Tytuł: Potential and Use of the Googlenet Ann for the Purposes of Inland Water Ships Classification

Autor/Autorzy: Katarzyna Bobkowska, Izabela Bodus-Olkowska

Miejsce
publikacji: Polish Maritime Research

Rok: 2020

Słowa
kluczowe: ship classification, image classification, geoinformatics, sartificial intelligence, artificial neural network

Abstrakt: This article presents an analysis of the possibilities of using the pre-degraded GoogLeNet artificial neural network to classify inland vessels. Inland water authorities monitor the intensity of the vessels via CCTV. Such classification seems to be an improvement in their statutory tasks. The automatic classification of the inland vessels from video recording is a one of the main objectives of the Automatic Ship Recognition and Identification (SHREC) project. The image repository for the training purposes consists about 6,000 images of different categories of the vessels. Some images were gathered from internet websites, and some were collected by the project’s video cameras. The GoogLeNet network was trained and tested using 11 variants. These variants assumed modifications of image sets representing (e.g., change in the number of classes, change of class types, initial reconstruction of images, removal of images of insufficient quality). The final result of the classification quality was 83.6%. The newly obtained neural network can be an extension and a component of a comprehensive geoinformatics system for vessel recognition.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: https://content.sciendo.com/configurable/contentpage/journals$002fpomr$002f27$002f4$002farticle-p170.xml

DOI: 10.2478/pomr-2020-0077

Tytuł: Ferromagnetic Underwater Target Detection Based on a Magnetic Anomaly Map

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Janusz Uriasz

Miejsce
publikacji: Geomatics and Environmental Engineering

Rok: 2020

Słowa
kluczowe: hydrography, ferromagnetic objects, magnetic anomaly, magnetic field, image segmentation, drografia, obiekty ferromagnetyczne, anomalia magnetyczna, pole magnetyczne, segmentacja obrazu

Abstrakt: A magnetic anomaly map of an underwater area indicates the places where the distortion of a magnetic field has occurred. Through the interpretation pro-cedures, a hydrographer can easily indicate the places where the ferromag-netic objects are, then calculate the level of each distortion – by the value of total anomaly – and initially, based on their own knowledge, try to classify the sources of distortion. Objects that induce micro anomaly changes (>30 nT) – like industrial infrastructure, such as pipelines and cables; to unintendingly located targets with ferromagnetic characteristics: wrecks (vessels, planes, cars), mili-tary mines, UXO, lost anchors and chains. Interpretation of such a map with the attempt to identify the source of magnetic field distortion, requires a specific knowledge as well as experience.In this article the author presents the research results of dimensioning and loca-tion of potential ferromagnetic underwater objects based on a magnetic anom-aly map. For further consideration an anchor of buoyage system is taken into account. Geolocation of ferromagnetic sources, contours extraction and dimen-sioning algorithms of ferromagnetic targets have been carried out in Matlab software. The map of magnetic anomaly enhanced with extracted information was developed in ArcGIS. The analysis was carried out for the purpose of the dissertation thesis and the results are used in further research.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://journals.bg.agh.edu.pl/GEOMATICS/2020.14.1/geom.2020.14.1.35.pdf

DOI: 10.7494/geom.2020.14.1.35

Tytuł: Segmentacja obrazu mapy anomalii magnetycznej akwenu dla celów detekcji i lokalizacji podwodnych obiektów ferromagnetycznych

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Janusz Uriasz

Miejsce
publikacji: Roczniki Geomatyki [Annals of Geomatics]

Rok: 2019

Słowa
kluczowe: anomalia magnetyczna, pole magnetyczne, magnetometr morski, segmentacja mapy

Abstrakt: Mapa anomalii magnetycznych akwenu ilustruje miejsca, w których występują zakłócenia pola magnetycznego. Poprzez interpretację tego rodzaju mapy użytkownik może łatwo wskazać miejsca występowania zakłóceń, oraz obliczyć poziom każdego z nich. Obiekt, który indukuje zniekształcenie pola magnetycznego na obszarach wodnych, może być różnego pochodzenia: od warstw geologicznych obszaru badań, poprzez obiekty takie jak infrastruktura przemysłowa: rurociągi i kable, do niezamierzonych obiektów o właściwościach ferromagnetycznych: wraki (wraki, wrak samolotu ), miny wojskowe, utracone kotwice i łańcuchy. Omówione powyżej aspekty interpretacji mapy anomalii magnetycznej wymagają konkretnej wiedzy i doświadczenia w tej dziedzinie. Poprzez całkowitą wartość anomalii magnetycznej można oszacować jak bardzo ferromagnetyczne jest ciało zakłócające. Poprzez wymiar obszaru występowania anomalii można określić położenie i wymiary obiektu. Przyjmuje się, że zastosowanie procedur segmentacji i wymiarowania obszarów jest bardzo wygodne w pracy przy interpretacji map, zarówno dla tych, którzy nie mają styczności bezpośredniej z mapami anomalii magnetycznej, ale także dla specjalistów zajmujących się tego rodzaju analizą danych. W artykule autor przedstawia koncepcję segmentacji obrazu mapy anomalii magnetycznej, detekcję miejsc występowania ciała zakłócającego pole magnetyczne oraz jego zwymiarowanie. Metody segmentacji ujęte w analizie są powszechnie stosowanymi w analizach obrazów, m.in. zdjęć lotniczych czy satelitarnych, obrazów z kamer video czy radarowych. W analizie uwzględniono dwa rodzaje źródeł zniekształceń pola magnetycznego: kotwicy od pławy i wraku. Mapa anomalii została opracowana przy użyciu oprogramowania hydrograficznego Hypack, a badania nad segmentacją mapy przeprowadzono w środowisku Matlab.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://rg.ptip.org.pl/index.php/rg/article/view/RG2019-1-Bodus-OlkowskaUriasz

DOI:

Tytuł: Redukcja konfliktów graficznych dla obiektów punktowych w systemie mobilnej nawigacji śródlądowej

Autor/Autorzy: Marta Włodarczyk-Sielicka, Witold Kazimierski, Izabela Bodus-Olkowska

Miejsce
publikacji: Roczniki Geomatyki [Annals of Geomatics]

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: konflikty graficzne, nawigacja mobilna, model prezentacji kartograficznej, nawigacja śródlądowa, generalizacja, graphic conflicts, mobile navigation, cartographic presentation model, inland shipping, generalization

Abstrakt: Mobilna nawigacja MOBINAV jest przykładem systemu informacji przestrzennej dedykowanego dla rekreacyjnych użytkowników śródlądowych dróg wodnych, realizowanego w ramach projektu badawczego pt. „Mobilna nawigacja śródlądowa”. Do głównych założeń projektu można zaliczyć opracowanie nowego modelu mobilnej prezentacji kartograficznej. W trakcie pracy nad modelem systemu, skupiono się na potrzebach użytkownika końcowego oraz możliwościach technicznych urządzeń mobilnych, których użycie wiąże się z ograniczeniami w wizualizacji danych na stosunkowo małych ekranach. Tak zdefiniowany model zakładał opracowanie niezależnych zestawów danych wykorzystywanych w poszczególnych geokompozycjach składowych, które powstały w wyniku generalizacji podstawowego zestawu danych. Dla obiektów o geometrii liniowej oraz powierzchniowej zastosowano klasyczne algorytmy upraszczania przy poszczególnych skalach wyświetlania map wynikowych. W trakcie wyświetlania obiektów punktowych, zwłaszcza punktów głębokości oraz znaków nawigacyjnych, które mają kluczowe znaczenie w trakcie prowadzenia nawigacji na ekranie urządzenia widoczna była zbyt duża ilość informacji, a przede wszystkim w niektórych miejscach symbole nakładały się na siebie. Konieczna jest, zatem korekta, polegająca na rozsunięciu sygnatur oraz ich dopasowaniu do skali wyświetlania. W artykule przedstawiono propozycję algorytmu wykrywania oraz usuwania konfliktów graficznych dla obiektów o geometrii punktowej dedykowanego budowanemu systemowi mobilnej nawigacji śródlądowej. Zawarto przykładowe wyniki dla poszczególnych skal wyświetlania mapy wynikowej na danych rzeczywistych zaimportowanych z dostępnych źródeł. Przeprowadzone testy pozwalają sądzić, iż zastosowanie przedstawionego w artykule algorytmu w znacznym stopniu ulepsza poprawną interpretację mapy na urządzeniu mobilnym.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://rg.ptip.org.pl/index.php/rg/article/view/RG2017-2-Wlodarczyk-SielickaKazimierskiBodus-Olkowska

DOI:

Tytuł: Simplification methods for line and polygon features in mobile navigation systems for inland waters

Autor/Autorzy: Marta Włodarczyk-Sielicka, Izabela Bodus-Olkowska

Miejsce
publikacji: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: simplification, inland shipping, geodata integration, mobile systems

Abstrakt: Mobile navigation for inland shipping is an example of a GIS system dedicated for recreational users using inland waterways. Developing this system is a primary purpose of the research project “Mobile Navigation for Inland Waters” funded by the National Centre for Research and Development under the program LIDER. System assumptions include the development of a dedicated model of mobile cartographic presentation, taking into account the generalization of data. This article is focused on simplification of line and polygon features, included in the spatial data model MODEF (MObinav Data Exchange Format), which is used in the created system. During the simplification of line features, the Douglas-Peucker algorithm was mainly implemented. During the simplification of polygon features, a simplification method was applied, maintaining the basic shape and size of the objects. A simplification tolerance parameter and a parameter determining the minimum area of the object was also used. In addition, objects within a certain distance were merged. A smoothing tool for the shape and size of buildings and the PEAK method (Polynomial Approximation with Exponential Kernel) were used as well. Furthermore, a selection tool was employed and features with minor importance to the user were deleted during navigation mode. Given the requirements of the future user of the system, a separate model simplification for each of the layers of the system was created; these models are combinations of the methods listed above. The overriding factor that has been taken into account during the research of simplification methods, was the limitation of the sharpness of human eyes. The study of generalization methods was carried out in ArcGIS software.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/2395

DOI: 10.17402/223

Tytuł: Ocena przekazu kartograficznego mobilnej nawigacji śródlądowej MOBINAV

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Grzegorz Zaniewicz, Marta Włodarczyk-Sielicka

Miejsce
publikacji: Roczniki Geomatyki [Annals of Geomatics]

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: nawigacja śródlądowa, nawigacja mobilna, mobilna kartografia, prezentacja kartograficzna

Abstrakt: Obecnie prawie codziennie każdy, kto posiada urządzenie typu smartphone, wspomaga się aplikacjami mapowymi, które we współpracy z wbudowanym modułem GPS umożliwiają łatwą lokalizację obiektów, wytyczenie trasy czy nawigowanie do celu. Aplikacja MOBINAV jest jedną z tego typu aplikacji, dedykowaną prowadzeniu nawigacji na wodach śródlądowych, w głównej mierze przez użytkowników rekreacyjnych. Przekaz kartograficzny aplikacji mobilnych jest dynamiczny i bardziej skomplikowany w porównaniu do tradycyjnego. Sama mapa zmienia się pod wpływem czynników zależnych od użytkownika i jego wymagań lub/oraz pod wpływem zdarzeń generowanych w trakcie realizacji nawigacji. Autorzy systemu MOBINAV opracowali model kartograficzny opierając się na dostępnych rozwiązaniach wprowadzonych w nawigacjach samochodowych lub pieszych oraz biorąc pod uwagę wymagania użytkowników, otrzymane na podstawie stosownej ankiety. Model ten zakłada 2 prezentacje kartograficzne ze względu na rodzaj urządzenia: smartphone/tablet oraz HUD. Na pierwszych prezentowana jest mapa wraz z wszystkimi jej komponentami, natomiast wizualizacja dla HUD zawiera elementy trasy jako główną treść przekazu kartograficznego. Pod pojęciem przekazu kartograficznego systemu MOBINAV należy rozumieć logikę treści, czyli dobór elementów składających się na treść mapy (geokompozycja) dla konkretnego przypadku użycia i w odpowiedniej skali oraz logika systemu znaków i symboli, czyli stylizacja mapy – doborem kolorów poszczególnych obiektów, projektem systemu znaków i symboli reprezentujących obiekty punktowe, przy zachowaniu zasady izomorfizmu treści i postaci. Efektywność, funkcjonalność i użyteczność przekazu kartograficznego systemu MOBINAV poddana została weryfikacji przez potencjalnych użytkowników aplikacji za pomocą ankiety internetowej. Wyniki ankiety pozwoliły na dokonanie pełnej oceny, wyciągnięcie wniosków oraz zaplanowanie dalszych prac nad rozwojem i udoskonaleniem aspektów aplikacji związanych z przekazem kartograficznym.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://rg.ptip.org.pl/index.php/rg/article/view/RG2017-1-Bodus-OlkowskaZaniewiczWlodarczyk-Sielicka

DOI:

Tytuł: Integrated presentation of navigational data in a moblie navigation system for inland waters with the use of HUD

Autor/Autorzy: Witold Kazimierski, Grzegorz Zaniewicz, Izabela Bodus-Olkowska

Miejsce
publikacji: Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: inland navigation, mobile navigation, mobile cartography, HUD, navigation systems, data

Abstrakt: Mobile devices are increasingly popular among recreational water users and for navigational purposes. Making full use of the possibilities they offer requires a navigational system to be designed and built for mobile devices which make use of mobile cartography. A dynamically adaptive mobile presentation model offering various display possibilities may be an appropriate example of such a system. The navigational purpose of the system, however, requires that the main navigational data presented are integrated in one place, in a so-called conning display. These data should be easily accessible to the user, which is not always the case with mobile devices. The idea of using a Head-Up Display (HUD) as a conning display in a mobile navigation system arose from these considerations. The current paper presents research on implementing a HUD into a mobile system. First, the idea of mobile cartographic presentation is discussed, then the navigational data available in the system are presented. Finally, the concept of using a HUD is explained, a HUD presentation model is shown and technical aspects of HUD integration are described.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://repository.am.szczecin.pl/handle/123456789/2382?show=full

DOI: 10.17402/203

Tytuł: Integration of Spatial Data From External Sensors in the Mobile Naviagtion System for Inland Shipping

Autor/Autorzy: Grzegorz Zaniewicz, Witold Kazimierski, Izabela Bodus-Olkowska

Miejsce
publikacji: Baltic Geodetic Congress (Geomatics)

Rok: 2016

Słowa
kluczowe: mobile cartography, inland navigation, sensors integration

Abstrakt: The popularity of mobile devices is growing also in the field of water navigation. One of the disadvantages of them however is lack of hardware possibilities for direct connection of external sensors. The paper provides discussion on the possibilities of external sensors using in mobile navigation system for inland shipping. The analysis of data and sensors availability in this filed is followed with data model definition. Then various possibilities of integration of spatial data in the system are presented, including typical for GIS, geoinformatic web services approach.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://ieeexplore.ieee.org/document/7548023/

DOI:

Tytuł: SELECTION OF GEOCOMPOSITION COMPONENTS FOR THE MOBILE INLAND WATER NAVIGATION SYSTEM BASED ON USERS NEEDS

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Witold Kazimierski, Grzegorz Zaniewicz

Miejsce
publikacji: Baltic Geodetic Congress (Geomatics)

Rok: 2016

Słowa
kluczowe: geographic information systems, marine navigation, data integration

Abstrakt: Mobile navigation systems are being used more and more common in marine and inland navigation these times. Usefulness of presented information relies strongly on cartographic aspects of presentation. The paper presents research on designing model of mobile cartographic presentation dedicated for mobile inland water navigation system. The model itself is presented, as well as user-centered approach for presentation designing. Theoretical aspects of the model and statistical research on user needs are followed by research results in practical implementation.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://ieeexplore.ieee.org/document/7548030/

DOI: 10.1109/BGC.Geomatics.2016.44

Tytuł: Cartographic aspects of radar information integration in mobile navigation system for inland waters

Autor/Autorzy: Witold Kazimierski, Izabela Bodus-Olkowska, Damian Harasymczuk

Miejsce
publikacji: Proceedings of International Radar Symposium 2016

Rok: 2016

Słowa
kluczowe: inland waters, navigational radar, cartography, mobile systems

Abstrakt: The paper presents considerations on presenting of radar data in mobile systems used for navigation in inland waters. The concept of using modern achievements of mobile cartography for this purpose is given. Such approach allows enhancing and facilitating of radar information interpretation, especially for unexperienced users. Short analysis of radar information in inland navigation is included, followed by a concept of using mobile cartography for integration of radar information into inland navigational system.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=7497288&refinements=4221302070&searchWithin=“Authors”:.QT.Witold%20Kazimierski.QT.

DOI: 10.1109/IRS.2016.7497288

Tytuł: Mobile River Navigation for Smart Cities

Autor/Autorzy: Witold Kazimierski, Natalia Wawrzyniak, Marta Włodarczyk-Sielicka, Tomasz Hyla, Izabela Bodus-Olkowska, Grzegorz Zaniewicz

Miejsce
publikacji: Rozdział w książce Springer

Rok: 2019

Słowa
kluczowe: Mobile GIS, Mobile navigation, Smart rivers, Smart cities

Abstrakt: One of the main aspects of smart city is smart mobility, covering mainly smart transport solutions for users. On the other hand smart living includes also touristic attractiveness of the city and its information systems. The paper presents a mobile solution, which integrate both – supporting of smart transportation and touristic needs of the users. It is a system of mobile navigation for inland waters. The concept of the system is presented, followed by the methodological aspects of its designing and implementation. The mobility of system is presented in various aspects (spatial data integration, cartographic model and spatial analysis and implementation issues). Although the system may be independent technology, it is shown from the point of view of possible integration in wider smart city concept. In such approach the functional possibilities of the system are increased and smart city implementation may be also enhanced.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-30275-7_45

DOI: 10.1007/978-3-030-30275-7_45

Tytuł: The Integration of Image and Nominage Data Obtain Underwater Situation Refinement

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Janusz Uriasz

Miejsce
publikacji: Rozdział w książce, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: image fusion, data integration, geospatial analysis

Abstrakt: The most active area of research and development in category of fusion problems is GIS (Geographic Information System), where earth imagery, maps, demographic and statistics data or facilities mapping data are combined into one common spatial referenced database [1]. The authors proposed such integrated GIS for underwater areas, where the aim is an integration of imagery and spatial referenced nonimage hydrographic data sets is a process of combining multiple pieces of hydrographic data to estimate the aspects of underwater situation. Such approach will provide complexity of the information and can be the base to infer or refine desired items on the basis of available information. The data are collected by different hydrographic sensors, which acquire the data differently and gather other information about seabed bottom.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://ieeexplore.ieee.org/document/8071505/

DOI: 10.1109/BGC.Geomatics.2017.72

Tytuł: Hydrographic imaging for underwater environment modelling

Autor/Autorzy: Izabela Bodus-Olkowska, Natalia Wawrzyniak

Miejsce
publikacji: Rozdział w książce, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

Rok: 2017

Słowa
kluczowe: Sonar, Data visualisation, Magnetometers, Magnetic Fields, Data models

Abstrakt: The article presents the research on hydrographic data integration for the purpose of environment modelling. The approach taken by the authors assumes three basic sources of underwater information: sonar images, bathymetric grid and contour map of magnetic anomaly derived from hydrographic surveys conducted in marine waters. The article discusses the characteristics of each set of data and presents the hierarchical model of proposed integration. The process of integration is discussed together with some issues related to input data resolution. Obtained results are presented in a form of a 3D visualization model.

Adres strony internetowej (link) do pełnego tekstu
publikacji: http://ieeexplore.ieee.org/document/8008211/

DOI: 10.23919/IRS.2017.8008211