„Gazeta Uniwersytecka UŚ” | badania naukowe
Dr Joanna Szafraniec z Wydziału Nauk o Ziemi zajmuje się wykorzystaniem map w analizach geomorfologicznych
Jeszcze do niedawna najbardziej rozpowszechnione były mapy papierowe. Każdy z nas, wyruszając w trasę, sięgał po atlas, aby trafić do celu. Z czasem zaczęliśmy korzystać z nowych rozwiązań i jednocześnie angażować kolejne zmysły, aby jeszcze lepiej odbierać otaczającą nas przestrzeń. Dziś możemy dzięki mapom Google’a zobaczyć dowolne miejsce na Ziemi. Dostępne są trójwymiarowe modele łańcuchów górskich, miast czy na przykład hałd. Powstają nawet mapy dźwiękowe oparte na nagraniach tak zwanej audiosfery. Na pytanie, co zyskaliśmy, a co straciliśmy dzięki nowym technologiom, spróbuje odpowiedzieć dr Joanna Szafraniec, geomorfolog z Wydziału Nauk o Ziemi.
Zdjęcie wykonane po północy w czasie dnia polarnego. W tle Werenskioldbreen, jeden z najlepiej zbadanych lodowców zakończonych na lądzie na południowym Spitsbergenie – naturalne laboratorium procesów, zjawisk i form związanych z kriosferą
Mapa i zmysły
Podstawowym narzędziem pracy geomorfologa są mapy. Nauka ta dotyczy przede wszystkim badania rzeźby terenu.
– Mapa to pewien model przestrzeni, którą staramy się opisać i poznać. Interesuje nas wiele jej cech, podajemy wymiary, badamy różne zależności matematyczne… Tych elementów jest sporo, dlatego tworzenie mapy zawsze wiąże się z koniecznością wyboru tego, co chcemy za jej pomocą zobrazować – mówi dr Joanna Szafraniec.
To właśnie wybór cech i zależności, a także pewne uogólnienia odnoszące się do wybranej przestrzeni, decydują o tym, jaki rodzaj graficznego obrazu powstanie.
Wiele nowych możliwości pojawiło się wraz z rozwojem nowoczesnych technologii informatycznych. Podróżowanie palcem po mapie nabrało zupełnie nowego znaczenia.
Otaczającą nas przestrzeń można dziś bowiem poznawać na wiele sposobów. Dr Joanna Szafraniec zwraca przede wszystkim uwagę na zaangażowanie coraz większej liczby zmysłów.
– Powróćmy do tego, co najistotniejsze. Zależy nam głównie na tym, aby móc jak najwięcej dowiedzieć się o rzeźbie terenu. Po pierwsze, wykorzystujemy zmysł wzroku, przy czym dziś korzystać możemy ze znakomitych rozwiązań, które otrzymaliśmy wraz z powstaniem chociażby takich usług, jak mapy Google’a – komentuje naukowiec.
Dawniej wertowaliśmy karty atlasu czy spoglądaliśmy na globus. Graficzny obraz wykonany na płaszczyźnie czy na powierzchni kuli, zawsze w pewnej skali, wymagał nie lada wyobraźni, aby móc tę przestrzeń w swojej głowie odtworzyć. Dziś mamy do dyspozycji wiele różnych ujęć. Mogą to być więc zdjęcia z lotu ptaka – w dowolnym przybliżeniu, mapy klasyczne, mapy satelitarne, zdjęcia panoramiczne oraz widok street view, dzięki któremu możemy poczuć się tak, jakbyśmy wędrowali ulicami dowolnego miasta na Ziemi. Możemy też użyć zmysłu dotyku, badając przestrzeń zaprezentowaną w postaci trójwymiarowych modeli terenu czy obiektu, opracowane zostały mapy dźwiękowe. Świat rzeczywiście wydaje się na wyciągnięcie ręki. I nie ma znaczenia, czy chcemy zobaczyć pola ryżowe w Chinach z lotu ptaka, dom babci z perspektywy street view czy dotknąć szczytów Alp na trójwymiarowym modelu. W ten sposób powiększa się nasza wiedza i… umiera wyobraźnia.
– Każdy z nas doświadcza przestrzeni we właściwy sobie sposób. Pamiętam mój pierwszy kontakt z książkami Alfreda Szklarskiego, dzięki któremu weszłam w magię mapy. To, w jaki sposób on opisywał przestrzeń, było niesamowite. Pobudzał przede wszystkim wyobraźnię. Czytając kolejną jego książkę, od razu sięgałam do atlasu i kreśliłam swoje mapy, zastanawiając się, co bym zrobiła w danej sytuacji – mówi geomorfolog z Uniwersytetu Śląskiego. – Gdzieś wewnątrz odczuwam więc obawę, że nieograniczony dostęp do nowoczesnych środków trochę pozbawia nas tego niezwykłego, wspieranego własną wyobraźnią doświadczania przestrzeni – dodaje.
Nadzieja w tym, że nawet najdoskonalsze, najbardziej zaawansowane współczesne technologie wciąż jeszcze nie są w stanie oddać ducha miejsca, gęstości powietrza, chwilowych i ulotnych zapachów, prawdziwego doświadczenia odległości, rzeczywistej wielkości zabytków, głębokości wód, ciepła wody z gorącego źródła…
Przetwarzanie informacji
Za każdą mapą kryje się pewna baza danych. Jeszcze do niedawna była ona dla większości osób niedostępna. Dr Joanna Szafraniec zwraca jednak uwagę na to, że udostępnienie map cyfrowych pozwoliło przyjrzeć się zbiorom informacji, na podstawie których dana mapa została utworzona. A to z kolei pozwala przetwarzać dane i modyfikować mapy w taki sposób, aby jeszcze lepiej służyły naszym celom.
– Dysponujemy darmowym, profesjonalnym oprogramowaniem pozwalającym tworzyć mapy. W tym miejscu widzę cień szansy dla naszej wyobraźni, która może nadać naszym mapom twórczy wymiar – przyznaje geomorfolog.
Zbliża się okres wakacyjny, wielu z nas zdecyduje się spędzić urlop w podróży, dlatego dr Joanna Szafraniec zachęca do własnoręcznego przygotowania mapy, która sprawi, że wypoczynek może okazać się o wiele ciekawszy.
– Moja rodzina przyzwyczaiła się do tego, że zawsze wizualizuję planowane trasy w postaci mapy. Mogę w niej uwzględnić właściwie wszystko. Mój mąż zwykle powtarza, że wyciskam i z nas, i z miejsca to, co tylko możliwe… Nie nudzimy się, to pewne – przyznaje ze śmiechem badaczka.
– Z przyjemnością wspominam podróż do Toskanii. Opracowana przeze mnie trasa obejmowała wszystkie ciekawe miejsca, które chcieliśmy zobaczyć, zabytki architektoniczne, muzea, ale też gorące źródła czy interesujące skały. Jestem w końcu geomorfologiem… Mapa, przygotowana w wersji drukowanej i w formie aplikacji, uwzględniała także miejsca noclegowe, restauracje (Toskania to przecież doskonała włoska kuchnia!). Tak opracowana trasa pozwoliła zaoszczędzić czas i doświadczać przestrzeń intensywniej. To rzeczywiście była nasza mapa – komentuje dr Joanna Szafraniec.
Przetwarzanie baz danych dotyczących danego terenu to cenne doświadczenie, pozwala bowiem zrozumieć, jak wiele informacji jest wykorzystywanych, jakie algorytmy są stosowane i wreszcie – jaki wysiłek potrzebny jest, aby utworzyć rzetelną bazę danych.
– Dostępne aplikacje opierające się na mapach bywają zawodne, wie o tym każdy, kogo GPS choć raz w życiu doprowadził… donikąd. Nierzetelność czy raczej brak aktualizacji? Jedno i drugie może sprawić, że nie dotrzemy do celu – podkreśla naukowiec.
Potok supraglacjalny na powierzchni Werenskioldbreen, SW Spitsbergen – jeden z elementów systemu drenażu lodowca badanych przez naukowców Uniwersytetu Śląskiego
Badania polarne
Nowoczesne technologie służące tworzeniu map są również z powodzeniem wykorzystywane w badaniach naukowych. Dr Joanna Szafraniec, opracowując dane przestrzenne, włącza się między innymi w prace zespołów prowadzących analizy na Spitsbergenie pod kierownictwem prof. zw. dr. hab. Jacka Jani, kierownika Katedry Geomorfologii. Naukowcy gromadzą informacje przestrzenne głównie podczas wypraw polarnych, wzbogacając dostępne i przygotowane już wcześniej materiały. Tak zebrane dane są następnie opracowywane.
– Wszystko zależy od tego, czego w danym momencie nasz zespół potrzebuje. Jeden z ciekawszych projektów dotyczył oceny wpływu zmian klimatycznych na lodowce Svalbardu (SvalGlac – www.svalglac.eu). W dyskusjach uczestniczyli wybitni światowi klimatolodzy i glacjolodzy. Zastanawiali się nad przyczynami i konsekwencjami zachodzących zmian, a argumentów do rozmowy dostarczały między innymi analizy danych przestrzennych – wyjaśnia naukowiec.
Wizualizacja danych daje wiele możliwości, pozwala bowiem nie tylko oceniać stan obecny, lecz również zastanawiać się nad różnymi scenariuszami przyszłości w kontekście danego zagadnienia. Współczesne opracowania kartograficzne wykorzystujące nowoczesne technologie pozwalają wydobyć jeszcze więcej cennych informacji w oparciu o tworzone bazy danych. Tu także ogromną rolę odgrywa wyobraźnia naukowców, mogą bowiem analizować i interpretować, a także wizualizować więcej danych w krótszym czasie, a następnie wspólnie zastanawiać się, co ciekawego może z takiego zestawienia wyniknąć.
– Nawet jeśli zatem w pewnych aspektach nowe technologie mogą wydawać się zagrożeniem dla naszej wyobraźni, zawsze znajdzie się kilka nowych sposobów jej rozbudzania – przyznaje geomorfolog. – Chciałabym zachęcić szczególnie młodych ludzi do tego, aby samodzielnie próbowali opracowywać mapy do własnych potrzeb, zamiast korzystać wyłącznie z gotowych rozwiązań dostępnych w internecie – dodaje.
To właśnie z myślą o nich dr Joanna Szafraniec przygotowała przewodnik pt. Moja mapa. Tworzenie map w technologiach geoinformacyjnych, który ukazał się w 2018 roku nakładem Wydawnictwa Uniwersytetu Śląskiego.
Tekst z czerwcowego wydania „Gazety Uniwersyteckiej UŚ” nr 9 (269).
Autorzy: Małgorzata Kłoskowicz
Fotografie: Jarosław Hałat, Michał Ciepły