i infrastruktur krytycznych państwa przed różnego rodzaju zagrożeniami w postaci ataków terrorystycznych, katastrof naturalnych, itp. wymaga w obecnej dobie podejmowania zdecydowanych i skutecznych działań. Powstajace zaawansowane narzędzia z dziedziny technologii informacyjnych i komunikacyjnych coraz skuteczniej pomagają przewidywać możliwość wystąpienia tych zagrożeń oraz wspomagać podejmowanie działań...
-
Remotely accessible Web-based GIS for real time monitoring and apping of the marine environment
PublicationPrzedstawiono internetowy GIS do integracji, przetwarzania i wizualizacji pochodzących z wielu źródeł danych o różnych komponentach środowiska morskiego, w tym o zanieczyszczeniach. Jako przykład przedstawiono wyniki trójwymiarowego modelowania rozprzestrzeniania się wylewu olejowego w morzu, a także dane pochodzące z akustycznego badania zasobów żywych w Bałtyku.
-
Internetowy portal wspomagający symulacje i analizę sytuacji krytycznych w regionie oraz zespołowe podejmowanie decyzji
PublicationOmówiono internetowy portal dostepowy zintegrowanego systemu służącego do analizy sytuacji wyjatkowych, wizualizacji przestrzennej kluczowych obiektów infrastruktury wraz z numerycznymi ocenami różnego typu zagrożeń terrorystycznych lub katastrof naturalnych. Portal zapewnia interakcję pomiędzy rozproszonymi grupami terenowymi oraz centrami zarządzania sytuacjami kryzysowymi, również decydentami, współdzieloną wizualizację wyników...
-
3D visualisation and monitoring of marine pollutant aggregations in Web-based GIS
PublicationPrzedstawiony internetowy GIS służy do integracji, przetwarzania i wizualizacji pochodzących z wielu źródeł danych o różnych komponentach środowiska morskiego, w tym o zanieczyszczeniach. Jako przykład przedstawiono wyniki trójwymiarowego modelowania rozprzestrzeniania się wylewu olejowego w morzu.
Year 2007
-
Seafloor relief reconstruction from side scan sonar data
PublicationSide scan sonar is one of the most widely used imaging systems in the underwater environment. It is relatively cheap and easy to deploy, in comparison with more powerful sensors. Although side scan sonar does not provide seafloor bathymetry directly, its records are directly related to seafloor images. In the paper, the method for 3D seafloor relief reconstruction from side scan sonar data is presented. The method is based on the...
Year 2008
-
Using multibeam echoes in seafloor characterisation and classification
PublicationThe method of seabed identification and classification from multibeam sonar echoes is presented. The proposed approach is based on calculation of a set of parameters of an echo envelope, similarly as in seafloor classification using single beam echosounder. These parameters are extracted for each consecutive beam allowing the estimation of their dependence on the seafloor incident angle. The relation between seabed type and calculated...
-
Using angular dependence of multibeam echo features in seabed classification
PublicationThe new approach to seabed classification based on processing multibeam sonar echoes is presented. The multibeam sonars, besides their well verified and widely used applications like high resolution bathymetry measurements or underwater object imaging, are also the promising tool in seafloor identification and classification, having several advantages over conventional single beam echosounders. The proposed seabed classification...
-
System GIS do analizy i wizualizacji zanieczyszczeń oraz innych składników środowiska morskiego
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję oraz prototyp morskiego systemu GIS do zdalnego monitorowania w czasie rzeczywistym zanieczyszczeń środowiska morskiego. System pozwala na gromadzenie i integrowanie danych z różnego rodzaju sensorów, takich jak echosondy jednowiązkowe, sonary boczne i echosondy wielowiązkowe.
-
Seabed classification using multibeam echosounder
PublicationThe method of seabed identification and classification from multibeam sonar echoes is presented. The proposed approach is based on calculation of a set of parameters of an echo envelope, similarly as in seafloor classification using single beam echosounder. These parameters are extracted for each consecutive beam allowing the estimation of their dependence on the seafloor incident angle. The relation between seabed type and calculated...
-
Klasyfikacja dna morskiego na podstawie kątowej zależności cech echa z sonaru wielowiązkowego
PublicationPrzedstawiono metodę rozpoznawania i klasyfikacji rodzaju dna morskiego opartą na przetwarzaniu echa z sonaru wielowiązkowego. Metoda ta polega na obliczaniu zbioru parametrów obwiedni ech dla poszczególnych wiązek, podobnie jak w metodach wykorzystujących echosondy jednowiązkowe. Następnie estymowana jest zależność wartości poszczególnych parametrów od kąta wiązki oraz badane jest powiązanie otrzymanej zależności z rodzajem dna...
-
GIS for remote sensing, analysis and visualisation of marine pollution and other marine ecosystem components
PublicationW artykule przedstawiono koncepcję oraz prototyp morskiego systemu GIS do zdalnego monitorowania w czasie rzeczywistym zanieczyszczeń środowiska morskiego. System pozwala na gromadzenie i integrowanie danych z różnego rodzaju sensorów, takich jak echosondy jednowiązkowe, sonary boczne i echosondy wielowiązkowe.
Year 2009
-
Systemy informacji przestrzennej w rozwoju e-uczelni
PublicationArtykuł opisuje istotę systemów informacji przestrzennej, ich definicję, krótką genezę oraz przybliża zagadnienia funkcjonowania współczesnych systemów tego typu. Szczególną uwagę zwrócono na moźliwości ich wykorzystania w szeroko rozumianej informatyzacji. Przez przykłady zastosowań zwrócono uwagę na rolę, jaką mogą pełnić takie systemy we współczesnym społeczeństwie. Zostały określone podstawowe wymagania dotyczące oprogramowania,...
-
Seafloor classification using multibeam sonar
Publication...
-
Geographical information system for analysis of critical infrastructures and their hazards due to terrorism, man-originated catastrophes and natural disasters for the city of gdansk.
PublicationArtykuł prezentuje System Informacji Przestrzennej dla oceny i wizualizacji Infrastruktur Krytycznych i ich zagrożeń, stworzony przez Katedrę Systemów Geoinformatycznych dla Miasta Gdańska. System pozwala na przestrzenną analizę i mapowanie wyników przetwarzania danych dotyczących Infrastruktur Krytycznych pochodzących m.in. z modułu CARVER2.
-
Geographic information system for remote integration of diverse under-water acoustic sensor data
PublicationMaritime and port areas throughout the world are exposed to many different hazards, like pollution, terrorism and natural disasters. Early detection, identification and preparation of appropriateesponse strategies is especially important in the case of semi-enclosed basins like the Baltic Sea, mainly due to the marine ecosystems' continuous absorption of pollutants including oil, heavy metals and chemicals. Many of those agents...
-
Algorytmy analizy, przetwarzania i wizualizacji danych z sonaru wielowiązkowego w rozproszonych systemach gis
PublicationKatedra Systemów Geoinformatycznych prowadzi badania naukowe związane z zastosowaniem nowych technologii implementacji Systemów Informacji Przestrzennej (GIS) w różnych zastosowaniach, a szczególnie w aplikacjach związanych z obszarami morskimi. Prowadzone są też prace badawcze związane z analizą i przetwarzaniem danych dla systemów GIS, ze szczególnym uwzględnieniem danych otrzymywanych z sonarów wielowiązkowych. Niniejszy artykuł...
Year 2010
-
Voice Maps - portable, dedicated GIS for supporting street navigtion and self-dependent movement of the blind
PublicationThe concept and the prototype application of the system supporting the street navigation and independent, outdoor movement of the blind is presented. The system utilises the GIS database of geometric network of the pedestrian paths in the city and is capable of finding the route from the indicated source to destination. Subsequently, the system supports the movement of the blind along the found route. The information on the user's...
-
Using wavelet techniques for multibeam sonar bathymetry data compression
PublicationMultibeam sonars are widely used in applications like high resolution bathymetry measurements or underwater object imaging. One of the significant problems in multibeam sensing of the marine environment is large amount of data which must be transmitted from the sonar processing unit to an operator station using a limited bit rate channel. For instance, such a situation would be in the case when the multibeam sonar was mounted on...
-
System informacji geograficznej i techniki obrazowania satelitarnego w zastosowaniu do analizy i wizualizacji infrastruktur krytycznych i ich zagrożeń
PublicationW chwili obecnej faktem jest występowanie zarówno coraz liczniejszych zdarzeń katastroficznych powodowanych przez siły przyrody, jak też nieustanny wzrost intensywności ataków terrorystycznych na obiekty publiczne i przemysłowe. Zagrożenia tego rodzaju stają się coraz poważniejsze w odniesieniu do wielu, także tych uważanych do tej pory za bezpieczne rejonów świata, w tym Europy i Polski. Sytuacja taka wymaga podejmowania zdecydowanych...
-
Seafloor characterisation using multibeam sonar echo signal processing and image analysis
PublicationThe authors propose the approach to multibeam seafloor characterisation which relies on the combined, concurrent use of two different techniques of multibeam sonar data processing. The first one is based on constructing the grey-level sonar images of seabed using the echoes received in the consecutive beams. Then, the parameters describing the local region of sonar image, namely, the local standard deviation of a grey level, and...
-
seafloor characterisation combined approach using multibeam sonar echo signal processing and image analysis
PublicationThe authors propose the approach to seafloor characterisation which relies on the combined, concurrent use of two different techniques: (i) multibeam sonar image analysis and (ii) multibeam seabed echoes processing. The first technique is based on constructing the grey-level sonar images of the seabed extracted from the echoes received in the consecutive soundings. Then, the set of parameters describing the local region of sonar...
-
On the compression of multibeam sonar raw bathymetry data
PublicationMultibeam sonars are widely used in applications like high resolution bathymetry measurements or underwater object imaging. One of the significant problems in multibeam sensing of the marine environment is large amount of data which must be transmitted from the sonar processing unit to an operator station using a limited bit rate channel. For instance, such a situation would be in the case when the multibeam sonar was mounted on...
-
3D seafloor reconstruction using data from side scan and synthetic aperture sonar
PublicationSide scan and synthetic aperture sonars are widely used imaging systems in the underwater environment. They are relatively cheap and easy to deploy, in comparison with more powerful sensors, like multibeam echosounders. Although side scan and synthetic aperture sonars does not provide seafloor bathymetry directly, their records are finally related to seafloor images. Moreover, the analysis of such images performed by human eye...
Year 2011
-
Seafloor characterisation using multibeam data: sonar image properties, seabed surface properties and echo properties
PublicationIn the paper, the approach to seafloor characterisation is presented. The multibeam sonars, besides their well verified and widely used applications like high resolution bathymetry and underwater object detection and imaging, are also the promising tool in seafloor characterization and classification, having several advantages over conventional single beam echosounders. The proposed approach relies on the combined, concurrent use...
-
Numerical weather prediction - data fusion to GIS systems and potential applications
Publication -
Multibeam sonar data processing for seafloor characterisation
PublicationThe approach to seafloor characterisation was investigated. It relies on calculation of several descriptors (parameters) related to seabed type using three types of multibeam sonar data obtained during seafloor sensing: 1) the grey-level sonar images of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consist of (x, y, z) points, 3) the set of time domain echo envelopes corresponding to several beams. The proposed method has...
-
Combined method of multibeam sonar signal processing and image analysis for seafloor classification
PublicationThe combined approach to seafloor characterisation was investigated. It relies on calculation of several descriptors (parameters) related to seabed type using three types of multibeam sonar data obtained during seafloor sensing: 1) the grey-level sonar images (echograms) of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consists of bathymetric data, 3) the set of time domain bottom echo envelopes received in the consecutive...
Year 2012
-
Using Principal Component Analysis and Canonical Discriminant Analysis for multibeam seafloor characterisation data
PublicationThe paper presents the seafloor characterisation based on multibeam sonar data. It relies on using the integrated model and description of three types of multibeam data obtained during seafloor sensing: 1) the grey-level sonar images (echograms) of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consists of bathymetric data, 3) the set of time domain bottom echo envelopes received in the consecutive sonar beams. The classification...
-
System for characterisation and multidimensional imaging of seafloor using multibeam sonar data
PublicationMultibeam sonars are widely used in applications like high resolution bathymetry measurements, underwater object detection and imaging, etc. Also, they are the promising tool in seafloor characterisation and classification, having several advantages over conventional single beam echosounders. The proposed approach to seafloor classification relies on the combined use of three different techniques. In each of them, a set of descriptors...
-
Seafloor Characterisation and Imaging Using Multibeam Sonar Data
PublicationThe approach to seafloor characterisation and imaging is presented. It relies on the combined, concurrent use of several techniques of multibeam sonar data processing. The first one is based on constructing the grey-level sonar images of seabed using the backscattering strength calculated for the echoes received in the consecutive beams. Then, the set of parameters describing the local region of sonar image is calculated. The second...
Year 2013
-
Multibeam Sonar Characterisation of Seafloor in the Context of Visualisation and Dissemination of Marine Data
PublicationThe paper presents the seafloor characterisation method based on multibeam sonar data. it relies on using three types of multibeam seafloor sensing data: 1) the grey-level sonar images (echograms) of seabed, 2) the 3D model of the seabed surface which consists of high resolution bathymetric data, 3) the set of time domain bottom echo envelopes received in the consecutive sonar beams. The classification is performed by utilisation...
-
Application of Shape From Shading Technique for Side Scan Sonar Images
PublicationSide scan sonar (SSS) is one of the most widely used imaging systems in the underwater environment. It is relatively cheap and easy to deploy in comparison with more powerful sensors like multibeam echosounder or synthetic aperture sonar. Although, the SSS does not provide directly the seafloor bathymetry measurements. Its outputs are usually in a form of grey level acoustic images of seafloor. However, the analysis of such images...
-
APPLICATION OF SATELLITE IMAGERY AND GIS TOOLS FOR LAND SURFACE TEMPERATURE ESTIMATION AND VERIFICATION
PublicationLand surface temperature (LST) plays an important role in many land-surface processes on regional as well on global scales. It is also a good indicator of energy flux phenomena and is used as a parameter in various Earth observation related studies. However, LST estimation based on processing and utilisation of satellite derived data constitutes several problems in terms of time limitations, accessibility, atmospheric influence...
-
A novel method for archiving multibeam sonar data with emphasis on efficient record size reduction and storage
PublicationOver the past few years considerable advances in sonar technology, spatial positioning capabilities and computer processing power have lead to significant improvements in mapping, imaging and technologies of seafloor exploration. Recently, modern multibeam echosounder systems (MBES) capable of recording backscatter data for the whole water column, not just for the seabed, have become available thus providing data allowing for...
Year 2014
-
Using EO satellite data in Safe City and Coastal Zone web-GIS
PublicationThe paper presents a novel design of a web-based Safe City & Coastal Zone GIS (SCCZ-GIS) which integrates data acquired from different remote sensing and geospatial data sources for monitoring the security of the coastal zone, its inhabitants and Critical Infrastructure. The system utilizes several innovative technologies and directly co-operates with different remote sensing data sources and services, like a satellite ground station...
-
SafeCity – a GIS-based tool profiled for supporting decision making in urban development and infrastructure protection
PublicationThis paper presents a system for analysis of municipal Critical Infrastructures, which offers integrated tools for target analysis, hazard scenario simulations and spatial analysis within a remotely accessible Web-based Geographic Information System. The system has been applied to research conducted in the city of Gdansk with the aid of blast attack, chemical leakage and flood hazard scenarios, as well as a spatial density algorithm,...
-
3D Imaging Of Underwater Objects Using Multi-Beam Data
PublicationOne of the main applications of multibeam sonars is high resolution bathymetry measurement, as well as detecting and imaging of underwater objects like shipwrecks. In order to obtain the visualisation quality good enough to allow the researcher to investigate an object in more detail, the approach relying on construction of three-dimensional model of an imaged object, e.g. consisting of nodes, edges and plane elements (facets)...
Year 2015
-
Reconstruction Methods for 3D Underwater Objects Using Point Cloud Data
PublicationExisting methods for visualizing underwater objects in three dimensions are usually based on displaying the imaged objects either as unorganised point sets or in the form of edges connecting the points in a trivial way. To allow the researcher to recognise more details and characteristic features of an investigated object, the visualization quality may be improved by transforming the unordered point clouds into higher order structures....
-
Innovative Web-Based Geographic Information System for Municipal Areas and Coastal Zone Security and Threat Monitoring Using EO Satellite Data
PublicationThe paper presents a novel design of a Web-based Safe City & Coastal Zone GIS (SCCZ-GIS). The system integrates data acquired from different remote sensing and geospatial data sources for the purpose monitoring the security of the coastal zone, its inhabitants and Critical Infrastructure. The system utilises several innovative technologies and solutions, and is capable of direct co-operation with different remote sensing data sources...
Year 2016
-
Processing of LiDAR and Multibeam Sonar Point Cloud Data for 3D Surface and Object Shape Reconstruction
PublicationUnorganised point cloud dataset, as a transitional data model in several applications, usually contains a considerable amount of undesirable irregularities, such as strong variability of local point density, missing data, overlapping points and noise caused by scattering characteristics of the environment. For these reasons, further processing of such data, e.g. for construction of higher order geometric models of the topography...
-
Potential of Polish R&D industry in the context of prototyping, design, development and control of a dedicated national satellite SAR system for marine ecosystem monitoring. Technical paper - preliminary study
Publicationpace technology is currently one of the most important elements in the advance of information societies and knowledge-based economies all over the world. The European Space Agency (ESA) is in the focal point of European space activities, while the European Union provides strong financial support for the development of space technologies and applications in its flagship programs. In a domestic scope, the Polish Space Agency (POLSA)...
seen 1845 times