Przejdź do treści

Opublikowano: 13.06.2024 12:30

HarSval – harmonizacja polsko-norweskiej współpracy badawczej na Svalbardzie

Stacje referencyjne GNSS pracujące na terenie Polskiej Stacji Polarnej Hornsund obsługiwane przez zespół WGIK PW (fot. Łukasz Kreft)

Polsko-norweski projekt HarSval realizowany na Wydziale Geodezji i Kartografii PW ma na celu wzmocnić stosunki dwustronne między Norwegią a Polską, rozszerzyć sieci partnerów oraz zakres dotychczasowych działań badawczych, a także zapewnić transfer wiedzy, technologii i najlepszych praktyk. Jest finansowany z grantu EEA i środków Funduszy Norweskich 2014-2021 w ramach programu Badania Podstawowe. 

Prace związane z realizacją HarSval (Bilateral initiative aiming at Harmonisation of the Svalbard cooperation) trwają od marca 2024 r. Projekt został zainicjowany przez Polskie Konsorcjum Polarne, a we współpracę zaangażowano 11 partnerów z Polski oraz 14 partnerów z Norwegii. Liderem projektu jest Centrum Studiów Polarnych Uniwersytetu Śląskiego. 

Naukowcy z PW w międzynarodowym projekcie

Zadania realizowane w ramach inicjatywy HarSval podzielono na cztery główne obszary działań: 

  • WP1: Działania mające na celu modernizację i standaryzację systemu monitoringu Svalbardu w obszarach priorytetowych dla polskiej i norweskiej społeczności polarnej. 
  • WP2: Działania mające na celu rozwój kompetencji i umiejętności, umiędzynarodowienie oraz zwiększenie widoczności polskiej społeczności polarnej, realizowane we współpracy polsko-norweskiej. 
  • WP3: Działania w obszarze FAIR data i otwartej nauki. 
  • WP4: Działania w zakresie popularyzacji, komunikacji i zarządzania. 

Działania zespołu z Politechniki Warszawskiej w składzie: Kinga Węzka (kierownik), Dariusz Gotlib, Marcin Rajner, Dominik Próchniewicz, Joanna Pluto-Kossakowska, Kamil Choromański, Miłosz Gnat, Paweł Kowalski, Andrzej Głażewski i Hubert Świech zostały zdefiniowane w każdym z obszarów. 

W ramach pakietu roboczego WP3 zespół naukowców PW, będąc jego liderem oraz głównym wykonawcą, zaprojektuje i wykona podstawowe komponenty Centralnego Serwera Usług Geoprzestrzennych dla Polskiej Bazy Danych Polarnych (PPDB). Opracowana Baza Danych będzie składać się z narzędzi umożliwiających integrację z innymi polarnymi bazami danych badawczych (np. SIOS Data Access Portal) – tłumaczy mgr inż. Kinga Węzka, kierownik zespołu z ramienia Politechniki Warszawskiej. 

PPDB zostanie zbudowana z wykorzystaniem opartej na chmurze platformie informatycznej Centrum Analiz Geoprzestrzennych i Obliczeń Satelitarnych (CENAGIS). Ponadto PPDB będzie posiadała wdrożone narzędzia i aplikacje do geowizualizacji i analizy danych, z uwzględnieniem wykorzystania big data i sztucznej inteligencji. W ramach WP3 zespół PW zajmie się również wspieraniem udostępniania danych przez wykwalifikowanych Data Stewardów. Prowadzone będą warsztaty i szkolenia w celu zwiększenia umiejętności naukowców w zakresie udostępniania danych zgodnie z zasadami FAIR - najbliższe warsztaty dla członków projektu oraz dla przedstawicieli PKPol odbędą się 20-21 czerwca w Ośrodku Naukowo-Dydaktycznym w Józefosławiu. Warsztaty poprowadzą specjaliści z norweskich instytucji partnerskich oraz przedstawiciele Narodowego Centrum Nauki (NCN). 

W ramach działań związanych z obszarem WP1 zespół PW aktywnie uczestniczy w działaniu WetSnowEx (Interdyscyplinarne badanie ekosystemów śniegu na Svalbardzie w okresie topnienia). Planowane badania mają na celu określenie możliwości wykorzystania zdjęć satelitarnych do analiz zmienności zasięgu pokrywy śnieżnej i lodowej oraz badania ich właściwości takich jak albedo czy stopień topnienia (faza). W ramach tego zadania dodatkowo przeprowadzono badania terenowe i zebranie danych w celu opracowania metodyki rozpoznawania pokrywy śnieżnej i lodowej oraz próba jej klasyfikacji z wykorzystaniem metod uczenia maszynowego. W wyniku przeprowadzonych eksperymentów na 3 obszarach badawczych w Svalbard z wykorzystaniem danych wielospektralnych Dove (Planet) wykazano wysoką przydatność tych zobrazowań do wyznaczenia zasięgów pokrywy śnieżnej. Duża fluktuacja pokrywy śnieżnej w trakcie sezonu topnienia pozwala na szczegółowe określenie zasięgów śniegu oraz obszarów odkrytych (z roślinnością oraz skał). 

Duża fluktuacja pokrywy śnieżnej w trakcie sezonu topnienia pozwala na szczegółowe określenie zasięgów śniegu oraz obszarów odkrytych (z roślinnością oraz skał) co widoczne jest na poniższej sekwencji obrazów z rejonu Hornsund z częściowo widocznym lodowcem Hansa. Zaprezentowane zobrazowania przedstawione są w formie kompozycji barwnych z wykorzystaniem bliskiej podczerwieni (stąd roślinność widoczna jest w kolorach czerwieni) z okresu od kwietnia do sierpnia 2022 roku.   

Na zdjęciu grafika - kompozycja z pełnym pokryciem śniegu
02.04.2022 - 1 kompozycja z pełnym pokryciem śniegu. Widoczne także zlodzenia na przybrzeżnych wodach Oceanu Arktycznego (autorka opracowania: Aleksandra Skolimowska). 

 

Na zdjęciu grafika - kompozycja z częściowym pokryciem śniegiem na lodowcu i w wyższych partiach gór.
02.06.2022 - 2 kompozycja z częściowym pokryciem śniegiem na lodowcu i w wyższych partiach gór. W obszarze przybrzeżnym rozwinięta niska roślinność tundry (kolor czerwony) (autorka opracowania: Aleksandra Skolimowska). 

 

Na zdjęciu grafika- kompozycja z końca okresu topnienia przedstawiająca brak pokrycia śniegiem.
28.08.2022 - 3 kompozycja z końca okresu topnienia przedstawiająca brak pokrycia śniegiem. Widoczne obszary pokryte lodem (jasnobłękitne), odkrytej skały (szare), roślinności (czerwone) oraz wód morskich (granatowy). Istotną przeszkodą w analizowaniu zobrazowań, w tym automatycznej detekcji są cienie (czarne, ciemnoniebieskie), które zaburzają i utrudniają uczenie maszynowe w rozpoznaniu klas pokrycia (autorka opracowania: Aleksandra Skolimowska). 

Ponadto w ramach działania WetSnowEx zespół PW latem tego roku wykona również pomiary przyspieszenia siły ciężkości na terenie Polskiej Stacji Polarnej Hornsund z wykorzystaniem grawimetru sprężynowego. Wykonane pomiary stanowić będą epokę początkową dla przyszłego monitorowania zmian przyspieszenia siły ciężkości w obrębie fiordu Hornsund na Svalbardzie. Wyznaczenia wartość przyspieszenia siły ciężkości dostarczają pośrednich informacji na temat procesów geodynamicznych zachodzących w skali lokalnej, a ich wspólna interpretacja z danymi GNSS dostarcza cennych informacji o dynamice zmian środowiska wokół stacji pomiarowych.   

W ramach działań w obszarze WP2 przedstawiciele zespołu PW zrealizują staże w norweskich instytucjach badawczych. 

Na zdjęciu Polska Stacja Polarna Hornsund im. Stanisława Siedleckiego, całoroczna stacja badawcza na Spitsbergenie zarządzana przez Instytut Geofizyki PAN. 
Polska Stacja Polarna Hornsund im. Stanisława Siedleckiego, całoroczna stacja badawcza na Spitsbergenie zarządzana przez Instytut Geofizyki PAN. (fot. Wojciech Flak)