Vízgyűjtők távérzékelésen alapuló mezőgazdasági biomassza és aszálykockázati értékelése

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Vízgyűjtők távérzékelésen alapuló mezőgazdasági biomassza és aszálykockázati értékelése"

Andrea Juhász
7 évvel ezelőtt
Látták:

Fehér János 2 1 Debreceni Egyetem, Víz- és Környezetgazdálkodási Intézet 2 FAMIFE

1 Vízgyűjtők távérzékelésen alapuló mezőgazdasági biomassza és aszálykockázati értékelése Prof. Dr. Tamás János 1, Dr. Nagy Attila 1 és Dr. Fehér János 2 1 Debreceni Egyetem, Víz- és Környezetgazdálkodási Intézet 2 FAMIFE Consulting Kft. # 1/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

2 Az előadás részei Háttér és célok Adatgyűjtés és feldolgozás Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Az aszálykockázat értékelése és térképezése Összegzés # 2/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

3 Háttér A biomassza hatása a vízgyűjtőre és vízkészletre (evapotranspiráció, intercepció, lefolyás, beszivárgás, erózió) Mezőgazdasági tevékenységek (növénytermesztés, vetésforgó, technológiák: növényi tápanyagellátás, talajművelés, növényvédelem, öntözés, gépesítés stb) Aszály és aszály indexek Meteorológiai az időjárási feltételeket befolyásolja (a paraméterei jól mérhetőek) Hidrológiai csökkenő vízkészletek (a paraméterei jól mérhetőek) Mezőgazdasági jellemzője a termésveszteség vagy a vegetációs vízhiány / vízstressz (paraméterei kérdésesek) Aszály indexek: a numerikus kapcsolatok formája és annak nagysága nem világos # 3/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

4 Célok Olyan eljárás kifejlesztése, amely távérzékelési adatok felhasználásával hatékonyabb információt tud nyújtani releváns aszály indexek becslésére, valamint az aszály következtében kialakuló mezőgazdasági termésveszteségekről. Új számítási módszer kidolgozása, amely korai információt tud adni az aszálykockázati szintek fizikai értelmezéséhez. A különböző aszályindexek (meteorológiai, hidrológiai, mezőgazdasági) közötti átszámítás kialakíthatósága A módszer alkalmazásával víztakarékosabb mezőgazdasági területhasználat kialakítása # 4/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

5 Vizsgálati terület A Tisza magyarországi vízgyűjtője # 5/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

6 Főbb lépések Adatgyűjtés és feldolgozás A biomassza adatok kiértékelés és kalibrálása, valamint az aszálykockázati szintek meghatározása Aszálykockázatok értékelése és térképezése # 6/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

7 Adatgyűjtés és feldolgozás Öt fő lépésben történt a MODIS (1) NDVI (2) adatok kalibrálása: 1. A MODIS adatok átszámítása (re-projection) 2. Adatsorok kiemeléséhez maszkolás kialakítása (szántó területek, sík területek megyénként) 3. Az MODIS NDVI idősorok kialakítása maszkokkal (kukorica: NDVI, búza: NDVI) 3. Az NDVI képsorokból adat mátrixok kialakítása (átlag értékek az NDVI képsorokból) 5. Az NDVI adat mátrixok és a hozamadatok normalizálása (1) MODIS - Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (2) NDVI - Normalized Difference Vegetation Index # 7/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

8 Adatgyűjtés és feldolgozás A maszkok kialakításának valamint a kukorica és búza vetésterületek leválogatásának ArcGIS modellje # 8/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

9 Meteorológiai adatok Kalibráció rendelkezésre álló víztartalommal Talajfizikai adatok Kalibráció aszály indexxel NDVI idősorok SDSS osztályozás Talajhasználat maszk Kalibráció terméshozam statisztikai adatokkal Növény specifikus aszálykockázat értékelés (1 5 kockázati szintek) A növény specifikus aszálykockázati szintek számítási sémája # 9/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

10 Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása MODIS NDVI értékek Békés megye szántóföldi területeire (2003) Nedves időszak Száraz időszak # 10/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

11 Normalizált hozamok Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Kukorica Búza Évek (Forrás: KSH and INSSE) Normalizált kukorica és búza hozamok ( ) # 11/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

12 Normalizált hozamok Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Kukorica Búza Zöld: optimális (nedves) évek Évek (Forrás: KSH and INSSE) Normalizált kukorica és búza hozamok ( ) # 12/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

13 Normalizált hozamok Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Kukorica Búza Piros: aszályos évek Évek (Forrás: KSH and INSSE) Normalizált kukorica és búza hozamok ( ) # 13/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

14 Normalizált hozamok Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Kukorica Búza Kék: extrém csapadékos év Évek (Forrás: KSH and INSSE) Normalizált kukorica és búza hozamok ( ) # 14/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

15 Normalizált hozamok Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Kukorica Búza Zöld: optimális (nedves) évek Piros: aszályos évek Kék: extrém csapadékos év Évek (Forrás: KSH and INSSE) Normalizált kukorica és búza hozamok ( ) # 15/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

16 Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Reference spectral curves were generated in order to determine the Watch, Early warning, Warning, Alert and Catastrophe levels of NDVI Megfigyelés: (Watch) Korai figyelmeztetés: (Early warning) Figyelmeztetés: (Warning) Riasztás: (Alert) Katasztrófális: (Catastrophe) Amikor valamilyen növényi vízhiány észlelhető már érzékeny fenológiai fázisokban. Amikor határozott növényi vízhiány észlelhető. A diszponibilis víztartalom közel kritikus szintű, és a gazdálkodók számára javasolt felkészülni a beavatkozásra. A várható potenciális veszteség elérheti a 10%-ot. Amikor a növényi stressz szignifikáns biomassza kérosodást okoz, de van még idő a beavatkozás megvalósítására. A várható potenciális veszteség elérheti a 20%-ot. Amikor a gazdálkodó visszafordíthatatlan növényi károsodásra és profit veszteségre számíthat, valamint fel kell hagyjon további művelési akcióval az adott növényre a vegetációs időszak hátralevő részében. A várható potenciális veszteség elérheti a 30%-ot. Amikor komoly károsodás és profit veszteség csökkentési beavatkozás szükséges. A várható potenciális veszteség elérheti a 40%-ot. # 16/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

17 Az aszályszintek azonosítása és kalibrálása Aszálykockázat és NDVI jelzőszintek kukoricára és búzára # 17/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

18 Aszálykockázat értékelése és térképezése Kockázati szint Tisza vízgyűjtő 2003 (aszályos év) 2008 (optimális év) Tisza vízgy. Jászmagyar Nagykun- Hajdú-Bihar Tisza Tisza vízgy. Jászrésze Szolnok vízgyűjtő magyar Nagykunrésze Szolnok # 18/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július Hajdú- Bihar Búza (terület %) Katasztrófális Riasztás Figyelmeztetés Korai figyelmeztetés Megfigyelés Nincs termésvesztés Kukorica (terület %) Katasztrófális Riasztás Figyelmeztetés Korai figyelmeztetés Megfigyelés Nincs termésvesztés A különböző aszálykockázatú terület %-a kukorica és búza esetében (100% a vizsgált régió teljes telületét jelöli)

19 Aszálykockázat értékelése és térképezése # 19/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

20 Összegzés Mezőgazdasági aszályjellemzők kidolgozása Aszálymonitoring módszer kidolgozása távérzékelési adatok alapján Mezőgazdasági gazdálkodók részére döntéstámogató rendszer az aszálykockázatok csökkentésére # 20/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

21 Köszönetnyilvánítás A szerzők köszönetüket fejezik ki a kutatásukhoz nyújtott támogatásért a GWP (Global Water Partnership) és a WMO közös Integrated Drought Management Programme jának ( ), valamint a az EU FP7 által finanszírozott Changehabitats2 (Network for Habitat Monitoring by Airbornesupported Field work an innovative and effective process in implementation of the Habitat Directive) projektjének ( ). # 21/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

22 Köszönöm figyelmüket! # 22/?? Magyar Hidrológiai Társaság XXXIII. Vándorgyűlése - Szombathely, július

Hasonló dokumentumok

Az aszálymegfigyelés tapasztalatai a DriDanube projektben. Bíróné Dr. Kircsi Andrea éghajlati szakértő

Az aszálymegfigyelés tapasztalatai a DriDanube projektben Bíróné Dr. Kircsi Andrea éghajlati szakértő Az országos évi csapadékösszegek 1901 és 2017 között (homogenizált, interpolált adatok alapján) Legcsapadékosabb