Сучасний підхід до здійснення землеустрою, земельного кадастру та управління земельними ресурсами з метою досягнення збалансованого розвитку територій неможливо якісно реалізувати без застосування методів геодезії та геоінформатики. Адже вони забезпечують ці напрями базовою інформацією, що отримується як за допомогою безпосередніх геодезичних вимірювань та їх опрацювання, так і в результаті проведення геоінформаційного аналізу різних просторових даних.

Науково-дослідну роботу на кафедрі виконують за темою «Застосування методів геодезії і геоінформатики у розробці та вдосконаленні теоретико-методологічних засад земельних відносин та забезпечення збалансованого розвитку територій», яка є складовою частиною комплексної факультетської науково-дослідної теми «Розробка і вдосконалення теоретико-методологічних засад земельних відносин та забезпечення збалансованого розвитку територій». Термін виконання кафедральної теми – 2016–2020 рр.

У процесі наукових досліджень поглиблено теоретичні основи у сфері здійснення геодезичних робіт як для потреб землеустрою та земельного кадастру, так і для інших напрямів господарської діяльності: вирощування сільськогосподарських культур, будівництва будівель та інженерних споруд, моніторингу екологічного стану несільськогосподарських угідь. 

Як результат запропоновано вдосконалені методичні підходи щодо проведення та обробки результатів спостережень як за допомогою безпосередніх геодезичних вимірювань, так і в результаті проведення геоінформаційного аналізу.

Зокрема, винахідники В.О. Літинський, А.Й. Віват, І.Ф. Рій одержали патент на корисну модель № 104489 «Становий гвинт для прикріплення геодезичних приладів до трубчастих знаків». Становий гвинт для прикріплення геодезичних приладів до трубчастих знаків містить циліндр зі стандартним діаметром, що є продовженням різьби і закінчується ручкою. Циліндр виконаний у вигляді зрізаного конуса з діаметром біля різьби, рівним її діаметру, а діаметр основи зрізаного конуса біля ручки гвинта виконаний більшим від діаметра різьби. Пристрій дозволяє значно підвищити точність центрування геодезичного приладу над отвором трубчастого знака, що в результаті дозволяє здійснювати високоточні вимірювання. 

Винахідники М.П. Підлипна, П.П. Колодій отримали патент на корисну модель № 103624 «Геоінформаційний метод дистанційного зонування землі». Він включає комплексний моніторинг кількісних та якісних характеристик кадастрово-картографічного матеріалу, що здійснюється за рахунок аналізу фотографічного матеріалу досліджуваних територій. Фотографічний матеріал формують глобальною супутниковою системою комплексного спектрозонального моніторингу Landsat та розпізнають інтерактивним програмним забезпеченням для цифрової обробки ERDAS Imagine у різних спектральних діапазонах. Застосування запропонованого геоінформаційного методу дистанційного зонування землі дозволяє оптимізувати склад інформативних спектральних каналів, покращуючи самі показники якості та оперативності інтерпретації отриманих картографічних матеріалів загалом за умови мінімізації споживаних матеріальних та фінансових витрат. 

Запропоновано методику в нівелюванні, що дозволяє визначати точність відлічування шашкової рейки незалежно від похибок, зумовлених перефокусуванням зорової труби, кутом негоризонтальності візирного променя, вертикальною рефракцією, кривизною Землі тощо. Удосконалену методику застосовано для цифрових та оптичних нівелірів.

Проведено аналіз формул знаходження просторових координат точок знімків, які отримані з дією поправок у масштабний коефіцієнт, який фіксує взаємне орієнтування базису проєктування пари знімків, яке існувало під час фотографування і не залежить від похибок визначення масштабного коефіцієнта. Розроблено формули, які визначають віддаль між центрами фотографування в просторі, а не в проєкції на площини. Запропонований підхід збільшує точність визначення координат, визначення масштабного коефіцієнта та усіх подальших побудов з визначення координат точок об’єкта.

Запропоновано підхід до збору й опрацювання інформації для прийняття рішень щодо управління сільською місцевістю у вигляді модуля обстеження земель сільськогосподарського призначення. Цей модуль пропонується як невід’ємна частина просторової інформаційної системи регіону та дозволить зберігання, створення, представлення та аналіз просторових даних, а також створення просторової бази даних. Реалізація підходу до збору та обробки геопросторової інформації, яка запропонована нами для умов Польщі, також є актуальним та нагальним завданням в Україні.

Проведено дослідження особливостей функціонування системи реєстру земель та будівель (EGiB) та методів формування даних для неї в Польщі та Україні. Встановлено, що існуючі форми просторової інформації про територію та всі реєстраційні дані перетворюються в цифрову версію з подальшим опрацюванням в комп’ютерних системах. Модернізація реєстру земель та будівель є дуже складним та трудомістким процесом, зокрема технологічний аспект, що складається з діяльності, що веде до створення структури даних, в тому числі просторових. Така робота проводиться компетентним органом з метою заповнення бази даних, перетворення її на вимоги та вдосконалення ІТ-системи і вона необхідна для покращення якості матеріалів. Сьогодні процес модернізації EGiB набагато прогресивніший у Польщі, ніж в Україні.

Досліджувалися можливості вдосконалення дистанційного зондування як за допомогою вже апробованих програмних інструментів, так і нових програмних продуктів, які з’являються на ринку. За звітний період досліджувалось переваги і можливості програмних інструментів EOS Crop Monitoring. Визначено нові можливості застосування програмного інструмента.

Застосовано дані супутникового моніторингу сільськогосподарських земель геоінформаційної системи International Production Assessment Division Міністерства сільського господарства США на прикладі Львівської області за основними фазами розвитку вирощування озимих зернових культур упродовж 2018–2019 рр., за показниками вегетаційного індексу NDVI, інформації про атмосферні опади, вологість ґрунту, температуру повітря у порівнянні з наземними спостереженнями для оцінки стану площі їх посіву. Проаналізовано динаміку сезонної зміни вегетаційного індексу NDVI, що дозволяє дослідити ступінь розвитку сільськогосподарських культур у різні фази вегетації озимих зернових. Результати використання геоінформаційних технологій за даними космічного моніторингу запропоновано застосовувати для оцінки стану посівів, прогнозування урожаю, виконання аграрно-технічних операцій на усіх стадіях розвитку сільськогосподарських культур.

Застосовано метод числової таксономії оптичних яскравостей на основі аналізу даних багатоспектрального сканування землекористування у геоінформаційній системі Crop Monitoring. Зроблено прогнозування біологічної урожайності на підставі одержаних значень вегетаційного індексу NDVI, NDRE, MSAVI та RECI. 

Розкрито методологію побудови геоінформаційної моделі сільськогосподарського землекористування у вигляді послідовності виконання взаємозв’язаних функцій від початку збору даних до керування ними, а також необхідної для її підтримки бази геоданих.

Розглянуто методи контролю фазових GNSS-вимірювань за ефемеридами супутників і координатами пункту спостережень для виявлення втрат вирахунку циклів і аномальних похибок на етапі попередньої обробки даних. Виконано аналіз існуючих методів виявлення та коректного виключення аномальних похибок і втрат вирахунку циклів, виявлено їх основні переваги та недоліки. Встановлено, що джерела похибок, які виникають в фазових GNSS-вимірах, розділено на декілька груп залежно від їх походження. 

Визначено методи послаблення впливу джерел похибок супутникових вимірювань. Розділено похибки GNSS-спостережень на три основні групи за походженням. Наскільки точно буде визначено місце розташування GPS-приймача залежить від ступеня впливу низки чинників. Ця похибка може становити один метр або десяток, а то й сотню метрів. Похибки положення супутника на орбіті, які надалі вважатимемо похибками орбіт, виникають внаслідок неточностей прогнозу й розрахунку ефемерид супутників на момент вимірювань.

Проведено дослідження щодо аналізу точності визначення площ земельних ділянок та оцінки точності визначення відносних похибок вимірювань. Визначені методики для оцінки точності.

Проведено дослідження можливих висотних зміщень опорних пунктів геодезичної мережі на основі дослідження пунктів лінійного базису 2-го розряду шляхом виконання циклічних спостережень геометричним нівелюванням. Розглянуто вплив запропонованих методик (варіантів) спостережень на результати спостережень, а саме: «відліки за напрямком», «відліки з середини». Досліджено однорідність результатів спостережень за запропонованими методиками відносно центра групування (деякого середнього значення шуканої величини) за допомогою дисперсійного аналізу. Оцінки дисперсій різняться між собою за рахунок випадкових факторів, але використані методики приводять до результатів однакової точності.

Виконано комплекс геодезичних робіт стосовно поточного та кінцевого терміну виконавчих знімань, що становить суттєву проблему якості та повноти таких знімань, з метою відображення результатів на генеральних планах населених пунктів на прикладі багатоповерхового житлового будинку у місті Львові. Результатом кінцевого виконавчого знімання житлового будинку стало його нанесення на генеральний план міста Львова масштабу 1:500. Зроблено висновки про недоліки виконання геодезичного знімання на основі фактично виконаних робіт.

У сучасних дослідженнях у сфері геодезії необхідне застосування електронних тахеометрів, радіо- та світловіддалемірів, GPS-систем, інших вимірювальних приладів. Як у наукових дослідженнях, так і у практиці виробничих лінійних вимірювань вони потребують попередньої метрологічної атестації. Одним із найефективніших методів всебічного дослідження зазначеної вимірювальної техніки є еталонування її на стаціонарних взірцевих базисах. У зв’язку з цим для вивчення і вдосконалення нових технологій, перевірки та метрологічної атестації таких приладів на території університету створено лінійні компаратори для компарування стрічкових приладів, побудовано лінійний базис для компарування та визначення фазової поправки світловіддалемірів та електронних тахеометрів. Запланована побудова GNSS-компаратора.

За 2016–2020 рр. загальна кількість наукових публікацій з кафедральної тематики складає 115 публікацій, у т.ч.: 

• монографій – 3;
• навчальних посібників – 2;
• статей у періодичних фахових наукових виданнях – 38;
• інших публікацій – 56.

Кількість публікацій у виданнях, що входять до наукометричних баз Scopus та Web of Science, – 16.

Кафедра геодезії і геоінформатики підтримує тісні міжнародні зв’язки з:

- Жешувським університетом (Польща);

- Університетом природничих наук у Вроцлаві (Польща);

- Університетом природничих наук в Любліні (Польща);

- Краківською рільничою академією (Польща);

- Інститутом геофізики Академії наук Польщі;

- Сільськогосподарським університетом у Варшаві (Польща).

Патенти кафедри геодезії і геоінформатики:

1. Патент на винахід № 82452 «Спосіб визначення вертикальної рефракції у турбулентній атмосфері». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи у 2008 р. Автори: к.т.н., О.В. Кіселик, д.т.н., проф. Т.Г. Шевченко, ст. викладач С.В. Літинський, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
2. Патент на винахід № 84107 «Спосіб визначення похибки перефокусування зорових труб геодезичних приладів». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи у 2008 р. Автори: к.т.н., О.В. Кіселик, д.т.н., проф. Т.Г. Шевченко, ст. викладач С.В. Літинський, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
3. Патент на винахід № 86562 «Спосіб візування зоровими трубами геодезичних приладів». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи у 2008 р. Автори: д.т.н., проф. Т.Г. Шевченко, ст. викладач С.В. Літинський, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
4. Патент на корисну модель № 41429 «Спосіб геометричного нівелювання „вперед, назад”». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.05.2009. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.
5. Патент на винахід № 89466 «Спосіб визначення середньоінтегрального коефіцієнта вертикальної рефракції». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.01.2010. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
6. Патент на корисну модель № 49648 «Спосіб визначення середньоінтегрального коефіцієнта вертикальної рефракції». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 11.05.2010. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
7. Деклараційний патент на корисну модель u 201008741 «Спосіб компарування штрих-кодових рейок» від 13.07.2010. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій, к.т.н., доцент В.О. Літинський. 
8. Патент на корисну модель № 55492 «Спосіб компарування штрих-кодових рейок». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 10.12.2010. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій, к.т.н., доцент В.О. Літинський.
9. Патент на винахід № 93022 «Спосіб компарування штрих-кодових рейок». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 27.12.2010. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій, к.т.н., доцент В.О. Літинський, ст. викладач С.В. Літинський.
10. Патент на винахід № 93341 «Спосіб використання і юстування основної перевірки нівеліра». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.01.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.
11. Патент на винахід № 93646 «Спосіб нівелювання». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.02.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій. 
12. Патент на винахід № 93647 «Спосіб визначення вертикальної рефракції». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.02.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.
13. Патент на корисну модель № 60589 «Спосіб нівелювання». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.06.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.
14. Патент на корисну модель № 60592 «Спосіб виконання і юстування основної перевірки нівеліра». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.06.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.
15. Патент на корисну модель № 60593 «Спосіб визначення вертикальної рефракції». Видано відповідно до Закону України «Про охорону прав на винаходи і корисні моделі». Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.06.2011. Автори: к.т.н., доцент С.С. Перій.

Студентська наукова робота

На кафедрі функціонує студентський науковий гурток «Геодезія». Згідно з результатами засідань кафедрального наукового гуртка найкращі доповіді студентів представлено на міжнародних, всеукраїнських та загальноуніверситетських наукових конференціях. Студентами опубліковано десятки наукових праць. Матеріали своїх досліджень вони використовують для написання дипломних робіт. 

Основними напрямами наукової роботи студентів є:

- дослідження приладів та програмних продуктів для виконання лазерного сканування місцевості; 

- дослідження точності визначення перевищення методом GNSS; 

- застосування новітніх GPS-технологій для створення державної геодезичної мережі;

- вдосконалення методики точного нівелювання із застосуванням цифрових нівелірів; 

- геодезичний моніторинг будівель і споруд; 

- застосування ГІС-технологій для визначення екологічного стану ґрунтів; 

- способи оновлення пунктів державної геодезичної мережі.

Студентський науковий гурток «Геодезія» нагороджений дипломом І ступеня як «Кращий студентський науковий гурток ЛНАУ у 2017 р.».

Результатом наукової роботи студентів на кафедрі геодезії і геоінформатики є щорічна участь у Всеукраїнському конкурсі студентських наукових робіт зі спеціальності «Геодезія та землеустрій», а також олімпіадах за спеціальністю, на яких студенти здобувають призові місця. 

Завідувач кафедри геодезії і геоінформатики доцент Павло Петрович Колодій є засновником студентського наукового товариства землевпорядного факультету «Сфера», що об’єднує молодих вчених навколо проблеми дослідження точності геодезичних приладів та методів проведення топографо-геодезичних робіт. Його членами є найкращі студенти факультету, найактивніших з яких відзначено пам’ятним значком товариства. З результатами його діяльності можна ознайомитись у соціальній мережі Facebook за посиланням: https://www.facebook.com/LNAU.StudentScientificSociety