1. Co widzą drony? O obrazowaniu powierzchni ziemi. Wykład inauguracyjny
Podczas wykładu w przystępny sposób przedstawione zostaną najnowocześniejsze narzędzia pozyskiwania obrazów ziemi – od satelit, samolotów, po zyskujące coraz większą popularność bezzałogowe statki powietrzne, czyli drony. Uczniowie zapoznają się z historia rozwoju technologii oraz możliwościami, jakie drony dają w badaniach naukowych, w zależności od zamontowanych na ich pokładach podzespołów. Szczególna uwaga zostanie poświęcona bezpieczeństwu komercyjnego wykorzystania dronów, co jest szczególnie istotne przy zwiększającej się dostępności tego typu sprzętu, przy jednocześnie niskiej świadomości zagrożeń i ograniczeń prawnych. Uczniowie dowiedzą się, co jest potrzebne, żeby zostać operatorem drona, gdzie i kiedy wolno nim latać.
2. Podglądanie sąsiadów czy badania naukowe? Drony w praktyce.
Podczas warsztatów zostaną przedstawione techniczne możliwości wykorzystania dronów w badaniach środowiska. Przy sprzyjających warunkach pogodowych uczniowie będą mogli spojrzeć na świat oczami drona – pracownicy Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska wystartują imponującej wielkości urządzenie (długość korpusu ponad 1,2m!) spod budynku Centrum Wodnego SGGW, a obraz z dołączonej kamery będzie można śledzić na żywo na ekranie urządzenia sterującego. Pracownicy opowiedzą również, w jaki sposób jest on wykorzystywany np. w służbie ochrony mokradeł. Zaprezentowane zostaną różnego rodzaju podzespoły, które mogą być dołączane do urządzenia oraz obrazy, jakie można dzięki nim uzyskać – od kamery termowizyjnej, rejestrującej temperaturę, po obrazy, których nie jesteśmy w stanie zarejestrować „gołym okiem”, spoza zakresu widzialnego dla ludzkiego oka.
3. Cicha woda brzegi rwie. Budujemy koryto rzeki!
Na zajęciach uczniowie w praktyce poznają efekty działalności wody w korycie, czyli formy erozyjne oraz metody ich oceny. Dzięki zaawansowanemu sprzętowi (Model Hydrologiczny SK M12) stanowiącemu wyposażenie Laboratorium Centrum Wodne SGGW uczniowie poznają funkcjonowanie rzeki i będą mogli obserwować jak zmiany poszczególnych elementów wpływają na ruch wody w korycie i przemieszczanie się cząstek. Model SK M12 składa się z kontenera o wymiarach 1 x 2 m., wypełnionego materiałem gruntowym, umożliwiającym wykonanie eksperymentalnej zlewni rzecznej, a ponadto w jego skład wchodzi układ hydrauliczny, służący do symulacji opadów atmosferycznych oraz przepływów wody w korytach rzecznych, a także zestaw elektronicznych czujników pomiarowych.
Na zajęciach uczniowie sami budują swoją własną rzekę – dopasowują parametry takie jak spadek i ilość dopływającej wody. Obserwują tzw. próg ruchu – czyli moment rozpoczęcia transportu cząstek mineralnych w korycie oraz dokonują pomiarów form erozyjnych, które powstały w podłożu, sprawdzają jak zmiana parametrów wpływa na obserwowane procesy, stosują dynamometr do pomiaru siły transportowej. Omówione zostaną procesy erozji w przyrodzie oraz metody jak chronić środowisko przed erozją. Podczas zajęć uczniowie mają niepowtarzalną okazję obserwować zarówno zmieniające się procesy fizyczne i poznać narzędzia pomiarowe. Dzięki eksperymentom wykonywanym przy użyciu w/w urządzenia możliwe jest nabycie umiejętności samodzielnego opisu etapów powstawania koryta rzecznego, oceny zaawansowania procesów erozyjnych oraz czynników je warunkujących.
4. W czasie deszczu dzieci się nie nudzą. Symulacje opadu atmosferycznego.
Celem zajęć jest przedstawienie różnorodnych form erozji – obserwacje co dzieje się z glebą na skutek deszczu, a także kształtowanie umiejętności opisu form erozyjnych powstających w ciekach wodnych lub na powierzchni gleb. Opanowanie technik pomiaru intensywności wybranych procesów erozyjnych. Do zajęć zostanie wykorzystany w/w Model Hydrologiczny SK M12, który posłuży do odtworzenia warunków deszczu o różnej intensywności. Uczniowie poznają różne typy gleb i przygotują podłoże, aby zaobserwować co się z nim dzieje pod wpływem deszczu. Omówione zostaną różne rodzaje opadu i ich zmienność w czasie i przestrzeni. Wspólnie z kolegami i prowadzącym zadecydują o parametrach symulowanego opadu atmosferycznego. Dowiedzą się jak zmierzyć prędkość spadających kropel, zgodnie z zasadą zachowania energii. Ocenią również rozmycie gleb po wystąpieniu zasymulowanego przez siebie deszczu o różnej intensywności i prędkości kropel oraz zastanowią się jak można chronić glebę przed erozją. Dzięki eksperymentom wykonywanym przy użyciu zastosowanego urządzenia możliwe jest nabycie umiejętności samodzielnego opisu etapów powstawania form erozyjnych, ich nasilenia oraz czynników warunkujących je oraz odniesienie do innych procesów zachodzących w przyrodzie.
5. Woda w moim mieście
W czasie zajęć uczniowie będą mieli możliwość zapoznania się z zakresem badań hydrologicznych w korycie rzeki, prowadzonych dla celów naukowych, jak i ogólnej sieci obserwacji wodowskazowej. Samodzielnie wykonają badania prędkości przepływu tradycyjną metodą pływakową oraz nowoczesnymi metodami (młynek hydrometryczny i miernik magnetyczny). Ponadto, dzięki zorganizowaniu zajęć terenowych na Potoku Służewieckim, uczniowie dowiedzą się, jak wygląda system kanalizacji deszczowej południowej Warszawy, a także – jakie są skutki intensywnej presji urbanistycznej na wody powierzchniowe i jak przekształcenia zlewni poprzez jej urbanizację wpływają na procesy hydrologiczne. Uczniowie w czasie zajęć odczytają stan wody (przy sprzyjających warunkach*) na łacie wodowskazowej i wykonają samodzielnie pomiary prędkości przepływu wody w korycie tradycyjną metodą pływakową i młynkiem hydrometrycznym oraz miernikiem magnetycznym. Opracują wyniki pomiarów prędkości przepływu.
* W przypadku niekorzystnych warunków pogodowych organizator zakłada możliwość przeniesienia zajęć terenowych częściowo do budynku Laboratorium Centrum Wodne SGGW i wykonanie pomiarów w ogrodzie dydaktycznym.
6. Drugie dno H2O
Uczniowie będą mieli możliwość zapoznania się z ogólnymi zasadami badań hydrologicznych, prowadzonych dla celów naukowych, jak i ogólnej sieci obserwacji wodowskazowej. Uczniowie w czasie zajęć odczytają stan wody (przy sprzyjających warunkach*) na łacie wodowskazowej i wykonają samodzielnie pomiary prędkości przepływu wody w korycie tradycyjną metodą pływakową i młynkiem hydrometrycznym oraz miernikiem magnetycznym. Opracują wyniki pomiarów prędkości przepływu.
* W przypadku niekorzystnych warunków pogodowych organizator zakłada możliwość przeniesienia zajęć terenowych częściowo do budynku Laboratorium Centrum Wodne SGGW i wykonanie pomiarów w ogrodzie dydaktycznym.
7. Mierzymy z kosmosu – ABC teledetekcji środowiska
Celem zajęć jest zapoznanie uczestników z podstawami nowoczesnych systemów informacji przestrzennej, pokazanie możliwości nowoczesnych danych przestrzennych oraz systemów komputerowych. Prezentacja podstawowych zasad kartografii i prezentacji danych na mapach. Unikanie pułapek kartograficznych.
Podczas zajęć uczniowie będą samodzielnie pracować na komputerach, przeglądać różnorodne źródła danych i obrazy 3D z wykorzystaniem ogólnodostępnych, nowoczesnych danych przestrzennych (m.in. Numeryczny Model Terenu), wykonają symulację ukształtowania terenu oraz dokonają prostej analizy zdjęcia satelitarnego. Uczestnicy zajęć poznają podstawy zastosowania i struktury nowoczesnych systemów geoinformatycznych, podstawowe pojęcia z zakresu systemów informacji przestrzennej (numeryczny model terenu, ortofotomapa, GIS), oraz nauczą się wykonać proste zadania w programie komputerowym systemu GIS.
8. Świat na ekranie – kolory i mapy
Na zajęciach uczniowie zastanowią się, czy patrząc z kosmosu można odróżnić od siebie sylwetki poszczególnych ludzi, marki samochodów lub gatunki drzew. Poznają najnowsze systemy komputerowe pozwalające na opracowanie ciekawych danych ułatwiających codzienne życie. Zaprezentowane zostaną możliwości systemów informacji przestrzennej. W nowoczesnej sali komputerowej uczniowie spojrzą „z góry” na swoje podwórko, sprawdzą, gdzie jest najwyżej położony punkt w okolicy oraz odbędą wirtualny „lot” nad lasami, rzekami i górami. Podczas zajęć uczniowie poznają systemy informacji przestrzennej (GIS) będące podstawą współczesnej geografii oraz inżynierii środowiska. Dowiedzą się, co to jest GIS i dlaczego jest wszędzie wokół nas. Zaprezentujemy możliwości zastosowania systemów informacji przestrzennej w praktyce. Uczniowie dowiedzą się jak na podstawie zdjęcia satelitarnego Ziemi robi się mapę oraz co można z takiej mapy odczytać. Na koniec wykładowcy zaprezentują jak jest wykorzystywany GIS i kartografia w celu przekazania odpowiednich informacji i nakierowania odbiorców na jedyne właściwe wnioski. Zajęcia pozwolą na zapoznanie się z Numerycznym Modelem Terenu – wirtualną mapą Polski, nad którą będziecie można się przemieszczać i analizować zmieniającą się przestrzeń. Będzie również okazja do stworzenia filmu z symulacji procesu tworzenia obrazu terenu w 3D.
9. Zaklinacze deszczu – badania atmosfery w celu prognozowania pogody
Podczas zajęć słuchacze zdefiniują pojęcie atmosfery Ziemi oraz zapoznają się z jej składem, odpowiedzą na pytanie – co to jest pogoda i jakimi elementami meteorologicznymi można ją scharakteryzować. Dowiedzą się jakimi przyrządami posługiwano się w przeszłości (w pomiarach manualnych) a jakimi posługujemy się obecnie (czujniki elektroniczne) w celu określenia wybranych, definiowanych na zajęciach, elementów meteorologicznych. W programie zajęć przewidziane jest samodzielne dokonywanie pomiarów oraz zwiedzanie stacji meteorologicznej. Uczestnicy poznają definicje meteorologiczne, stosując wybrane przyrządy pomiarowe.
10. Zmiany klimatu, zjawiska globalne w atmosferze – czy są groźne dla ludzi?
Uczniowie zapoznają się z wybranymi zjawiskami globalnymi zachodzącymi w atmosferze. Przedstawione zostaną podstawowe informacje dotyczące zjawiska efektu cieplarnianego z wyjaśnieniem jego podstawowego znaczenia dla życia na Ziemi. Słuchacze zapoznają się z konsekwencjami emisji gazów szklarniowych także w aspekcie powstawania dziury ozonowej. Omawiając zanieczyszczenia atmosfery mowa będzie również o zanieczyszczeniu hałasem. Pojęcie to zostanie wspólnie zdefiniowane. Uczestnicy będą mogli dokonać chwilowych pomiarów kontrolnych – sprawdzić kto najgłośniej krzyczy i dowiedzą się jaki poziom hałasu jest niebezpieczny dla zdrowia. Podczas zajęć studenci poznają wybrane (podstawowe) zanieczyszczenia atmosfery, zjawiska o zasięgu globalnym w atmosferze oraz poznają przyrządy pomiarowe.
11. Detektyw w jeziorze
Podczas zajęć uczestnicy dowiedzą się w jaki sposób za pomocą metod biologicznych ocenia się jakość wody i dlaczego żeby wnioskować o czystości wody nie wystarczy zbadać jej parametrów chemicznych. Studenci poznają żywe wykrywacze zanieczyszczeń – organizmy wskaźnikowe, których obecność daje nam informację o stanie środowiska przyrodniczego, będące podstawą biomonitoringu wód. Podczas zajęć terenowych prowadzone będą obserwacje zbiorników wodnych w ogrodzie dydaktycznym Laboratorium Centrum Wodne SGGW, omawiane będą źródła zanieczyszczeń wód, po zapoznaniu się ze sprzętem do poboru prób biologicznych uczniowie własnoręcznie dokonają pomiarów terenowych jakości wody.
12. Życie kropli wody
Na zajęciach uczniowie zdobędą podstawową wiedzę z zakresu biomonitoringu wód. Będą omawiać rodzaje zanieczyszczeń w wodach i analizować pobrane próby, w których będą identyfikować znalezione organizmy (bezkręgowce, mikroglony). Wspólnie z wykładowcą przygotują preparaty mikroskopowe, wyodrębnią organizmy wskaźnikowe zgodnie z otrzymanymi wskazówkami, zapoznają się z hodowlami drobnoustrojów wodnych i na tej podstawie dokonają samodzielnej oceny zanieczyszczenia badanych wód. – analiza próbek, przygotowywanie preparatów mikroskopowych; wyodrębnienie organizmów wskaźnikowych, zgodnie z otrzymanymi wskazówkami; obserwacja hodowli drobnoustrojów wodnych; ocena stopnia zanieczyszczenia badanych wód.
13. Wróżenie z liści czy uzyskiwanie wiarygodnych wyników naukowych?
Celem zajęć jest wyjaśnienie uczniom wpływu oddziaływania zanieczyszczeń na rośliny. Uczniowie będą mogli zapoznać się z metodami umożliwiającymi ocenę stanu środowiska poprzez badania liści. Studenci wykonają samodzielną analizę zeskanowanych powierzchni zdrowych i chorych części liścia, uszkodzonych na skutek czynników środowiskowych. Na podstawie otrzymanych wyników dowiedzą się m.in. jak zdiagnozować stan środowiska glebowego. Do pomiaru zostanie użyta aparatura składająca się z precyzyjnej kamery rejestrującej z dużą dokładnością powierzchnię liści, z której obraz jest następnie analizowany przez specjalistyczne oprogramowanie. Uczniowie porównają również parametry liści różnych gatunków i spróbują wyciągnąć wnioski na temat uzyskanych wyników i przystosowań roślin do warunków środowiska.
14. Jak zobaczyć oddychanie roślin?
Celem zajęć jest zaprezentowanie możliwości monitoringu najważniejszego procesu życiowego rośliny – fotosyntezy. Uczniowie będą wykonywać pomiary na liściach roślin poddanych trudnym warunkom (stresom) i obserwować zmiany w intensywności tego procesu. Intensywność fotosyntezy będzie mierzona za pomocą nowoczesnej aparatury, rejestrującej emitowane przez roślinę gazy. Urządzenie zaprojektowane do wykonywania badań fotosyntezy oraz transpiracji przy jednoczesnej kontroli środowiska wewnątrz komory pomiarowej. Uczniowie poznają procesy zachodzące w roślinie – fotosyntezę, ale także transpirację i sposoby pomiaru natężenia tych procesów. Na praktycznych przykładach dokonają eksperymentu, obserwując jak procesy te zmieniają się gdy roślina narażona jest na trudne warunki.
15. Dżungla w mieście, czy to możliwe?
Młodzież podzielona na zespoły badawcze będzie miała za zadanie odszukanie na terenie Parku dydaktycznego Laboratorium Centrum Wodne SGGW jak największej ilości żywych okazów zwierząt, ich miejsc bytowania lub śladów obecności, jakie po sobie pozostawiają. Zestawienia poszczególnych grup pozwolą ukazać jak wielkie może być bogactwo różnorodności biologicznej na obszarze zaledwie 1 ha, jeśli zamieszkujące tam zwierzęta mają dogodne warunki bytowania oraz schronienie. Podczas prac poszukiwawczo-odkrywczych młodzież będzie mogła spotkać żywe okazy wodne i lądowe entomofauny (owady) wraz z infrastruktura techniczną, okazy ichtiologiczne (ryby drapieżne, roślinożerne itp.) herpetologiczne (płazy i gady), ptaki (gniazdujące i na przelotach), ssaki (ślady bytowania, monitoring z fotopułapek, nietoperze). Celem kształcenia będzie ukazanie młodzieży mnogości organizmów (strunowców i kręgowców) w środowisku miejskim, „wyuczenie nawyku” dokładniejszego postrzegania otaczającego nas świata przyrodniczego oraz rozpoznanie zaobserwowanych gatunków i poznanie ich wymagań środowiskowych.
16. Pomóżmy przyrodzie – czyli co dobrego możemy dla niej zrobić w mieście
Młodzież podzielona na zespoły badawcze będzie miała za zadanie odszukanie przyrodniczej infrastruktury technicznej na terenie Parku dydaktycznego, dzięki której stwarzamy dogodne warunki do bytowania pożytecznych organizmów w środowisku miejskim. Zademonstrowane zostaną zbiorniki wodne o różnej zasobności pokarmowej, w których znajduje się wiele wskaźnikowych organizmów (bezkręgowce i kręgowce), infrastruktura dla organizmów wodno-błotnych i ciepłolubnych (płazy, gady ptaki, ssaki), miejsca schronienia i miejsca lęgowe dla ptaków oraz ssaków (jak je wypatrzeć, za pomocą czego obserwować). W sposób obrazowy przedstawiona zostanie symulacja powodzi i fali uderzeniowej z zastosowaniem budowli piętrzących tj. jazów, zapór w korycie rzecznym oraz rozpatrzone zostaną pozytywne i negatywne skutki występowania bobrów w środowisku. Poruszone zostaną zagadnienia dotyczące obserwacji przyrody za pomocą różnych technik obserwacyjnych – kamery on-line, fotopułapki, noktowizory, lornetki itp. Celem kształcenia będzie ukazanie młodzieży wielu technik obserwacyjnych przyrody, powiązanie biologii danego gatunku z miejscem jego występowania, wspólne omówienie i przedyskutowanie możliwych działań ochronnych dla poszczególnych gatunków i zachowania ich (ochrony) w trudnych warunkach miejskich.