Terrestrial Laser Scanning system
Date: -
Supervisor: Jacek Wolski
Contractors: Andrzej Affek, Witold Bochenek, Jarosław Cebulski, Halina Kaczmarek, Małgorzata Kijowska-Strugała, Paweł Prokop, Jerzy Solon, Sebastian Tyszkowski, Jacek Wolski
Orderer institution: Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego
No.: 6360/IA/32/2013
The goal of the project was to complete a 3D terrestrial scanning system suited for landscape scale and earth-science research. The project met Ministry of Science and Higher Education requirements of capital expenditures serving the purposes of scientific reaserch and was founded accordingly.
The system was built around core Riegl VZ-4000 impulse terrestrial scanner featuring several desirable capabilities, like long range (up to 4km) and multiple target processing. This new technology, unique on the terrestrial devices market, is among few inventions brought from Airborne Laser Scanning (ALS) into TLS devices. Next comes so called full waveform detection, which helps recover additional information about multiple objects surveyed, and unlimited number of MTA (Multiple Time Around) zones. We are proud to be the first owner of this device in Poland.
The next element of the system, necessary for precise placement of scanner and repeatable readouts, is a pair of Trimble real-time kinematic GPSs which comprise of R4 receivers and TSC3 controllers. This configuration anables two modes of operation: first under ASG-Eupos reference network and second - in areas uncovered by correction signal (possibly outside of Poland). In the second case, one receiver serves as local reference station, the other as a mobile receiver (a "rover").
The outdoor elements of TLS system are complemented by workstations for point cloud processing and storage server for NAS file archiving. Network-licenced versions of software include: RiscanPro with extra Riegl modules, LP360 Advanced from QCoherent, Cyclone from Leica as well as ESRI ArcGIS Advanced with extensions.
Principal research areas for TLS system in IGSO PAS:
- high mountains environmental dynamics, including slope morphodynamics of Tatra Mountains and east Himalaya piedmont zone fluvial processes,
- research of landslides and their role in shaping the slope surfaces in flysch Carpathians,
- research of landslides in Polish Lowland,
- shore zone of inland artificial lakes research,
- research of fluvial environment-related geodynamic processes,
- geobotanics and landscape ecology,
- rural areas cultural heritage research,
- dead wood volume assesment.
Publications
Abstracts, reviews, notes
- Cebulski Jarosław: Wpływ erozji rzecznej na zróżnicowaną aktywność oraz typ przemieszczeń koluwiów w obrębie osuwisk polskich Karpat fliszowych. [w]: 3. Ogólnopolska Konferencja Osuwiskowa O!suwisko 18-21.10.2022, Kielnarowa. Abstrakty. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny – Państwowy Instytut Badawczy, 2022 - s. 10.
- Cebulski Jarosław, Rączkowska Zofia, Gądek Bogdan, Kajdas Joanna: Przestrzenny i ilościowy zapis obrywu Turni Kurczaba z dnia 22 października 2021 r, przy użyciu naziemnego skaningu laserowego.. [w]: 3. Ogólnopolska Konferencja Osuwiskowa O!suwisko 18-21.10.2022, Kielnarowa. Abstrakty. Warszawa: Państwowy Instytut Geologiczny- Państwowy Instytut Badawczy, 2022 - s. 11.
- Rączkowska Zofia, Cebulski Jarosław, Gądek Bogdan, Kajdas Joanna: Quantitative assesement of the rockwall-talus slopw system morphodynamics using TLS monitoring data (Tatra Mts., Poland). [w]: "Geomorphology and Global Change". 10th International Conference on Geomorphology, Coimbra - Portugal, 12-16 September 2022. 2022 - s. ICG2022-330.
- Cebulski Jarosław: Współoddziaływanie procesów osuwiskowych i koryt rzecznych w polskich Karpatach Fliszowych. [w]: XII Zjazd Geomorfologów Polskich. Procesy geomorfologiczne w warunkach globalnych zmian środowiska. Red. Karol Tylmann, Maurycy Żarczyński. Gdańsk: Uniwersytet Gdański, Komitet Badań Czwartorzędu, Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, 2021 - s. 86.
- Rączkowska Zofia, Cebulski Jarosław: Współczesny rozwój stokow gruzowych w Tatrach Wysokich w świetle metody TLS i lichenometrycznej. [w]: XII Zjazd Geomorfologów Polskich. Procesy geomorfologiczne w warunkach globalnych zmian środowiska. Red. Karol Tylmann, Maurycy Żarczyński. Gdańsk: Uniwersytet Gdański, Komitet Badań Czwartorzędu, Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, 2021 - s. 82-83.
- Kijowska-Strugała Małgorzata, Wiejaczka Łukasz, Cebulski Jarosław, Kiszka Krzysztof, Maślanka Mateusz, Wiśniewska Daria Maria: Wpływ wybranych czynników środowiskowych na rozwój klifów w zbiorniku Czorsztyn. [w]: "Badania naukowe w Pieninach 2018". Przewodnik polsko-słowackiej sesji posterowej. Konferencja naukowa kończąca projekt "LIFE Pieniny PL", "Natura w mozaice - ochrona gatunków i siedlisk w obszarze Pieniny", 19-20 kwietnia 2018 r., Szczawnica. Red. Krzysztof Karwowski. Krościenko: Pieniński Park Narodowy, 2018 - s. 10.
- Kiszka Krzysztof, Kijowska-Strugała Małgorzata, Cebulski Jarosław: Zastosowanie metody Naziemnego Skaningu Laserowego (TLS) do monitoringu erozji gleb na szlaku turystycznym w Pienińskim Parku Narodowym. [w]: "Badania naukowe w Pieninach 2018". Przewodnik polsko-słowackiej sesji posterowej. Konferencja naukowa kończąca projekt "LIFE Pieniny PL", "Natura w mozaice - ochrona gatunków i siedlisk w obszarze Pieniny", 19-20 kwietnia 2018 r., Szczawnica. Red. Krzysztof Karwowski. Krościenko: Pieniński Park Narodowy, 2018 - s. 13.
- Cebulski Jarosław: Aktywność osuwiska Bodaki (Beskid Niski) w okresie 2014 – 2016 w świetle pomiarów naziemnym skanerem laserowym. [w]: Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania rozwoju rzeźby. XI Zjazd Geomorfologów Polskich, Warszawa, 13-15 września 2017 r. Streszczenia referatów i posterów. Red. Maciej Dłużewski, Elżbieta Rojan, Ewa Smolska, Irena Tsermegas. Warszawa: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, 2017 - 1 s.
- Kaczmarek Halina: Procesy geomorfologiczne w obrębie klifu na zbiorniku Jeziorsko w świetle wyników naziemnego skaningu laserowego (TLS) dalekiego zasięgu. [w]: Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania rozwoju rzeźby. XI Zjazd Geomorfologów Polskich, Warszawa, 13-15 września 2017 r. Streszczenia referatów i posterów. Red. Maciej Dłużewski, Elżbieta Rojan, Ewa Smolska, Irena Tsermegas. Warszawa: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, 2017 - s. 69.
- Tyszkowski Sebastian: Monitoring ruchów masowych na brzegu Zbiornika Włocławskiego z wykorzystaniem naziemnego skaningu laserowego dalekiego zasięgu na przykładzie Góry Zamkowej w Dobrzyniu nad Wisłą. [w]: Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania rozwoju rzeźby. XI Zjazd Geomorfologów Polskich, Warszawa, 13-15 września 2017 r. Streszczenia referatów i posterów. Red. Maciej Dłużewski, Elżbieta Rojan, Ewa Smolska, Irena Tsermegas. Warszawa: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, 2017 - s. 155.
- Tyszkowski Sebastian, Kaczmarek Halina, Linowski Szymon, Marszelewski Włodzimierz: Możliwości oceny zmian morfologii brzegów rzecznych w świetle lotniczego i naziemnego skaningu laserowego - wybrane przykłady z Doliny Dolnej Wisły. [w]: Naturalne i antropogeniczne uwarunkowania rozwoju rzeźby. XI Zjazd Geomorfologów Polskich, Warszawa, 13-15 września 2017 r. Streszczenia referatów i posterów. Red. Maciej Dłużewski, Elżbieta Rojan, Ewa Smolska, Irena Tsermegas. Warszawa: Stowarzyszenie Geomorfologów Polskich, Wydział Geografii i Studiów Regionalnych Uniwersytetu Warszawskiego, 2017 - s. 156.
- Cebulski Jarosław: Aktywność osuwiska Bodaki (Beskid Niski) w świetle pomiarów naziemnym skanerem laserowym. [w]: Tradycja i nowoczesność w geografii. LXI Zjazd Polskiego Towarzystwa Geograficznego, Kraków, 27-30 czerwca 2016 r. Kraków: Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej, 2016 - s. 120.
- Cebulski Jarosław: Activity of Bodaki landslide (Beskid Niski Mts) in 2 years period using terrestrial laser scanning. - Geomorphologia Slovaca et Bohemica 2016, 16, 1 - s. 14.
- Cebulski Jarosław: Activity of Bodaki landslide (Beskid Niski Mts) in 2 years period using terrestrial laser scanning. [w]: Future of the Carpathians: Smart, Sustainable, Inclusive. Forum Carpaticum 2016, September 28 – 30, 2016 Bucharest, Romania. Conference abstracts. Eds. Michaela Verga, Gabriela Manea. Bucharest: Editura Universitara, 2016 - s. 52.
- Kaczmarek Halina: Reservoir shore development in long range terrestrial laser scanning monitoring. [w]: Geophysical Research Abstracts, Vol. 18, EGU General Assembly 2016. Vienna: European Geosciences Union, 2016 - 1 s.
- Rączkowska Zofia, Cebulski Jarosław: Combining of basic geomorphological monitoring and terrestrial laser scanning in evaluation of erosion within the tourist paths (Kasprowy Wierch peak, Tatra Mts.). [w]: Future of the Carpathians: Smart, Sustainable, Inclusive. Forum Carpaticum 2016, September 28 – 30, 2016 Bucharest, Romania. Conference abstracts. Eds. Michaela Verga, Gabriela Manea. Bucharest: Editura Universitara, 2016 - s. 108.
- Tyszkowski Sebastian, Błaszkiewicz Mirosław, Brykała Dariusz, Gierszewski Piotr, Kaczmarek Halina, Kordowski Jarosław, Słowiński Michał: Practical aspects of registration the transformation of a river valley by beavers using terrestrial laser scanning. [w]: Geophysical Research Abstracts, Vol. 18, EGU General Assembly 2016. Vienna: European Geosciences Union, 2016 - 1 s.
- Tyszkowski Sebastian, Kramkowski Mateusz, Wiśniewska Daria, Urban Jan: Use of terrestrial laser scanning for the documentation of quaternary caves. [w]: Geophysical Research Abstracts, Vol. 18, EGU General Assembly 2016. Vienna: European Geosciences Union, 2016 - 1 s.
- Tyszkowski Sebastian: Mass movements of lowland areas in long range TLS and ALS monitoring. [w]: Geophysical Research Abstracts Vol. 17, EGU General Assembly 2015. Vienna: European Geosciences Union, 2015 - 1 s.
- Tyszkowski Sebastian: Mass movements of lowland areas in long range TLS and ALS monitoring. [w]: Dynamics of Climate and Landscape Evolution of Cultural Landscapes in the Northern Central European Lowlands since the Last Ice Age. 4th Annual ICLEA Workshop 2015. 23-26 June 2015, Słubice (Masovian Voivodeship), Poland. Abstract Volume & Excursion Guide. Eds. Markus J. Schwab, Achim Brauer, Dariusz Brykała, Piotr Gierszewski, Piotr Lamparski, Mirosław Błaszkiewicz. Potsdam: GFZ German Research Centre for Geosciences, 2015 - s. 132-133 (Scientific Technical Report; 15/05)
- Tyszkowski Sebastian, Cebulski Jarosław, Kiszka Krzysztof: Doświadczenia w wykorzystaniu skanera TLS dalekiego zasięgu w badaniach procesów geodynamicznych. [w]: O!SUWISKO. Ogólnopolska Konferencja, 19-22 maja 2015, Wieliczka. Materiały konferencyjne. Warszawa: PIG-PIB, 2015 - s. 71.
- Tyszkowski Sebastian, Kaczmarek Halina: Transformation of wetlands in the NE part of the Tuchola Pinewoods over the last 200 years on the basis of cartographic materials. [w]: Geophysical Research Abstracts Vol. 17, EGU General Assembly 2015. Vienna: European Geosciences Union, 2015 - 1 s.
- Wiśniewska Daria, Kramkowski Mateusz, Tyszkowski Sebastian: Application of a long-range terrestrial laser scanner in research on lowland geodynamic processes. [w]: Geophysical Research Abstracts Vol. 17, EGU General Assembly 2015. Vienna: European Geosciences Union, 2015 - 1 s.
- Affek Andrzej, Solon Jerzy, Wolski Jacek: Naziemny skaning laserowy (TLS) jako narzędzie do szacowania biomasy roślinności torfowiskowej. [w]: Ogólnopolska Konferencja Naukowa „Krajobraz z Komputera”. Abstrakty referatów i posterów. Red. Edyta Regulska, Jerzy Solon. Warszawa: IGiPZ PAN; PAEK, 2014 - s. 8-9.
- Cebulski Jarosław: Naziemny skaning laserowy jako nowoczesne narzędzie do określenia aktywności wybranych osuwisk. [w]: GIS Dziś. Kraków, 17-18 listopada 2014. Materiały konferencyjne. Red. Agnieszka Babiarz, Monika Byrska. Kraków: Uniwersytet Pedagogiczny im. KEN, 2014 - s. 9-10.
Articles
- Cebulski Jarosław: Quantitative changes in near-channel landslides caused by fluvial erosion in the light of high-resolution DEM. - Studia Geomorphologica Carpatho-Balcanica 2023, 56-57 - s. 31-50.
- Cebulski Jarosław: Impact of river erosion on variances in colluvial movement and type for landslides in the Polish Outer Carpathians. - Catena 2022, 217 - 15 s.
- Rączkowska Zofia, Cebulski Jarosław: Quantitative assessment of the complexity of talus slope morphodynamics using multi-temporal data from terrestrial laser scanning (Tatra Mts., Poland). - Catena 2022, 209, 1 - s. 105792.
- Strzelecki Mateusz, Duszyński Filip, Tyszkowski Sebastian, Zbucki Łukasz: Limestone sea stacks (rauks) record past sea levels and rocky coast evolution in the Baltic Sea (Gotland and Fårö Islands, Sweden). - Frontiers in Earth Science 2022 - 18 s.
- Bartczak Arkadiusz, Kaczmarek Halina, Badocha Michał, Krzemiński Michał, Tyszkowski Sebastian: Measured and predicted freeze-thaw days frequencies in climate change conditions in central Poland. - PeerJ 2021, 9 - s. 12153.
- Kaczmarek Halina, Bartczak Arkadiusz, Tyszkowski Sebastian, Badocha Michał, Krzemiński Michał: The impact of freeze-thaw processes on a cliff recession rate in the face of temperate zone climate change. - Catena 2021, 202 - s. 105259.
- Bucała-Hrabia Anna, Kijowska-Strugała Małgorzata, Bryndal Tomasz, Cebulski Jarosław, Kiszka Krzysztof, Kroczak Rafał: An integrated approach for investigating geomorphic changes due to flash flooding in two small stream channels (Western Polish Carpathians). - Journal of Hydrology-Regional Studies 2020, 31 - 15 s.
- Fidelus-Orzechowska Joanna, Strzyżowski Dariusz, Cebulski Jarosław, Wrońska-Wałach Dominika: A quantitative analysis of surface changes on an abandoned forest road in the Lejowa Valley (Tatra Mountains, Poland). - Remote Sensing 2020, 12, 20 - 16 s.
- Kaczmarek Halina, Tyszkowski Sebastian, Bartczak Arkadiusz, Kramkowski Mateusz, Wasak Katarzyna: The role of freeze-thaw action in dam reservoir cliff degradation assessed by terrestrial laser scanning: A case study of Jeziorsko Reservoir (central Poland). - Science of The Total Environment 2019, 690 - s. 1140–1150.
- Karasiewicz Tomasz, Tobojko Lucyna, Świtoniak Marcin, Milewska Kinga, Tyszkowski Sebastian: The morphogenesis of erosional valleys in the slopes of the Drwęca valley and the properties of their colluvial infills. - Bulletin of Geography-Physical Geography Series 2019, 16 - s. 5-20.
- Kijowska-Strugała Małgorzata, Wiejaczka Łukasz, Cebulski Jarosław, Kiszka Krzysztof, Maślanka Mateusz, Kramkowska Daria Maria: Factors affecting bluff development around a mountain reservoir: a case study in the Polish Carpathians. - Geografiska Annaler Series A-Physical Geography 2019, 101, 1 - s. 79-93.
- Tyszkowski Sebastian, Cebulski Jarosław: Practical aspects of landslides surveys using terrestrial laser scanning in diverse geomorphological terrains: Case studies from Polish Carpathians and Lower Vistula Valley. - Zeitschrift für Geomorphologie 2019, 62, 2 - s. 107-124.
- Wałach-Wrońska Dominika, Cebulski Jarosław, Fidelus-Orzechowska Joanna, Żelazny Mirosław, Piątek Dawid: Impact of ski run construction on atypical channel head development. - Science of The Total Environment 2019, 692 - s. 791–805.
- Wiewióra Marcin, Wasik Bogusz, Molewski Paweł, Badura Monika, Maciejewska Karolina, Makowiecki Daniel, Moszczyński Paweł, Misiewicz Krzysztof, Małkowski Wiesław, Bogacki Miron, Tyszkowski Sebastian: The Teutonic crusade in Prussia: Reconstruction of a medieval fortified settlement complex at Unisław. - Antiquity 2019, 93, 369 - s. 752-771.
- Fidelus-Orzechowska Joanna, Wrońska-Wałach Dominika, Cebulski Jarosław, Żelazny Mirosław: Effect of the construction of ski runs on changes in relief in a mountain catchment (Inner Carpathians, Southern Poland). - Science of The Total Environment 2018, 630 - s. 1298–1308.
- Tyszkowski Sebastian, Kaczmarek Halina, Linowski Szymon, Marszelewski Włodzimierz, Kozyreva Elena A.: Analysis of river bank erosion by combined airborne and longrange terrestrial laser scanning: preliminary results on the Vistula river. - Geodynamics & Tectonophysics 2018, 9, 1 - s. 249-261.
- Cebulski Jarosław: Naziemny skaning laserowy jako narzędzie do określenia aktywności osuwiska. - Prace Studenckiego Koła Naukowego Geografów Uniwersytetu Pedagogicznego w Krakowie 2015, 4 - s. 12-20.
- Affek Andrzej, Wolski Jacek, Solon Jerzy: Naziemne skanowanie laserowe (TLS) jako narzędzie do szacowania nadziemnej biomasy roślinności torfowiskowej. - Problemy Ekologii Krajobrazu 2014, 38 - s. 41-60.
- Cebulski Jarosław: Zastosowania naziemnego skanera laserowego (TLS) do oceny aktywności osuwisk, na przykładzie osuwiska Bodaki (Beskid Niski). - Landform Analysis 2014, 26 - s. 105-113.
Geographia Polonica
- Tyszkowski Sebastian, Kaczmarek Halina, Linowski Szymon, Marszelewski Włodzimierz: Testing of differential elevation models based on combined airborne and long-range terrestrial laser scanning for assessment of river bank erosion. - Geographia Polonica 2017, 90, 4 - s. 493-498.
Books
- Kaczmarek Halina: Ewolucja strefy brzegowej nizinnych zbiorników zaporowych w warunkach dużych wahań poziomu wody na przykładzie Zbiornika Jeziorsko na Warcie. Warszawa: Instytut Geografii i Przestrzennego Zagospodarowania PAN, 2018 - 140 s. (Prace Geograficzne; 265)
Chapters
- Tyszkowski Sebastian: Wykorzystanie naziemnego skaningu laserowego warowni krzyżackich w Zamku Bierzgłowskim, Papowie Biskupim i Lipienku oraz ich otoczenia. [w]: Castra Terrae Culmensis: na rubieży chrześcijańskiego świata. T.2. Aneks na CD. Red. Marcin Wiewióra. Toruń: Uniwersytet Mikołaja Kopernika, 2020 - s. 110-123.