A novel approach for construction of radiocarbon-based chronologies for speleothems

Robust chronologies are crucial for the correct interpretation of climate proxy records and for detailed reconstructions of palaeoclimate. Stalagmites have garnered strong interest as recorders of past climate in part due to their amenability to U-series dating. However, many stalagmites are not dateable using this technique due to low 238U and/or high detrital Th concentrations (e.g., many tropical cave systems (Adkins et al., 2013)), and occasionally these issues affect stalagmites across wide geographical regions (e.g., large parts of Australia (Green et al. 2013)) complicating the use of stalagmites in these areas. Radiocarbon (14C) offers an alternative method of dating stalagmites, but issues associated with the ‘dead carbon fraction’ (DCF) have historically hindered this approach. Here, a novel 14C-based method for dating stalagmites is presented and discussed. The technique calculates a best-fit growth rate between a time-series of stalagmite 14C data and known atmospheric 14C variability. The new method produces excellent results for stalagmites that satisfy four requirements: i) the absence of long-term secular variability in DCF (i.e., stalagmite DCF varies around a mean value with no long-term trend), ii) stalagmite growth rate does not vary significantly (the technique identifies stalagmites with substantial growth rate variability), iii) the stalagmite record is long enough that measurable 14C decay has occurred, and iv) one ‘anchor’ point exists where the calendar age is known. The model produces good results for a previously U–Th dated stalagmite from Heshang Cave, China, and is then applied to an undated stalagmite from southern Poland. The new method will not replace high-precision U–Th measurements, because the precision of the technique is difficult to quantify. However, it provides a means for dating certain stalagmites undateable by conventional U–Th methods and for refining coarse U–Th chronologies

Cartographical aspects of data mining to gain knowledge from the agricultural and national population and housing census

Wyzwaniem jakie niesie w sobie efekt powszechnej dostępności danych staje się problem twórczego ich przetworzenia, pozwalającego na uzyskanie użytecznej wiedzy na podstawie wnikliwej analizy informacji źródłowej. Prawidłowość ta powszechna w czasach rozwoju sieci globalnej, dotyczy także danych o charakterze przestrzennym, w tym szczególnie interesujących, danych o charakterze statystycznym. Celem autorów opracowania było zastosowanie zaawansowanych technik cyfrowego "drążenia danych przestrzennych" (ang. spatial data mining) zgromadzonych przez ankieterów GUS w ramach realizacji dwóch spisów powszechnych: Państwowego Spisu Rolnego (PSR) i Narodowego Spisu Powszechnego (NSP) oraz ich "wzbogacenia" (ang. data enrichment). Wykorzystanie tego podejścia, będącego współczesnym odpowiednikiem kartograficznej metody badań, pozwala nie tylko na "odkrycie" wzorców i prawidłowości przestrzennych, ale przede wszystkim na "ujawnienie" wiedzy zawartej w bazie danych i nadanie jej postaci explicite. Biorąc pod uwagę zakres oraz szczegółowość (najniższym udostępnianym przez GUS poziomem agregacji są gminy) danych pozyskanych w ramach obu spisów można spodziewać się występowania wielu zależności zachodzących między danymi – zarówno intuicyjnych, wymagających jedynie statystycznego potwierdzenia oraz kartograficznej wizualizacji, jak i bardziej złożonych i niejako "ukrytych" w danych. Identyfikacja, analiza i wizualizacja tych zależności pozwolą na uzyskanie dodatkowej wiedzy, która może być wykorzystana do realizacji rozwoju polityki przestrzennego zagospodarowania kraju. Autorzy przedstawili propozycje zarówno analiz statystycznych, jak również kartograficznej prezentacji wyników tych analiz, które mogą być przydatne w realizacji celów, jakie stawia sobie geoportal statystyczny. W artykule opisano dwa przykłady takich analiz. Pierwsza z nich bazuje na wykorzystaniu analizy regresji wielorakiej z uwzględnieniem relacji sąsiedztwa. W wyniku tej analizy zbudowany został model opisujący zależności pomiędzy zmiennymi rejestrowanymi w jednostkach podziału administracyjnego kraju. Drugim przykładem opisanym w artykule jest analiza skupień realizowana za pomocą algorytmu k-średnich. Metoda ta została wykorzystana do klasyfikacji statystycznych powiatów, pozwalającej na wyodrębnienie grup homogenicznych pod względem wieloczynnikowego podobieństwa wyznaczanego w niemetrycznej przestrzeni cech.In the face of ubiquitous data availability, it becomes a challenge to process data in such a way that allows to gain useful knowledge based on the analysis of source information. The aim of the authors was to discuss the use of advanced spatial data mining techniques to data collected by the Central Statistical Office interviewers in two censuses: Agricultural Census and National Census of Population and Housing and of data enrichment. Using this approach, which is a modern equivalent of the cartographic research method, allows not only to discover spatial patterns and regularities, but above all to reveal some knowledge contained in the database. Taking into account the scope and level of detail (the lowest available level of aggregation by the Central Statistical Office are communes) in the data obtained in the two censuses a number of relationships between data may be expected – both intuitive, requiring only statistical confirmation and cartographic visualization, as well as more complex and "hidden" in the data. Identification, analysis and visualization of these dependencies will allow to gain additional knowledge that can be used to develop national spatial planning policy. The authors presented proposals of either statistical analyses or cartographic presentation of the results of analyses, which may be useful in achieving objectives set by the statistical geoportal. The article describes two examples of such analyses. The first one is based on multiple regression analysis taking into account the neighborhood relationships. The model describing the relationships between variables gathered for the administrative units was constructed in the result of the analysis. The second example described in the article is a cluster analysis performed by the k-means algorithm. This method was used for statistical classification of administrative units allowing to extract homogeneous groups with regard to multi-factor similarity determined in a non-metric feature space

Impact of methodological assumptions of the CORINE Land Cover program on the level of detail of databases

Dotychczas zrealizowano trzy edycje programu CORINE Land Cover. Wynikiem pierwszego programu (CLC-90) było opracowanie bazy danych o pokryciu terenu w 1990 r. Celem kolejnego projektu (CLC-2000) było sporządzenie zaktualizowanej bazy danych o pokryciu terenu w 2000 r. oraz bazy danych o zmianach pokrycia terenu w latach 1990-2000. W ramach ostatniego programu CLC-2006, została opracowana baza danych o pokrycia terenu w 2006 r. oraz baza danych zmian pokrycia terenu w latach 2000-2006. Przyjęta metodyka tworzenia bazy CLC-2006 obejmowała integrację danych CLC-2000 i danych CLC-Change, tylko z uwzględnieniem zmian o powierzchni co najmniej 25 ha oraz włączenie małych poligonów do którejś z otaczających form pokrycia terenu. Przyjęcie takiego założenia metodycznego przy tworzeniu bazy o pokryciu terenu w 2006 r. rodzi pytanie, na ile może ono wpływać na szczegółowość wydzieleń zawartych w tej bazie danych. Do sprawdzenia wpływu, jaki wywiera wybór metody generowania bazy danych CLC-2006 na szczegółowość danych o pokryciu terenu, wybrano Obszar Metropolitalny Warszawy. Zgodnie z przyjętymi założeniami metodycznymi (integracja zmian o powierzchni większej niż 5 ha), połączono bazy danych CLC-2000 i bazy danych CLC-Change. W wyniku przeprowadzonej procedury, wygenerowano nową bazę danych o pokryciu terenu poziomu 3 (CLC-2006A). Kolejnym krokiem analiz, było opracowanie szczegółowego zestawienia statystycznego, obejmującego porównanie baz danych CLC-2006 i CLC-2006A. Przeprowadzone analizy wykazały, że przyjęte odmienne poziomy szczegółowości wyznaczania form pokrycia, dają w konsekwencji różne poziomy uogólnienia treści, zarówno pod względem liczby wydzieleń jak i powierzchni poszczególnych form pokrycia terenu. W bazie CLC-2006A, w porównaniu z bazą danych CLC-2006, zwiększyła się liczba zarejestrowanych poligonów. Ich liczba wzrosła z 4340 do 4495, z czego 135 to wydzielenia, których powierzchnia mieści się w przedziale 5-25 ha, a które nie były uwzględnione w bazie CLC-2006. Nastąpił także wielokierunkowy proces zmian powierzchni poszczególnych wydzieleń. Obserwujemy wzrost powierzchni niektórych form pokrycia terenu: terenów przemysłowych lub handlowych (121), miejsc eksploatacji odkrywkowej (131), budów (133), terenów rolniczych z dużym udziałem roślinności naturalnej (243) oraz lasów w stanie zmian (324). Wyniki analiz wskazują na zasadność reinterpretacji bazy CLC-2006, co może w dużym stopniu przyczynić się do poprawy szczegółowości prowadzonych analiz, zwłaszcza przy ocenie powierzchni form pokrycia terenu oraz w analizach wskaźnikowych, np. przy określaniu wskaźników urbanizacji, lesistości lub antropizacji.Three editions of CORINE Land Cover have been carried out so far. The first program (CLC-90) resulted in the elaboration of a database of land cover in 1990. The aim of the next project (CLC-2000) was to create an up-to-date database of land cover in the year 2000 and a database of changes in land cover in 1990-2000. Finally, the result of the last CLC-2006 program, was the elaboration of a database of land cover in 2006 and a database of changes in land cover in the years 2000-2006. The adopted methodology of creating CLC - 2006 base comprised integration of data of CLC-2000 and CLC-Change, taking into account only changes in areas of at least 25 hectares and the inclusion of small polygons into one of the surrounding forms of land cover. The adoption of such a methodological assumption in the creation of the 2006 land cover basis breeds the question how it can influence the level of detail of divisions contained in this database. Warsaw Metropolitan Area has been chosen to verify the influence of the choice of method of generating the CLC-2006 data base on the level of detail of land cover data. CLC-2000 and CLC-Change databases were merged according to the adopted methodology (integration of changes of over 5-hectare areas). The effect of the procedure was the generation of a new database of land cover level 3 (CLC-2006A). The next step of the analyses was the elaboration of a detailed statistical analysis comprising the comparison of databases CLC-2006 and CLC-2006A. The conducted analyses have shown that adopted different levels of detail in designating cover forms result in different levels of content generalization, both in number of divisions and in areas of particular land cover forms. In the CLC-2006A base the number of registered polygons is larger than in the CLC-2006 base. Their number has risen from 4340 to 4495, out of which 135 are between 5 and 25 hectares and which were not included in CLC-2006 base. A multi-directional process of changes within the areas of particular divisions has also taken place. Some land cover forms have grown in size: industrial or commercial territories (121), locations of open pit mines (131), building sites (133), farming territories with a large share of natural vegetation (243) and forests in the state of change (324). The results of the analyses indicate the validity of reinterpreting basis CLC-2006, which can largely improve level of detail of conducted analyses, especially in evaluating areas of land cover forms and in index analyses, e.g. in the determination of urbanization, forest area and population distribution indexes

Potencjał hydroenergetyczny dolnej Wisły

This paper presents an estimate analysis of the hydropower potential of the lower Vistula River from Warsaw to Gdańsk Bay. The calculations were made for a hydraulic model of the lower Vistula which takes into account potential development of barrages in a cascade system. Results obtained from the model simulations and from hydrological calculations were used to estimate the power of hydropower plants and the average annual energy output from the entire cascade system. The results of calculations indicate significant energy benefits resulting from the development of a cascade of hydropower plants in the lower Vistula. This study does not discuss the cascade project’s economic viability or other aspects of its development (inland waterways, flood control, etc.).W artykule przedstawiono szacunkową analizę potencjału hydroenergetycznego dolnej Wisły na odcinku od Warszawy do Zatoki Gdańskiej. Obliczenia wykonano, przyjmując model hydrauliczny dolnej Wisły, w którym uwzględniono potencjalną zabudowę stopniami wodnymi pracującymi w układzie kaskady zwartej. Uzyskane wyniki symulacji z modelu wraz z przeprowadzonymi obliczeniami hydrologicznymi posłużyły do oszacowania mocy elektrowni wodnych oraz średniej rocznej produkcji energii całego układu kaskady. Otrzymane wyniki obliczeń wskazują na znaczące korzyści energetyczne wynikające z budowy kaskady elektrowni wodnych na dolnej Wiśle. W pracy nie podjęto ekonomicznej kwestii opłacalności wykonania analizowanej kaskady, jak również innych aspektów istnienia kaskady (żegluga śródlądowa, ochrona przeciwpowodziowa i inne)

Stability of Diodes with Poly(3-hexylthiophene) and Polyazomethines Thin Organic Layer

Herein we report results of studies on stability of diodes based on organic semiconductors such as poly (3-hexylthiophene) (P3HT) and soluble derivative of polyazomethine poly(1,4-(2,5-bisoctyloxy phenylenemethylidynenitrilo)-1,4-phenylenenitrilomethylidyne), (BOO-PPI). Both polymers were deposited on glass/ITO substrate with or without covering with blocking layer: poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(4-styrene sulfonate) (PEDOT:PSS) and finished with Al back electrode. Prepared devices were studied by monitoring their electrical conductivity under nitrogen atmosphere and ambient air conditions. Under nitrogen atmosphere a marked influence of presence of the blocking layer on the diodes electrical conductivity was revealed. The P3HT diodes prepared without PEDOT:PSS thin film shown quick degradation, whereas presence of these layers stabilizes electrical conductivity in these devices. Inversely, the PPI based diodes without the PEDOT:PSS revealed stable conducting properties, while corresponding diodes with PEDOT:PSS layer showed degradation traces of their conducting properties