Témata diplomových prací

Prosíme studenty, kteří mají zájem o některé z nabízených témat, aby pro bližší informace kontaktovali příslušného zaměstnance katedry - vedoucího práce. Studenti si mohou (rovněž po dohodě s příslušným vyučujícím) zvolit vlastní téma diplomové práce .

Katedra nabízí pro období 2023 - 2024 následující témata:

doc. Ing. Tomáš Bayer, Ph.D.

• Generalizace zástavby v topografických mapách metodou agregace Vývoj metody pro generalizaci zástavby agregací (shlukováním). Použití: topografické mapy velkých/středních měřítek, skriptování v jazyce Python.
• Generalizace liniových prvků v topografických mapách metodou partial dissolvingu Vývoj metody pro generalizaci liniových prvků, při které dochází k odstranění grafických konfliktů prvku s jeho sousedy. Použití: topografické mapy velkých/středních měřítek, skriptování v jazyce Python.
• Adaptivní generalizace bodových mračen 3D objektů Vývoj metody pro generalizaci bodových mračen 3D objektů (skalní útvary) zohledňující členitost objektu. Použití: topografické mapy velkých měřítek, skriptování v jazyce Python. Testovací data tvořena bodovými mračny pískovcocých bloků zaměřených laserovým skenováním.
• Vývoj znázorňování světa na zemských glóbech Analýza změn zákresu tvaru kontinentů na zemských glóbech/mapách planisféry v závislosti na různých faktorech (objevné plavby, koloniální expanze). Vizualizace změn, kartografická reprezentace, historické souvislosti, skriptování v jazyce Python.
• Generalizace vodních toků/ploch změnou prostorové dimenze Vývoj metody pro generalizace tvaru vodních toků/ploch metodou metodou změny prostorové dimenze (břehovka->linie). Několik variant problému, použití pro mapy středních a malých měřítek, skriptování v jazyce Python.
• Vylepšení georeference map malých měřítek s využitím inverzní reprojekce Vývoj metody pro georefereci map malých měřítek zohleďnující jejich kartografické zobrazení metodou inverzní reprojekce, zbytkové korekce na identických bodech řešeny nereziduálními transformacemi. Skriptování v jazyce Python.
• Automatizovaná analýza souhvězdí nebeských glóbů s využitím strojového učení Vývoj metody pro automatizovanou analýzu souhvězdí v nebeských glóbech z fondu PřF UK, různé typy a tvary hvězd detekovány automatizovaně s využitím strojového učení. Skriptování v jazyce Python, alternativně Matlab.

Ing. Lukáš Brodský, Ph.D.

• Detekce supra-glacialních jezer v pohoří Cordillera Blanca (Peru) z optických a radarových dat DPZ - Konzultant: prof. Vít Vilímek

RNDr. Lukáš Brůha, Ph.D.

• Vybrané problémy z oblasti generalizace 3D objektů - možnost více témat v závislosti na dohodě. Např.:
  - Spojité znázornění různých úrovní detailu (LOD3->LOD2->LOD1) s rostoucí vzdáleností od pozorovatele ve 3D scéně,
  - Adaptivní generalizace modelů terénu s ohledem na (3D) modely na jeho povrchu,
  - Adaptivní generalizace tématických datových sad (typů 3D objektů) v závislosti na požadavku uživatele.

Mgr. Lucie Červená, Ph.D.

• Lužní les Lanžhot: Druhová klasifikace na úrovni jednotlivých stromů a na úrovni porostů (HS UAV data včetně jejich předzpracování, HS letecká data, Planet data, Sentinel-2)
• Lužní les Lanžhot: Porovnání spektrální variability na různých měřítkových úrovních
  Cílem práce je porovnání spektrální variability:
  –v rámci jednoho stromu
  –v rámci jednoho druhu
  –mezi druhy
  na základě dat laboratorních (kontaktní sonda a integrační sféra), UAV a leteckých hyperspektrálních a vyhodnocení, zda se toto liší během sezóny
• Lužní les Lanžhot, bukový les Štítná, smrkový les Bílý kříž - modelování zdravotního stavu porostů (empirické modely, modely přenosu záření)
• Krkonošská tundra: Objektová klasifikace Bílé louky a Úpského rašeliniště na základě fotografií pořízených dronem z různých výšek

doc. Ing. Jan Kolář, CSc.

• Detekce urbánních změn v oblasti městských aglomerací v rozvojových zemích z družicových radarových dat
• Aplikace dat SAR k hodnocení kvalitativních změn travních porostů.
• Identifikace nestabilních terénních oblastí metodou radarové interference.
• Použití metody strojového učení k vyhledání změn v ochranných oblastech energetické infrastruktury
• Hodnocení vývoje zemědělské vegetace z časových fenologických profilů odvozených z optických družicových dat.
• Metoda transformace družicových dat pro uplatnění na platformě „Data Cubes“
• Metodika tvorby mapy lesního porostu velkého měřítka z družicových dat
• Využití družicových dat pro sledování aktuálních změn v lesním porostu (zalesnění, odlesnění)
• Možnosti spojení různých dat (data fusion) pro zlepšení klasifikace družicových dat, např. zaostření panchromatickými daty, spojení optických a radarových dat
• Zjišťování zástavby a její struktury z družicových dat vysokého rozlišení
• Použití metody radarové interferometrie na tvorbu digitálního výškového modelu
• Analýza prostorové přesnosti a ztotožnění družicových dat nízkého rozlišení (NOAA, MetOP, Meteosat)
• Metodika využití radarových dat pro sledování záplav v krajině 
• Návrh tvorby 3D modelu budovy a jeho vzdáleného prohlížení
• Vývoj metody tvorby map využití půdy na základě družicových dat a statistických údajů
• Možnosti využití družicových dat při mapování sesuvů a sesedání půdy
• Určování druhů oblačnosti z družicových radiometrických měření
• Návrh struktury databáze družicových dat Meteosat
• Návrh informačního portálu aktuální meteorologické situace s využitím družicových dat
• Kalibrace a validace meteorologických družicových dat
• Družicový monitoring mimořádných atmosférických jevů
• Možnosti využití nočnách družicových dat ke sledování zemského povrchu

doc. RNDr. Lucie Kupková, Ph.D.

Návrh metodiky monitoringu vegetace krkonošské tundry pro sledování vlivu globální změny klimatu

• Testování pokročilých metod klasifikace vybraného typu vegetace (rašeliniště, keříčková vegetace, travní vegetace) v rámci krkonošské tundry
• Využití hyperspektrálních a multispektrálních dat z UAV
• Např. testování metody close-range pro hyperspektrální data, metod strojového učení apod.
• Spolupráce se špičkovými odborníky z USA (Howard Epstein: https://www.researchgate.net/profile/H-Epstein-2, Petya Entcheva Campbell (NASA):  https://www.researchgate.net/profile/Petya-Campbell) v rámci projektů. Možnost výjezdů do terénu a do zahraničí, možnost DPP.
• termální data

Hodnocení vlivu sucha na borovici lesní

• Analýza UAV hyperspektrálních obrazových a laboratorních vegetačních dat
• Testování odolnosti různých typů borovice vůči suchu
• Veškerá data jsou k dispozici
• Mezinárodní projekt (2 univerzity v USA) a spolupráce s ČZÚ

Modelování stavu a funkce heterogenních lesních ekosystémů

• Analýza hyperspektrálních dat z UAV a laboratorních vegetačních dat (veškerá data už jsou pořízena)
• Empirické modely a modely přenosu záření (https://artmotoolbox.com/radiative-transfer-models.html)
• Mezinárodní projekt (2 univerzity v USA) a spolupráce s CzechGlobe v Brně

Klasifikace zemědělských plodin, hodnocení kondice plodin (práce s volně dostupnými družicovými daty - Sentinel-2, PlanetScope, případně UAV, termální data, možnost výběru klasifikační metody, trénovací a validační data v rámci spolupráce s SZIF)

Metody hodnocení přesnosti klasifikace (klasické vs. alternativní) a analýza vlivu množství a rozmístění trénovacích a validačních ploch na přesnost klasifikace (na příkladu vegetace v krkonošské tundře) - množství a rozložení trénovacích a validačních ploch má teoreticky významný vliv na přesnost klasifikace, diplomová práce bude spočívat v experimentování s množstvím trénovacích a validačních ploch v rámci klasifikované plochy a vyhodnocením přesnosti v závislosti na těchto parametrech

Monitoring změn krajiny a/nebo životního prostředí s využitím volně dostupných dat DPZ nebo dat z UAV (napříkad změny struktury krajiny, různá měřítka, teplotní režim, voda v krajině, biomasa apod.), možno využít termální a optická data (hyperspektrální, multispektrální)

Monitoring land use/land cover v Evropě s využitím volně dostupných dat DPZ. Srovnání změn/vývoje krajinného pokryvu a struktruy krajiny na různých místech Evropy v posledních cca deseti letech - např. srovnání suburbanizace, opouštění půdy, vlivu transformace a post-socialistických změn na krajinu. Vuyžití volně dostupných dat Sentinel-2A a PlanetScope.

RNDr. Jakub Lysák, Ph.D.

• Vybrané problémy týkající se generalizace dat ZABAGED pro tvorbu topografických map menších měřítek  / konkrétní výběr typů objektů nebo skupin typů objektů dle zájmů a schopností studenta (zástavba, říční síť, ...)
• Automatizace řešení vybraných kartografických problémů při tvorbě topografických map v měřítku 1:5 tis. a 1:10 tis.  / konkrétní výběr dle zájmů a schopností studenta (např. inteligentní popis adresních bodů v husté zástavbě, generování šipek vodních toků, ...)
• Detekce / zpřesnění vybraných topografických objektů na základě dat leteckého laserového skenování / konkrétní výběr dle zájmů a schopností studenta

Ing. Markéta Potůčková, Ph.D.

• Určování vlhkosti půdy s využitím družicových dat Sentinel-1 a jejich kombinace s daty Sentinel-2
• Mapování mimolesní vegetace z archivních leteckých snímků s využitím metod strojového učení v zájmovém území KRNAP
• Stanovení zápoje lesního porostu na horní hranici lesa z archivních leteckých snímků s využitím metod strojového učení 
• Klasifikace bodových mračen s využitím metod strojového učení (skalní města, lesní porosty)
• Sledování změn lesních porostů s využitím dat GEDI a leteckého laserového skenování
• Mapování s využitím SAR (lesy, zemědělské plodiny, urbánní oblasti)

​RNDr. Přemysl Štych, Ph.D.

• Návrh postupů a metod tvorby BIM/passportu budov Univerzity Karlovy
  - revize doposud provedených postupů a zpracovaných dat na UK
  - testování možností určených aplikací BIM/passportizace budov včetně ESRI technologií
  - návrh metod a realizace prvotního vzorku pro UK
  - spolupráce s rektorátem UK
• Změny krajiny jako jeden z faktorů růstu skleníkového efektu
  Změny krajiny jsou výrazným faktorem v bilanci uhlíku v atmosféře. Tato DP se zaměří na vyhodnocení dlouhodobých změn krajiny v Česku s určením vlivu těchto změn na bilanci uhlíku/skleníkových plynů v atmosféře. Bude využito volně dostupných dat land use/land cover a modelů pro vypočet bilance uhlíku jednotlivých krajinných ploch (land use tříd).
  - implementace výsledků v procesu reportování LULUCF evropských států pro účely modelování stavu a změn klimatu/skleníkových plynů
  - spolupráce v rámci mezinárodního projektu "Framework Partnership Agreement on Copernicus User Uptake" (https://www.copernicus-user-uptake.eu)
• Monitoring obnovy lesních ekosystémů ve střední Evropě pomocí družicových dat
  - využití časových řad družicových snímků v hodnocení obnovy lesních ploch po roce 2015
  - využití družicových dat Sentinel a cloudových technologií
  - mezinárodní srovnání změn lesních ekosystémů v rámci střední Evropy
  -navázání na výzkumné metody a výsledky výzkumného týmu EO4Landscape (https://www.natur.cuni.cz/geografie/geoinformatika-kartografie/veda-a-vyzkum/vyzkumne-tymy/vyzkumny-tym-hodnoceni-land-use-a-land-cover-z-druzicovych-dat)
• Využití družicových dat pro mapování land cover a degradace zemědělské půdy v Etiopii
  - vyhodnocení dlouhodobých změn land cover a pedologických vlastností ve vybraných regionech Etiopie
  - využití pokročilých cloudových technologií a klasifikačních metod strojového učení 
  - implementace výsledků do procesů krajinného plánování a erozní ochrany v Etiopii
  - spolupráce v rámci mezinárodního projektu "Zajištění udržitelného hospodaření v krajině ve vybraných oblastech Etiopie na základě geovědního mapování" (http://www.czechaid.cz/projekty/zajisteni-udrzitelneho-hospodareni-v-krajine-ve-vybranych-oblastech-etiopie-na-zaklade-geovedniho-mapovani)
• Mapování vodních zdrojů v Etiopii 
  - vyhodnocení  změn vodních ploch a soil moisture ve vybraných územích Etiopie
  - využití družicových dat a pokročilých cloudových technologií a klasifikačních metod strojového učení 
  - implementace výsledků do rozhodovacích procesů v Etiopii
  - spolupráce v rámci mezinárodního projektu "Zajištění udržitelného hospodaření v krajině ve vybraných oblastech Etiopie na základě geovědního mapování" (http://www.czechaid.cz/projekty/zajisteni-udrzitelneho-hospodareni-v-krajine-ve-vybranych-oblastech-etiopie-na-zaklade-geovedniho-mapovani)

• Hodnocení změn fenologie vegetace vlivem klimatických změn
  Téma diplomové práce řeší vyhodnocení dlouhodobých změn fenologických fází vybraných druhů vegetace pomocí dostupných in-situ a DPZ dat. Hodnoceny jsou změny iniciačních a koncových fenologických fází a jejich změny v důsledku klimatických změn. Bude řešena otázka změn nástupu a ukončení fenologických fází vegetace od roku 2015 pomocí volně dostupných dat Sentinel-2

Ing. Eva Štefanová, Ph.D.

• Využití pozemního laserového skenování pro rekonstrukci skalních útvarů