Témy dizertačných prác

Cieľom je klasifikovať mračno bodov pomocou metód strojového a hĺbkového učenia zo zameraním na vegetáciu. Na detekciu vegetácie budú použité metódy na priamu klasifikáciu mračien bodov z LiDARu v jazyku Python s využitím metód umelej inteligencie v knižniciach TensorFlow (a iných) a tréningových a testovacích oblastí vybraných ručne z nameraných mračien bodov. Práca je zameraná na drevinovú vegetáciu v ripariálnych zónach vodných tokov s rôznymi triedami sukcesných štádií. Na pochopenie procesu sukcesie vegetácie a identifikáciu časopriestorových trajektórií vegetácie v rôznych sukcesných fázach (prechod zo sukcesie do zmladenia alebo stability) sa použije dynamický rad údajov z mračna bodov. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú možnosť zapojiť sa do riešených výskumných projektov.

Cieľom práce je vzájomná integrácia spektrálnych charakteristík a geometrických vlastností mračna bodov pre hodnotenie biodiverzity a množstva biomasy okolí vodných tokov. Práca kombinuje využitie satelitných dát s mapovaním vybraných úsekov pomocou ručného lidarového skenera. Na základe hustého mračna bodov bude vytvorená virtuálna realita aktuálneho stavu, ktorá zobrazuje vzácne a ohrozené ekosystémy vodných tokov. Jednotlivé modely z pozemného skenovania budú následne porovnávané medzi sebou v časovom rade a porovnávané s optickými satelitnými údajmi. Objem uloženého materiálu a zrnitostné zloženie sedimentov bude analyzované na základe spracovania hustého mračna bodov a jeho geometrických vlastností. Práca je zameraná na získavanie dát v teréne a ich spracovaní mračna bodov pre analýzu vzájomného vzťahu medzi vegetáciou a morfologickými zmenami koryta. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú možnosť zapojiť sa do riešených výskumných projektov.

Cieľom tejto práce je identifikovať mŕtve drevo a jeho interakciu s morfologickými procesmi v koryte vodného toku, ako je erózia a akumulácia. Hlavným cieľom je skúmať časovú variabilitu v ukladaní mŕtveho dreva v jednotlivých meandrov, s využitím širokej škály environmentálnych a hydroklimatických premenných. Správanie a distribúcia mŕtveho dreva je primárne riadená faktormi špecifickými pre vodný tok. Brehová vegetácia je významným prediktorom ukladania a vstupu dreva do koryta. Prirodzený proces zmeny vegetácie v brehovej zóne je potom výsledkom sukcesie a zmladenia, ktoré sú spojené s morfologickými procesmi v koryte. Práca je založená na spracovaní 3D dát z dronov, ktoré budú použité na identifikáciu procesov a zmien riečnej krajiny. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú možnosť zapojiť sa do riešených výskumných projektov.

Cieľom práce je tvorba a klasifikácia komplexného 3D modelu dna koryta vodného toku spracovaním údajov z dronov (SfM fotogrametria). Práca sa zameriava na detekciu a rekonštrukciu podvodnej vegetácie, ako aj na identifikáciu sezónnych zmien v priebehu roka. Práca je založená na tvorbe modelu na základe optických dát získaných z dronov a automatickej klasifikácie rozličných typov foriem na základe geometrie mračna. Výsledky budú validované terénnym prieskumom. Fyzické parametre koryta budú extrahované z detailných 3D modelov, z ktorých bude vypočítaná batymetria koryta, rekonštruovaná štruktúra dna koryta, štrkových lavíc, podvodnej vegetácie, substrátu dna pod vodnou hladinou a následné identifikované jednotlivé habitáty. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú možnosť zapojiť sa do riešených výskumných projektov.

Strata ekologickej konektivity v čoraz fragmentovanejšej krajine ovládanej človekom ohrozuje dlhodobé pretrvávanie mnohých živočísnych druhov. Severné Karpaty sú európskym ohniskom prirodzenej divočiny, ktoré hlavné tzv. dáždnikové druhy, ako napr. medveďa hnedého alebo zubra európskeho. Zmeny vo využívaní krajiny, ako je rozvoj infraštruktúry alebo osídlenia, intenzifikácia poľnohospodárstva, ťažba lesov, však vystavujú divokú prírodu neustálemu tlaku. Cieľom tejto doktorandskej práce je zhodnotiť ekologickú konektivitu a jej zmeny na základe údajov GPS telemetrie a diaľkového prieskumu Zeme. Úspešný kandidát bude integrovať telemetrické údaje o pohybe druhov, snímky diaľkového prieskumu Zeme a poznatky zainteresovaných strán do výkonného, priestorovo explicitného hodnotenia konektivity. Úspešný kandidát by mal plynule ovládať angličtinu a mať vášeň pre voľne žijúce živočíchy a diaľkový prieskum Zeme. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú možnosť zapojiť sa do medzinárodných výskumných projektov. dobrá znalosť slovenského jazyka je výhodou.

Dynamika štruktúr biotopov často pôsobí ako príčina alebo následok zmien v ekosystémoch. Podrobné informácie o zmenách biotopov často chýbajú, čo obmedzuje naše chápanie zmien ekosystémov. Táto dizertačná práca otvára možnosť spracovávať širokú škálu údajov diaľkového prieskumu Zeme (získaných z pozemných, leteckých alebo satelitných senzorov) s cieľom syntetizovať poznatky o štruktúrach biotopov a ich zmenách s prepojením na zmeny ekosystémov. Táto doktorandská pozícia ponúka skvelú príležitosť zapojiť sa do medzinárodného výskumného projektu financovaného z programu Biodiversa+, ktorý sa zameriava na obnovu vidieckej krajiny. Dobrá znalosť anglického jazyka je výhodou.

Modely využívajúce geostacionárne družicové údaje na odhad slnečného žiarenia na povrchu Zeme s globálnym pokrytím majú zásadný význam pre rozšírenie výroby elektriny zo slnečnej energie a energetickú transformáciu ako takú. Presnosť týchto modelov, ktorá sa zvyčajne hodnotí na základe bodových pozemných meraní, je kľúčovou vlastnosťou, ktorá má priame ekonomické dôsledky pre používateľov údajov v solárnom priemysle. S príchodom nových generácií geostacionárnych satelitných prístrojov sa veľkosť pixla snímok vo viditeľnom spektre postupne zmenšila z 3 km na 0,5 km, zatiaľ čo časový interval snímania sa znížil z 30 na 5 minút. V nasledujúcom desaťročí sa veľkosť pixlov bude naďalej zmenšovať. Tým sa priestorový základ modelu priblíži k pozemným meraniam, čo potenciálne zlepší ich zhodu. Zvýšené rozlíšenie však predstavuje výrazne vyššie náklady na výpočty a ukladanie dát. Ďalšími výzvami sú napr. potreba presného georeferencovania, efekty paralaxy a tieňa oblakov, ako aj rozdiel v rozlíšení medzi viditeľnými a infračervenýi kanálmi. Cieľom dizertačnej práce je analyzovať uskutočniteľnosť, výhody a úskalia modelovania slnečného žiarenia s rozlíšením 1 km a jemnejším. Uchádzač získa možnosť spolupracovať s významným poskytovateľom solárnych údajov a riešení Solargis s.r.o., sploupracovať s odborníkmi s dlhoročnými skúsenosťami v danej oblasti, a dostane k dispozíci dáta a výpočtovú kapacitu.

Mapovanie povodňovej hrozby sa primárne zameriava na priestorové znázornenie rozsahu a hĺbky vody pri povodni. Hoci tradičné fyzikálne založené modely sú vysoko presné, ich použitie na mapovanie povodní v reálnom čase je obmedzené kvôli veľkým nárokom na prípravu dát a dlhým výpočtovým časom. Naopak, fyzikálne informované dátovo-orientované prístupy, v podobe strojového a hĺbkového učenia, umožňujú predikciu povodní v krátkom čase a zároveň prenos výsledkov na iné nezmapované oblasti. Cieľom tejto dizertačnej práce je vytvoriť fyzikálne informované modely strojového a hĺbkového učenia na modelovanie rozsahu a hĺbky vody pri povodni s využitím priestorových dát s vysokým rozlíšením a dát generovaných hydrologicko-hydraulickými modelmi. Práca sa zameriava na mapovanie fluviálnych a pluviálnych povodní. V práci sa predpokladá integrácia zrážkovo-odtokového, hydraulického modelovania, strojového/hĺbkového učenia a geoinformačných technológií.

Na vývoj reliéfu okrem tektonických impulzov a klimatických fluktuácií vplýva aj priestorová variabilita erodibility hornín. Ide o komplexnú charakteristiku, integrujúcu viaceré fyzikálne a chemické faktory horninového prostredia. Priame laboratórne kvantifikovanie erodibility je v rámci rozsiahlejších území s pestrou litológiou prakticky nerealizovateľné. V tektonicky a geomorfologicky zameraných štúdiách sa preto na vyjadrenie intenzity eróznych procesov využíva súbor gradientových metrík extrahovaných z digitálnych výškových modelov, bez potreby experimentálneho určovania materiálových vlastností samotných hornín. Cieľom práce by bolo na základe priestorovo-štatistických analýz hodnotenie citlivosti jednotlivých metrík na litologické kontrasty vo vybraných územiach. Osobitný zreteľ bude kladený na hľadanie prahových hodnôt, indikujúcich nelinearity vo vzťahoch medzi hodnotami metrík a intenzitou reliéotvorných procesov. Očakáva sa, že výsledky práce prispejú k prehĺbeniu pochopenia rôznych vplyvov na vývoj morfológie krajiny a k optimalizácii interpretácie jednotlivých morfometrických indexov.

Veľké zvyšky dreva (angl. LWD) významne ovplyvňujú prietokový režim, morfológiu koryta a procesy štrkonosných vodných tokov. V dôsledku toho predstavuje LWD významnú úlohu pri transporte sedimentov a formovaní vnútrokorytových foriem. Predovšetkým akumulácia kmeňových zvyškov dreva vytvárajúca zátarasy (angl. logjam) vytvára podmienky pre zmenu pôdorysu koryta, podporuje jeho zužovanie, zvyšovanie hĺbky vody a frekvencie priehlbín. Dizertačná práca determinuje geomorfologické aspekty, ktoré ovplyvňujú depozíciu kmeňových zátarás. Okrem toho posúdime, ako môžu geomorfologické charakteristiky (napr. uzavretosť doliny, sklon) ovplyvniť ukladanie kmeňových zátarás v avulzných korytách v porovnaní s akumuláciou zhlukov zvyškov dreva (angl. clumps) v hlavnom koryte. Najnovšie hydrologické údaje nám poskytnú analýzu týkajúcu sa veľkosti a trvania maximálnych prietokov, kde boli preukázané jednotlivé sekvencie akumulácie zvyškov dreva. LiDARové dáta v kombinácii s UAV snímkami budeme potrebovať pre výpočet objemu, ako aj 3D modelu kmeňových zátarás.

Cieľom dizertačnej práce bude analýza dát získaných z novo založenej monitorovacej stanice na vodnom toku Belá. Lokálny hydrologicko-sedimentologický monitorovací systém, na základe pripojenia prietokomeru, snímaču rozptýlených častíc a geofónnej platne dokáže monitorovať rýchlosť prúdenia a výšku hladiny, veľkosť častíc vodou unášaného jemného (plaveniny) a dnového sedimentu (splaveniny). Okrem typických glacifluviálnych klastrov s prevažujúcou žulou, potenciálny zdroj sedimentov reprezentuje sústava brehových zosuvov tvorených flyšom, ktoré sa transportom drtia na menšie častice. Získané dáta sa budú vyhodnocovať s ohľadom na klimatickou zmenou ovplyvnený hydrologický režim a manažmentové stratégie v chránenom území Natura 2000.

Zmeny využitia krajiny sú spôsobené hybnými silami pôsobiacimi v rôznych mierkach. Príčinami zmien krajiny mô viaceré faktory pôsobiace vo viacerých mierkach. Zatiaľ čo niektoré príčiny možno identifikovať na miestnej úrovni, iné môžu pôsobiť na regionálnej alebo kontinentálnej úrovni. Okrem toho je zmena využitia krajiny často výsledkom tzv. tele-spojení medzi vzdialenými sociálno-ekologickými systémami. Cieľom tejto doktorandskej témy je identifikovať príčiny zmien využitia krajiny vo vybranom regióne sveta s osobitným zameraním na poľnohospodárstvo. Úspešný kandidát by mal mať pokročilé znalosti angličtiny a záujem o modelovanie zmien využitia krajiny, diaľkový prieskum Zeme a záujem o objavovanie príčin existencie procesov formujúcich využívanie krajiny. Táto DDP ponúka jedinečné možnosti zapojiť sa do prebiehajúcich medzinárodných projektov.

Rovnako ako v minulosti, budúci vývoj krajiny v Európe sa adaptuje súčasným prírodným a spoločenským výzvam (klimatické zmeny, urbanizácia, demografické trendy). Cieľom DDP je vytvoriť scenáre budúceho vývoja krajiny a ekosystémových služieb v Európe. Hlavnými dátovými zdrojmi sú dáta o krajinnej pokrývke, dáta o prírodných pomeroch a výsledky z plánovaných worskhopov. Úspešný kandidát by mal mať pokročilé znalosti angličtiny a záujem o modelovanie zmien využitia krajiny, ekosystémových služieb a záujem o objavovanie príčin existencie procesov formujúcich využívanie krajiny. Táto DDP ponúka jedinečné možnosti zapojiť sa do prebiehajúcich medzinárodných projektov ako aj aplikáciu získaných vedeckých výsledkov v praxi.

Dizertačná práca sa zameriava na komplexné hodnotenie kvality života v regiónoch Slovenska prostredníctvom prepojenia objektívnych ukazovateľov socio-ekonomického, demografického, environmentálneho a infraštruktúrneho charakteru so subjektívnymi percepciami obyvateľov. Tradičné metódy hodnotenia regionálneho rozvoja často vychádzajú z ekonomických indikátorov, ktoré však iba čiastočne reflektujú skutočný blahobyt, spokojnosť a životné podmienky ľudí. Napriek rastúcej ekonomickej výkonnosti mnohé regióny vykazujú pretrvávajúce sociálne problémy, nerovnosti či nízku kvalitu života. V mnohých regiónoch dochádza k nesúladu medzi materiálnymi podmienkami a subjektívnym hodnotením kvality života. Cieľom práce je preskúmať tieto vzťahy a rozpory, identifikovať kľúčové faktory ovplyvňujúce kvalitu života a tým prispieť k hlbšiemu pochopeniu regionálnych rozdielov na Slovensku. Výskum sa opiera o multidimenzionálny prístup kombinujúci analýzu objektívnych štatistických ukazovateľov (príjem, nezamestnanosť, vzdelanie, bývanie, zdravotný stav, dostupnosť služieb, environmentálne podmienky) so subjektívnymi indikátormi získanými prostredníctvom dotazníkových zisťovaní alebo sekundárnych dát o spokojnosti, pocite bezpečia, hodnotení kvality služieb či vnímaní životných podmienok. Metodologický rámec bude tvoriť kombinácia štatistických metód, priestorovej analýzy a zhlukovania s dôrazom na identifikáciu typologicky odlišných regiónov. Výsledkom práce bude regionálna Slovenska podľa vzťahu medzi objektívnou a subjektívnou kvalitou života, ako aj identifikácia hlavných determinantov, ktoré ovplyvňujú regionálne rozdiely v spokojnosti obyvateľov. Dizertačná práca má ambíciu prispieť k rozšíreniu teoretického a metodologického rámca výskumu kvality života v geografii a ponúknuť prakticky využiteľné poznatky pre tvorcov verejných politík na národnej i regionálnej úrovni.

Pretrvávajúca chudoba je jedným z najnaliehavejších globálnych sociálno-ekonomických problémov, pričom pasce chudoby predstavujú jednu z najkomplexnejších a najpersistentnejších výziev modernej spoločnosti. Výskum pascí chudoby je v súčasnosti zvlášť vysoko aktuálny pre Slovensko, najmä v dôsledku rastúcej ekonomickej a sociálnej zraniteľnosti jeho obyvateľstva. Slovensko v dôsledku polykrízy (prelínajúcich sa nedávnych a súčasných kríz) zažíva viacero makroekonomických šokov, ktorých dôsledky majú intenzívne interakcie s rastom chudoby, zmenami jej štruktúr a zväčšením a prehĺbením pascí chudoby. V krajine boli prerušené dlhodobo priaznivé trendy v znižovaní chudoby a sociálneho vylúčenia. Zmenila sa základná trajektória vývoja chudoby, výrazne sa zvýšila úroveň chudoby, zhoršili sa aj ostatné jej miery a parametre (hĺbka, závažnosť a pod.). Cieľom DDP bude poskytnúť aktuálny prehľad o pasciach chudoby v kontexte najnovších poznatkov, nedávnych a prebiehajúcich kríz a dynamického vývoja v ostatných rokoch. Zámerom bude predstaviť kľúčové teoretické modely pascí chudoby, vysvetliť ich samo posilňujúce mechanizmy a príčiny pretrvávania (pretrvávajúcej) chudoby a prezentovať ich hlavné katalyzátory a modifikátory, ich vplyv a interakcie s pascami chudoby. Súčasťou DDP bude tiež zachytiť vývoj, prehlbovanie a štrukturálne zmeny v pasciach chudoby a identifikovať najzraniteľnejšie skupiny obyvateľstva na Slovensku z aspektu rastu chudoby.

Jedným z rozmerov postsocialistických mestských premien je vývoj na poli občianskej a politickej angažovanosti, ktorý reaguje a je súčasťou širších sociálno-priestorových vzťahov. Tieto sa realizujú na rôznych mierkových úrovniach – lokálna alebo mestská je len jednou z relevantných, pričom jednotlivé mierky sa rôznym spôsobom prejavujú v pociťovaných problémoch, ich rámcovaní a v podobách aktivistickej praxe. Klimatická kríza ako faktor reštrukturalizácie pôvodných vzťahov medzi mierkami prináša potreby nájsť nové spôsoby účinného politického konania, ktoré odpovedajú na globálne problémy, no sú ukotvené v miestnych sociálno-politických podmienkach. Cieľom DP je preskúmať aspekty priestorovosti politickej angažovanosti aktérov klimatického (mestského) aktivizmu.

Transformácia hmotného mestského prostredia je hlboko hodnotovo a mocensky podmienený proces. Rozhodnutia o tom, čo, kedy a kde sa vybuduje, zbúra alebo ponechá, sú ovplyvnené aktérmi s rozdielnymi schopnosťami presadzovať svoje záujmy a stratégiami legitimizácie týchto rozhodnutí. Dynamický stavebný vývoj Bratislavy za ostatné dve dekády poskytuje množstvo príkladov, ktoré odhaľujú politickú podstatu produkcie mestského priestoru. Cieľom doktorandského študijného programu DDP je skúmať mocenské vzťahy a konflikty, ktoré formujú priestorové transformácie, analyzovať ich priestorové prejavy a kriticky reflektovať teoretické rámce používané na ich interpretáciu

Suburbánny priestor predstavuje unikátne sociálno-kultúrne prostredie, ktoré sa vyznačuje špecifickou dynamikou identít a vzťahov. Na jednej strane je charakterizovaný heterogénnym prúdom prisťahovalcov s rôznorodými skúsenosťami, svetonázormi a sociálnym statusom, na druhej strane funguje ako interakčný priestor, kde tieto prichádzajúce identity navzájom komunikujú, vyjednávajú a formujú nové identity. Tento proces zahŕňa prehodnocovanie vzťahu k lokalite, redefinovanie spoločenstva a transformáciu individuálneho aj kolektívneho prežívania domova. Cieľom DDP je detailná analýza miestotvorných procesov a vzťahov, na ktorých sa podieľajú jednotlivci a skupiny s rôznorodými sociodemografickými charakteristikami (ako sú vek, rod, etnicita, religiozita, sociálne postavenie a ďalšie). Pozornosť sa sústredí na to, ako tieto identity formujú individuálne preferencie, predstavy a normy, pričom súčasne interagujú so širším sociálno-kultúrnym a inštitucionálnym kontextom suburbánneho prostredia.

Transformácia spoločnosti a mestského prostredia po roku 1989 zásadne ovplyvnila vývoj urbánnych procesov v strednej a východnej Európe. Popri rozsiahlej suburbanizácii sa v jadrových častiach miest čoraz výraznejšie presadzuje gentrifikácia, ktorá mení fyzickú štruktúru mestských štvrtí a zároveň výrazne prispieva k sociálnej polarizácii. Gentrifikačné procesy vedú k obnoveniu zanedbaných území, no zároveň k selektívnej rezidenčnej mobilite a nárastu socio-ekonomických kontrastov. V postsocialistickom prostredí, poznačenom dedičstvom centrálne plánovanej bytovej politiky, špecifickými privatizačnými režimami a rýchlou liberalizáciou realitného trhu, nadobúda gentrifikácia osobitú dynamiku, ktorá podnecuje nové formy sociálno-priestorovej diferenciácie, často odlišných od jej prejavov v mestách západných. Cieľom dizertačnej práce je identifikovať a analyzovať priestorový priebeh gentrifikácie v Bratislave a preskúmať jej prepojenie so vznikajúcimi vzorcami sociálnej polarizácie. Výskum bude založený najmä na využití kvantitatívnych metód, vrátane analýzy socio-ekonomických údajov, demografických indikátorov, dát o rezidenčnej mobilite, informácií z realitného trhu a priestorových štatistických techník. Dôraz bude kladený na sledovanie dlhodobých trendov a identifikáciu území, v ktorých dochádza k výrazným zmenám triedneho, ekonomického či kultúrneho zloženia obyvateľstva. Výsledkom práce bude detailné zmapovanie trajektórií gentrifikácie v hlavnom meste Slovenska a interpretácia ich úlohy v procese formovania sociálne polarizovanej urbánnej štruktúry.

Dizertačná práca sa zameriava na analýzu denných a týždenných rytmov prítomnosti obyvateľstva na území Slovenska v kontexte kontinua mesto-vidiek. Vychádza z teoretických východísk Geografie času a rytmoanalýzy, ktoré prepája s využitím unikátnych údajov o lokalizácii mobilných zariadení. Cieľom práce je navrhnúť a overiť viacúrovňový metodologický rámec umožňujúci transformáciu údajov z mobilnej siete do zmysluplných rytmických profilov populácie v pravidelnej priestorovej mriežke a ich následnú typológiu. Výskum sa sústreďuje na identifikáciu rozdielov v časovej štruktúre rutín medzi pracovnými dňami a víkendmi, ako aj na hodnotenie vplyvu súčasných socio-ekonomických javov, najmä rozšírenia práce na diaľku, skráteného pracovného týždňa, suburbanizácie a druhého bývania. Prínosom dizertačnej práce je rozšírenie poznania o hierarchickom usporiadaní času a priestoru v geografii, ako aj vytvorenie aplikovateľného analytického rámca využiteľného v regionálnom plánovaní, dopravnej politike a hodnotení priestorových dopadov zmien každodenných rutín obyvateľstva.

Geoturizmus predstavuje modernú verziu alternatívneho cestovného ruchu, zameraného na aktívne spoznávanie foriem a procesov tvoriacich neživú prírodu. Hoci je prevažne spájaný s horskými oblasťami, aj mestá a ich zázemie často ponúkajú významné prvky geologického a geomorfologického dedičstva, ktoré môžu zohrávať dôležitú úlohu z hľadiska ich udržateľného rozvoja. Cieľom práce bude zmapovanie geodiverzity a hodnotenie geoturistického potenciálu na území vybraného mesta, identifikácia a hodnotenie vhodných geolokalít, vrátane analýzy ich zraniteľnosti. Výsledkom bude komplexný návrh stratégie ochrany a udržateľného využívania geolokalít v rámci mestskej rekreácie a environmentálnej výchovy, vrátane rozvoja potrebnej infraštruktúry a analýzy dopravnej dostupnosti. Očakávaným prínosom bude aj adaptácia metodiky vzhľadom na špecifiká urbanizovanej krajiny.