Profesor Jan Andrzej Ciołkosz działalność naukowa w Instytucie Geodezji i Kartografii

Transkrypt

1 Jacek Kozak, Małgorzata Luc (red.) Geograf u progu ery kosmicznej Instytut Geografii i Gospodarki Przestrzennej Uniwersytet Jagielloński Kraków 2009, s Katarzyna Dąbrowska-Zielińska Profesor Jan Andrzej Ciołkosz działalność naukowa w Instytucie Geodezji i Kartografii Początki działalności prof. Andrzeja Ciołkosza w Instytucie Geodezji i Kartografii (IGiK) wiążą się z powołaniem w Instytucie w październiku 1971 roku Pracowni Fotointerpretacji w ramach Zakładu Fotogrametrii, której pierwotnym zadaniem było określenie przydatności panchromatycznych zdjęć lotniczych do opracowań nietopograficznych. Andrzej Ciołkosz jako młody doktor przeszedł wówczas z Uniwersytetu Warszawskiego, kierując się ciekawą perspektywą nowatorskiej pracy w Instytucie Geodezji i Kartografii. W pierwszej połowie lat siedemdziesiątych prowadził wraz ze swoim zespołem (Z. Bochenek, M. Iracka, W. Bychawski, A. Nowosielski, Z. Goljaszewski) liczne prace studialne związane z określaniem użyteczności zdjęć lotniczych do badania różnych elementów środowiska, w tym z wykorzystaniem specjalnych technik fotograficznych fotografii wielospektralnej i spektrostrefowej do badania zjawisk i procesów zachodzących na powierzchni Ziemi. Jednym z najważniejszych zakresów działalności w tym okresie było zastosowanie zdjęć spektrostrefowych do określania typów drzewostanów i oceny ich stanu zdrowotnego. Zdjęcia spektrostrefowe wykorzystano wówczas m.in. do oceny uszkodzeń drzewostanów wokół powstającej Huty Katowice, wyróżniając cztery klasy uszkodzeń. Problematyka określania stanu zdrowotnego drzewostanów była następnie rozwijana w latach siedemdziesiątych i osiemdziesiątych we

2 Katarzyna Dąbrowska-Zielińska współpracy z Instytutem Badawczym Leśnictwa, owocując metodyką bazującą na wykorzystaniu spektrostrefowych zdjęć lotniczych, a następnie zdjęć satelitarnych. Obiektami badawczymi do opracowania tej metodyki były m.in. obszary testowe Gór Izerskich, Karkonoszy, Borów Tucholskich, Puszczy Augustowskiej i Puszczy Knyszyńskiej, na których wykonywano liczne prace terenowe, związane z uczytelnianiem zdjęć lotniczych. Drugim zakresem zastosowań teledetekcji w latach siedemdziesiątych było wykorzystanie wielospektralnych zdjęć lotniczych dla potrzeb rolnictwa. Profesor Andrzej Ciołkosz prowadził prace zmierzające do utworzenia metody klasyfikacji typów upraw rolniczych na podstawie wielospektralnych zdjęć lotniczych. Prace były prowadzone we współpracy z Instytutem Hodowli i Aklimatyzacji Roślin w Radzikowie i zaowocowały metodyką rozpoznawania upraw. W latach osiemdziesiątych badania w tym zakresie były rozwijane z wykorzystaniem zdjęć satelitarnych. Zapał w pracach badawczych prof. Andrzeja Ciołkosza doprowadził do rozpoczęcia prac nad wykorzystaniem techniki zobrazowania termalnego w badaniach różnych elementów środowiska. Dzięki zainteresowaniom Andrzeja Ciołkosza nowoczesnymi technikami światowymi, które prowadziły do różnorodnych zastosowań teledetekcji i dzięki osobistym kontaktom z naukowcami zagranicznymi, w 1973 roku zakupiona została szwedzka kamera termalna AGA Thermovision oraz skaner termalny. Polska była wówczas pierwszym krajem Europy Wschodniej posiadającym takie urządzenie. Urządzenia te, po adaptacji zostały wykorzystane do lotniczych badań środowiska (fot. 1). Lotnicze zdjęcia termalne były wykonywane osobiście przez profesora Andrzeja Ciołkosza i członków jego zespołu dla wielu obiektów badawczych, m.in. obszarów wokół Huty Katowice, Wisły w okolicach Elektrowni Kozienice, jezior w okolicy Elektrowni Pątnów, monitorowano też zrzuty ścieków z Papierni w Ostrołęce. Dzięki tym zdjęciom wykryto szereg nierejestrowanych zrzutów ścieków. O entuzjazmie badawczym Fot. 1. Prof. Andrzej Ciołkosz wkłada kamerę do samolotu 54 może świadczyć fakt wywoływania filmu na pokładzie samolotu, gdyż łatwiej było powtórzyć zdjęcia niż

3 Profesor Jan Andrzej Ciołkosz działalność naukowa w Instytucie Geodezji i Kartografii ponowić lot. Termalne zdjęcia lotnicze wykonywane były w nocy, na dole palono pochodnie naprowadzając samolot na właściwy cel. Do badań włączani byli wszyscy współpracownicy. Obserwacje termalne były także stosowane do monitorowania podpowierzchniowych pożarów węgla w hałdach kopalnianych, do badań klimatu dużych miast, jak również do poszukiwania miejsc występowania złóż ropy naftowej i gazu ziemnego czy też do określenia zasięgu wysadu solnego (kopalnia soli w Kłodawie). Prof. Andrzej Ciołkosz wraz zespołem (G. Rudowski, B. Halemba, A. Sas, Z. Goljaszewski) uczestniczył także w licznych pracach terenowych służących do realizacji lotniczych badań termalnych, m.in. w nocnych pomiarach temperatury na obszarze południowej Warszawy i Gór Świętokrzyskich. Ze względu na unikatowość kamery termalnej w Polsce w latach siedemdziesiątych była ona także wykorzystywana do badań nie związanych bezpośrednio z analizą środowiska przyrodniczego, takich jak zastosowanie w medycynie czy kryminalistyce. W 1976 roku zespół pod kierunkiem prof. Andrzeja Ciołkosza otrzymał nagrodę Ministra Nauki, Szkolnictwa Wyższego i Techniki za opracowanie technologii kartowania termalnego zanieczyszczenia rzek i zbiorników wodnych. Problematyka badań termalnych wód była także przedmiotem Jego pracy habilitacyjnej, obronionej w 1975 roku. Począwszy od 1976 roku prof. Andrzej Ciołkosz prowadził wraz z zespołem (Z. Bochenek, M. Iracka, W. Bychawski, A. Nowosielski, Z. Goljaszewski, R. Gronet) kompleksowe badania środowiska przyrodniczego w Górnośląskim Okręgu Przemysłowym. Badania były prowadzone we współpracy z Instytutem Podstaw Inżynierii Środowiska PAN w Zabrzu; dotyczyły one określania skutków oddziaływania zakładów przemysłowych na środowisko. W pracach stosowano różne techniki teledetekcyjne: zdjęcia panchromatyczne, podczerwone, spektrostrefowe, jak również obrazy termalne. Podobne badania realizowano dla innych dużych obiektów przemysłowych: kopalni odkrywkowych węgla brunatnego w Turoszowie i Bełchatowie, niejednokrotnie w trudnych warunkach terenowych. W połowie lat siedemdziesiątych Instytut Geodezji i Kartografii otrzymał pierwsze zdjęcia satelitarne, zarejestrowane przez skaner satelity do badań środowiska Landsat. Zdjęcia te posłużyły m.in. do analizy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń na obszarze Górnego Śląska i utworzenia pierwszej mapy użytkowania ziemi w skali 1: , opracowanej na podstawie interpretacji zdjęć przez zespół pod kierownictwem Profesora. Zakres i innowacyjność prac wykonywanych w Pracowni Fotointerpretacji, a następnie w Zakładzie Interpretacji Zdjęć Lotniczych i Satelitarnych (1974), kierowanym przez prof. Andrzeja Ciołkosza, zaowocowały powołaniem w IGiK z dniem 1 stycznia 1976 roku Ośrodka Przetwarzania Obrazów Lotniczych i Satelitarnych OPOLiS. Ośrodek składał się w pierwszym okresie rozwoju z czterech 55

4 Katarzyna Dąbrowska-Zielińska Zakładów: Fotointerpretacji, Produkcji Doświadczalnej, Fotogrametrii i Kartografii i liczył w szczytowym okresie rozwoju ponad 50 osób pracowników naukowych i inżynieryjno-technicznych. W jego strukturze działało wówczas sześć pracowni: Rolno-Leśna, Hydrograficzna, Fizjograficzna, Metod Numerycznych, Zdjęć i Reprodukcji, Systemów Analogowo-Cyfrowych oraz Laboratorium Fotograficzne. Wiadomość o prowadzonych na szeroką skalę działaniach młodego, przystojnego docenta Andrzeja Ciołkosza rozeszła się po całej Polsce. Chęć pracy w OPOLiS zgłaszali absolwenci różnych uczelni i wydziałów w Polsce. Zaczęli pracować geografowie, geodeci, leśnicy, matematycy, fizycy, rolnicy i informatycy, chcąc uczestniczyć w pionierskich pracach teledetekcyjnych. Te czasy wspominają jako najwspanialszą intelektualną przygodę życia, którą przeżyli dzięki pracom u boku młodego docenta. Dzięki intensywnym działaniom prof. Andrzeja Ciołkosza na arenie międzynarodowej oraz w wyniku wizyty w czołowych ośrodkach teledetekcji w Stanach Zjednoczonych i Kanadzie, OPOLiS został wyposażony w 1978 roku w pierwszy w Europie Wschodniej system do cyfrowego przetwarzania obrazów firmy OVAAC8. Jednocześnie pracownicy OPOLiS przeszli szkolenia w zakresie metod analizy obrazów w czołowych ośrodkach teledetekcji w Europie Zachodniej, Stanach Zjednoczonych i Kanadzie. Głównym obiektem prac w pierwszej fazie rozwoju Ośrodka były różne problemy środowiska przyrodniczego i jego ochrony. Wykonano w tym okresie wiele map użytkowania ziemi, bazujących na zdjęciach lotniczych i satelitarnych, służących m.in. do monitorowania zagrożeń i zmian środowiska, wywoływanych zarówno czynnikami naturalnymi, jak i działalnością człowieka. Jednym z takich spektakularnych zastosowań było wykorzystanie materiałów teledetekcyjnych do określenia zasięgu powodzi we wschodniej Polsce w 1979 roku przez zespół pod kierunkiem Profesora. Na przełomie lat siedemdziesiątych i osiemdziesiątych rozwijana była intensywnie problematyka wykorzystania wielospektralnych zdjęć satelitarnych do analizy stanu zdrowotnego drzewostanów. Metodykę określania uszkodzeń drzewostanów na przykładzie obiektu badawczego w Sudetach Zachodnich udoskonalano we współpracy bilateralnej z pracownikami naukowymi Amerykańskiej Służby Leśnej USDA Forest Service (R. Allison, G. Lund, H. Lachowski, B. Clarke), której inicjatorem był prof. Andrzej Ciołkosz. W pierwszej połowie lat osiemdziesiątych zostały zrealizowane wzajemne wizyty naukowe w Polsce i Stanach Zjednoczonych, które zaowocowały wymianą doświadczeń w zakresie technologii badania obszarów leśnych. Równocześnie prof. Andrzej Ciołkosz był inicjatorem pomiarów powierzchni upraw kamerą wielospektralną podwieszoną pod balonem (wraz z A. Uhrynowskim i Z. Goljaszewskim) oraz zdjęć termalnych powierzchni upraw. 56

5 Profesor Jan Andrzej Ciołkosz działalność naukowa w Instytucie Geodezji i Kartografii Wszyscy pracownicy mówią o niezwykłej charyzmie Profesora, o Jego udzielającym się entuzjazmie w zastosowaniu nowych zdjęć i najnowszych technik satelitarnych. W tych czasach występowały duże trudności techniczne. Profesor doskonale nawiązywał kontakty z innymi entuzjastami teledetekcji, np. z pracownikami Wojskowej Akademii Technicznej. Dzięki ukazującym się publikacjom nieustannie zgłaszały się nowe instytucje zainteresowane badaniami teledetekcyjnymi. Przed realizacją nowego przedsięwzięcia teledetekcyjnego wszyscy z OPOLiS zbierali się razem i dyskutowali nad wykonaniem programu i podziałem zadań. W 1984 roku prof. Andrzej Ciołkosz odwiedził Australię w związku z odbywającą się tam Konferencją Kartograficzną. Byłam wówczas doktorantką na Uniwersytecie w Canberze. Na Uniwersytecie w Sydney czekano na Jego referat o zastosowaniach teledetekcji satelitarnej w Europie. Referat przyjęty był z dużym zainteresowaniem i niemałym zaskoczeniem, iż tyle można było osiągnąć w Europie Wschodniej. Był doskonałym mecenasem tego, co osiągał Instytut, w czasach kiedy nie było łatwo o postęp w tej dziedzinie. W 1989 roku w wyniku bardzo udanego wystąpienia prof. Andrzeja Ciołkosza w Ministerstwie Rolnictwa w Warszawie, Instytut Geodezji i Kartografii podpisał umowę o realizacji tematu Zastosowanie teledetekcji do szacowania biomasy łąk w Polsce. Projekt ten był projektem Food and Agriculture Organization (FAO) oraz United Nations Development Programme (UNDP). Dzięki zakupionym przez FAO sprzętom do badań zdalnych oraz terenowemu samochodowi zespół OPOLiS rozwinął i zastosował nową metodę monitorowania łąk, co spotkało się z dużym zainteresowaniem placówek zagranicznych i podpisaniem przez Instytut nowych tematów międzynarodowych. Profesor Andrzej Ciołkosz odwiedził wówczas Amerykański Departament Rolnictwa (USDA) w Waszyngtonie i jego tereny badawcze w Phoenix i Beltsville. Od lat dziewięćdziesiątych Profesor zaczął zabiegać o zainstalowanie stacji odbioru satelity National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) o dużej częstotliwości rejestracji upatrując w tym przyszłość dla badań teledetekcyjnych dla rolnictwa. Dzięki współpracy z Kanadyjskim Centrum Teledetekcji (CCRS) w latach została opracowana metoda prognozy upraw z zastosowaniem zdjęć satelitarnych NOAA i wówczas została zainstalowana w IGiK stacja odbioru zdjęć. W latach dziewięćdziesiątych prowadzona była współpraca z NOAA w ramach Funduszu Marii Curie będąca początkiem obecnie prowadzonej tematyki związanej z występowaniem zjawiska suszy rolniczej. Od 2001 roku Profesor sprawuje funkcję Sekretarza Naukowego w IGiK, a od roku 2008 jest Zastępcą Dyrektora do spraw Nauki, pozostał zainteresowany pracami naukowymi szczególnie bliskiej Mu teledetekcji. Nadal czynnie uczestniczy w nowoczesnych badaniach nad zastosowaniem teledetekcji w środowisku. 57

6 Katarzyna Dąbrowska-Zielińska Współpracuję z Profesorem Ciołkoszem od roku 1979 roku, kiedy poznałam Go na spotkaniu naukowym w Instytucie Kształtowania Środowiska. Zostałam tak jak inni młodzi naukowcy porwana Jego entuzjazmem do poznawania środowiska metodami zdalnymi. Od tego momentu rozpoczęłam pracę w Instytucie Geodezji i Kartografii, w którym do dnia dzisiejszego istnieją nieograniczone możliwości przemieniania entuzjazmu w postęp nad zastosowaniem teledetekcji. Niniejszy tekst został uzupełniony o informacje, które uzyskałam podczas rozmowy, przeprowadzonej z byłymi i obecnymi Pracownikami Instytutu Geodezji i Kartografii: dr Z. Bochenkiem, dr R. Gronetem, mgr Z. Goljaszewskim i dr A. Sasem. Katarzyna Dąbrowska-Zielińska, prof. dr hab. Instytut Geodezji i Kartografii Warszawa 58