A Kis-Balaton szuper nagyfelbontású űrfelvételeken (1. rész)
(Rovat: Nyereség az országnak, Hazai kutatóhelyek és űripar , Környezetünk védelme - 2004.10.24 17:32.)

A Magyar Űrkutatási Iroda által 2004-re meghirdetett pályázati lehetőségek keretében a Földmérési és Távérzékelési Intézet által benyújtott, a „A Kis-Balaton Védőrendszer növénytérképezése szuper nagyfelbontású multispektrális űrfelvételekből” téma támogatást nyert.

A kutatási téma előzményei

A Balaton vízminőség-védelmét, vízminőség-javítását célzó intézkedési program lényeges eleme a Kis-Balaton Védőrendszer (KBVR). Kialakítását már 1976-ban Minisztertanácsi határozat írta elő, de ugyancsak tárgya a legutóbbi, 1068/1996. sz. Kormányhatározatnak is. A tervezés időszakában megfogalmazottak szerint a KBVR elsődleges feladata az, hogy a Keszthelyi-öböl további vízminőség-romlásának megakadályozásával - az eutrofizációs folyamatoknak mintegy a Keszthelyi-öböl elé való helyezésével - időt nyerjünk a vízminőség-javítást szolgáló további feladatok megvalósításához.
I. üteme - a Hídvégi-tó - 1985 nyara óta működik.
A II. ütem - Fenéki-tó - megvalósítása 1992 végén kezdődött és kialakítása jelenleg is tart.

A KBVR beruházás előkészítése során 26 megalapozó tanulmány készült el, számos hazai kutatóintézet, egyetemi tanszék, kutatócsoport közreműködésével, melyek több kialakítási módozatot vizsgáltak meg, becsülték a várható hatásokat, kitértek a hidrológiai, hidraulikai, energetikai, biológiai, erdészeti, halgazdálkodással kapcsolatos, stb. kérdésekre is.

Az I. ütem (Hídvégi-tó) 1984-ben megkezdett beüzemelése-, ill. 1985. évi végleges üzembe helyezése óta - és részben már azt megelőzőleg is - széleskörű kutatómunka indult a KBVR-rel kapcsolatos legfontosabb kémiai-, biológiai-, anyagforgalmi folyamatok feltárására, ill. a lejátszódó- és várható limnológiai-, ökológiai változások leírására, prognosztizálására.

A kutatások egyik célpontja a teljes területre kiterjedő növénytérképezés, melyet évenként egy alkalommal készített (általában) színes infravörös légifényképek alapján végeztünk el. A légifényképek megfelelő geometriai felbontása lehetőséget adott a Védőrendszer területén végbemenő növényzeti változások részletes kimutatására, növény-állapot monitoringra. A növényfajok megjelenése vagy eltűnése pontos indikátorai az elárasztott területek vizébe jutó szennyező anyagoknak, azok mennyiségének. A növénytérképezés 1985 óta folyamatos.

A botanikai vizsgálatok vegetáció-térképezésen túlmutató célja, hogy becsüljük a magasabbrendű növényzet anyagforgalmi szerepét, különös tekintettel a KBVR létesítésének eredeti céljára, a foszfor lehető legnagyobb mértékű visszatartására. Végső soron ezt a célt szolgálják a 2001-ben megkezdett makrofita biomassza és elemtartalom vizsgálatok is: annak becslése, hogy milyen szerepe van a vízi- és lágyszárú mocsári növényzetnek a KBVR anyagforgalmában, különös tekintettel a foszforra.

Felvetődött a légifényképek multispektrális űrfelvételekkel történő helyettesítése, azonban a legutóbbi időkig a közepes felbontású űrfelvételek (10-30 m) nem adtak megfelelően részletes információt a Kis-Balaton térségében folyó növényzeti monitoringhoz.

A kutatás célja

Az IKONOS és különösen a Quick Bird (QB) multispektrális képek geometriai felbontása azonban már alkalmas lehet arra, hogy az évenként ismételt légifényképezést kiváltsa. A multispektralitás pedig – véleményünk szerint – tartalmi vonatkozásban részletesebb információt ad, mint az infravörös légifényképek.

A QB multispektrális sávjai (három látható és egy közeli infravörös sáv) valamint 2,44 m-es geometriai felbontása alkalmassá teheti arra, hogy az eddig légifényképekből kinyert információval összehasonlítható növényzeti felszínborítási térképet generáljunk belőle.

A kutatási munka során a QB kép vetületbe illesztéséhez fel szeretnénk használni a területre mért GPS pontok (műholdas helymeghatározó rendszerrel rögzített pontok) koordinátáit, a tematikus interpretációhoz pedig az egyidőben készülő légifényképezésből nyert adatokat (amennyiben nem lesz egyidejű légifényképezés, akkor a tavalyi adatokat).

A Kis-Balaton Védőrendszer növénytérképezése folyamán a következő fő fedettségi kategóriákat térképezzük:
- nyílt víz/zátony (elsősorban a Hídvégi-tó területén nagy dominanciájú),
- kultúr-területek (erdők és mezőgazdaságilag hasznosított területek),
- szárazföldi gyepek, gyomnövények,
- sásosok,
- gyékényesek,
- nádasok,
- hínarasok.

A vízinövények összefoglaló kategóriáin belül nagyon sok további alkategória megkülönböztetésére nyílt lehetőség az elmúlt évek térképezése folyamán, amikor színes infra légifényképeket használtunk a tematikus interpretációhoz (1. ábra).

1. ábra: A Kis-Balaton területére 2003-ban készített légifénykép egy szegmense

A légifényképek geometriai felbontása 60 cm körüli, a filmen rögzített spektrális sugárzási tartomány a látható fényt és a közeli infra tartományokat fogja át. A QB geometriai felbontása pánkromatikus módban 70 cm körüli, multispektrális módban pedig 2,44 m. Azt várjuk a négy spektrális sávban rögzített multispektrális űrfelvétel feldolgozásától, hogy legalább a nagy kategóriák tekintetében kiválthatja a légifényképeket. Amennyiben alkategóriák meghatározására is alkalmas lenne, a további vizsgálatokat célszerű áthelyezni a sokkal könnyebben feldolgozható és gazdaságosabb űrfelvétel alkalmazására.

Folytatjuk...