Inżynieria lądowa i transport

1. Zastosowania geoinformacji do optymalizacji lokalizacji odnawialnych źródeł energii

Promotor: dr hab. inż. Piotr Cichociński

Promotor pomocniczy: dr inż. Ewa Dębińska

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Deficyt przestrzeni powoduje, że należy unikać podejmowania błędnych decyzji w zakresie jej zagospodarowania. Oprócz przeznaczenia terenu na cele związane z mieszkalnictwem i bytowaniem ludzi, komunikacją, ochroną naturalnych zasobów przyrodniczych czy dziedzictwa kulturowego, kluczowe wydaje się zdefiniowanie obszarów związanych produkcją energii, a w kontekście obserwowanych w skali światowej uwarunkowań, szczególnie tych bazujących na wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii (OZE). Lokalizacja odpowiednich urządzeń pozyskujących i przetwarzających energię ze źródeł odnawialnych stanowi złożony problem decyzyjny, charakteryzujący się przestrzennym charakterem i wymagający od decydenta uwzględnienia szeregu, często ze sobą sprzecznych uwarunkowań. Ponadto, w części przypadków kluczowym czynnikiem jest rozpoznanie czasoprzestrzennej zmienności dostępności energii na analizowanym obszarze. Narzędziem pozwalającym na skuteczne rozwiązywanie takiego typu problemów są analizy wielokryterialne (ang. Multi Criteria Analysis - MCA). Dodatkowo, jeżeli decyzje mają dotyczyć przestrzeni, to do gromadzenia, przetwarzania oraz prezentacji wymaganych danych niezbędne będzie zastosowanie systemów geoinformacyjnych. Dlatego celem badań będzie opracowanie uniwersalnych metod szacowania zasobów odnawialnej energii i planowania inwestycji z zakresu OZE, bazujących na danych i technologiach geoprzestrzennych oraz możliwościach analiz wielokryterialnych.

Zaplecze badawcze: Wydział dysponuje sprzętem komputerowym oraz oprogramowaniem GIS niezbędnym do realizacji badań. Na podstawie art. 40a ust. 2 pkt 2 ustawy z 17 maja 1989 r. - Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz.U.2019.0.725) Uczelnia ma zapewniony bezpłatny dostęp do zbiorów danych państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego w postaci elektronicznej.

Liczba miejsc: 1

 

2. Geoinformacja w służbie Smart City

Promotor: dr hab. inż. Piotr Cichociński

Promotor pomocniczy: dr inż. Ewa Dębińska

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Koncepcja Smart City rozwija się bardzo szybko na całym świecie, ponieważ zapewnia kompleksowe środowisko cyfrowe, które poprawia wydajność i bezpieczeństwo systemów miejskich oraz wzmacnia zaangażowanie obywateli w rozwój obszarów miejskich. Koncepcja ta opiera się na wykorzystaniu danych geoprzestrzennych dotyczących środowiska miejskiego, środowiska naturalnego i usług miejskich. Pomyślne wdrożenie projektu Smart City wymaga opracowania systemu cyfrowego, który będzie w stanie zarządzać danymi geoprzestrzennymi i wizualizować je w środowisku przyjaznym dla użytkownika. System informacji geograficznej (GIS) oferuje zaawansowane i przyjazne dla użytkownika możliwości realizacji projektów Smart City. Badania mają określić, w jaki sposób GIS może pomóc w realizacji projektów Smart City i zaproponować jego zastosowania w budowie geoinformacyjnych modeli Smart City.

Zaplecze badawcze: Wydział dysponuje sprzętem komputerowym oraz oprogramowaniem GIS niezbędnym do realizacji badań. Na podstawie art. 40a ust. 2 pkt 2 ustawy z 17 maja 1989 r. - Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz.U.2019.0.725) Uczelnia ma zapewniony bezpłatny dostęp do zbiorów danych państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego w postaci elektronicznej.

Liczba miejsc: 1

 

3. Zastosowanie efektów synergii w optymalizacji monitoringu geometrii toru bezstykowego kształtowanego procesami eksploatacyjnymi

Promotor: dr hab. inż. Michał Strach, prof. AGH

Promotor pomocniczy: dr inż. Arkadiusz Kampczyk

Katedra Geodezji Inżynieryjnej i Budownictwa, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Temat badawczy dotyczy aktualnego, skomplikowanego i ważnego zagadnienia monitorowania geometrii torów bezstykowych. Zagadnienie wymaga prowadzenia interdyscyplinarnych badań realizowanych na obiektach rzeczywistych w różnych horyzontach czasowych. Zastosowanie efektów synergii w optymalizacji monitoringu geometrii toru bezstykowego kształtowanego procesami eksploatacyjnymi wymaga odniesienia do prac geodezyjnych, kartograficznych i diagnostycznych, ale również budownictwa komunikacyjnego. W tym przypadku konieczne będzie także uwzględnienie zagadnień dotyczących dróg szynowych, inżynierii ruchu i geoinformacji. Interdyscyplinarność badań obejmuje dyscyplinę inżynierii lądowej i transportu w aspekcie bezpieczeństwa i eksploatacji w transporcie szynowym. Tematyka badań uwzględnia:

  • geometrię torów bezstykowych położnych w odcinkach prostych i krzywoliniowych,

  • stan sił działających w szynach toków toru bezstykowego,

  • modelowanie symulacyjne i doświadczalne geometrii toru kolejowego,

  • metody analiz i ocen geometrii toru bezstykowego,

  • badania zmian temperatury neutralnej szyn w eksploatowanych torach bezstykowych,

  • badanie zmian temperatury stali toków szynowych w zależności od warunków atmosferycznych,

  • opracowanie procesu optymalizacji obserwacji temperatury stali szynowej.

Zaplecze badawcze: Zaplecze badawcze dostępne do realizacji projektu naukowego to bogate wyposażenie sprzętowe i programowe Katedry Geodezji Inżynieryjnej i Budownictwa AGH w Krakowie.  Dotyczy to szczególnie przyrządów pomiarowych przeznaczonych do prowadzenia badań w zakresie stanu technicznego i geometrii toru kolejowego. Katedra wyposażona jest w precyzyjne odbiorniki satelitarne GNSS, georadar, interferometr radarowy, tachymetry, niwelator. Wśród specjalistycznych przyrządów znajdują się: wózek pomiarowy i toromierz elektroniczny oraz termometr bezdotykowy. Uzupełnieniem jest oprogramowanie do analiz wyników pochodzących ze wszystkich przyrządów pomiarowych. Oprogramowanie umożliwia realizację obliczeń numerycznych, projektowanie geometrii toru oraz analizę i ocenę jego stanu technicznego.

Liczba miejsc: 1

 

4. Zmiany jakości przestrzeni miejskiej a rynek nieruchomości

Promotor: dr hab. inż. Agnieszka Bieda

Promotorzy pomocniczy: dr inż. Agnieszka Telega, dr inż. Ewelina Wójciak

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Wysoka estetyka miejsc oraz ich funkcjonalność przyciąga użytkowników, co oznacza że odpowiednio urządzona przestrzeń tworzy dodatkową wartość dla nabywców nieruchomości. Na rynkach lokalnych ceny uzależnione mogą być więc od jej postrzegania.

Skoro połowa światowej populacji mieszka w miastach proponuje się podjąć badania nad wpływem zmian jakości przestrzeni na rynek nieruchomości w obszarach miejskich. Przestrzeń ta ulega ciągłym zmianom wynikającym między innymi z realizacji zapisów różnorodnych dokumentów prawa miejscowego. Wśród nich ważną rolę odgrywają miejscowe plany zagospodarowania przestrzennego w częściach dotyczących przestrzeni publicznych, lokalne programy rewitalizacji oraz uchwały krajobrazowe. Ich zadaniem jest podnoszenie walorów przestrzeni dla poprawy warunków życia mieszkańców. Społeczne aspekty tych działań coraz wyraźniej kreują tendencje na rynku nieruchomości. Wśród lokalnych społeczności zauważyć można modę na zamieszkanie w danej okolicy, a wśród sprzedawców nieruchomości próby kreowania marek związanych z realizowanymi inwestycjami.

Celem badań będą analizy geoprzestrzenne oraz z użyciem modeli statystycznych, w efekcie których określone zostaną czynniki cenotwórcze opisujące wpływ zmian jakości przestrzeni miejskiej na rynek nieruchomości, a także wielkość tego wpływu na pojedyncze nieruchomości. Badania powinny zostać przeprowadzone na różnych rynkach i z uwzględnieniem różnych dokumentów, których zadaniem jest porządkowanie przestrzeni.

Zaplecze badawcze: Na podstawie art. 40a ust. 2 pkt 2 ustawy z 17 maja 1989 r. – Prawo geodezyjne i kartograficzne, tekst jednolity z dnia 4 kwietnia 2019 r. (Dz. U. z 2019 r. poz. 725) Uczelnia ma zapewniony bezpłatny dostęp do zbiorów danych państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego (w tym rejestru cen i wartości nieruchomości) w postaci elektronicznej niezbędnych do przeprowadzenia analiz wpływu poziomu ładu przestrzennego na wartość nieruchomości. Ponadto, Wydział dysponuje sprzętem komputerowym oraz oprogramowaniem niezbędnym do realizacji badań.

Liczba miejsc: 2

 

5. Diagnostyka oraz ocena zagrożenia obiektów budowlanych na terenach górniczych z zastosowaniem metod uczenia maszynowego i numerycznej analizy konstrukcji MES

Promotor: dr hab. inż. Karol Firek

Drugi promotor: dr hab. inż. Janusz Rusek

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: W ramach planowanych badań przewiduje się współdziałanie w obszarze budowlanym, geotechnicznym, geodezyjnym i geofizycznym. Budowa bazy danych „in situ” o aktualnym stanie technicznym wraz z periodycznym zapisem intensywności oddziaływań statycznych i dynamicznych na fundamenty obiektów oraz warunków geotechnicznych podłoża budowlanego. Utworzona baza danych ma pozwolić na budowę i walidację automatycznych systemów diagnostycznych. W ramach budowy takich modeli przewiduje się zastosowanie metod uczenia maszynowego oraz data-mining. Równolegle przewiduje się poszerzenie bazy danych „in situ” o wyniki wielokrotnych parametrycznych obliczeń MES wybranej grupy obiektów budowlanych. W ogólności, wyniki przeprowadzonych badań mają przyczynić się do: uszczegółowienia działania systemów diagnostycznych zbudowanych na podstawie pomierzonych danych „in situ” oraz zwiększenia zakresu ich stosowalności na obszar zjawisk nie występujących w danym rejonie badawczym. W ramach proponowanego podejścia przewiduje się wykorzystanie oprogramowania do zaawansowanych obliczeń MES typu ANSYS lub ABAQUS. Dodatkowo, w celu realizacji wielokrotnych symulacji MES niezbędne będzie programowanie skryptów sterujących np. w języku Python.

Wyniki planowanych badań powinny zdecydowanie poprawić dokładność dotychczasowych metod w zakresie oceny zagrożenia istniejących obiektów budowlanych zlokalizowanych na obszarach uprzemysłowionych. W przypadku analizy dużej grupy obiektów pozwolą dodatkowo usprawnić kwestię związaną z zarządzaniem (planowane remonty, nakłady finansowe na modernizację itp.)

Zaplecze badawcze: Współpraca z jednostkami przemysłowymi w obszarem górnictwa i energetyki

Liczba miejsc: 2

 

6. Ocena wpływu oddziaływań górniczych na zużycie techniczne, cechy użytkowe oraz wartość rynkową budynków

Promotor: dr hab. inż. Karol Firek

Drugi promotor: dr hab. inż. Janusz Rusek

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: W ramach badań planuje się prowadzenie analiz wpływu eksploatacji kopalin w postaci deformacji terenu i wstrząsów podłoża, na zabudowę terenów górniczych GZW, LWB i LGOM.

Podstawą badań będzie baza informacji o konstrukcji, stanie technicznym i potencjalnych przyczynach uszkodzeń budynków o ścianowej konstrukcji murowanej, wielkopłytowej i wielkoblokowej oraz szkieletowych typu halowego.

Zebrana baza informacji pozwoli na wielowymiarowe analizy zależności między cechami techniczno-użytkowymi, charakterystykami stanu technicznego i wskaźnikami oddziaływań górniczych.

W ramach proponowanych badań planuje się wykorzystanie statystycznych metod eksploracji danych oraz aplikację sztucznych sieci neuronowych, logiki rozmytej i uczenia maszynowego.

Przewiduje się, że wyniki przeprowadzonych analiz pozwolą kompleksowo i dokładniej identyfikować i modelować zjawiska. W rezultacie inżynierowie, rzeczoznawcy i przedsiębiorcy uzyskają metodykę pełniejszej jakościowej i ilościowej oceny wpływu oddziaływań górniczych na zużycie techniczne, cechy użytkowe oraz wartość rynkową budynków.

Zaplecze badawcze: Współpraca z jednostkami przemysłowymi w obszarem górnictwa i energetyki

Liczba miejsc: 1

 

7. Zachowanie się betonu w warunkach złożonych obciążeń

Promotor: dr hab. inż. Jerzy Cieślik

Katedra Geomechaniki Budownictwa i Geotechniki, Wydział Górnictwa i Geoinżynierii

Streszczenie: W wielu typach konstrukcji budowlanych np. zespolonych, sprężonych, masywnych bądź specjalnych beton poddawany jest złożonym i zmiennym w czasie obciążeniom. W takich warunkach pracy elementów konstrukcyjnych ocena wytężenia powinna się odbywać w oparciu o hipotezy wytrzymałościowe zdefiniowane dla trójosiowego stanu naprężenia. Wynika stąd konieczność budowania związków fizycznych wyznaczanych w złożonym stanie naprężenia.

Zadanie badawcze dotyczy badań doświadczalnych na próbkach betonu przeprowadzonych w skali laboratoryjnej dla oceny zachowania się betonu w warunkach trójosiowych, mechanicznych obciążeń. Celem podjętym w tym zadaniu jest budowa związków fizycznych oraz warunków granicznych obciążeń wyznaczonych dla betonu w trójosiowym stanie naprężenia. Wyniki badań uzyskane na próbkach zostaną zweryfikowane w mechanicznych testach elementów konstrukcyjnych w skali laboratoryjnej.

Ocena zachowania się betonu w warunkach złożonych obciążeń nie jest zadaniem łatwym ze względu na fakt, iż jest on materiałem niejednorodnym i anizotropowym. Czynniki te, istotnie wpływające na właściwości betonu zostaną wzięte pod uwagę przy realizacji tego zadania badawczego.

Zaplecze badawcze: Zadanie badawcze będzie realizowane w laboratorium diagnostyki konstrukcji oraz laboratorium badań pozniszczeniowych

Laboratoria dysponują wysokiej klasy sprzętem badawczym służącym do diagnostyki elementów konstrukcyjnych oraz hydraulicznymi prasami wytrzymałościowymi. Serwosterowalna prasa do badań wytrzymałościowych skał i betonów MTS 815 Multi-purpose Rock and Concrete Testing System oraz komora ciśnieniowa do badań trójosiowych firmy MTS typu 656.11 zostaną wykorzystane przy realizacji tego zadania badawczego. Urządzenia te sterowane są za pomocą kontrolera MTS wraz z zestawem komputerowym

Konfiguracja sprzętu badawczego:

  • sztywna rama typu MTS 315

  • przetworniki siły

- MTS typu 661.23

- MTS typu 661.22

  • czujniki ekstensometryczne różnego rodzaju do pomiaru przemieszczeń osiowych i obwodowych

  • komora trójosiowa MTS typu 656.11 do badań próbek skalnych i betonu

Liczba miejsc: 1

 

8. System katastru nieruchomości w Polsce na tle innych krajów Europy

Promotor: dr hab. inż. Małgorzata Buśko

Promotor pomocniczy: dr inż. Anna Przewięźlikowska

Katedra Geodezji Zintegrowanej i Kartografii, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: System katastru nieruchomości rozwija się w Polsce w szybkim tempie. Jednak kierunek zmian nie jest jednolity ani stabilny. Istnieje potrzeba przedstawienia uzasadnionych propozycji kierunków rozwoju katastru nieruchomości w Polsce. W tym celu można przeanalizować zasady prowadzenia katastru w wybranym kraju Europy. Na podstawie tej analizy oraz specyfiki warunków w Polsce można zaproponować kierunki rozwoju katastru nieruchomości w Polsce.

Zaplecze badawcze:Realizację badań zapewnia kadra pracowników naukowych o bogatym dorobku naukowym w zakresie zgłoszonego tematu. Katedra i wydział zapewnia dostęp do specjalistycznego oprogramowania, niezbędnego do realizacji pracy.

Liczba miejsc: 1

 

9. Kataster nieruchomości jako baza referencyjna dla potrzeb wyceny nieruchomości
w różnych krajach Europy

Promotor: dr hab. inż. Małgorzata Buśko

Promotor pomocniczy: dr inż. Anna Przewięźlikowska

Katedra Geodezji Zintegrowanej i Kartografii, Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: System katastru nieruchomości rozwija się w Polsce w szybkim tempie. Jednak zakres informacji, które są gromadzone w katastrze nieruchomości, zmienia się wraz ze zmianami przepisów prawa. Kierunek tych zmian nie jest jednolity ani stabilny. Istnieje potrzeba przedstawienia uzasadnionych propozycji zakresu informacji o nieruchomościach, gromadzonych w katastrze nieruchomości w Polsce. W tym celu można przeanalizować zasady prowadzenia katastru w wybranym kraju Europy. Na podstawie tej analizy oraz specyfiki warunków w Polsce można zaproponować kierunki rozwoju katastru nieruchomości w Polsce.

Zaplecze badawcze:Realizację badań zapewnia kadra pracowników naukowych o bogatym dorobku naukowym w zakresie zgłoszonego tematu. Katedra i wydział zapewnia dostęp do specjalistycznego oprogramowania, niezbędnego do realizacji pracy.

Liczba miejsc: 1

 

10. Kataster 3D

Promotor: dr hab. inż. Jarosław Bydłosz

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: W chwili obecnej w wielu państwach świata występują różne systemy rejestracji nieruchomości oraz praw do nich. Ich położenie z reguły jest określone w dwóch wymiarach, czyli za pomocą współrzędnych x i y (kataster dwuwymiarowy), natomiast zasięg praw w wymiarze pionowych jest określany w oparciu o inne przepisy. W chwili obecnej, w dobie wysokiej industrializacji i urbanizacji coraz bardziej potrzebne jest określenie zasięgu prawa własności jak i innych praw również w wymiarze pionowym. Tematem badań będzie opracowanie koncepcji katastru trójwymiarowego (katastru 3D) dla danego kraju czy obszaru obowiązywania prawa. Narzędziem wykorzystywanym w badaniach będzie język UML. Badania będą prowadzone z uwzględnieniem zagadnień normalizacyjnych. Przewidziana jest ewentualna weryfikacja uzyskanych rozwiązań na przykładach praktycznych.

Zaplecze badawcze: Praca może być realizowana z wykorzystaniem wolnego oprogramowania, oprogramowania dostępnego na wydziale lub zakupionego w ramach funduszy pozyskanych przez doktoranta z projektów naukowych. Doktorant powinien wystąpić z wnioskiem o projekt badawczy, który pomoże sfinansować badania.

Liczba miejsc: 1

 

11. Skanowanie laserowe i technologie bezkontaktowe w monitorowaniu wyrobisk górniczych w warunkach wietnamskich

Promotor: dr hab.inż. Tomasz Lipecki

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Wietnamskie górnictwo podziemne oraz odkrywkowe zaczyna rozwijać się coraz intensywniej. Większą rolę odgrywają systemy inwentaryzacji urobku oraz wykonanej eksploatacji, co wpływa na procesy decyzyjne procesu produkcyjnego jak również umożliwia weryfikację potencjalnych deformacji powierzchni i ich powiązanie ze zinwentaryzowaną geometrią wyrobisk górniczych. Z uwago na ciągłość procesu produkcji, istotne jest zastosowanie nowoczesnych metod zwiększających bezpieczeństwo pracy a jednocześnie szybkość pomiarów terenowych. Do takich metod zalicza się skaning laserowy (statyczny i mobilny), który może być wykorzystany w warunkach górnictwa odkrywkowego i podziemnego. Dla warunków powierzchniowych (górnictwo odkrywkowe) można zastosować również inne metody bezkontaktowe – fotogrametrię lotniczą z wykorzystaniem bezzałogowych statków latających oraz fotogrametrię cyfrową z poziomu terenu. W ramach zagadnienia badawczego proponuje się wykonanie implementacji powyższych technologii do stosowania w warunkach wietnamskich.

Zaplecze badawcze: Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska dysponuje zapleczem badawczym do realizacji badań, w postaci skaningu laserowego oraz za pomocą bezzałogowych statków powietrznych. Dysponuje również odpowiednim oprogramowaniem umożliwiającym opracowanie wyników prowadzonych badań. Pozostałe dane, związane z górnictwem wietnamskim, można będzie uzyskać na podstawie współpracy z partnerami wietnamskimi (Uniwersytet Geologiczno-Górniczym w Hanoi oraz VinaComin).

Liczba miejsc: 1

12. Integracja obrazów hiperspektralnych, optycznych (Sentinel 1) i radarowych (Sentinel 2) na potrzeby wsparcia monitoringu upraw.

Promotor: prof. dr hab. inż. Beata Hejmanowska

Promotor pomocniczy: dr inż. Ewa Głowienka

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Zagadnienie badawcze dotyczy prowadzonych wraz z Centrum Badań UE - Join Resesarch Center (Ispra, Włochy) badań nad monitoringiem upraw na potrzeby kontroli w systemie dopłat bezpośrednich do rolnictwa. W oparciu o prace prowadzone wcześniej w Katedrze zidentyfikowane zastały dwa problemy badawcze dotyczące monitoringu upraw: wykorzystanie S1 i S2 umożliwia detekcję na poziomie grupy upraw, a nie rośliny oraz, że rozdzielczość przestrzenna obrazów z grupy Sentinel na południu Polski jest niewystarczająca. Rozwiązaniem problemów związanych rozdzielczością spektralną i przestrzenną byłoby zastosowanie lotniczych obrazów hiperspektralnych. Wykorzystanie znacząco większej liczby kanałów spektralnych zwiększa możliwość detekcji roślin/upraw i ich stanu, co ma potwierdzenie w wielu pozycjach literaturowych. Wykorzystanie pułapu lotniczego w oczywisty sposób umożliwia dobranie optymalnej rozdzielczości przestrzennej nie tylko w celu detekcji jakościowej (rozpoznania uprawy) ale ilościowej. Badania będą prowadzone w kierunku wykorzystania technologii zdalnego przetwarzania danych Google Earth Engine oraz opracowania prototypu aplikacji na potrzeby wykorzystania w jednostkach administracji, naukowych oraz przez wszystkie podmioty zainteresowane omawianym zagadnieniem.

Zaplecze badawcze: Badania realizowane będą w Katedrze Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska AGH. Proponowane zagadnienie badawcze stanowi kontynuację i rozwinięcie realizowanego w tej Katedrze kierunku badawczego. Katedra dysponuje odpowiednim zapleczem sprzętowym i specjalistycznym oprogramowaniem umożliwiającym przetwarzanie i analizę danych teledetekcyjnych.

Liczba miejsc: 1

 

13. Badania nad optymalizacją pozyskania i przetworzenia danych z bezzałogowych systemów latających do celów pomiarów obiektów o skomplikowanej geometrii.

Promotor: dr hab. inż Urszula Marmol

Promotor pomocniczy: dr inż. Antoni Rzonca

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Zagadnienie obejmuje badania nad optymalizacją pozyskania oraz opracowania danych z bezzałogowych statków latających w celu wykonywania pomiarów obiektów o skomplikowanej, nieregularnej geometrii, jak również niedostępnych. Obiekty skomplikowane bądź niedostępne spotykane są w różnych branżach i należą do nich między innymi: obiekty liniowe, których charakterystycznym parametrem jest długość wymagająca specyficznego rozkładu punktów terenowych, obiekty mostowe i estakady, których pomiar może być utrudniony ze względu na skomplikowany kształt konstrukcji i brak dostępności do niektórych elementów w przypadku pomiaru naziemnego, skrzyżowania/węzły obiektów liniowych wymagające szczególnego podejścia pomiarowego w celu optymalizacji ilości danych koniecznych do uzyskania prawidłowej jakości ostatecznego produktu. Wśród obiektów skomplikowanych można też wymienić również kopalnie odkrywkowe i kamieniołomy, gdzie bezpośredni pomiar często bywa niewykonalny lub kosztowny ze względu na możliwe wstrzymywanie prac na wyrobisku, oraz działki ewidencyjne o utrudnionym dostępie oraz obiekty o dużym zagrożeniu (skażenie, klęski żywiołowe), dla których naziemny pomiar terenowy nie jest możliwy ze względów bezpieczeństwa i higieny pracy bądź z przyczyn prawnych lub praktycznych. Gwałtowny rozwój fotogrametrii z zastosowaniem BSL odnotowany w ostatnich latach spowodował pojawienie się nowych możliwości związanych z tą technologią wykonywania nalotów. Wyniki badań pozwolą na określenie możliwości i ograniczeń stosowania BSL w pomiarach obiektów inżynierskich i topograficznych, wraz z rekomendacjami w zakresie wymagań technicznych pozyskania danych i metod ich opracowania.

Zaplecze badawcze: Katedra Geoinformatyki, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska w ramach współpracy z firmami komercyjnymi dysponuje niezbędnym oprogramowaniem umożliwiającym realizację zagadnienia badawczego. Ponadto zapewnia dostęp do sprzętu komputerowego umożliwiającego swobodne i ciągłe prowadzenie badań przez doktoranta. Planowane jest również wdrożenie współpracy z firmami zewnętrznymi w celu pozyskiwania niezbędnych danych.

Liczba miejsc: 1

 

14. Wykorzystanie uczenia maszynowego do automatyzacji analiz dużych zbiorów danych teledetekcyjnych.

Promotor: prof. dr hab. inż. Beata Hejmanowska

Promotor pomocniczy: dr inż. Tomasz Pirowski

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Wzrastająca dostępność dużych zbiorów danych teledetekcyjnych rejestrowanych przez optyczne i radarowe sensory satelitarne umożliwia na niespotykaną wcześniej skalę gromadzenie i analizowanie danych o powierzchni Ziemi. Pozyskiwane dane są zróżnicowane pod względem rozdzielczości przestrzennej, spektralnej i czasowej. Istotnym problemem staje się odpowiedni wybór danych teledetekcyjnych przydatnych dla określonej aplikacji. Ogromnego znaczenia nabiera możliwość komplementarnego wykorzystania różnych źródeł danych oraz automatyzacja procesu ich analizy. Wykorzystanie w tym zakresie technik uczenia maszynowego, w tym również uczenia głębokiego, stanowi obecnie aktualny temat badawczy w dziedzinie teledetekcji. Badania prowadzone w tym zakresie w ramach niniejszego zagadnienia badawczego koncentrować się będą w szczególności na zagadnieniach rozpoznawania i monitorowania zmian rodzaju pokrycia i użytkowania terenu. Jako obszary aplikacyjne przewiduje się rozpoznawanie i ocenę stanu upraw oraz monitoring obszarów zurbanizowanych i procesów urbanizacyjnych.

Zaplecze badawcze: Badania realizowane będą w Katedrze Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska AGH. Proponowane zagadnienie badawcze stanowi kontynuację i rozwinięcie realizowanego w tej Katedrze kierunku badawczego. Katedra dysponuje odpowiednim zapleczem sprzętowym i specjalistycznym oprogramowaniem umożliwiającym przetwarzanie i analizę danych teledetekcyjnych.

Liczba miejsc: 1

 

15. Integracja danych fotogrametrycznych, laserowych i teledetekcyjnych w procesie automatycznej ekstrakcji obiektów antropogenicznych i naturalnych z wykorzystaniem algorytmów uczenia maszynowego.

Promotor: dr hab. inż Urszula Marmol

Promotor pomocniczy: dr inż. Mariusz Twardowski

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Obserwując aktualne tendencje rozwoju naukowego w dziedzinie fotogrametrii i teledetekcji można zauważyć, że jednym z głównych nurtów prowadzonych badań jest automatyzacja procesu przetwarzania danych. Istniejące obecnie technologie i systemy pozwalają na uzyskanie dokładnej i zróżnicowanej informacji o badanych obiektach. Komplementarność danych pozyskiwanych z różnych sensorów (fotogrametrycznych, laserowych i teledetekcyjnych) otwiera szerokie możliwości w interpretacji i ekstrakcji nawet bardzo skomplikowanych geometrycznie obiektów. Integracja multisensorowa pozwala na reprezentację analizowanego obiektu w różny, często bardzo odmienny sposób, co zwiększa potencjał badawczy zastosowanych metod. Wzrost zastosowań technik analizy danych, teorii decyzji, sztucznej inteligencji w wielu dziedzinach doprowadził w ostatnich latach do dynamicznego rozwoju systemów uczących się. Algorytmy uczenia maszynowego takie jak Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Decision Trees (DT), K-Nearest Neighbor (KNN), czy Deep learning (DL) są w stanie wykryć nawet skomplikowane nieliniowe wzorce w danych, co z kolei pozwala na detekcję obiektów antropogenicznych i naturalnych o skomplikowanej charakterystyce geometrycznej i spektralnej.

Zaplecze badawcze: Zaproponowane zagadnienie badawcze będzie stanowić kontynuację i rozszerzenie badań przedstawionych w monografii „Analiza falkowa lotniczego skaningu laserowego w procesie automatycznej ekstrakcji wybranych obiektów”. W pracy tej wykorzystano algorytm drzew decyzyjnych w procesie automatycznego przetwarzania dużego zbioru danych laserowych, opracowanego z wykorzystaniem falek Gabora. Zagadnienie to wpisuje się w inicjatywę Prorektora ds. Kształcenia prof. dr hab. inż. Wojciecha Łużnego, który zaproponował “... stworzenie uczelnianej sieci współpracy skupionej na wymianie doświadczeń i popularyzacji metod inteligencji obliczeniowej” (30.04.2019). Katedra Geoinformacji, Fotogrametrii i Teledetekcji Środowiska dysponuje zbiorem nowoczesnych jednostek obliczeniowych w postaci komputerów wyposażonych w procesory AMD Ryzen o ośmiu rdzeniach, czterordzeniowe procesory Intel i5/i7 oraz 32-64GB pamięci RAM. Jednostki te również w większości posiadają karty graficzne NVidia i AMD, łącznie dostarczając ponad 10Tflop operacji zmiennoprzecinkowych na sekundę. Dodatkowo pracownicy Katedry mają dostęp do zasobów obliczeniowych CK Cyfronet w postaci klastrów Prometheus i Zeus, które w miarę potrzeb mogą suplementować potrzeby obliczeniowe do projektów naukowych. Kadra katedry posiada też szerokie doświadczenie w zastosowaniu różnych pakietów obliczeniowych min. R, Matlab, Octave, a także języków programowania min. Python i C/C++.

Liczba miejsc: 1

 

16. Monitoring i szacowanie zagrożeń na terenach przekształconych przez człowieka.

Promotor: prof. dr hab. inż. Ryszard Hejmanowski

Promotor pomocniczy: dr inż. Wojciech T. Witkowski

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Zagrożenia z jakimi można mieć do czynienia na terenach przekształconych antropogenicznie to głównie przemieszczenia i deformacje, czasem także zjawiska sejsmiczne. Przemieszczenia mają charakter ciągły, bądź są nagłe – nieoczekiwane i wiążą się z przerwaniem ciągłości pokrycia terenu. Te ostatnie to deformacje nieciągłe. Mogą występować jako efekt szeregu czynników o charakterze naturalnym i sztucznym. Ich mechanizm często nie jest zbadany wystarczająco, by dało się je modelować. Ocena zagrożeń i ryzyk związanych z tego typu deformacjami musi zatem znajdować oparcie o dobrą bazę wiedzy, którą buduje się między innymi poprzez monitoring podobnych zjawisk. Dla oceny zagrożenia można następnie stosować różnorodne, naukowe metody badawcze. W omawianym zagadnieniu występują współcześnie liczne nisze badawcze, które oczekują na wypełnienie.

Zaplecze badawcze: Zaplecze naukowo-badawcze dla omawianego zadania stanowi wyposażenie komputerowe oraz oprogramowanie GIS, geodezyjne i statystyczne, jak również niezbędne instrumentarium geodezyjne będące w dyspozycji Jednostki. Doktorant może liczyć na stypendium ufundowane w projekcie badawczym Promotora złożonym w NCN (Opus 17), w razie jego pozytywnej ewaluacji.

Liczba miejsc: 2

 

17. Badanie możliwości wysoce zautomatyzowanego procesu tworzenia i aktualizacji modelu 3D wybranych wyrobisk górniczych wraz z późniejszym zastosowaniem do rozliczania produkcji górniczej.

Promotor: dr hab.inż. Tomasz Lipecki

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Posiadanie dokładnego, aktualizowanego modelu wyrobisk wraz z możliwością jego bieżącej aktualizacji pozwala na rozliczanie miesięcznej produkcji urobku np. soli kamiennej. Wykorzystując przecięcie modelu wyrobisk z modelami geologicznymi - strukturalnym i jakościowym otrzymać można informacje dotyczące aktualnej produkcji poszczególnych gatunków soli kamiennej. Dzięki takiej operacji można w szybki i łatwy sposób obliczyć wydobycie całkowite kopaliny z jednoczesnym oszacowaniem wartości urobku, szczególnie przy wyrobiskach solnych , które ulegają dynamicznej konwergencji. Korzystając z danych dotyczących kosztów wygenerowanych w trakcie eksploatacji można w łatwy sposób określić rentowność wydobycia danej kopaliny. Głównym rezultatem badań będzie wypracowanie ścieżki postępowania dotyczącej stworzenia i aktualizacji modelu wyrobisk górniczych a także zbudowanie dokładnego modelu wyrobisk górniczych z danych pochodzących z różnych źródeł. Model charakteryzować będzie możliwie największa dokładność w stosunku do rzeczywistych wyrobisk górniczych, uwzględniając dostępność i aktualność danych źródłowych. Następnym rezultatem będzie przygotowanie procedur pomiarów sytuacyjno-wysokościowych wyrobisk górniczych wraz z oprogramowaniem do szybkiego przetwarzania tych danych. Ostatnim przewidywanym rezultatem będzie opracowanie technologii wykonywania skaningu laserowego z wykorzystaniem skanerów mobilnych wraz z późniejszym przetwarzaniem uzyskanych danych.

Zaplecze badawcze: Wydział dysponuje większością aparatury laboratoryjnej potrzebnej do realizacji doktoratu. Macierzysty zakład pracy powinien dysponować stanowiskiem dla opracowania danych jak również sprzętem potrzebnym do realizacji badań terenowych. W początkowym etapie projektu przewiduje się wykorzystanie dostępnego na rynku oprogramowania pod kątem przydatności do modelowania 3D. W razie znalezienia alternatywnego oprogramowania które w lepszy sposób rozwiązuje kwestię trójwymiarowego tworzenia wyrobisk zostanie ono gruntownie przetestowane zarówno pod kątem wykorzystania danych pochodzących z CZM ale także pod kątem późniejszego eksportu wynikowego modelu do programu CAE Studio. Dodatkowo przewiduje się utworzenie oprogramowania do szybszego przetwarzania danych tachymetrycznych. Dane pochodzące z pomiarów tachymetrycznych będą podstawowym źródłem wykorzystywanym do bieżącego uaktualniania zarówno mapy numerycznej wyrobisk górniczych jak i modelu 3D wyrobisk. Do pozyskania chmury punktów będzie wykorzystany nowy typ skanera mobilnego ZEB-HORIZON.

Liczba miejsc: 1

 

 

18. Możliwości monitoringu i modelowania ruchów w górotworze i na powierzchni terenu wynikających z przekształceń antropogenicznych i naturalnych

Promotor: dr hab. inż. Agnieszka Malinowska

Promotor pomocniczy: dr. inż. Wojciech Witkowski

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: zasadniczym celem zagadnienia badawczego będzie wykorzystanie nowoczesnych zdalnych technik pomiarowych do obserwacji przemieszczeń w górotworze jak i na powierzchni terenu. Ruchy te mogą być wywoływane zarówno przez czynniki pochodzenia antropogenicznego jak i zjawiska naturalne. Ponadto, planowane jest opracowanie modeli prognostycznych pozwalających na estymację tych ruchów w czasie. Aparat naukowy będzie oparty o elementy data miningu, metod multikryterialnych i eksperckich, sztucznej inteligencji oraz metod elementów skończonych.

Zaplecze badawcze: Oprogramowanie: Oracle Database v. 18c Standard Edition AGH licencja; Spatialite v. 1.7.1. OpenSource licencja; ArcGIS Professional v. 16.1. AGH licencja; Geomedia Professional v. 2018 AGH licencja; QGIS v. 2.18. OpenSource licencja; Surfer v. 16 AGH licencja, Grapher v. 12 AGH licencja; AutoCAD v. 2018 AGH licencja, Microstation v. 8i AGH licencja; Matlab v. 2018Ra AGH licencja; Statistica v. 13 AGH licencja; Scilab v. 6.0. OpenSource licencja, RStudio v. 8.8; OpenSource licencja; MODFLOW v. 6 OpenSource licencja; IMOD v. 4.2. OpenSource licencja; SNAP v. 6.0. OpenSource licencja; STAMPS v. 6.1. OpenSource licencja, GMTSAR v. OpenSource licencja, DORIS v. 1.2. OpenSource licencja; Keras v. 2.2. OpenSource licencja, PyTorch v. OpenSource licencja, TensorFLOW v. 1.12 OpenSource licencja, Nengo v. 2.8. OpenSource licencja oraz inne zakupione przez AGH.

Geodezyjny sprzęt pomiarowy dostępny na WGGiIS.

Liczba miejsc: 1

 

19. Nowe koncepcje algorytmów szacowania wartości nieruchomości i analizy rynku nieruchomości

Promotor: dr hab. inż. Anna Barańska

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Rozwój rynku nieruchomości oraz wykorzystanie wartości nieruchomości na różnych polach szeroko pojętej gospodarki nieruchomościami - wymaga ciągłego dopracowywania stosowanych algorytmów szacowania wartości nieruchomości a także opracowywania nowych. Mają one odpowiadać na różnorodne zapotrzebowanie uczestników rynku nieruchomości, na którym spotykają się nie tylko prywatni inwestorzy, ale również jednostki samorządu terytorialnego, instytucje finansowe, przedstawiciele władzy sądowniczej i inni. Jednym z zagadnień wartych szczególnej uwagi jest opracowanie koncepcji podstawy naliczania podatku katastralnego, która byłaby społecznie akceptowalna i która miałaby szansę na realizację polityczną.

Zaplecze badawcze: Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska, na podstawie współpracy z jednostkami samorządu terytorialnego, ułatwia dostęp do danych rynkowych na temat obrotu nieruchomościami, które byłyby podstawą realizacji badań.

Liczba miejsc: 1

 

20. Organizacja odpornej na zakłócenia realizacji przedsięwzięć budowlanych

Promotor: dr hab. inż. Grzegorz Ginda

Wydział Zarządzania

Streszczenie: Realizacja przedsięwzięć budowlanych jest narażona na liczne zakłócenia. Mogą one powodować istotne, negatywne skutki, które nie muszą ograniczać się jedynie do kwestii finansowych i terminowych. Przed przystąpieniem do realizacji przedsięwzięcia warto więc zawczasu zadbać o właściwą, odporną na potencjalne zakłócenia, realizację przedsięwzięcia. W uodparnianiu realizacji przedsięwzięcia na zakłócenia może odgrywać ustalenie jego właściwej struktury. Realizacji tego celu służy również wszechstronne rozpoznanie charakteru potencjalnych zakłóceń oraz ich wpływu na realizację przedsięwzięć. Uodpornienie przedsięwzięć na zakłócenia może znacząco podnieść jakość usług budowlanych.

 

Zaplecze badawcze: Niezbędnych danych dostarczy analiza literatury, istniejących zasobów informacji oraz wywiady ankietowe. Do przetwarzania zgromadzonych danych zostaną wykorzystane własne systemy komputerowe. Badania zostaną zintegrowane z działalnością naukową  macierzystej katedry.

 

Liczba miejsc: 1

 

21. Systemy informacji przestrzennej, metody modelowania kartograficznego oraz metody sztucznej inteligencji w gospodarce cyrkularnej z uwzględnieniem rozwoju społeczeństwa informacyjnego w inteligentnych miastach.

Promotor: dr hab. inż. Krystian Kozioł

Promotor pomocniczy: dr inż. Stanisław Szombara

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Systemy informacji przestrzennej wraz z metodami modelowania kartograficznego są obecnie jednym z fundamentów budowania szerokiego zakresu usług geoinormacyjnych w gospodarce każdego kraju. Szeroki dostęp do danych przestrzennych stwarza możliwości ich wykorzystania w podejmowaniu decyzji rozwojowych i gospodarczych. Jednocześnie wzrost świadomości społecznej umożliwia większy udział partycypacji społecznej w podejmowaniu tych decyzji, co nierozerwalnie związane jest z zagadnieniami z zakresu Smart CITY i Smart Society. Gospodarka obiegu zamkniętego opiera się na badaniu systemów bogatych w sprzężenia zwrotne. Jej praktyczne zastosowania w systemach ekonomicznych ewoluowały, wprowadzając różne cechy i wkład różnych koncepcji dzielących ideę zamkniętych pętli. W ramach przedstawionych zagadnień prace badawcze będą prowadzone w zakresie możliwości wykorzystania i zastosowania niżej wymienionych elementów w gospodarce obiegu zamkniętego z uwzględnieniem Smart City i Smart Economy:

  • wprowadzanie danych, procesy ich weryfikacji i modelowania,

  • przechowywanie danych i zarządzanie bazami danych,

  • modelowanie danych przestrzennych z wykorzystaniem baz typu noSQL i baz grafowych,

  • analizy przestrzenne wielokryterialne oraz oparte na innych modelach niż relacyjny,

  • wykorzystanie uczenia maszynowego w przestrzennych analizach wspomagania decyzji,

  • komponenty partycypacji społecznej,

  • komponenty interakcji użytkownika.

Zaplecze badawcze: Realizacja z wykorzystaniem zaplecza informatycznego Katedry Geodezji Zintegrowanej i Kartografii oraz z możliwością wykorzystania zasobów danych i zasobów obliczeniowych Akademickiego Centrum Komputerowego CYFRONET AGH, a także z Sieci Naukowej Analiz Geoprzestrzennych (CENAGIS). Dodatkowo Wydział dysponuje sprzętem komputerowym oraz oprogramowaniem GIS niezbędnym do realizacji badań. Na podstawie art. 40a ust. 2 pkt 2 ustawy z 17 maja 1989 r. - Prawo geodezyjne i kartograficzne (Dz.U.2019.0.725) Uczelnia ma zapewniony bezpłatny dostęp do zbiorów danych państwowego zasobu geodezyjnego i kartograficznego w postaci elektronicznej.

Liczba miejsc: 2

 

22. Zastosowanie uczenia maszynowego w geodezyjnym monitoringu obiektów inżynierskich

Promotor: dr hab. inż. Tomasz Owerko

Promotor pomocniczy: dr inż. Przemysław Kuras

Wydział Geodezji Górniczej i Inżynierii Środowiska

Streszczenie: Zadanie badawcze będzie obejmowało utworzenie i optymalizację algorytmów bazujących na metodach uczenia maszynowego w celu przetwarzania danych pozyskiwanych w ramach geodezyjnego monitoringu obiektów inżynierskich. Głównym celem badań będzie opracowanie metod związanych z przetwarzaniem danych obejmujących drgania obiektów inżynierskich np. obiektów mostowych w celu identyfikacji potencjalnie występujących uszkodzeń (rozwiązania klasy SHM). Praca badawcza będzie obejmowała również adaptację adekwatnych metod cyfrowego przetwarzania sygnałów pomiarowych w celu ich późniejszej ewaluacji metodami uczenia maszynowego. Drugim obszarem badawczym będzie zastosowanie głębokiego uczenia maszynowego do pozyskiwania i oceny uszkodzeń zarejestrowanych metodami fotogrametrii naziemnej oraz lotniczej np. dla konstrukcji betonowych

Zaplecze badawcze: Katedra dysponuje odpowiednim zapleczem sprzętowym do realizacji niezbędnych pomiarów i specjalistycznym oprogramowaniem umożliwiającym przetwarzanie i analizę danych. Pracownicy Katedry posiadają doświadczenie w zastosowaniu różnych pakietów obliczeniowych min. R, Matlab, a także języków programowania min. Python i C/C++

Liczba miejsc: 1