Előfizetés a lapra

Repülőgépes megfigyelőhálózat

légifelvétel, ortofotó, repülés, természetvédelem

2019/04/05

A természetmegőrzés és a táj védelmének érdekében nélkülözhetetlen információk nagy része monitoring hálózatokból származik, amelyek kiegészítve egymást, képet adnak hazánk vegetációjának, táj és faunabeli sokféleségének alakulásáról. Az élőhelyek állapotát, a táj jellegét, a talaj tulajdonságait, és a biodiverzitás státuszát rögzítő adatbázisok különböző megközelítéssel kidolgozott vizsgálati rendszerek adataiból épülnek fel. Ezek az idősorok segítik a kutatókat abban, hogy megfelelő információkkal lássák el a döntéshozókat, a fenntartható gazdálkodás érdekében. Így a természetvédelem nem csupán esztétikai és erkölcsi feladatként, de a gazdaság egyik alapvető pilléreként is megjelenik a döntéstámogató modellekben.

Hazánkban számos jól bevált monitoring rendszer és fenntarthatósági vizsgálat működik, mint például a Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Rendszer, Magyarország Flóratérképezési Programja, a Magyarországi Erdők Természetességi Felmérése, az Erdőrezervátum Program, a Talajvédelmi Információs és Monitoring rendszer vagy például a Mindennapi Madaraink Monitoringja, a Ritka és Telepesen fészkelő madarak Monitoringja és a Vonuló Vízimadár Monitoring program, az Országos Kétéltű- és Hüllőtérképezés Program. Ezeknek többek között olyan adatbázisokat is köszönhetünk, mint Magyarország Élőhelyeinek Térképi Adatbázisa, a Herptérkép, vagy például az élőhely térképezés 5x5 km-es 1:25 000 léptékű térképe. Számos közösségi szinten elkészülő kisléptékű adatbázis is elérhető, mint például az 1:100 000-es méretarányú, 25 hektáros területi minimummal és a 100 méteres minimális lineáris elem szélességgel készített CORINE CLC100. Az 50 méteres minimális lineáris elemszélességgel és 4 ha területi minimummal térképezett CLC50 felszínborítási „leltárra”, nagyfelbontású nemzeti felszínborítási adatbázisként hivatkozunk.

Fél centiméter terepi felbontású, repülőgépről mérőkamerával készített felvételekből rektifikált ortofotó-mozaik részlete (INTERSPECT 2012)

A légi és űrfelvételek alkalmazása a monitoring rendszerek adatbányászatában nem új keletű. Míg korábban csak a kis és közepes felbontású felvételek folyamatos beszerzése volt kivitelezhető, addig ma már az extrém nagyfelbontású légi felmérési eljárások is költséghatékonnyá váltak. A kontinensre pár hetente elérhető, friss űrfelvételek és az országos szinten pár évente elérhető, 20-40 cm terepi felbontású repülőgépes légi felmérésből származó ortofotók mellett a 2010-es évek új terméke a szubcentiméteres részletességű ortofotó. Utóbbi azonban csak kisebb, pár négyzetkilométeres területekről készíthető el gazdaságosan.

Olyan eljárást dolgoztunk ki, amely a 0,5 cm és 4 cm terepi felbontású ortofotókat ferde kameratengelyű, szintén átfedő légifelvétel sorozatokkal, és a háromdimenziós teret visszaadó színes pontfelhővel kiegészítve szolgáltatja a kutatási területekről.

A felmérés lehetővé teszi, hogy a tájrészletre reprezentatív területről rendkívül részletes felvételeket publikáljunk, amelyeket különböző állapot felmérési szempontok szerint értékelnek ki a terepi szakemberek. A vegetáció, a hidrogeológia, és számos szakterület kinyerheti a releváns információkat, idősoros, változáskövető térinformatikai adatbázist képezve. A vízimadár populációk vizsgálatától a fenntartható erdő- és gyepgazdálkodás ellenőrzéséig.

A nagy terepi felbontás olyan információszerzési, állapotrögzítési lehetőségek tárházát kínálja, amit a klasszikus (5-20 cm) terepi felbontású ortofotók nem tettek lehetővé.

Lényeges a felmérési időszak megválasztása. A felvételeken erdőrezervátumok részleteit láthatjuk a kicsinyített szabatos ortofotókon, térinformatikai lombkorona kiértékeléssel (a) tavaszi (b), nyári (c), őszi (d) téli hómentes (e) és havas téli időszakban (f) felvételezve. (INTERSPECT 2018)

A kiemelt ellenőrző területeken egyed szintű felső lombkoronaszinti vegetáció térkép állítható elő. A mesterséges objektumok a megfelelő felvételezési időponttal szinte maradéktalanul rögzíthetők. A hegyvidéki erdők 4 cm terepi felbontású téli felvételein nem csak a fás szárú vegetáció folttérképe készíthető el a fák bőrszövetének színe és az ágrendszer alapján, de a meanderező patakok medermintázata is nyomon követhető évről-évre. A domborzat és a talaj textúra a mederáthelyeződésekre, és az éves vízhozam ingadozására engedhet következtetni. Az aszimmetrikus kanyarulatok a domborzatot is megjelenítő pontfelhővel a változások okaira is utalhatnak, megfigyelhető a források átrendeződése is. Bizonyos esetekben a források vízhozamára egyetlen időpontban is következtethetünk, például a forrástól a befogadó patakig elvékonyodó mederből, és a mikro domborzatból. A szignifikáns mellékágak feltérképezése mellett az eróziós jellegű változások is megfigyelhetők. Egyes területeken az erózióbázisok megállapítása fontos a gazdálkodás szempontjából. Jellemezhető a völgyek esése, közvetetten tektonikai eredetű szakasz kialakulásokra is következtethetünk, amelyek így térben lokalizálhatók, jóval pontosabban, mint a terepen, hagyományos GPS készülékkel felmérve. A vegetáció és a patakok hozama, valamint a völgyek állékonysága között a téradatok segítségével feltárható a kapcsolat, szabályszerű értékek állapíthatók meg az adott tájrészleten belül, segítve a helyi adottságokhoz legmegfelelőbb gazdálkodást. Ellenőrizhető, hogy a beavatkozások során betartják-e azokat a szabályokat, amelyek a fenntartható tájhasználat érdekében kerültek bevezetésre.

A vegetáció feltérképezésekor nem csak az őshonos fajok borítása és az inváziós fajok jelenlétének ellenőrzése, elhelyezkedése és aránya fontos, de az erdő természetessége is lényeges ökológiai jellemző. A lábon álló és kidőlt holtfa állomány felmérésében szintén a nagyfelbontású téli felvételek a legmegbízhatóbbak. Az erdő szerkezete térmodellekkel is vizsgálható. A 2018-as Kisszánáson (Pilis-hegység) elvégzett tesztek során úgy tapasztaltuk, hogy a karsztok, sziklák is pontosan térképezhetők, a sziklagyepek dinamikája sűrű légi felmérési idősorral és terepi cönológiai felvételezéssel elég megbízhatóan vizsgálható. A növényzet eltérő jellege a térszínből, kitettségből, talajviszonyokból és a nehezebb megközelíthetőségből is fakadhat, így a vegetáció a kitakaró hatása ellenére számos információval szolgál a talajviszonyokról. Ebben a felbontás tartományban a sziklák és gyepek érintetlen, természetes vegetációjában beállt legkisebb változás is szembetűnő.

A felvételeken megjelenő állatnyomok idősoros egybevetése kimutatja a csapásokat, preferált helyeket. Az emberi beavatkozások, az új utak, vonalas, populációkat kettészelő, eróziót, vagy belvizet, forrásáthelyeződést okozó létesítmények, nem megfelelő vízrendezési megoldások is kimutathatók.

A mintaterületek nem csak erdőrezervátumok, de kultúrtájak, természet közeli állapotú gyepek, lápok, karsztos területek és bármely fontos élőhelyre jellemző területkijelöléssel megválaszthatók (INTERSPECT 2016).

A terepi munkatársak felmérései során a jegyzőkönyvek egyre több helyszínen tevődnek át a jegyzetfüzetekről a mobiltelefonra, tabletre feltöltött ortofotókra. Bizonyos helyeken, például erdős területeken, mély völgyekben a hagyományos helymeghatározó eszközök pontossága nem közelíti meg a 15 métert sem. Ennél sokkal pontosabb, ha az ortofotón azonosítják a vizsgált foltot, mert az rendszerint pár deciméter pontossággal rögzíti a lombkoronák vetületét, belátás esetén a talajjeleket. Így a legtöbben a helyszínen egyből az ortofotón rajzolt folttérképhez rendelik hozzá a tapasztalt információkat és mért adatokat. Így töltik fel a távérzékelt térképet a kiegészítő minőségi és mennyiségi információkkal. A vegetáció, a talajfoltok és sziklaalakzatok felszínborítási folttérképe légifelvételen kerül megrajzolásra, de a kiemelt fontosságú foltokat már a terepen töltik fel kiegészítő információkkal. A terepen meg lehet vizsgálni, amit a fényképről nem tudunk meghatározni. Például a lombkorona síkrajzi vetületi poligon esetében kiegészítő információ lehet az egyed törzskerülete, a fényképekről kitakart lombkoronaszint és aljnövényzet tulajdonságai, vagy például egy jellegzetes gyepfolt esetében a foltot jellemző domináns, szubdomináns és kísérő fajok felsorolása, a tapasztalt rovarok felsorolása, vagy akár a növényzet alatt gyűjtött talajjal kapcsolatos fizikai és kémiai laboratóriumi információk is. Mindezek a folthoz kapcsolt meta adatbázisban kerülnek tárolásra, így a következő alkalommal felvett téradatokkal automatikusan összevethetők.

Ez a szemlélet jellemzi a vízimadár kolóniákat negyfelbontású ortofotókon elemző eljárását is. A 0,5 cm terepi felbontású felvételek nagy magasságból készülnek, így a vizsgálat nem zavarja meg a fészken tartózkodó madarakat, ugyanakkor a fészekszám mellett az egyes fajokhoz tartozó felnőtt és fiatal egyedek is leszámlálhatóak, és a fészkek fajhoz rendelése is jóval pontosabb a klasszikus kisfelbontású nem georeferált légifényképeshez, illetve szemrevételező számláláshoz képest, csökkentve a többször számlálás (felülbecslés) esélyét is. A felvételek a vízminőségre és az élőhely változásaira is következtetni engednek.

A nagysebességű repülőgépekkel a felmérés pár nap alatt 400-600 vizsgálati területre is elvégezhető

A természetközeli állapotú területek funkcióinak és ökoszisztéma szolgáltatásainak vizsgálata mellett érdemes kiterjeszteni a vizsgálati helyszíneket jellegzetes lakóterületekre is. Például összefüggő településszerkezetekre, ahol nem csak a lakótömbök, a szilárd burkolatok és a zöldterület előfordulási arányait követhetjük nyomon a foghíjak, építési területek és feltört zöldterületek alakulásával, de a városi és vidéki belterületi mintaterületek olyan anomáliákat is jelezhetnek, amelyek a reprezentált településrész kialakulóban lévő problémáira hívhatják fel a figyelmet. A településfejlesztési koncepciókban nagy szükség van a szervezési, vízrendezési, közlekedéstervezési és városképi problémák korai feltárására, így ezek a mintaterületek környezetvédelmi és várostervezési szempontból is hasznosulhatnak. Érdemes agglomerációs, kertvárosi, ipari, kereskedelmi területhasználatú és falusi példákat, valamint rekultivált területeket is kijelölni a folyamatok minél szélesebb körű követése érdekében.

Minden időszaknak megvan a maga térképezési előnye, így az adott terület felvételezési időszakának megválasztása a terület védelme vagy gazdálkodása szempontjából lényeges folyamatokon, kérdéseken múlik. A faállományról és a hegyvidéki területek hidrogeológiai állapotáról rendkívül sok térbeli információt származtathatunk a téli felvételekről, míg a tavasz-őszi időszakban például az inváziós növényfajok jelentős része térképezhető. Az alföldi gyepek esetében is a vegetációs időszakot részesítik előnyben a kutatók.

A módszer jól bevált költőtelepek ellenőrzésére a vizes élőhelyeken

A viszonylag kis területek (1-2 km2) gazdaságos légi felmérésére olyan módszertan áll rendelkezésre, amellyel a lokális felvételezés költségei minimálisra csökkenthetők. Az országszerte megtalálható nemzetközileg jegyzett természeti területekre reprezentatív, 400-600 vizsgálati terület felmérése a nagysebességű repülőgépes eljárással pár nap leforgása alatt kivitelezhető, a vizsgált közeg megzavarása nélkül, mivel a felvételezés viszonylag nagy repülési magasságból történik. A modern felvevő berendezések a fél centiméter terepi felbontást 800 m terepfeletti magasságból produkálják, és a felmérés évente akár több alakalommal is megismételhető, mert a repülőgép sebessége ellenére is éles felvételek fotogrammetriai feldolgozása nagyrészt automatizálható.

Kísérleti jelleggel 2018-óta tizenöt mintaterület felmérése van folyamatban. A potenciális mintaterületek kijelölése elsősorban a természet megőrzési intézmények és nemzeti parkok feladata lehet, ugyanakkor, ha minden természetvédelmi terület, tájvédelmi körzet, nemzetközi jelentőségű vizes élőhely, élőhely direktíva alapján kiemelt természeti terület és madárvédelmi direktíva által kiemelt terület felvétele megfontolásra kerül, a hálózat nem szabályos eloszlás esetén nagyjából 400 – 600 mintaterülettel fedi le a jellemző élőhelyeket és tájrészleteket hazánkban.

Bakó Gábor  

2019/8